I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv S y s t em   ( I J P E DS)   Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 ,   p p .   4 3 8 ~ 4 52   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 1 7 . i 1 . p p 4 3 8 - 4 52           438       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   A nov el t ec hnique  f o r indu ction h ea ting dry er  with  t e mpera ture   a nd vo ltag e contr o l f o r power  inv e rter       J ee ra po ng   Sriv icha i,  K it t a y a   So m s a i,  Akk a cha i P hu ph a nin ,   Nit hiro t h P o rns uwa nc ha ro en   D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   I n d u s t r y   a n d   Te c h n o l o g y ,   R a j a ma n g a l a   U n i v e r s i t y   o f   T e c h n o l o g y   I san ,   P h a n g   K h o n T h a i l a n d         Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma r   2 2 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Oct  2 1 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Dec   1 1 ,   2 0 2 5       Th is  stu d y   p re se n ts  a   n o v e p ro t o ty p e   o a n   in d u c ti o n   h e a ti n g   d ry e r   in teg ra ti n g   h y ste re sis  c o n tr o w it h   p h a se - sh ift e d   p u lse   wid t h   m o d u lati o n   ( P WM )   f o r   th e   f irst  ti m e .   Th e   sy ste m   re p lac e c o n v e n ti o n a l   re sista n c e   h e a ti n g ,   imp r o v i n g   e n e rg y   e ffi c ien c y   a n d   t h e rm a sta b il it y .   T h e   2   kW   p ro t o ty p e   c o m p rise a   d r y i n g   c h a m b e a n d   a   h o t   a ir   u n it   with   c o n tr o ll e d   a irfl o o 1 . 5  m /s.   P h a se   a n g le   a d ju stm e n t   re d u c e v o lt a g e ,   c u rre n t,   a n d   p o we c o n s u m p ti o n   w h il e   m a in t a in in g   th e   p o we fa c to wit h in   a c c e p tab le   li m it s.  Th e   tem p e ra tu re   c o n tr o l   m a in tain sta b il it y   with i n   ±1  ° o th e   se tp o in t .   T h e   re su lt d e m o n stra te   fa st,  e n e rg y - e fficie n t,   a n d   p re c ise   d ry i n g ,   o ffe rin g   p o ten ti a b e n e fit fo f o o d   p ro c e ss in g   a n d   te x ti le  i n d u stries ,   a n d   p ro v id i n g   a   fo u n d a ti o n   fo f u t u re   d e v e lo p m e n o i n telli g e n t,   e n e rg y - e fficie n in d u c ti o n   d ry e rs.   K ey w o r d s :   E n er g y   ef f icien cy   Hy s ter esis   co n tr o l   I n d u ctio n   h ea tin g   d r y er   Ph ase - s h if ted   PW M   Pre cise te m p er atu r co n tr o l   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Nith ir o th   Po r n s u wan c h ar o en   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   Facu lty   o f   I n d u s tr y   a n d   T ec h n o lo g y   R ajam an g ala  Un iv er s ity   o f   T e ch n o lo g y   I s an   Sak o n   Nak h o n   C am p u s Ph a n g   Kh o n ,   Sak o n   Na k h o n   4 7 1 6 0 ,   T h ailan d   E m ail: n ith ir o th . p o @ r m u ti.a c. th       1.   I NT RO D UCT I O N   Dr y in g   p r o ce s s es  ar f u n d a m en tal  to   wid e   r an g e   o f   in d u s tr ies,  in clu d in g   f o o d   p r eser v atio n ,   p h ar m ac eu ticals,  tex tiles ,   an d   m ater ial  p r o ce s s in g   [ 1 ] .   Pre cise te m p er atu r c o n tr o d u r in g   d r y in g   is   cr u cial  n o t   o n ly   f o r   m ain tain in g   p r o d u ct  q u ality   [ 2 ]   b u also   f o r   o p tim i zin g   en er g y   e f f icien cy   [ 3 ] .   C o n v en tio n al  h o t - air   d r y in g   s y s tem s   [ 4 ] ,   h o wev er ,   o f ten   s u f f er   f r o m   u n ev e n   h ea t   d is tr ib u tio n   [ 5 ] ,   ex ce s s iv en er g y   co n s u m p tio n   [ 6 ] ,   an d   lim ited   ad ap ta b ilit y   u n d er   d iv er s o p e r atin g   co n d itio n s   [ 7 ] .   R ec en r esear ch   h as  in v esti g ated   v ar io u s   ad v an ce d   a p p r o ac h es  to   o v er co m th ese  ch allen g es,  s u ch   as  im p r o v ed   d r y in g   tech n o lo g ies  [ 8 ] ,   in d u ctio n   h ea tin g   m eth o d s   [ 9 ] ,   an d   th i m p lem en tatio n   o f   f ee d b ac k   c o n tr o l stra teg ies [ 1 0 ] [ 1 2 ] .   Alth o u g h   th ese  ad v an ce s   h av e   im p r o v ed   d r y in g   p e r f o r m an c e,   s ig n if ican lim itatio n s   r em a in .   Ho t - air   s y s tem s   ar in h er en tly   co n s tr ain ed   b y   s lo h ea tr an s f er   an d   en er g y   in ef f icien c y .   E v en   wh en   in d u ctio n   h ea tin g   is   in t r o d u ce d ,   m o s s tu d ies  h av e   ad d r ess ed   o n ly   h e at  g en er atio n   with o u in te g r at in g   ad v an ce d   r ea l - tim r eg u latio n .   Similar ly ,   f ee d b ac k   c o n tr o l   h as  b ee n   a p p lied   to   th er m al  s y s tem s ,   b u its   s y s tem atic  in teg r atio n   with   in d u ctio n - b ased   d r y er s   is   s till   lack in g .   C o n s eq u en tly ,   th er is   clea r   g ap   in   co m b in in g   b o th   h ig h - f r eq u e n cy   in d u ctio n   h ea t in g   an d   ad v a n ce d   co n tr o l m et h o d s   in   s in g le,   ef f ec tiv d r y i n g   s y s tem .   T o   ad d r ess   th is   g ap ,   th p r esen s tu d y   in tr o d u ce s   n o v e in d u ctio n - b ased   d r y in g   p r o t o ty p th at   in teg r ates  h ig h - f r e q u en c y   in d u ctio n   h ea tin g   with   ad v an c ed   co n tr o m ec h an is m s ,   s p ec if ically   h y s ter esis   co n tr o c o m b in e d   with   p h ase - s h if ted   p u ls wid th   m o d u lat io n   ( PW M ) .   T h is   in teg r atio n   en ab les  r ea l - tim e,   p r ec is th er m al  r eg u latio n   wi th in   th d r y in g   c h am b er   w h ile  en s u r in g   s tab le  an d   u n if o r m   h ea d is tr ib u tio n .   T h p r o p o s ed   s y s tem   d eliv er s   th r ee   m ajo r   b en ef its .   First,  it   en h an ce s   d r y i n g   e f f icien cy   b y   ac ce ler atin g   h ea t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       n o ve l te ch n i q u fo r   in d u ctio n   h ea tin g   d r ye r   w ith   temp era tu r a n d   v o lta g co n tr o l …   ( Je era p o n g   S r ivich a i )   439   tr an s f er ,   s ig n if ican tly   r ed u cin g   p r o d u ctio n   tim co m p a r ed   t o   h o t - air   d r y in g   alo n [ 1 3 ] .   Seco n d ,   it  s af eg u ar d s   p r o d u ct  q u ality   [ 14 ] [ 1 6 ]   b y   m in im izin g   r is k s   s u ch   as  b u r n in g ,   d is co lo r atio n ,   o r   n u tr ien d eg r ad atio n ,   wh ich   is   p ar ticu lar ly   ad v an tag eo u s   in   s en s itiv in d u s tr ies  lik f o o d   an d   p h ar m ac e u ticals.  T h ir d ,   it  r ed u ce s   en er g y   co s ts   an d   en v ir o n m e n tal  im p a ct  [ 1 7 ] ,   [ 1 8 ]   wh ile  o f f e r in g   c o m p atib ilit y   with   r en ewa b le   en er g y   in te g r atio n   f o r   s u s tain ab le  in d u s tr ial  o p er atio n .   T h er ef o r e,   th o b jectiv o f   th i s   s tu d y   is   to   d esig n ,   d ev elo p ,   an d   ev alu ate   h ig h - f r e q u en c y   in d u ctio n   d r y in g   s y s tem   th at  co m b in es  h y s ter esis   co n tr o an d   p h ase - s h if ted   PW M   to   ac h iev p r ec is an d   s u s tain ab le  tem p er atu r r eg u latio n .   T h is   in teg r ated   co n tr o ap p r o ac h   ad d r ess es  th lim itat io n s   o f   tr ad itio n al  d r y in g   m eth o d s   b y   m in im izin g   th er m al  f lu ctu atio n s   an d   o p tim izin g   p o wer   ef f icien c y .   B y   h ar m o n izin g   th ese   ad v an ce d   elec tr o n ic   tech n i q u es,  th p r o p o s ed   s y s tem   en s u r es  co n s is ten p r o d u ct   q u ali ty   wh ile  r e d u cin g   o v er all  o p er atio n al   co s ts .   Mo r eo v er ,   th r esear ch   n o o n ly   a d v an ce s   th e   s tate  o f   d r y in g   te ch n o lo g y   b u also   d em o n s tr ates  tr an s f o r m ativ e   p o ten tial  ac r o s s   m u ltip le  in d u s tr ial  s ec to r s ,   in clu d in g   f o o d   p r o ce s s in g ,   p h ar m ac eu ticals,  an d   tex tiles ,   wh er en er g y - ef f icien t,  h ig h - q u ality ,   an d   en v ir o n m en tally   r esp o n s ib le  d r y i n g   s o lu tio n s   ar in cr ea s in g ly   i n   d em an d .       2.   T H E O RY  AN B ACK G RO UND   I n d u ctio n   h ea tin g   h as  em er g e d   as  an   ef f icien t   an d   co n tr o lla b le  th er m al   en er g y   s o u r ce   f o r   in d u s tr ial  d r y in g   p r o ce s s es  [ 1 9 ] [ 2 2 ] .   Un lik co n v e n tio n al  co n v e ctiv o r   r esis tiv h ea tin g ,   i n d u ctio n   h ea tin g   is   co n tactless ,   en ab lin g   r a p id   en er g y   tr a n s f er   with   h ig h   p o we r   d en s ity   an d   im p r o v ed   en er g y   u tili za tio n .   I n   a n   in d u ctio n   h ea tin g   d r y er ,   an   a lter n atin g   c u r r en t   f lo ws  th r o u g h   th e   in d u ctio n   co il,  p r o d u c in g   a   tim e - v ar y in g   m ag n etic  f ield   th at  p en etr ates  th co n d u ctiv w o r k p iece   an d   in d u ce s   e d d y   cu r r en ts .   T h e   r esis tiv d is s ip atio n   o f   th ese  cu r r en ts   g en er ates h ea t d ir ec tly   in s id th m ater ial,   e n h an cin g   b o t h   u n if o r m ity   a n d   d r y in g   ef f icien cy .     2 . 1 .   F un da m ent a ls   o f   ind uct io n hea t ing   f o dry ing   pro ce s s es   T h in d u ce d   h ea tin g   p h e n o m e n o n   is   g o v er n e d   b y   Ma x well’ s   eq u atio n s   [ 2 3 ]:     ×   =      ( 1 )     ×   =   +      ( 2 )     wh er th in d u ce d   c u r r en d en s ity   is   r elate d   to   th elec tr ic  f i eld   an d   th e   m ater ial’ s   elec tr ical  co n d u ctiv ity :       =     ( 3 )     T h s k in   d e p th   d eter m i n es th e   p en etr atio n   o f   th e   in d u ce d   cu r r en t in to   th m ater ial:     = 2    ( 4 )     wh er     is   th in d u ce d   c u r r e n d en s ity   in   th wo r k p iece ,     is   t h elec tr ical  co n d u ctiv it y ,     is   th s k in   d ep th   in d icatin g   c u r r en t   p en et r atio n ,     is   th an g u lar   f r e q u en c y   o f   th e   ex citatio n ,   an d     is   th m ag n etic  p er m ea b ilit y   o f   th m ater ial.   W h ile  th ese  eq u atio n s   d escr ib th e   f u n d am en tal   h ea tin g   m ec h an is m ,   th e   ac tu al   elec tr ical  p o we r   r eq u ir ed   is   esti m ated   in   th n e x s ec tio n ,   lin k in g   th in p u p o wer   to   th th er m al  en er g y   d e liv er ed   to   b o th   th e   wo r k p iece   an d   air .   T h is   tr an s itio n   f r o m   th eo r etica h ea tin g   p r in cip les  to   p o wer   esti m atio n   is   cr u cial  f o r   ev alu atin g   th e   o v e r all  en er g y   ef f icien cy   o f   th e   in d u ctio n   s y s tem .   B y   ac co u n tin g   f o r   lo s s es  in   th s u r r o u n d in g   m ed iu m   an d   th s p ec if ic  h ea t c ap ac ity   o f   th tar g et  m ater ial,   m o r p r ec is p o wer   p r o f ile  ca n   b estab lis h ed .   C o n s eq u en tly ,   th is   co m p r eh e n s iv an aly s is   en s u r es  th at  th in d u ctio n   s y s tem   is   n o o n ly   th eo r etica lly   s o u n d   b u t a ls o   p r ac tically   o p tim ized   f o r   h ig h - p e r f o r m an ce   in d u s tr i al  d r y in g .     2 . 2 .   E nerg y   r ela t io ns hip   T h th er m al  p o wer   r e q u ir ed   to   h ea t th air   ca n   b esti m ated   b y   ( 5 ) :     = ̇ Δ     ( 5 )     wh er e     is   th th er m al  en er g y   o f   th h o air   ( k W ) ,     is   th s p ec if ic  h ea o f   air ,   Δ   is   th tem p er atu r d if f er en ce   b etwe en   th in let  a n d   o u tlet a ir   ( °C ) ,   an d   ̇   is   th air   m ass   f lo r ate  ( k g /s ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   438 - 4 52   440   ̇ =    ( 6 )     wh er   is   th air   d en s ity   ( k g /m 3 ) ,     is   th air   v elo city   ( m /s ) ,   a n d     is   th cr o s s - s ec tio n al  ar ea   o f   th air   d u ct   (m 2 )   [ 2 4] T h elec tr ical  p o we r   in p u t c o n s id er in g   s y s tem   ef f i cien cy     is      = /   ( 7 )     T h is   f r am ewo r k   allo ws  esti m atio n   o f   r eq u ir e d   elec tr ical  p o wer   an d   s u p p o r ts   th d esig n   a n d   o p tim izatio n   o f   in d u ctio n   h ea tin g   d r y er s   f o r   ef f icien t e n er g y   u s e.       3.   RE S E ARCH   M E T H O D   3 . 1 .     I nte g ra t ed  des ig n o f   ind uct io n hea t ing   s y s t em s   T h p a r am eter s   o f   th e   h o t - air   d r y in g   ch a m b er   ar e   s u m m ar iz ed   in   T ab le  1 .   U n d er   th ese  co n d itio n s ,   a   2 . 4 5 k W   h ea ter   was  s elec ted   to   p r o v id e   s u f f icien t   en er g y   f o r   ac h iev in g   th e   tar g et  d r y in g   tem p e r atu r e,   as  ca lcu lated   b y   ( 5 )   a n d   r e f er en ce d   in   Fig u r e 1 .   T h ch o s en   air f lo o f   1 . 5 m /s   en s u r es  ef f icien h ea tr an s f er   wh ile  m in im izin g   m ec h a n ical  s tr ess   o n   th ag r icu ltu r al  p r o d u cts [ 2 2 ] .       T ab le  1 .   Op e r atin g   p a r am eter s   o f   th h o t a ir   c h am b er   P a r a me t e r   V a l u e   ( U n i t )   C h a mb e r   d i m e n s i o n s   0 . 7 5   ×   0 . 6 2   ×   0 . 2 1     C r o ss - se c t i o n a l   a r e a   ( )   0 . 0 4     A i r   d e n s i t y   ( )   1 . 2 2   k g /   A i r f l o w   v e l o c i t y   ( )   1 . 5   m / s   M a ss   f l o w   r a t e   ( ̇ )   0 . 0 7 4   k g / s   Te mp e r a t u r e s (Tₕ  /   T₀)   5 5   ° C   /   3 0   ° C   Th e r m a l   e n e r g y   ( )   2 . 2 4   k W           Fig u r 1 I ll u s tr atio n   o f   t h h o t a ir   g en er atio n   s y s tem   u s in g   i n d u ctio n   h ea tin g       3 . 2 .          Co ntr o des ig n a nd   imp lem ent a t io n o f   hig h - f re qu e ncy   po wer   inv er t er s   3 . 2 . 1 .     T heo re t ica co ntr o l st ra t eg ies   T h s er ies - r eso n an ce   f u ll - b r i d g in v e r ter   cir cu it,  s h o w n   in   Fig u r 2 ( a) ,   o p er ates  with   DC   in p u t   v o ltag an d   em p l o y s   p h ase - s h if ted   co n tr o m eth o d   [ 2 5 ] ,   [ 2 6 ]   f o r   p o wer   r eg u latio n .   T h h ig h - f r eq u e n cy   o u tp u t   v o ltag e   o f   th e   in v er te r   is   co n tr o lled   b y   a d ju s tin g   t h p h ase  s h if t   ( ϕ )   b etwe en   o n p air   o f   s witch es   ( S 1 S 4   o r   S 2 S 3 ) .   T h p h ase  s h if r an g es  f r o m   0   ( m a x im u m   p o wer   tr an s f er )   to      ( m in im u m   p o wer   tr an s f er ) ,   as  illu s tr ated   in   Fig u r 2 ( b ) .   T h in v er ter   f u n ctio n s   in   s ix   d is tin ct  o p er atio n al  m o d e s ,   ea ch   cr itical  f o r   r eg u latin g   p o wer   tr a n s f er   to   th lo ad :     Mo d 1   ( t 1 t 2 ) S 1   an d   S 4   c o n d u ct,   d ir ec tin g   c u r r e n i o   in to   th s er ies - r eso n an t o u tp u t c ir cu i t.      Mo d 2   ( t 2 t 3 ) S 1   ce ases   co n d u ctio n   wh ile  i o   co n tin u es th r o u g h   S 4 ,   m ain tain in g   e f f icien t tr a n s f er .       Mo d 3   ( t 3 t 4 ) S 2   co n d u cts,   an d   c u r r en t   f lo ws  th r o u g h   d io d D s 2   u n d er   ze r o - v o ltag s witch in g   to   m in im ize   lo s s es.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       n o ve l te ch n i q u fo r   in d u ctio n   h ea tin g   d r ye r   w ith   temp era tu r a n d   v o lta g co n tr o l …   ( Je era p o n g   S r ivich a i )   441     Mo d 4   ( t 4 t 5 ) S 4   s to p s   co n d u ctin g ,   en s u r in g   s m o o th   m o d e   tr an s itio n   an d   s y s tem   s tab ilit y .     Mo d 5   ( t 5 t 6 ) i o   f lo ws th r o u g h   D s 2   with   S 3   co n d u ctin g   u n d e r   Z VS,  o p tim izin g   e f f icien cy .     Mo d 6   ( t 6 t 7 ) S 2   an d   S 3   c o n d u ct  s im u ltan eo u s ly ,   f ee d in g   i o   in to   th s er ies - r eso n an t c ir c u it.    Fro m   t 4   to   t 10 ,   th cir c u it  m ir r o r s   th tu r n - o n   p h ase  with   r ev er s ed   cu r r en t,  e n ab lin g   b id ir ec tio n al  p o wer   tr an s f er .   T h ese  p r in ci p les,  co m b in ed   with   h y s ter esis   f ee d b ac k   co n tr o l   [ 2 7 ] [ 2 9 ]   f o r m   th f o u n d atio n   f o r   d esig n in g   th f ee d b ac k - co n tr o lled   in d u ctio n   h ea tin g   d r y e r   f o r   in d u s tr ial  ap p licatio n s .           ( a)   ( b )     Fig u r 2 .   Ph ase - s h if t PW M - co n tr o lled   s er ies - r eso n an f u ll - b r id g in v er te r   ( a)   cir cu it c o n f ig u r atio n ; ( b )   p h ase - s h if t c o n tr o l w av e f o r m       3 . 2 . 2 .   I m plem ent a t i o f o t e m pera t ure  a nd   v o lt a g co ntr o l   T h tem p e r atu r c o n tr o m ec h an is m   em p lo y in g   p h ase - s h if an d   h y s ter esis   co n tr o l   is   illu s tr ated   in   Fig u r 3 ( a) ,   w h ile  th o p er ati o n al  p r in cip le  o f   th p r o p o s ed   s y s tem   is   d ep icted   in   Fig u r e s   3 ( b )   an d   3 ( c ) .   T h is   f ig u r e   p r esen ts   th e   g ate  s ig n als  o f   th e   f u ll - b r id g e   in v e r ter   s witch es  S 1 S 4 ,   th p h ase - s h if o f   t h o u tp u t   v o ltag e,   an d   t h r esu ltin g   o u tp u v o ltag wav e f o r m   v o   g en er ated   b y   th p h ase - s h if ti n g   s ch em e.   Du r in g   o p er atio n ,   t h lef t - s id s witc h es  ( S 1 S 2 )   an d   th r ig h t - s id s witch es  ( S 3 S 4 )   ar co n tr o lled   to   o p er ate  in   co m p lem en tar y   p air s ,   with   d ea d - tim in s er ted   b etwe en   t h e   s witch in g   o f   ea ch   p air   to   p r e v en s h o o t - th r o u g h .   T h p h ase  d if f e r en ce   ϕ   b etwe en   th e   two   b r id g e   leg s   d eter m in es  th in v er ter s   a v er ag e   o u t p u v o ltag e,   wh ich   ca n   b ex p r ess ed   m ath em atica lly   as  ( 8 ) .     v o, avg    V dc   (1 / ) ,   0         ( 8 )     W h en   ϕ  0 ,   th two   b r id g leg s   o p er ate  in   p h ase,   r esu ltin g   in   th m ax im u m   o u t p u v o lt ag an d   th h ig h est   h ea d eliv er y .   C o n v er s ely ,   wh en   ϕ   π r ad   th two   b r id g le g s   o p er ate  in   an ti - p h ase,   lead in g   to   ze r o   a v er ag e   o u tp u v o ltag an d   co m p lete   s to p   o f   p o wer   d eliv e r y .   T h co n tr o s y s tem   r elies  o n   t em p er atu r m ea s u r em en f r o m   K - ty p th er m o co u p le  in s talled   in s id e   th d r y in g   ch am b er .   T h m ea s u r ed   v alu es  ar p r o ce s s ed   b y   d ig ital  tem p er atu r e   co n tr o ller ,   wh ich   g e n er ates   co n tr o s ig n als  f o r   th in v er te r   cir cu it.  h y s ter esis - b ased   co n tr o s tr ateg y   is   em p lo y ed ,   with   th r ef er e n ce   tem p er atu r s et  at  55  o C   an d   th h y s ter esis   b an d   d ef in ed   as   Δ   =   ± ° C ,   as e x p r ess ed   in   ( 1 7 ) .         =   { 0          ;     < ( Δ ) / 2     ;     ( + Δ )   ( 9 )     Sp ec if ically ,   wh en   th e   ac tu al  tem p er atu r T h   f alls   b el o th lo wer   b o u n d   ( Δ   5 4   º C )   th e   co n tr o ller   s ets  th p h ase   an g le  to   ϕ   =   0 r ad   in   o r d er   t o   in cr ea s h ea d eli v er y .   