Exemple 2D : Tutoriel - Chauffage par induction
Avant-propos
Ce paragraphe est un résumé des cas traités en détail dans l'exemple 2D : « Induction heating tutorial ».
Etude réalisée
L'étude proposée dans le document « Induction heating tutorial» est l'étude du chauffage par induction d'une billette d'acier.
Dispositif étudié
Le dispositif étudié, représenté sur la figure ci-dessous, comprend les éléments suivants :
- un inducteur qui produit le champ excitateur : l'inducteur est une bobine constituée de 6 tubes de cuivre, alimentée par une source de tension sinusoïdale
- une charge qui correspond au composant chauffé : une billette cylindrique en acier
-
un circuit magnétique destiné à canaliser le flux
(= concentrateur de flux)
Cas traités
Les modélisations décrites dans le tutorial se présentent sous la forme de quatre cas d'étude :
- cas 1 : influence de la fréquence et de la tension d'alimentation
- cas 2 : chauffage de la billette avec hypothèses simplificatrices
- cas 3 : chauffage de la billette sans hypothèses simplificatrices
- cas 4 : refroidissement de la billette
Cas 1
Le premier cas est une étude avec l'application Magnéto Harmonique des caractéristiques électriques du dispositif :
Il s'agit d'une analyse paramétrique de la puissance dissipée en fonction de la fréquence et de la tension d'alimentation.
Cas 2
Le deuxième cas est l'étude avec l'application Magnéto Harmonique couplée thermique transitoire du processus de chauffage :
Il s'agit d'une étude réalisée avec les hypothèses simplificatrices suivantes :
- approximation non linéaire pour la caractéristique B(H) des matériaux magnétiques
- propriétés des matériaux indépendantes de la température
Cas 3
Le troisième cas est l'étude avec l'application Magnéto Harmonique couplée thermique transitoire du processus de chauffage :
Il s'agit d'une étude réalisée sans les hypothèses simplificatrices précédentes, c'est à dire :
- caractéristique B(H) non linéaire pour les matériaux magnétiques
- propriétés des matériaux dépendants de la température
Cas 4
Le quatrième cas est l'étude avec l'application thermique transitoire du processus de refroidissement après chauffage par induction avec les caractéristiques du cas.