Analiza pracy i sposób sterowania dwułącznikowego falownika napięcia do nagrzewania indukcyjnego

mgr inż. Roman Kieroński

Promotor: Dr hab. inż. Jerzy Pasternak, prof. n. AGH
Dyscyplina: Elektrotechnika

Znaczne zapotrzebowanie na nowoczesne źródła wielkiej częstotliwości nagrzewania indukcyjnego zainspirowało pomysł zbudowania generatora wielkiej częstotliwości (w. cz.) z półprzewodnikowymi przyrządami mocy, które w przyszłości prawdopodobnie zastąpią generatory lampowe. W tym celu rozważono nowy układ falownika o takim sposobie sterowania jego łącznikami aby stworzyć możliwości osiągania jak najwyższych częstotliwości i mocy. W pracach teoretycznych dotyczących szczegółowej analizy układu falownika posłużono się rachunkiem różniczkowym, operatorowym i macierzowym oraz przekształceniami trygonometrycznymi i Fouriera. W wyniku tych prac wyprowadzono wzory na wielkości elektryczne związane z elementami układu. Następnie przeprowadzone zostały symulacje komputerowe przy użyciu programów C++, Pspice i Matlab rozpatrywanego układu falownika. Jako generatory w. cz. wykonano prototypy przemienników do nagrzewania indukcyjnego o częstotliwości 100 kHz i mocy 2 kW oraz o częstotliwości 1 MHz na nowoczesnych łącznikach energoelektronicznych - szybkich tranzystorach mocy MOSFET. Z porównania wyników uzyskano dobrą zgodność pomiędzy wynikami pomiarów na prototypach a wynikami komputerowych obliczeń symulacyjnych.