Bir fazlı bir indüksiyon ısıtma sistemi analizi ve dizaynı

Abstract

İndüksiyon ısıtma, alışılagelmiş ısıtma sistemlerine göre, işlem süresinin oldukça kısa olması, çevreye ısı da ılımının olmaması, yüksek verimliliği ve yanma, patlama gibi olaylara izin vermeyen güvenilir bir sistem olması gibi avantajlara sahiptir. Bu avantajlar doğrultusunda, günümüzde endüstri ve ev tipi uygulamalarda kullanımı giderek artmaktadır. Bu çalışmada, evlerde mutfak tipi ısıtma işlemlerinde kullanılmak üzere alternatif bir indüksiyon ısıtma sistemi geliştirilmiştir. Mutfak tipi uygulamalarda kullanılan indüksiyon ısıtma sistemleri genellikle farklı çaplardaki tencereler için birden fazla ısıtma bobinine sahiptirler ve her bir bobin ayrı bir invertör devresi tarafından kontrol edilmektedir. Bu çalışmada sunulan sistemde ise, aynı invertör devresi üç tane ısıtma bobinini kontrol edebilmektedir. Aynı zamanda tasarlanan sistemde, kullanılan yarıiletken anahtarların sayısı azaltılarak sistemin uygulamaya geçişteki maliyeti azaltılmıştır. Rezonans invertör olma özelliği ile anahtarlama kayıpları azaltılarak verimli bir sistem oluşturulmuştur. MOSFET anahtarlama elemanları ile gerçekleştirilen sistemde anahtarların kontrolü PIC mikrodenetleyicisi ile yapılarak pratik ve daha az yer kaplayan bir kontrol ünitesi elde edilmiştir. Sistemin güç kontrolü anahtarlama frekanslarının değiştirilmesi veya giriş güç kaynağının değerinin değiştirilmesi ile yapılabilmektedir. Bu çalışmada sunulan sistemde her bir ısıtma bobininden farklı çıkı gücü elde edilebilmektedir.

According to classic heating systems, induction heating has advantages because of its short heating time, no distrubition of heat around, its high efficiency, no giving permission burn, explosion. Nowadays, use of induction heating in industry and home cooking application is increasing gradually. In this thesis, an alternative induction heating systems is developed for home cooking applications. Induction heating systems used in home cooking application usually has more than one heating coil for different diameter vessels and each coil is fed by seperate inverter circuit. At system is presented in this thesis, same inverter circuit is able to control three heating coil. However, decreasing cost in pratic of system because of decreasing number of used semiconductor switchs. An efficieny system is formed by decreasing lost of semiconductor switches by property of resonant inverter. System is formed with MOSFET swiching component and use of PIC microcontroller at control of these switches provided control unit that is simple and covering a few place. Power control of system is being changed switching frequency or value of input source. Presented system in this study is providing different output power from each coil.