Getting to Know your Own Induction Furnace: Basic Principles to Guarantee Meaningful Simulations∗ Translated title: Den eigenen Induktionsofen kennenlernen: Grundlagen zur Gewährleistung aussagekräftiger Simulationen

Abstract

This paper deals with a methodology for a characterisation of inductive heat treatment plants to allow comparison of their practical electromagnetic behaviour with conventional simplifying assumptions used in simulations of the heating process. The impact non-sinusoidal currents and non-linear B-H curves on the simulation are specifically dealt with here. A Rogowski coil and digital oscilloscope are used to read in current signals in various induction plants and compare their total harmonic distortion (THD). In the course of parameter studies, the different current signals were used in simulations of induction to compare heating effects. This yielded positive correlations with the THDs.

Kurzfassung

Diese Arbeit präsentiert eine Methodik zur Charakterisierung von induktiven Wärmebehandlungsanlagen, um deren reales elektromagnetisches Verhalten mit den standardmäßig getroffenen, vereinfachenden Annahmen von Simulationen des Erwärmprozesses vergleichen zu können. Spezifisch wird darauf eingegangen, wie sehr eine nichtlineare BH-Kurve und ein nicht sinusförmiges Stromsignal Einfluss auf das Simulationsergebnis nehmen. Mit einer Rogowski-Spule und einem digitalen Oszilloskop werden Stromsignale von verschiedenen Induktionsanlagen eingelesen und mithilfe des Total-Harmonic-Distortion (THD)-Wertes verglichen. Im Rahmen einer Parameterstudie werden die verschiedenen Stromsignale in eine Induktionssimulation gespeist und ihre Heizleistungen zueinander in Verhältnis gestellt, wobei sich eine positive Korrelation zum THD zeigt.