Progettazione ottimizzata di componenti magnetici
La saldatura, impiegata per unire in modo permanente due o più pezzi metallici, implica la fusione del materiale di base. Per questa ragione, vengono utilizzate diverse fonti di calore (gas, archi elettrici o raggi laser), ciascuna della quali richiede un'alimentazione ad alta potenza affidabile e controllabile. Per conseguire un notevole risparmio energetico, le industrie si concentrano sul miglioramento dell'efficienza dell'alimentazione nei processi di saldatura. Tale progetto ha avuto per obiettivo assistere gli ingegneri di progettazione durante tutto il processo di sviluppo degli alimentatori, al fine di ottimizzare le prestazioni e l'affidabilità dei prodotti saldati. Pertanto, i partecipanti al progetto hanno elaborato una nuova serie di modelli termici avanzati per migliorare la procedura di progettazione dei componenti magnetici da impiegare negli alimentatori per saldatrici. Tali componenti magnetici avanzati dovrebbero compensare gli elevati effetti di frequenza che si verificano nei processi di saldatura che utilizzano l'energia in modo più efficiente. Nello specifico, i partecipanti al progetto sono riusciti a sviluppare dei modelli termici compatti che si pensa consentano di ridurre significativamente le dimensioni e il peso delle unità. Basati su calcoli matematici, questi modelli compatti sono stati accuratamente parametrizzati in funzione delle proprietà geometriche e termiche dei materiali utilizzati. Inoltre, i modelli compatti sono stati parametrizzati in base alla convezione termica attraverso il mezzo dei componenti, in funzione delle proprietà della corrente, come la velocità, la viscosità e la densità. A partire da questi dati sono stati sviluppati due modelli utilizzabili come reti termiche resistive nei simulatori elettrici come il Simplorer utilizzato per le finalità di questo progetto. Il primo, comprende due nodi termici e tre resistenze termiche, mentre il secondo include quattro sottomodelli con un numero di nodi compreso fra due e otto e diverse resistenze termiche. Disponibili in varie forme e tipi di avvolgimento, questi modelli potranno facilitare notevolmente la riduzione dei costi, dei tempi e degli sforzi connessi alla progettazione di componenti magnetici da impiegare negli alimentatori per saldatrici.
