MA – Induktives Heizsystem für einen Hochtemperatur-Werkstoffprüfstand

Entwicklung eines induktiven Heizsystems für einen Hochtemperatur-Werkstoffprüfstand

Thema dieser Masterarbeit ist die Entwicklung eines induktiven Heizsystems für einen Materialermüdungsprüfstand. Die Induktionsheizung soll in der Lage sein, stabförmige Proben möglichst homogen auf Temperaturen von bis zu 1200°C zu erwärmen. Kernaufgabe der Arbeit ist die Auslegung und Konstruktion der Induktionsspule unter Berücksichtigung der elektrischen Ankopplung an den HF-Generator. Die Spulenauslegung soll gestützt auf analytische Betrachtungen und FEM-Simulationen erfolgen. Im Rahmen dessen sind umfassende Parameterstudien durchzuführen, welche die Auswirkungen unterschiedlichster Einflussgrößen auf die in das Werkstück einkoppelbare Heizleistung und auf die resultierende Temperaturverteilung unter-suchen. Dazu zählen insbesondere die Temperaturabhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit (bzw. der komplexen Permeabilität) des Probenmaterials sowie der Strahlungsemission, aber auch Auswirkungen von Geometrievariationen. Die gefundene Induktorauslegung ist experimentell anhand eines Versuchsaufbaus zu verifizieren. Alle theoretischen und simulativen Untersuchungen sind wie die experimentellen Ergebnisse ausführlich zu dokumentieren.

Bearbeiter: Marcel Conrad

Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Martin März;
Dr. Stefan Kimmig (MTU)

Für Studienfächer: EEI, Mechatronik, Energietechnik

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März