دوره 22، شماره 1 - ( مجله مهندسی برق و الکترونیک ایران - جلد 22 شماره 1 1404 )
جلد 22 شماره 1 صفحات 119-111 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Rashidi B. Design and implementation of an effective and optimal circuit for induction sealing. Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers 2025; 22 (1) :111-119
URL: http://jiaeee.com/article-1-1646-fa.html
URL: http://jiaeee.com/article-1-1646-fa.html
رشیدی بهرام. طراحی و پیادهسازی یک مدار گرمایش القایی موثر به منظور آب بندی القایی. نشریه مهندسی برق و الکترونیک ایران. 1404; 22 (1) :111-119
دانشکده فنی و مهندسی-دانشگاه آیت الله العظمی بروجردی (ره)
چکیده: (603 مشاهده)
در صنایع غذایی، بهداشتی، شیمیایی و دارویی روش آببندی القایی یک روش خوب برای درزبندی درپوش ظروف است و در ماندگاری محصولات خیلی موثر است. حفظ تازگی محصولات و جلوگیری از ورود آلودگی به محصول طی مراحل جابجایی و فروش از مزایای آببندی درپوش محصولات است. هدف تحقیق حاضر طراحی و پیادهسازی سختافزاری یک مدار گرمایش القایی موثر و بهینه به منظور آببندی القایی است. این مدار دارای هزینه پیادهسازی کمی است، لذا سیستم پیشنهادی با ساختاری ساده و کارآرمد میتواند نیاز بازار این حوزه از فناوری را پوشش دهد. در اینجا تمرکز بر روی رونده پیادهسازی و نکات عملی در زمینه اجرای این مدار میباشد. مدار آببندی القایی پیشنهادی بر اساس تکنولوژی سوئیچینگ ولتاژ صفر برای راه اندازی ترانزیستورهای مدار کار میکند. در این ساختار با استفاده از سلفها و خازنهایی با جریان و ولتاژ قابل تحمل مناسب میتواند قدرت و فرکانس سیگنال خروجی اعمالی به سیمپیچ القا را برای کاربردهای مختلف تامین کند. استفاده از ترانزیستورهایی با قابلیت جریاندهی مناسب مدار را برای کارهایی که نیاز به اعمال میدانهای مغناطیسی قویتری دارند مناسب میسازد. همچنین سیمپیچ القایی دارای ساختاری بیضوی میباشد که آن را برای آببندی طیف وسیعای از بطریها با قطر درب 5 میلیمتر تا 13 سانتیمتر کارآمد میسازد. در ساختار ارائهشده فرکانس سیگنال خروجی در حدود 31 کیلو هرتز میباشد که برای ایجاد جریان گردابی در فویل آلومنینم موجود در درب بطریها مناسب است. مدار پیشنهادی مورد آزمایش و بررسی قرار گرفته و آببندی القایی قابل قبولی برای صنایع مختلفی دارد.
چکیده مبسوط [PDF 270 KB] (7 دریافت)
فهرست منابع
1. [1] A. Sherwali, W. Dunford, "Experimental Evaluation of Heating Water by Electromagnetic Induction", Proceedings of the IEEE Canadian Conference of Electrical and Computer Engineering (CCECE), Edmonton, AB, Canada, 2019, pp. 1-4. [DOI:10.1109/CCECE.2019.8861887]
2. [2] A. Kumar Paul, "Robust Features of SOSMC Guides in Quality Characterization of Tank Circuit in Air-Cooled Induction Cap Sealing", IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 54, No. 1, 2018, pp. 755-763. [DOI:10.1109/TIA.2017.2762278]
3. [3] A. Kumar Paul, "Inverter Topology for Zero-Ventilated High Frequency Induction Heating Systems", Proceedings of the IEEE International Conference on Power Electronics, Drives and Energy Systems (PEDES), Jaipur, India, 2020, pp. 1-6. [DOI:10.1109/PEDES49360.2020.9379686]
4. [4] I. Lope, J. Acero, J. Burdío, C. Carretero, R. Alonso, "Design and Implementation of PCB Inductors With Litz-Wire Structure for Conventional-Size Large-Signal Domestic Induction Heating Applications", IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 51, No. 3, 2014, pp. 2434-2442. [DOI:10.1109/TIA.2014.2382758]
5. [5] F.D. Marques, M.N. Souza, F.G. Souza, "Sealing system activated by magnetic induction polymerization", Journal of Applied polymr science, 2017, Vol. 134, No. 47, pp. 1-9. [DOI:10.1002/app.45549]
6. [6] T. Ngo-Phi, N. Nguyen-Quang, "Variable Pulse Density Modulation for Induction Heating", International Symposium on Electrical and Electronics Engineering (ISEE), Ho Chi Minh, Vietnam, 2012, pp. 1-6.
