Diseño de Sistemas de Muy Alto Rango de potencias con TransisTores de carburo de silicio y de sus Unidades Básicas de inversores y Estaciones de calentamiento para aplicaciones de soldadura en alta frecuencia por inducción y por contacto (Proyecto SMART-TUBE)

Proyecto cofinanciado por el CDTI y FONDOS FEDER

IDI-20180166 / Presupuesto: 764.565 € / Duración: 01/01/2018 – 31/12/2018

Ubicación del proyecto: GH ELECTROTERMIA, S.A.U.

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Introducción

El objetivo general del presente proyecto es el desarrollo de un prototipo para el tratamiento térmico por inducción para la realización de soldadura de tubo que incorpore tecnología de Carburo de Silicio, mejorando notablemente las prestaciones de los equipos existentes en la actualidad y reduciendo el número de elementos y tamaño requeridos para la realización del tratamiento indicado. La consecución de este objetivo supone una novedad objetiva dentro del sector de la soldadura de tubo, al no existir un equipo adhoc que incorporé tecnología de Carburo de Silicio. La mejora del rendimiento de los equipos actuales permite incrementar la productividad y competitividad en un sector estancado, lo que se traduce de forma directa en una importante reducción de los costes por volumen tratado. Por otro lado, la reducción de elementos necesarios, para desempeñar el tratamiento indicado, además de conllevar una reducción del tamaño requerido por los equipos, supone una importante disminución en el mantenimiento demandado por las instalaciones..

Los objetivos técnicos generales del proyecto son los siguientes:

• Concepción, diseño, desarrollo y validación de una nueva unidad de potencia (sección de entrada e inversor) adhoc para la realización de tratamientos de soldadura de tubo que incorpore tecnología de Carburo de Silicio.

• Concepción, diseño, desarrollo y validación de estaciones de calentamiento que posibiliten la realización de tratamientos de soldadura de tubo mediante el trabajo a potencias y frecuencias elevadas. La estación de calentamiento objetivo debería mejoras que influyan positivamente en la operatividad de los equipos actuales gracias al incremento de libertad de movimiento en los ejes XYZ.

• Concepción, diseño, desarrollo y validación de la estrategia de control PDM con la incorporación de algoritmos de sincronismo basados en FLL (Frequency-Locked Loop) y PLL (Phase-Locked Loop) digitales que eviten la pérdida de sincronismo generadora de paradas no deseadas de la instalación.

Resumen del proyecto

El alcance del proyecto se ha centrado en el desarrollo de las siguientes tecnologías:

• Desarrollo de generador de potencia entre 1000 y 1200 kW con transistores de Carburo de Silicio.

• Desarrollo de algoritmos de sincronismo basados en FLL (Frequency-Locked Loop) y PLL (Phase-Locked Loop) digitales para la predicción de la amplitud y fase de la corriente en alta frecuencia en estrategias de control PDM

• Desarrollo de transformadores de corriente de bajas pérdidas en alta frecuencia

El presente proyecto ha sido cofinanciado por el CDTI, y por la Unión Europea a través del Programa Operativo de Crecimiento Inteligente FEDER 2014-2020. El número de referencia del proyecto es EXP 00097283 / IDI-20180166.