Kierunki dalszych bada ń

Budowa modelu falownika i osiągnięcie przez niego wiekszej od zakładanej funkcjonalności potwierdza zasadność budowy takich urządzeń oraz skłania autora do poszukiwań innych, ciekawych i bardziej optymalnych rozwiązań w obszarze energoelektronicznych falowników wysokiej częstotliwości. Dalsze prace będą dotyczyły:

próby minimalizacji i wyeliminowania wpływu indukcyjności pasożytniczych w układzie:

poprzez zastosowanie innych kondensatorów (o mniejszych gabarytach i mniejszych indukcyjnościach łączeniowych wnoszonych do układu) oraz minimalizację obrysu prądu, siłowego obwodu rezonansowego,

poprzez rekonfigurację topologii falownika i włączenie indukcyjności głównej L0 wzbudnika w szereg z pojemnością C obwodu rezonansowego, próby wyeliminowania wpływu złączowej pojemności pasożytniczej tranzystora

T lub tranzystorów łączonych równolegle w celu zwiększenia wydolności

prądowej układu :

poprzez połączenie kondensatora C obwodu rezonansowego równolegle do tranzystora mocy,

próbę usystematyzowania metod obliczeniowych i stworzenia aplikacji obliczającej parametry schematu zastępczego układu wzbudnik–wsad do wstępnej analizy układów falowników w zastosowaniu do nagrzewania indukcyjnego, zwiększenia mocy układu,

budowy interfejsu operatorskiego urządzenia, który jest możliwie ergonomiczny i daje możliwie dużo informacji o układzie w czasie jego pracy (wizualizacja pracy urządzenia).

Literatura

[1] Sokal N.O., Sokal A.D.: Class E – A New Class of High–Efficiency Tuned Single–Ended Switching Power Amplifiers, IEEE J. Solid – State Circuits, Vol. SC–10, No. 3, June 1975

[2] Kaczmarczyk Z.: Falownik klasy E – teoria i praktyka przekształtnika wysokiej częstotliwości. Przegląd Elektrotechniczny 9/2004, s. 817 – 820

[3] Jałbrzykowski S., Citko T.: Dobór elementów obwodu rezonansowego przekształtnika klasy E. V Konferencja „Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym –

SENE 2001”, Łódź – Arturówek, 14÷16.11.2001, s. 185÷190

[4] Jałbrzykowski S., Citko T.: Zakres zmian obciążenia w przekształtniku klasy E o konfiguracji mostkowej. VIII Sympozjum PPEE ’99 „Podstawowe Problemy

Energoelektroniki i Elektromechaniki”, Ustroń, 22÷25 marca 1999, s. 167÷171

[5] Citko T., Tunia H., Winiarski B.: Układy rezonansowe w energoelektronice. Seria

Postępy Napędu Elektrycznego i Energoelektroniki. Wydawnictwa Politechniki Białostockiej, Białystok 2001, podrozdział 3.2.2

[6] Kaczmarczyk Z.: Overview of Class E Inverters. Jakość i użytkowanie energii

elektrycznej. Tom X, zeszyt 1/2, 2004, s. 25÷31

[7] Grzesik G., Kaczmarczyk Z., Latko A.: Falowniki rezonansowe klasy E – geneza, zastosowania, kierunki rozwoju. VI Sympozjum „Podstawowe Problemy Energoelektroniki i Elektromechaniki”, Gliwice–Ustroń, marzec 1995, s. 387÷392

[8] Grzesik G., Kaczmarczyk Z., Kasprzak M.: Falowniki tranzystorowe o częstotliwości powyżej 100 kHz do nagrzewania indukcyjnego. Materiały Konferencji Energoelektronika – Energooszczędność, Politechnika Śląska, Gliwice, 28÷29 wrzesień

1995, s. 75÷85

[9] Praca zbiorowa pod redakcją B. Grzesika: Energoelektronika – ćwiczenia laboratoryjne. Ćw. 22: Falownik klasy E. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2006.

[10] Kaczmarczyk Z., Grzesik G., Kasprzak M.: Falownik klasy E z powielaniem częstotliwości. Jakość i użytkowanie energii elektrycznej. Tom VII, zeszyt 1, 2001, s. 153÷158

[11] Kazimierczuk M., Puczko K.: Exact analysis of class E tuned power amplifier at any Q and switch duty cycle. IEEE Transactions on Circuits and Systems, Vol. CAS–34, No. 2. February 1987, pp. 149÷159

[12] Szychta E.: Analysis of Operation of Class E ZVS Resonant Inverter. Electrical Power

Quality and Utilisation, Journal Vol. XI, No. 1, 2005, pp. 57÷67

[13] Tunia H., Supronowicz H.: Falownik rezonansowy przełączany przy zerowym napięciu ZVS. Prace Instytutu Elektrotechniki, zeszyt 200, Warszawa 1999, pp. 5÷26

[14] Avratoglou C., Voulgaris N., Ioannidou F.: Analysis and Design of a Generalized Class E Tuned Power Amplifier. IEEE Transactions on Circuits and Systems, Vol. 36, No. 8. August 1999, pp. 1068÷1079

