본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

소형산업용 인덕션 히터의 최대에너지 전달에 관한 연구

A Study on the Maximum Energy Transfer of a Small Industrial Induction Heater

0

조회

0

다운로드

0

인용

0

참고문헌

키워드

초록

본 논문에서는 유도 가열코일의 인덕턴스 변화 환경에서 스위칭주파수를 가변하여 최대 가열 전력이 전달될 수 있는 유도가열 방식을 제안하였다. 가열코일내 피 가열체 종류 및 가열코일과의 근접도에 따라 공진회로의 공진주파수가 변화하게 되며, 공진주파수와 스위칭주파수 관계에 따라 유도가열기 소자의 파손 또는 손실이 발생하여 최대 전력 전달이 어려울 수 있다. 공진주파수의 변화에 따른 가열 전력을 감지하여 최대 전력 전달이 유지되도록 스위칭주파수를 가변하도록 하였다. 공진주파수 변화에 대응하는 스위칭주파수 가변에 따라 요구하는 출력 변화 범위내로 제어될 수 있는 제안된 방식의 결과를 통하여 거의 일정한 출력전력(0.43 dB 이내) 전달이 가능한 스위칭주파수 가변특성을 갖는 유도가열기의 전력 효율성을 확보할수 있었다.

Abstract

Induction heating method that allows the maximum heating power to be delivered by varying switching frequency inthe inductance change of the work coil of induction heater was proposed in this paper. Depending on the type of workpiece in the work coil and proximity to the work coil, the resonance frequency of the resonant circuit will be changed. It may be difficult to deliver the maximum power due to the damage of the induced heater element or switching lossdepending on the resonance frequency and switching frequency operating relationship. The switching frequency wasvariable to maintain the maximum power transmission by sensing the heating power due to the change of the resonancefrequency. Through the result of the proposed method that can be controlled within the required output change rangeaccording to the change of the switching frequency corresponding to the change of the resonance frequency, theinduction heater having a variable switching frequency characteristic that can transmit almost constant output power(within 0.43 dB) power efficiency was achieved.

참고문헌 (10)

  1. "Induction Heating Theory-Principle"[URL]
  2. Henry W. Koertzen, "Design of the Half-Bridge Series Resonant Converter for Induction Cooking", proc. of IEEE-PESC conference, pp.729~735 (1995)
  3. Dmitriy S. Brazhnik, "Different Approaches to Taking Joule Heat into Induction Heating of Graphite Crucible", Proc. of IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering,, pp.616~618 (2020)
  4. Ryosuke Kawashima, "Three-Phase to Single-Phase Multiresonant Direct AC-DC Converter for Metal Hardening High Frequency Induction Heating Applications", IEEE Transactions on Power Electronics, 36(issue1), pp.639~653 (2021)
  5. 박상훈, "유도가열을 이용한 전기과열기 특성에 관한 연구", 석사, 전기공학과 전기기기전공, pp.2012
  6. Seong-hyuk Im, "Temperature rise of hot bar in induction heating process", Master's, pp.2015
  7. R. Beiranvand, "A Design Procedure for Optimizing the LLC Resonant Converter as a Wide Output Range Voltage Source", IEEE Transactions on Power Electronics, 27(8), pp.3749~3763 (2012)[DOI]
  8. R. Zheng, "Analysis and Parameter Optimization of Start-Up Process for LLC Resonant Converter", IEEE Transactions on Power Electronics, 30(12), pp.7113~7122 (2015)[DOI]
  9. Rashid, Muhammad H, "Power Electronics Handbook" (2017), Butterworth-Heinemann
  10. Sang-bong Yoo, "A Study on the Reliability and Optimal Control of Half-Bridge Inverter for Induction Heating System", Journal of the Korean Society of Professional Engineers, 33(1), pp.94~105 (2000)

관련 논문AI추천

이 간행물의 다른 논문 (25건)