Simulación de un sistema de control de temperatura bajo el principio de calentamiento por inducción electromagnética.

Propia

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Main Authors:	Baquero Guio, Jorge Luis, Diaz Rojas, Daniel Dayan
Other Authors:	García Gómez, Carlos Arturo
Format:	Trabajo de grado (Pregrado y/o Especialización)
Language:	spa
Published:	Universidad Antonio Nariño 2021
Subjects:	Calentamiento por inducción Frecuencia de resonancia Sistemas de control Induction heating Resonance frequency Control systems
Online Access:	http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/3103
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spelling	repositorio.uan.edu.co-123456789-31032024-10-09T22:39:01Z Simulación de un sistema de control de temperatura bajo el principio de calentamiento por inducción electromagnética. Baquero Guio, Jorge Luis Diaz Rojas, Daniel Dayan García Gómez, Carlos Arturo Ríos Rojas, John Fredy Calentamiento por inducción Frecuencia de resonancia Sistemas de control Induction heating Resonance frequency Control systems Propia Electromagnetic induction heating is a process that uses alterning current at high frequencies to heat a ferromagnetic material (preferably) or current conductor material, it is generally used in processes that use very high temperatures, for example to melt metals or for heat treatments for this reason, we want to simulate this type of system and carry out the control in an right way for a low temperature range compared to general use. For purpose software such as Matlab, Simulink and Comsol finite element simulation software were used. To make the simulation as close to reality, IGBT modules, a rectifier bridge, a Buck converter and a pulse generator were simulated. For the simulation of the system, the voltage that comes from the home network of 120Vac and a resonance frequency of 30khz was taken as a reference, to keep a constant temperature at a fixed point (between 25 ° C and 80 ° C) and with a range maximum variation of ± 5 ° C by means of a PID controller. With Comsol finite element modeling software, simulations were made with different materials taking into account the physical properties of each one and the one that showed the best behavior when exposed to electromagnetic induction was selected. El calentamiento por inducción electromagnética es un proceso que utiliza corrientes alternas a frecuencias elevadas para calentar un material ferromagnético (de preferencia) o que sea conductor de corriente, generalmente es utilizado en procesos que usan temperaturas muy altas por ejemplo para fundir metales o para tratamientos térmicos, por este motivo se quiere simular este tipo de sistema y realizar el control de manera adecuada para un rango de temperatura bajo en comparación del uso general, para esto se utilizaron software como Matlab, Simulink y software de simulación por elementos finitos Comsol. Para que la simulación fuera lo más cercana a la realidad, se simularon módulos IGBT, puente rectificador, conversor Buck y un generador de pulsos. Para la simulación del sistema se tomó como referencia el voltaje que proviene de la red doméstica de 120Vac y una frecuencia de resonancia de 30khz, para mantener una temperatura constante en un punto fijo (entre 25°C y 80°C) y con un rango de variación máximo de ±5°C por medio de un controlador PID. Con el software de modelamiento por elementos finitos Comsol se hicieron simulaciones con distintos materiales teniendo en cuenta las propiedades físicas de cada uno y se seleccionó el que mostró un mejor comportamiento al ser expuesto a la inducción electromagnética. Ingeniero(a) en Control y Automatización Industrial Pregrado Costo total del proyecto $ 3.200.00. Financiación Propia Presencial 2021-03-10T16:54:01Z 2021-03-10T16:54:01Z 2020-11-26 Trabajo de grado (Pregrado y/o Especialización) info:eu-repo/semantics/acceptedVersion http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/3103 Aplicación del Calentamiento por Inducción en Baja Potencia: Uso Doméstico, Agrícola y para Laboratorio Electrónica de potencia para el calentamiento