I n   co n tr ast,  w h en   t h e   tem p er atu r e   ex ce ed s   th u p p e r   b o u n d   ( + Δ   5 6   º C ) ,   th c o n tr o ll er   s ets  th p h ase  a n g le  to   ϕ   = π ,   th er e b y   r ed u cin g   t h o u t p u v o ltag n ea r ly   to   ze r o   a n d   ce asin g   th h ea tin g   p r o ce s s .   W ith in   th h y s ter esis   r an g [ 5 4   º C ,   5 6   º C ] ,   th s y s tem   m ain tain s   its   cu r r en o p er atin g   s tate  to   m in im ize  u n n ec ess ar y   s witch in g   tr an s itio n s .   T h is   ap p r o ac h   e n s u r es  s tab le  tem p er atu r r eg u latio n   with in   th s p ec if ied   r an g e,   s u p p r ess es  tem p er atu r f lu ctu atio n s ,   an d   p r eser v es th e   in v er ter s   p o wer   co n v er s io n   e f f icien cy .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   438 - 4 52   442   3 . 2 . 3 .   Sim ula t io n set up   T o   in v esti g ate  an d   e v alu ate  t h s u itab ilit y   o f   th p o wer   s u p p ly   f o r   m etal  h ea tin g ,   s y s tem   m o d el   was  d ev elo p ed   u s in g   en g i n ee r in g   s o f twar e,   as  s h o wn   i n   Fig u r e  4 .   T h m o d el  co m p r is es  r ec tifie r ,   f u ll - b r id g e   in v er ter ,   im p ed an ce - m atch in g   tr an s f o r m e r   ( I MT ) ,   a n d   R L C   r eso n an tan k .   T h e   I MT   e n h an ce s   cu r r en d en s ity   an d   p r o v id es  g alv an ic  is o latio n   b etwe en   th p o wer   s o u r c an d   th lo ad   [ 3 0 ] .   T h v a r io u s   p ar am eter s   ar p r esen ted   in   T ab le  2 ,   an d   th s im u latio n   was  ca r r ied   o u u s in g   s er ies - r eso n an in v er ter   m o d el  co n tr o lled   b y   p h ase - s h if an d   h y s ter esis   s tr ateg ies  to   ex am in e   its   d y n am ic   b eh av i o r .   A   1 5 0 DC - lin k   was  ap p lied ,   an d   th e   I GB T   s witch es  wer d r iv en   b y   PW s ig n al  at  2 0 k Hz  with   4 8 d u ty   cy cle.   T h s witch in g   an g les  o f   ( S 1 S 4 )   an d   ( S 2 S 3 ) ,   as  s h o wn   in   Fig u r e  4 ,   wer v ar ied   f r o m   0 °   to   9 0 °  to   o b s er v th e   in v e r ter   o u tp u v o ltag a n d   th s ec o n d ar y   cu r r en o f   th e   tr an s f o r m er .   W ith in   th h y s ter esis   r an g [ 5 4   º C ,   5 6   º C ] ,   th e   s y s tem   m ain tain s   its   cu r r en o p er atin g   s tate  to   m in im ize  u n n ec ess ar y   s witch in g   tr an s itio n s .   T h is   ap p r o ac h   en s u r es  s tab le   tem p er atu r r eg u latio n   with in   th s p ec if ied   r an g e,   s u p p r es s es  tem p er atu r f lu ctu atio n s ,   an d   p r eser v es  th in v er ter s   p o wer   co n v er s io n   ef f icien cy         ( a)       ( b )   ( c)     Fig u r 3 I m p lem en tatio n   o f   t h in d u ctio n   h ea tin g   s y s tem   with   PW p h ase - s h if t f ee d b ac k   co n tr o l illu s tr atin g   ( a)   th s y s tem   s ch em atic  an d   c o n tr o l b l o ck   d ia g r am ,   ( b )   s witch in g   wav ef o r m s   at    0 ,   an d     ( c)   s witch in g   wav ef o r m s   at    /2       Fig u r 3   s y s tem   ar ch itectu r e   an d   co n tr o s ig n al  ch ar ac te r is tics   o f   th h ig h - f r e q u en c y   in d u ctio n   d r y in g   s y s tem   f ea tu r in g   f ee d b ac k - d r iv e n   PW p h as e - s h if m ec h an is m .   T h is   f ig u r illu s tr ates  th e   in teg r atio n   o f   th p o wer   ele ctr o n ics  s tag with   th th er m al  co n tr o l o g ic  to   ac h iev e   p r ec is tem p er atu r e   r eg u latio n   with in   t h d r y in g   c h am b er .   T h e   co m p r eh e n s iv d etails  in clu d as  s h o wn   i n   Fig u r 3 ( a)   th e   o v er all   b lo ck   d iag r am   o f   th p o wer   i n v er ter   an d   h ea ter   tem p er atu r co n tr o ller ,   t h en   Fig u r e   3 ( b )   th PW s w itch in g   s ig n als  an d   o u tp u v o ltag at   ze r o   p h ase  s h if t   ( ϕ   0 ) ,   an d   Fig u r 3 ( c)   th m o d if ied   p u ls wav ef o r m s   wh en   a   p h ase  s h if is   ap p lied   ( ϕ   /2 ) .   