Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2023 - zeszyt 5

Wpływ koncentratora pola magnetycznego na proces hartowania indukcyjnego

The influence of a magnetic field concentrator on the induction hardening process

10.15199/48.2023.05.36

Piotr Legutko

nr katalogowy: 143225
10.15199/48.2023.05.36

Streszczenie

W artykule przedstawiono i omówiono wyniki sprzężonej symulacji modelu obwodowego przekształtnika rezonansowego z modelem MES układu grzejnego wzbudnik-wsad dla kilku wariantów nagrzewania indukcyjnego. Ponadto, przedstawiono wpływ zastosowania w układzie grzejnym wzbudnik-wsad dodatkowego koncentratora pola magnetycznego wykonanego z materiału magnetycznie miękkiego (Fluxtrol LFM). Wsad w postaci koła zębatego został zamodelowany ze stopu stali konstrukcyjnej (C45) używanej powszechnie do produkcji tego typu elementów mechanicznych. Przekształtnik energoelektroniczny o mocy 3kW 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 kilku wariantów pracy układu grzejnego i przyjętych w analizie częstotliwości prądu wzbudnika.

Abstract

This paper presents a co-simulation FEM of induction heating of gears. The co-simulation was made in ANSYS software 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 three operating frequency (MF, HF and 2F). 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 2023-5 , nr katalogowy 143225 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2023-5 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	70.00 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

2023-5

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma