DESIGN AND CONSTRUCTION OF AN INDUCTION FORGING PROTOTYPE USING H-BRIDGE CURRENT INVERTER WITH BUCK CONVERTER
โดย วิเชียร หทัยรัตน์ศิริ
ปี 2552
บทคัดย่อ
วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอ การออกแบบและสร้างต้นแบบชุดเหนี่ยวนำความร้อนเพื่อทุบขึ้นรูปโลหะด้วยวงจรอินเวอร์เตอร์กระแสเอชบริดจ์ร่วมกับดีซีทูดีซีคอนเวอร์เตอร์ชนิดทอนแรงดัน โดยมีจุดประสงค์เพื่อลดขนาดและน้ำหนักของตัวเหนี่ยวนำในวงจรกรองกระแสโดยการเพิ่มความถี่ในการสวิตช์ในวงจรดีซีทูดีซีคอนเวอร์เตอร์ชนิดทอนแรงดันซึ่งทำให้ช่วงเวลาการหยุดนำกระแสของสวิตช์น้อยลง ในโหมดของกระแสต่อเนื่องเป็นผลให้สามารถลดค่าความเหนี่ยวนำของตัวกรองกระแสลงได้อย่างมีประสิทธิภาพและยังสามารถปรับช่วงของกำลังไฟฟ้าขณะจ่ายโหลดผ่านอินเวอร์เตอร์ได้ในช่วงกว้างขึ้น
เครื่องต้นแบบชุดให้ความร้อนด้วยหลักการเหนี่ยวนำในวิทยานิพนธ์นี้มีขนาด 1 กิโลวัตต์โดยออกแบใช้กับระบบไฟฟ้า 3 เฟส 380 โวลต์ 50 เฮิรตซ์ ผ่านชุดไดโอดเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นเข้าสู่วงจรดีซีทูดีซีคอนเวอร์เตอร์ชนิดทอนแรงดันซึ่งควบคุมการทำงานแบบพีดับเบิลยูเอ็มความถี่สวิตชิงประมาณ 28.5 กิโลเฮิรตซ์ ทั้งนี้โดยการอนุกรมกับตัวเหนี่ยวนำกรองกระแสมีค่า 1.9 มิลลิเฮนรี เพื่อใช้เป็นแหล่งจ่ายกระแสเข้าสู่อินเวอร์เตอร์ที่มีความถี่สวิตชิงที่ประมาณ 37-40 กิโลเฮิรตซ์ ทั้งนี้การควบคุมการสวิตช์แบบการควบคุมมุมเฟสคงที่ให้จุดทำงานที่ความถี่สูงกว่าความถี่เรโซแนนซ์
ผลการทดสอบแสดงให้เห็นประสิทธิภาพของวงจรที่ได้ออกแบบไว้ โดยชุดต้นแบบนี้สามารถให้ความร้อนกับเหล็กรูปทรงกระบอกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 มิลลิเมตร ยาว 100มิลลิเมตร จากอุณหภูมิห้อง (30 องศาเซลเซียส) ถึง 919 องศาเซลเซียส ได้ภายในเวลา 1.5 นาทีและมีประสิทธิภาพในการทำงานอยู่ที่ 84 %