การคึกษางานชุบแข็งเพลารถยนต์โดยใช้หลักการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำ

Main Article Content

วิโรจน์ เพชรพันธุ์ศรี
วิเชียร หทัยรัตน์ศิริ
สายชล ชุดเจือจีน

Abstract

This paper studies the car shaft surface hardening application using induction heating method. The full bridge voltage source inverter uses IGBTs for the switch because of suitable medium frequency and high power and they operate switching frequency at frequencies of 20-60 kHz connected in series resonant with AC 3-phase 380 V, 50 Hz at a rated power with a minimum of 4 kW. The proposed system has been tested for comparing the lower electricity rates, increase production rate at 44 % and average hardness of work piece is 38.8 HRC.

Article Details

Section
บทความวิจัย (Research Article)
Author Biography

วิโรจน์ เพชรพันธุ์ศรี, ภาควิศวกรรมไฟฟ้าและโทรคมนาคม คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพ

บทความนี้เป็นการศึกษางานชุบแข็งเพลารถยนต์โดยใช้หลักการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำ อินเวอร์เตอร์แหล่งจ่ายแรงดันแบบเต็มบริดจ์ที่มีไอจีบีทีเป็นตัวสวิตช์เนื่องจากเป็นสวิตช์ที่เหมาะสมกับกำลังสูงและความถี่ปานกลาง สวิตช์ที่ความถี่ 20–60 กิโลเฮิรตซ์  ต่อเข้ากับวงจรเรโซแนนซ์แบบอนุกรมใช้ระบบแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส  380 โวลต์  50 เฮิรตซ์ มีพิกัดกำลังไฟฟ้า 4 กิโลวัตต์  ระบบที่นำเสนอถูกทดสอบเพื่อเปรียบเทียบอัตราค่าไฟฟ้าที่ลดลง อัตราการผลิตที่เพิ่มขึ้นร้อยละ 44  และผลการทดสอบค่าความแข็งของชิ้นงานเฉลี่ยที่ 38.8 HRC

References

[1] บวรพงศ์ มังบู่แว่น, วิมุติ ตงศิริ. เครื่องศึกษาการชุบแข็งมีดอัตโนมัติ. ปริญญานิพนธ์วิศวกรรมศาสตรบัณฑิต มหาวิทยาลัยขอนแก่น. 2555.
[2] เลิศพันธุ์ ศรีเจริญประมง. อิทธิพลของอุณหภูมิ และระยะเวลาอบแช่ในกระบวนการเทมเปอร์ริ่งที่มีต่อโครงสร้างจุลภาค และสมบัติทางกลของใบมีดพรวนหน้าดิน. การประชุมวิชาการเทคโนโลยีเชิงสร้างสรรค์ ราชมงคลกรุงเทพ. ปีที่ 2, ฉบับที่ 4 (กรกฎาคม). 2555; 2555. หน้า 14–36.
[3] วีระเชษฐ์ ขันเงิน, วุฒิพล ธาราธีรเศรษฐ์. อิเล็กทรอนิกส์กำลัง Power Electronics. กรุงเทพฯ: สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง; 2547.
[4] สายชล ชุดเจือจีน. เครื่องให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำโดยใช้อินเวอร์เตอร์แหล่งจ่ายกระแสแบบเต็มบริดจ์สำหรับงานขึ้นรูปโลหะ. วิทยานิพนธ์วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. 2547.
[5] Davies J, Simpson P. Induction Heating Handbook. UK: McGraw-Hill; 1979.
[6] Chudjuarjeen S, Sangswang A, Koompai C. An improved LLC resonant inverter for induction heating applications with asymmetrical control. IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2011; 58(7): 2915–2925.
[7] Jittakort J, Yachiangkam S, Sangswang A, Naetiladdanon S, Koompai C, Chudjuarjeen S. A variable-frequency asymmetrical voltage-cancellation control of series resonant inverter in domestic induction cooking. In: Proceedings of IEEE ICPE-ECCE. Asia; 2011. p. 2320–2327.
[8] Viriya P, Yongyuth N, Matsuse K. Analysis of two continuous control regions of conventional phase shift and transition phase shift for induction heating inverter under ZVS and non-ZVS operation. IEEE Transactions on Power Electronics. 2008; 23(6): 2794–2805.
[9] Kitcharoenwat S, Chudjuarjeen S. Sliding-Mode Control for Four Switches Single Phase AC-AC Converter. International Electrical Engineering Transaction. 2016; 2(1).
[10] Chudjuarjeen S, Koompai C. A high-frequency induction cooker using quasi-resonant converter. In: Proceedings of ECTI-CONFERENCE; 2007. p. 378–381.
[11] Chudjuarjeen S, Koompai C. Asymmetrical control with phase lock loop for induction cooking appliances. In: Proceedings of ECTI-CONFERENCE; 2008. p. 1013–1016.
[12] Chuenwattanapraniti C, koompai C, Monyakul V. Half-bridge current fed inverter power supply for forging application. In: Proceedings of 25th Electrical Engineering Conference, Thailand; 2002. p. 97–101.
[13] สายชล ชุดเจือจีน, วิเชียร หทัยรัตน์ศิริ, วิโรจน์ เพชรพันธุ์ศรี. เตาหลอมแบบเหนี่ยวนำด้วยอินเวอร์เตอร์เรโซแนนซ์แบบครึ่งบริดจ์สำหรับทองเหลือง. วารสารวิชาการและวิจัย มทร.พระนคร ฉบับพิเศษ. 2555: 529–537.
[14] วิเชียร หทัยรัตน์ศิริ, สายชล ชุดเจือจีน, วิโรจน์ เพชรพันธุ์ศรี, บุญญฤทธิ์ ทองจันทร์, อนุชิต โชคชัยลิขิตสกุล. การมอดูเลตความหนาแน่นพัลส์เพื่อควบคุมกำลังในเครื่องให้ความร้อนเหนี่ยวนำสำหรับชุบแข็ง. UTK ENGINEERING JOURNAL. 2555: 7–11.
[15] บุญทัน ศรีบุญเรือง. การศึกษาการปรับกำลังแบบจำกัดดิวตี้ไซเคิลแบบอสมมาตรสำหรับงานเตาหลอมแบบเหนี่ยวนำความร้อน. วารสารวิชาการ