[15] Zulinski R. E., Steadman J. W.: Class E Power and Frequency Multipliers with Finite DC–Feed Inductance, IEEE Transactions on Circuits and Systems, Vol. CAS–34, No. 9, 1987

[16] Collins D., Hinchliffe S., Hobson L.: Optimised Class–E Amplifier with Load Variation,

Electronics Letters, Vol. 23, No. 18, August 1987, pp. 973÷974

[17] Collins D., Hobson L., Houston R.: A High Power Class E Amplifier for High Frequency Electric Process Heating, Int. J. Electronics Letters, Vol. 64, No. 4, 1988, pp. 667÷675

[18] Zulinski R. E., Kevin J. G.: Load Independent Class E Power Inverters: Part I – Theoretical Development, IEEE Transactions on Circuits and Systems, Vol. 37, No. 8, August 1990, pp. 1010÷1018

[19] Kee S., Aoki I., Hajimiri A., Rutledge D.: The Class E/F Family of ZVS Switching Amplifiers, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 2003, www.its.caltech.edu/~mmic/group.html

[20] Davis J. F., Rutledge D. B.: Industrial Class–E Power Amplifiers with Low–Cost Power MOSFETs and Sine–Wave Drive, RF Design, 1997

[21] Omori H., Yamashita H., Nakaoka M., Maruhashi T.: A Novel Type Induction-Heating Single-Ended Resonant Inverter Using New Bipolar Darlington-Transistor. IEEE Power

Electronics Specialist Conference Rec. (1985), Vol. 1, 590-599

[22] Yamashita H., Asada K., Omori H., Kominami H.: An Induction Heating Single Ended Push-Pull Resonant Inverter Using IGBT. Official Proceedings of the First International

PCIM’88 Conference, Tokyo (1988), 82-90

[23] Hirota I., Omori H., Nakaoka M.: Performance evaluations of single ended quasi load resonant inverter incorporating advanced 2nd generation IGBT for soft switching,

International Conference on Industrial Electronics Control Instrumentation and Automation (1992), vol.1, 223-228

[24] Wang S., Izaki K., Hirota I., Yamashita H., Omori H., Nakaoka M.: Induction-Heated Cooking Appliance Using New Quasi-Resonant ZVS-PWM Inverter with Power Factor Correction, IEEE Transactions on Industry Applications, 34 (1998). nr 4, 705-712

[25] Terai H., Hirota I., Miyauchi T., Omori H.: Comparative Performance Evaluations of IGBTs and MCT in Single Ended Quasi Resonant Zero Voltage Soft Switching Inverter,

Power Electronics Specialists Conference, PESC (2001), Vol. 4, 2178-2182

[26] Llorente S., Monterde F., Burdío J.M., Acero J.: A Comparative Study of Resonant Inverter Topologies Used in Induction Cookers, Applied Power Electronics Conference

and Exposition, APEC (2002), Vol. 2, 1168-1174

[27] Saoudi M., Puyal D., Bernal C., Antón, D., Mediano, A.: Induction Cooking Systems with Single Switch Inverter Using New Driving Techniques, IEEE International

Symposium on Industrial Electronics (ISIE), (2010), vol. no. 4-7, 878-883

[28] Sajdak Cz., Samek E.: Nagrzewanie indukcyjne. Podstawy teoretyczne i zastosowanie.

Wydawnictwo „Śląsk”, Katowice 1985.

[29] Andrew Livesey, Alan Robinson: Repair of vehicle bodies. Amsterdam: Elsevier,

Butterworth-Heinemann, 2006, s. 166. ISBN 978-0-7506-6753-1.

[30] CRC Handbook of Chemistry and Physics, 83-th ed.; s. 12-204; CRC Press LLC: Boca

Raton, 2003.

[31] Liwiński W.: Nagrzewnice indukcyjne skrośne. WNT, Warszawa 1968. [32] Langer E.: Teorieindukčniho a dielektrickeho tepla. Praha, ČSAV 1964.

[33] Kegel K.: Elektrowärme – Theorie und Praxis. Verlag W. Girardet, Essen 1974.

[34] Langer E.: Elektrotepelna technika. Cz.V Teorie a vypočty indukčnich a dielektrickych zařizeni. VŠSE, Plzeň 1973.

[35] Hering M.: Podstawy elektrotermii cz. II, (rys. 6.24), Wydawnictwa Naukowo –

Techniczne ISBN: 83-204-2319-8, Wydanie I, 1998r.

Dodatek

W dodatku zamieszczono tablice zawierające wartości współczynników wykorzystywanych w rozdziale 3. do obliczenia parametrów schematu zastępczego wykonanego układu wzbudnik–wsad.

Tab. D.1. Źródło: [3] Sajdak Cz., Samek E.: Nagrzewanie indukcyjne. Podstawy teoretyczne i zastosowanie. Wydawnictwo „Śląsk”, Katowice 1985.

144 Tab. D.3. Źródło: [7] Langer E.: Teorieindukčniho a dielektrickeho tepla. Praha, ČSAV 1964.