Auslegung mehrerer Induktoren unter Berücksichtigung des Wechselstromwiderstands

  • Typ:Bachelorarbeit
  • Forschungsthema:Induktives Flächenkochen
  • Betreuung:

    M.Sc. Felix Rehm

  • Motivation

    In den vergangenen Jahren haben Induktionskochplatten stetig an Bedeutung gewonnen. Im Gegensatz zu Widerstandsheizungen oder Halogenkochfeldern entsteht die Wärme hierbei direkt im Kochgeschirr. Dafür erzeugt eine oder mehrere Erregerspulen ein mittelfrequentes Wechselfeld, welches im ferromagnetischen Topfboden zu einer induzierten Spannung und infolgedessen unter anderem zu ohmschen Verlusten führt. Die Baugröße der eingesetzten passiven Bauteile, inklusive der Induktoren, kann durch den Betrieb bei hohen Frequenzen reduziert werden. Nachteilig daran wirkt sich aus, dass die Verluste, hervorgerufen durch den Einfluss des Skin- sowie Proximityeffekts, ansteigen.

     

    Aufgabenstellung

    Im Rahmen dieser Arbeit sollen unterschiedliche Spulenkonfigurationen simulativ untersucht, aufgebaut und vermessen werden. Das voranginge Ziel dabei ist es, den Einfluss der Ferritgeometrie auf die Verluste zu identifizieren und Spulen unterschiedlicher Konfiguration aufzubauen und zu vermessen. Die Auswahl einer geeigneten Litze, die Wahl der Windungszahl der Spulen sowie die Form der Spule sind weitere Designparameter, die untersucht werden sollen. Zur Bearbeitung dieser Bachelorarbeit sind einige Softwarewerkzeuge vorhanden, welche bspw. die automatisierte Erstellung von Finite-Elemente-Modellen oder die Berechnung des Wechselstromwiderstands ermöglichen.

     

     - Literaturrecherche und Einarbeitung in das Thema

     - Aufbau der Simulationsmodelle

     - Bestimmung der Geometrie geeigneter Prototypen

     - Aufbau der Prototypen

     - Validierung der Simulationsergebnisse durch Messungen