2 kW gücünde bir endüksiyon fırınının tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Design and implementation of a 2 kW induction heater
Yazar: FATEMEH ZAFARMAND
Danışman: PROF. DR. MEHMET TİMUR AYDEMİR
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Endüksiyon ısıtma teknolojisi günümüzde verimlilik, hızlı ısıtma, emniyet, temizlik ve doğru kontrol avantajlarıyla birçok endüstriyel, evsel ve tıbbi uygulamada tercih edilen ısıtma teknolojilerinden biridir. Temel teknolojilerdeki gelişmeler, güç elektroniği kontrol teknikleri ve manyetik bileşenlerin tasarımı, son derece güvenilir ve düşük maliyetli sistemlerin geliştirilmesine imkan tanımış ve bu teknoloji mevcut halde kullanılabilir hale gelmiştir. Bu tez çalışmasında, elektromanyetik alan kullanılarak, gevrek sac malzemelerin ısıtılması için bir endüksiyon ısıtma sisteminin tasarımı ve uygulaması sunulmuş ve etkinliği değerlendirilmiştir. Elektromanyetik ısı üretiminin ana teorisi şu şekilde özetlenebilir: Elektromıknatıstaki bir alternatif akım hızlı değişen bir manyetik alan oluşturur. Bu manyetik alan, yanına yerleştirilen iletken bir cisme nüfuz eder ve böylece cisimde girdap akımları üretir. Bu tez çalışmasında güç kontrol sisteminin tasarımı bir paralel rezonans yükü besleyen tek fazlı gerilim kaynağı evirici için uygulanmıştır. Isıtma sistemini oluşturan dört anahtarlı d.a.-a.a. güç dönüştürücü devrenin, endüksiyon sargının ve sürücü devrenin tasarımının ardından yük üzerindeki sıcaklık değişimi incelenmiştir. Endüksiyon ısıtma sisteminin tasarımı sonucunda sac metallerin ısıtılması mümkün hale gelmiştir.  ANSYS Simplorer programını kullanarak devrenin benzetim çalışmaları yapılmıştır. Sistemin denetim kısmı ise DSP (TMS320F28335) kontrol kartıyla gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
Induction heating technology is now one of the preferred heating technologies in many industrial, domestic and medical applications with the advantages of efficiency, rapid heating, safety, cleanliness and correct control. Developments in basic technologies, power electronic control techniques and the design of magnetic compounds, enable the development of highly reliable and low cost systems, and this technology is now available.  In this thesis, the design and application of an induction heating system for heating of brittle sheet materials using the electromagnetic field is presented and its effectiveness is evaluated. The main theory of the production of electromagnetic heat can be summarized as follows: An alternating current in an electromagnet creates a rapidly changing magnetic field; this magnetic field penetrates a conductive object placed next to it, thereby producing eddy currents in the object. In this thesis study, design of the power control system is applied by a single-phase voltage source inverter that supplies a parallel resonant load. After designing the four-switch d.a.-a.a inveter,  induction heating coil and the drive circuit, the temperature variation on the load has been investigated. As a result of the design of the induction heating system, it have become possible to heat sheet metals. ANSYS Simplorer program is used to simulate the system. The control part of the system is realized by DSP (TMS320F28335) control card.