por inducción doméstico: revisión del estado del arte Desarrollo de un sistema de procesamiento de plásticos por calentamiento basado en el principio de inducción electromagnética [En línea], Disponible en: http://dspace.espoch.edu.ec/bitstream/123456789/3535/1/108T0096.pdf GH INDUCTION, Calentamiento por inducción, [En línea], Disponible en: http://www.ghinduction.com/sobre-calentamiento-por-induccion/?lang=es. Ultra Flex Power Technologies, Induction Heating Applications, [En línea], Disponible en: https://ultraflexpower.com/induction-heating-applications/ Dong, Zhidong, et al. Fuzzy temperature control of induction cooker, IECON 2017 - 43rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society Industrial Electronics Society, IECON 2017 - 43rd Annual Conference of the IEEE. :3051-3056 Oct, 2017 Wilder Gonzales, «Diseño y Construcción de Bobina de Calentamiento por Inducción para Fundición de Titanio»., Proyecto de grado, Universidad Simón Bolívar, Departamento Ingeniería Eléctrica, Sartenejas, Venezuela, abril-2018. Tomas Kubala, «Eletricidad 1 dispositivos circuitos y materiales», Cengage Learning, P 85, 2009 E. E. Staff del M. I. T, « , p 7, 2003. Francisco García Ochoa «Problemas de campos electromagnéticos», Universidad Pontificia Comillas, Colección 15, p 344, 2002. Inducción electromagnética, [En línea], Disponible en: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/fluxmg.html Campo Magnético, [En línea], Disponible en: http://kimerius.com/app/downloa, ./5783170156/Campo+magn%C3%A9tico-.pdf Muné, P., et al. «SOBRE LA PENETRACIÓN Y ATRAPAMIENTO DEL FLUJO MAGNÉTICO EN SUPERCONDUCTORES DE Bi-2223». Revista Cubana de Física, vol. 32, no. 1, 2015, p. 53+. Accessed 2 July 2020. Ley de Ampere [En línea], Disponible en: http://www2.montes.upm.es/dptos/digfa/cfisica/magnet/ampere.html Ley de Biot Savart [En línea], Disponible en: https://www.fisicalab.com/apartado/campo-magnetico-creado-corriente-electrica Héctor Barco Ríos, Edilberto Rojas Calderón y Elisabeth Restrepo Parra, «Física principios de electricidad y magnetismo» Universidad Nacional de Colombia, Manizales 2012 Peter Bastian, «Electrotecnia», Akal ediciones, pág. 103 Ciclo de histéresis magnética [En línea], Disponible en: http://www.ifent.org/lecciones/cap07/cap07-06.asp Samuel Ramírez castaño, «Redes de distribución de energía», Universidad Nacional de Colombia sede Manizales Paul A. Tipler y Gene Mosca «Física para la ciencia y la tecnología», Reverté S.A, Vol 2, p 845, 2007 Soe Sandar Aung, Han Phyo Wai y Nyein Nyein SoeDesign « Calculation and Performance Testing of Heating Coil in Induction Surface Hardening Machine » [En Linea] disponible en: https://waset.org/publications/13504/designcalculation-and-performance-testing-333333333of-heating-coil-ininduction-surface-hardening-machine Frecuencia de resonancia [En Linea], disponible en: http://www.manelradio.com/FO.htm, [En línea], disponible en: https://seismous.com/analisis-por-elemento-finito-que-es-y-como-funciona/l Katsuhiko Ogata, «Ingeniería de control moderna», Quinta edición PEARSON EDUCACIÓN, S.A., Madrid, 2010 V. M. Alfaro, «Revista Ingeniería, vol. 12, no. 1-2, 2002.» revista de la universidad de Costa rica enero/diciembre Virginia Mazzone «Controladores PID» Universidad Nacional de Quilmes Marzo 2002 [En Línea], disponible en: http://data.irestal.com/files/files/2012030204152933979.pdf [En Línea], disponible en: https://nks.com/es/distribuidor-de-acero-inoxidable/acero-inoxidable-430/#:~:text=El%20acero%20inoxidable%20Tipo%20430,la%20oxidaci%C3%B3n%20a%20temperaturas%20elevadas. COMSOL Multiphysics ® instname:Universidad Antonio Nariño reponame:Repositorio Institucional UAN repourl:https://repositorio.uan.edu.co/ spa Acceso abierto Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ info:eu-repo/semantics/openAccess http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 application/pdf application/pdf application/pdf Universidad Antonio Nariño Ingeniería en Control y Automatización Industrial Facultad de Ingeniería Mecánica, Electrónica y Biomédica Bogotá - Sur
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