7. [7] A. Kumar Paul, "Current Density Characterization of Litz Wires used in Induction Heating Coils: A Practical Approach", Proceedings of the IEEE International Conference on Power Electronics, Drives and Energy Systems (PEDES), Chennai, India, 2018, pp. 1-6. [DOI:10.1109/PEDES.2018.8707901]
8. [8] O. Lucía, P. Maussion, E. Dede, J. Burdío, "Induction Heating Technology and Its Applications: Past Developments, Current Technology, and Future Challenges", IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 61, No. 5, 2014, pp. 2509-2520. [DOI:10.1109/TIE.2013.2281162]
9. [9] A. Kumar Paul, S. Chinoy, "Air Cooled Induction Heater for Efficient Sealing of Containers using Wide Range Foils", IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 52, No. 4, 2016, pp. 3398-3407. [DOI:10.1109/TIA.2016.2535112]
10. [10] A. Kumar Paul, "Structured Protection Measures for Better Use of Nanocrystalline Cores in Air-Cooled Medium-Frequency Transformer for Induction Heating", IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 68, No. 5, 2021, pp. 3898-3905. [DOI:10.1109/TIE.2020.2984978]
11. [11] B. Knauf, D.P. Webb, C. Liu, P.P. Conway, "Low frequency induction heating for the sealing of plastic microfluidic systems", Journal of Microfluid Nanofluid, 2010, Vol. 9, pp. 243-252. [DOI:10.1007/s10404-009-0539-x]
12. [12] A. Kumar Paul, "ZVZCS SRI Guides Optimal Use of Copper and Core for Air-Cooled Nanocrystalline Transformer for Induction Heating", IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 56, No. 2, 2020, pp. 970-978. [DOI:10.1109/TIA.2020.2967329]
13. [13] R. Goldstein, W. Stuehr, M. Black, "Design and Fabrication of Inductors for Induction Heat Treating", Journal of Neural Engineering, 2014, Book chapter, ASM Handbook, Vol. 4, 16, 2014, pp. 589-606. [DOI:10.31399/asm.hb.v04c.a0005839]
14. [14] B. Dimitrov, K. Hayatleh, S. Barker, G. Collier, "Design, Analysis and Experimental Verification of the Self-Resonant Inverter for Induction Heating Crucible Melting Furnace Based on IGBTs Connected in Parallel", Electricity, 2021, Vol. 2, pp. 439-458. [DOI:10.3390/electricity2040026]
15. [15] I. Hussain, D.K. Woo, "Inductance Calculation of Single-Layer Planar Spiral Coil", Electronics, 2022, Vol. 11, pp. 1-10. [DOI:10.3390/electronics11050750]
16. [16] E. Plumed, J. Acero, L. Lope, J. Burdío, "Design methodology of high performance domestic induction heating systems under worktop", IET Power Electronics, 2020, Vol. 13, Iss. 2, pp. 300-306. [DOI:10.1049/iet-pel.2019.0693]
17. [17] T. Pandey, P. Deo, A. Dongriyal, B. Patil, "Development of Induction Sealer and its Application in Food Packaging", International Advanced Research Journal in Science, Engineering and Technology, 2020, Vol. 7, No. 3, pp. 16-23.
18. [18] I.M. Abdulbaqi, A.H. A. Kadhim, A.H. Abdul-Jabbar, F.A. Abood, T.K. Hasan, "Design and Implementation of an Induction Furnace", Diyala Journal of Engineering Sciences, 2015, Vol. 08, No. 01, pp. 64-82. [DOI:10.24237/djes.2015.08105]
19. [19] T.C. Hung, K.C. Huang, T.S. Lee, J,H. Lin, C.H. Chen, C.W. Liao, "Development of a Coaxial Dual-Coil Induction Heating System With a Composite Bridge-Type Inverter and a Flexible Switching Mechanism", IEEE Access, 2024, Vol. 12, pp. 70833- 70850. [DOI:10.1109/ACCESS.2024.3402686]
20. [20] H.I. Hsieh, C.C. Kuo, W.T. Chang, "Study of half-bridge series-resonant induction cooker powered by line rectified DC with less filtering", IET Power Electronics, 2023, Vol. 16, pp. 1929-1942. [DOI:10.1049/pel2.12503]
21. [21] E. Jang, M. Jae Kwon, S. Min Park, H. Min Ahn, B. Kuk Lee, "Analysis and Design of Flexible-Surface Induction-Heating Cooktop With GaN-HEMT-Based Multiple Inverter System", IEEE Transactions on Power Electronics, 2022, Vol. 37, No. 10, pp. 12865-12876. [DOI:10.1109/TPEL.2022.3175979]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY NC 4.0) قابل بازنشر است. |