B y   a n aly zin g   th ese  wav e f o r m s ,   th r elatio n s h ip   b etwe en   t h co n tr o l o g ic  a n d   th r esu ltin g   elec tr ical  o u t p u u s ed   f o r   i n d u ctio n   h ea tin g   ca n   b clea r ly   u n d er s to o d .   T h o p er atio n al  ch ar ac ter is tics   an d   s witch in g   d y n am ics  o f   th in v er ter   d escr ib ed   in   Fi g u r 4   a r e   illu s tr ated   in   Fig u r es  5 8 .   T o   p r o v id co m p r eh en s iv co n t ex f o r   th p er f o r m a n ce   an aly s is ,   th wav ef o r m s   ar ca teg o r ized   in t o   th r ee   p a r ts Fig u r es  5 ( a) 8 ( a)   p r esen t   th PW g ate  s ig n als  f o r   S 1   ( o r an g e)   a n d   S 2   ( b lu e) ,   Fig u r e s   5 ( b ) 8 ( b )   d is p lay   th co r r esp o n d in g   s ig n als  f o r   S 3   ( b lu e)   an d   S 4   ( o r an g e )   with   p h ase - s h if in cr em en ts   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       n o ve l te ch n i q u fo r   in d u ctio n   h ea tin g   d r ye r   w ith   temp era tu r a n d   v o lta g co n tr o l …   ( Je era p o n g   S r ivich a i )   443   o f   0 º ,   3 0 º ,   6 0 º ,   an d   9 0 º ,   r esp e ctiv ely ,   an d   Fig u r e s   5 ( c ) 8 ( c)   d em o n s tr ate  th e   r esu ltin g   in v er ter   o u tp u t   v o ltag e   ( v o ,   p u r p le)   an d   s ec o n d ar y   c u r r en t   ( i o ,   d ar k   g r ee n ) .   T h e   q u an titativ p er f o r m a n ce   d ata  d er iv ed   f r o m   th ese   wav ef o r m s   a r s u m m ar ized   in   T ab le   3 ,   wh ich   lis ts   th R MS  v alu es  f o r   o u t p u v o ltag e   ( v o , rms ) ,   o u t p u c u r r e n ( i o , rms ) ,   an d   o u tp u p o wer   ( P o , rms )   ac r o s s   th d if f er en p h ase - s h if co n d itio n s .   As  s h o wn   in   Fig u r 5   an d   T ab le  3 ,   th e   s y s tem   ac h iev es  i ts   m ax im u m   o u tp u at  a   0 p h a s an g le,   with   an   o u tp u v o lta g o f   1 4 9 . 9   a n d   s ec o n d ar y   cu r r en o f   2 8 . 0 4   A .   As  th p h ase  an g le  in cr ea s es  to   3 0 º ,   6 0 º ,   a n d   9 0 º   ( Fig u r e s   6 8 ) ,   th o u tp u t   v o ltag d ec r ea s es  to   1 3 5 . 1   V,   1 2 0 . 3   V,   an d   1 0 3 . 9   V,   wh ile   th s ec o n d ar y   cu r r e n of   2 6 . 8 5   A,   2 3 . 7 9   A,   an d   1 9 . 2 2   A,   r esp ec tiv ely .   T h ese  r esu lts   clea r ly   d em o n s tr ate  th at  in cr ea s in g   th p h ase  an g le   b etwe en   S 3 S 4   an d   S 1 S 2   r esu lts   in   p r o p o r tio n al  d ec r ea s in   b o th   in v er ter   o u tp u v o ltag an d   s ec o n d ar y   cu r r en t,  wh ich   is   co n s is ten t w ith   th ex p ec ted   p h ase - s h if t b eh av io r   o f   th s er i es - r eso n an t in v er te r   s y s tem .           Fig u r 4 .   Simu latio n   o f   R L C   r eso n an t c ir cu it       T ab le  2 .   E lectr ical  p a r am eter s   u s ed   in   th s im u latio n     D e scri p t i o n   S y mb o l   V a l u e   R e f e r e n c e   DC - l i n k     M a t c h i n g   Tr a n sf o r m e r   s p e c i f i c a t i o n s   I n d u c t a n c e   f i l t e r     C a p a c i t a n c e   f i l t e r   Tr a n sf o r mer  c o r e       F e r r i t e   2 2 0   F   0 . 9 4   mH   -   [ 3 1 ] ,   [ 3 2 ]   [ 3 1 ] ,   [ 3 2 ]       P r i mary   t u r n s     20       S e c o n d a r y   t u r n s     2       Tr a n sf o r mer r a t i o   n   10     I n d u c t i o n   c o i l   w o r k p i e c e   Eq u i v a l e n t   i n d u c t a n c e      2 . 5   H   [ 3 3 ]     Eq u i v a l e n t   r e si s t o r      0 . 0 4 8     [ 3 3 ]   M a t c h i n g   t r a n sf o r mer   Eq u i v a l e n t   i n d u c t a n c e      0 . 2 5   mH   [ 3 3 ]     Eq u i v a l e n t   r e si s t o r      4 . 