Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2022 - zeszyt 11

Zastosowanie i wpływ koncentratora pola magnetycznego w procesie hartowania indukcyjnego kół zębatych

The use and influence of a magnetic field concentrator in the induction hardening of gears

10.15199/48.2022.11.61

Piotr Legutko

nr katalogowy: 140391
10.15199/48.2022.11.61

Streszczenie

W artykule przedstawiono wyniki sprzężonej symulacji modelu obwodowego przekształtnika rezonansowego z modelem MES układu grzejnego wzbudnik-wsad dla nagrzewania indukcyjnego wysoką (HF) częstotliwością wynoszącą 300 kHz. Ponadto, porównano otrzymane wyniki symulacji sprzężonej dla dwóch trybów pracy układu grzejnego: z koncentratorem pola magnetycznego i bez koncentratora. Wsad w postaci koła zębatego został zamodelowany ze stopu stali konstrukcyjnej (C45) używanej powszechnie do produkcji tego typu elementów mechanicznych. Przekształtnik energoelektroniczny o mocy 3 kW został zamodelowany w postaci mostkowego falownika rezonansowego zasilanego z sieci 3×400 V poprzez prostownik z filtrem RC i obciążonego szeregowo-równoległym obwodem rezonansowym. W wyniku badań symulacyjnych sprzężonych modeli uzyskano rozkłady pola magnetycznego i gęstości energii na powierzchni wsadu, charakterystyki gęstości energii w płaszczyźnie poprzecznej pojedynczego zęba oraz wartości temperatury zarejestrowanej na wierzchołku zęba (w połowie jego wysokości) dla dwóch trybów pracy układu grzejnego i częstotliwości pracy 300 kHz.

Abstract

This paper presents a co-simulation FEM of induction heating of gears. The co-simulation was made in ANSYS used a circuit model (resonant inverter with MOSFET SiC transistors) and FEM model (coil, magnetic field concentrator and gear). The circuit model was built in a bridge structure of inverter with a series-parallel resonant circuit. The output power of inverter was 3 kW and the drain efficiency was equal to 96%. The co- simulation of models was made for C45 alloy steel of gear, and two type of induction heating of gear (with magnetic field concentrator and without him) at operating frequency of 300 kHz. Additionally, in this paper presents a distribution of magnetic induction in the gear, energy density in the gear, the characteristics of energy density in a single tooth on the length 8 mm and the temperature of tooth tip for two type of induction heating.

Słowa kluczowe

Keywords

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2022-11 , nr katalogowy 140391 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2022-11 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	58.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2022-11

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma