Ideą przewodnią pracy jest przegląd topologii jednołącznikowych układów energoelektronicznych wysokich częstotliwości nagrzewanie indukcyjne, ale także diatermii chirurgicznej, magnetoterapii, itp.
Przeprowadzona w pracy dokładna analiza matematyczna, funkcjonalna i behawioralna układu falownika ZVS-1S pozwoliła na wypracowanie czterech możliwych do realizacji koncepcji sterowania układem. W pracy zawarto opis tych koncepcji, wyniki badań symulacyjnych, schematy blokowe układów sterowania oraz sposoby i sekwencje pomiaru sygnałów służących do synchronizacji i sterowania układem. Jeden, wybrany algorytm uznany za optymalny, skutecznie zaimplementowano do zaprojektowanego i wykonanego stanowiska badawczego. Zarejestrowano również przebiegi sygnałów układu sterowania w stanach dynamicznych podczas pracy falownika.
Praca zawiera również projekt modelu laboratoryjnego falownika, w tym: układu siłowego, układu zasilania i układu sterowania falownikiem. Nagrzewnica indukcyjna została zaprojektowana i wykonana z przeznaczeniem do nagrzewania niewielkich elementów i detali metalowych.
Praca w obecnym kształcie stanowi kompletny opis zastosowanych w odpowiedniej sekwencji środków, służących do realizacji procesu konstruowania wysokoczęstotliwościowego źródła zasilania dla realizacji zadanego procesu nagrzewania indukcyjnego. Wypracowane metody zastosowane w pracy, pozwalają także na oszacowanie sprawności wykonanego urządzenia i ocenę jakości konstrukcji: zarówno obwodu siłowego jak i układu sterowania oraz przyjętej koncepcji sterowania układem.
The main idea of this work is review the topology or one- switch, high-frequency power electronic systems for induction heating, and as well as surgical diathermy, magnetic therapy, etc.
The work was carried out with exact mathematical, functional and behavioral analysis of ZVS-1S inverter circuit which allowed to develop four possible to implement the concepts of the control system. This paper presents an overview of these concepts, the results of simulation, the block diagrams of control systems and methods of measurements and sequences of signals used to synchronize and control the system. One, selected algorithm considered as optimal, was effectively implemented to the designed and constructed model. It has been also recorded the waveforms of the control system in dynamic states during operation of the inverter. The paper includes also the documentation of designed laboratory model of the inverter, including: the high- current circuit, the power supply and the inverter's control system. Induction heater has been designed and made for the purpose of heating small metal elements and details. The work in its present form is a complete description of implemented sequences of measures designed to implement the process of constructing a high-frequency sources for the implementation in induction heating processes. The developed methods used in the work, allow also to estimate the efficiency of the device and made to assess the quality of construction: both the power circuit and control circuit, and adopted conception of the control system.
