طراحی، شبیه سازی و ساخت یک گرم کن الکتریکی القایی تا دمای 300 درجه سانتی گراد

در این مقاله، طراحی، شبیه سازی و ساخت یک نمونه گرم کن القایی با توانایی گرم کردن فلزات تا دمای  300 انجام گرفته است. با استفاده از مدار مربوطه و طراحی صورت گرفته برای ظرفیت خازن و ابعاد سلف، گرم کن مربوطه ساخته شده و نتایج حاصل از ساخت، با نتایج شبیه سازی همخوانی مطلوبی داشته است. در این مقاله، به روش اجزای محدود و با کمک نرم افزار  COMSOL Multiphysics، شبیه سازی گرم کن القایی انجام شده است. روش اجزای محدود جهت تحلیل های مغناطیسی و حرارتی، روش مرسومی بوده و توانمندی خود را در حوزه های فیزیکی مختلف به اثبات رسانیده است، از این رو، برای محاسبه و تحلیل میدان مغناطیسی و حرارت حاصل از گرمایش القایی از نرم افزار المان محدود استفاده شده است. در شبیه سازی فوق، مدار الکتریکی مورد استفاده و تمامی المان ها نیز درنظر گرفته شده اند؛ با توجه به مدار الکتریکی و تئوری کنترلی حاکم بر مدار ارائه شده، نمونه آزمایشگاهی متناسب با ابعاد شبیه سازی شده در نرم افزار المان محدود، پیاده سازی شده است و شکل موج های قسمت های مختلف مدار مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته اند. از این گرم کن ها می توان در صنایع کوچک مختلف و در سطح آزمایشگاهی بهره برد. همچنین، به عنوان پیش گرم کن یا گرم کن تا دمای مذکور، برای کاربردهای مختلف در صنایع متالورژی، مواد و فرآوری فلزات، تست و آزمایش آنها در ابعاد کوچک، قابل استفاده می باشند. قابل ذکر است که مدار ارائه شده در این مقاله بسیار مقرون به صرفه بوده و اعتبارسنجی نتایج شبیه سازی با نتایج نمونه حاصل از ساخت در مقیاس آزمایشگاهی، نشان دهنده صحت تحلیل ها می باشد.

کلیدواژه ها:

گرم کن القایی ، جریان گردابی ، تشدید ، تحلیل اجزای محدود ، تحلیل حرارتی