مطالعه عددي تاثير گام پيچه بر فرآيند گرماي القايي در سه بعد

Numerical Study of Influence of Coil Step on the Induction Heating Process in Three-Dimensional

در اين مقاله با استفاده از روش عناصر متناهي (FEM) اثر گام هاي پيچه در فرآيند گرماي القايي محاسبه شده است. در ابتدا يك پيچه تك حلقه اي با تقارن محوري (بدون گام) در نظر گرفته شده و سپس پيچه هايي با گامهاي 7cm,5cm,3cm لحاظ شده اند. از ولتاژ 433 ولت متناوب با فركانس kHz 1، كه به دو سر پيچه اعمال شده، به عنوان منبع توليد ميدان هاي الكترومغناطيسي بهره گرفته شده است. نتايج حاصل ازمحاسبات نشان ميدهد كه توزيع و شدت ميدانهاي الكترومغناطيسي، چگالي جريانهاي گردابي در داخل قطعه كار و همچنين گرماي حجمي توليد شده در پيچه و قطعه كار براي حالت بدون گام (گام صفر) تفاوت زيادي با سه حالت ديگر (يعني حالت هاي با گام هاي 7cm,5cm,3cm) دارد.

In this paper, influence of coil steps on the induction heating process has been computed using the Finite Element Method (FEM). At first, a single-turn coil with axisymmetric (no step) has been considered, and then the coils with 3, 5 and 7 cm steps have been employed. Voltage 200 volt with frequent of 1 KHz has been used, which it applied to the coil, as source of electromagnetic fields. The results of the calculations show that distribution and intensity of electromagnetic fields, eddy currents in the workpiece, and generated volume heat in the coil and workpiece for the coil without step have a significant difference with other coils (i.e. the coils with steps of 3, 5, and 7 cm).