Plumed Velilla, Emilio
Acero Acero, Jesús (dir.) ; Lope Moratilla, Ignacio (dir.)
Universidad de Zaragoza,
2022
Resumen: Este trabajo de investigación examina la viabilidad de sistemas de calentamiento por inducción (IH) con gran distancia entre inductor y carga. Se utilizan figuras de mérito (FoMs) tales como la eficiencia, factor de potencia y distribución de potencia.
Como punto de partida se proponen modificaciones a sistemas IH convencionales. Se establecen límites acordes a cada FoM. Inductores de gran diámetro pueden alcanzar mayores distances que los pequeños sin sobrepasar los límites. Se proponen y construyen prototipos para verificar la adecuación de la simulaciones a los resultados experimentales. Sin embargo, los sistemas IH convencionales aún están algo limitados en su distancia máxima.
Después se considera la tecnología de calentamiento inductivamente acoplado (ICH). Primero, un inductor secundario con condensador en serie se coloca debajo de la carga. Un óptimo diseño del sistema es capaz de mejorar significativamente las FoMs a grandes distancias. Se testean prototipos para verificar su modelado y
diseño. Después se proponen y verifican diferentes variaciones de sistemas ICH.
Segundo, un inductor secundario y carga grandes se adaptan a un primario más pequeño, diseñado mediante un sistema de puntuación basado en FoMs. Se verifican el sistema y su distribución de potencia con medidas eléctricas y termográficas.
Tercero, se calientan dos cargas ferromagnéticas desde un único primario, conectando un tercer inductor en serie con el inductor secundario. Se puede optimizar el diseño para maximizar la potencia entregada a la carga no acoplada. Se verifica el sistema con medidas eléctricas y termográficas.
Cuarto, se adapta una pequeña carga ferromagnética con un secundario pequeño. Los condensadores de resonancia se sitúan debajo del inductor, y se realizan simulaciones para determinar su posición y orientación óptima. También se considera la distribución de la PCB para minimizar las pérdidas de proximidad. Se verifica el sistema mediante medidas eléctricas y térmicas.
Se comparan las emisiones de flujo magnético entre sistemas IH e ICH equivalentes. Los diseños ICH óptimos son capaces de minimizar las emisiones tanto para simulaciones y resultados experimentales, especialmente a grandes distancias.
Resumen (otro idioma):
Como punto de partida se proponen modificaciones a sistemas IH convencionales. Se establecen límites acordes a cada FoM. Inductores de gran diámetro pueden alcanzar mayores distances que los pequeños sin sobrepasar los límites. Se proponen y construyen prototipos para verificar la adecuación de la simulaciones a los resultados experimentales. Sin embargo, los sistemas IH convencionales aún están algo limitados en su distancia máxima.
Después se considera la tecnología de calentamiento inductivamente acoplado (ICH). Primero, un inductor secundario con condensador en serie se coloca debajo de la carga. Un óptimo diseño del sistema es capaz de mejorar significativamente las FoMs a grandes distancias. Se testean prototipos para verificar su modelado y
diseño. Después se proponen y verifican diferentes variaciones de sistemas ICH.
Segundo, un inductor secundario y carga grandes se adaptan a un primario más pequeño, diseñado mediante un sistema de puntuación basado en FoMs. Se verifican el sistema y su distribución de potencia con medidas eléctricas y termográficas.
Tercero, se calientan dos cargas ferromagnéticas desde un único primario, conectando un tercer inductor en serie con el inductor secundario. Se puede optimizar el diseño para maximizar la potencia entregada a la carga no acoplada. Se verifica el sistema con medidas eléctricas y termográficas.
Cuarto, se adapta una pequeña carga ferromagnética con un secundario pequeño. Los condensadores de resonancia se sitúan debajo del inductor, y se realizan simulaciones para determinar su posición y orientación óptima. También se considera la distribución de la PCB para minimizar las pérdidas de proximidad. Se verifica el sistema mediante medidas eléctricas y térmicas.
Se comparan las emisiones de flujo magnético entre sistemas IH e ICH equivalentes. Los diseños ICH óptimos son capaces de minimizar las emisiones tanto para simulaciones y resultados experimentales, especialmente a grandes distancias.
Resumen (otro idioma):
Pal. clave: inducción ; simulación ; campos electromagnéticos ; transferencia de energía
Titulación: Programa de Doctorado en Ingeniería Electrónica
Plan(es): Plan 513
Área de conocimiento: Ingeniería y Arquitectura
Nota: Presentado: 21 01 2022
Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, , 2022
-
Todos los derechos reservados
Enlace permanente:
Visitas y descargas
Registro creado el 2024-04-22, última modificación el 2024-04-22