8 1     [ 3 3 ]     Ta n k   c a p a c i t o r     0 . 2 5   F   [ 3 3 ]     Q u a l i t y   f a c t o r     6 . 5 3       R e s o n a n t   f r e q u e n c y     2 0   k H z   [ 3 4 ] ,   [ 3 5 ]           Fig u r 5 I n v er te r   o u t p u t v o ltag an d   c u r r e n t w av ef o r m s   at  PW p h ase  an g le  o f   ,   s h o win g     ( a)   g ate  s ig n als  S 1 S 2 ,   ( b )   g ate   s ig n als  S 3 S 4 ,   an d   ( c)   o u tp u v o ltag ( v o )   a n d   c u r r en ( i o )   ( a)   ( b )   ( c)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   438 - 4 52   444       Fig u r 6 I n v er te r   o u t p u t v o ltag an d   c u r r e n t w av ef o r m s   at  PW p h ase  an g le  o f   3 0 °   s h o win g     ( a)   g ate  s ig n als  S 1 S 2   ( b )   g ate  s ig n als  S 3 S 4 ,   an d   ( c)   o u tp u v o ltag ( v o )   an d   cu r r en t ( i o )           Fig u r 7 I n v er te r   o u t p u t v o ltag an d   c u r r e n t w av ef o r m s   at  PW p h ase  an g le  o f   6 0 °   s h o win g     ( a)   g ate  s ig n als  S 1 S 2   ( b )   g ate  s ig n als  S 3 S 4 ,   an d   ( c)   o u tp u v o ltag ( v o )   an d   cu r r en t ( i o )           Fig u r 8 I n v er te r   o u t p u t v o ltag an d   c u r r e n t w av ef o r m s   at  PW p h ase  an g le  o f   9 0 ° ,   s h o win g     ( a)   g ate  s ig n als  S 1 S 2   ( b )   g ate  s ig n als  S 3 S 4 ,   an d   ( c)   o u tp u v o ltag ( v o )   an d   cu r r en t ( i o )       T ab le  3 .   Simu latio n   r esu lts   F i g u r e   P W M   p h a se   sh i f t   ( o )   I n v e r t e r   o u t p u t   v o l t a g e   ,  ( V)   I n v e r t e r   o u t p u t   c u r r e n t   ,  ( A )   I n v e r t e r   o u t p u t   p o w e r   ,  ( W )   6   0   1 4 9 . 9   2 8 . 0 4   2 . 1 0 2   7   30   1 3 5 . 1   2 6 . 8 5   2 . 0 0 2   8   60   1 2 0 . 3   2 3 . 7 9   1 . 7 1 9   9   90   1 0 3 . 9   1 9 . 2 2   1 . 2 8 6   ( a)   ( b )   ( c)   ( a)   ( b )   ( c)   ( a)   ( b )   ( c)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       n o ve l te ch n i q u fo r   in d u ctio n   h ea tin g   d r ye r   w ith   temp era tu r a n d   v o lta g co n tr o l …   ( Je era p o n g   S r ivich a i )   445   4.   E XP E R I M E N T A L   RE SUL T S AN E VA L UA T I O N   4 . 1 .   P ha s e - s hift   co ntr o l t est  re s ults   I n   th is   s tu d y ,   ex p e r im en ts   wer co n d u cted   to   in v esti g ate  th ef f ec ts   o f   PW p h ase - s h if o n   th e   o u tp u v o ltag a n d   cu r r en o f   an   in v er ter   in   h o t - air   d r y i n g   s y s tem .   T h ex p er im en tal  p r o ce d u r e   co m p r is ed   th r ee   m ain   s tep s i )   PW p h ase - s h if ad ju s tm en t,  wh er th e   p h ase  an g le  b etwe en   th o u tp u ar m s   o f   s witch es  S 1   an d   S was  v ar ied   in   3 0 °  in cr em en ts   at  0 °,  3 0 °,  6 0 °,  an d   9 0 °  to   ev alu ate  its   im p ac o n   p o wer   d eliv er y ,   th e   ex p er im en tal   s etu p   a n d   PW p h ase - s h if t   d iag r am   ar e   s h o wn   in   Fig u r e s   9 ( a)   an d   9 ( b ) ;   ii )   E lectr ical   m ea s u r em en ts ,   in   w h ich   in v er ter   o u tp u v o ltag an d   c u r r en t   wav ef o r m s   wer e   r ec o r d ed   u s in g   an   o s cillo s co p e,   an d   in p u p o wer   was  m ea s u r ed   with   p o wer   an aly ze r   to   d eter m in th s u p p lied   p o wer   an d   ass ess   en er g y   co n v er s io n   ef f icien c y   u n d er   d if f er en t   p h ase - s h if c o n d itio n s ;   an d   iii )   T e m p er atu r m e asu r em en ts ,   wh er e   d ig ital  th er m o m eter s   wer e   u s ed   to   m o n ito r   tem p er atu r es  i n   th e   h o t - air   g e n er atio n   an d   d r y in g   ch am b er s   to   ex am in th th e r m al  r esp o n s to   p h ase - s h if t v ar iatio n s .   T h ex p e r im en tal  v er if icatio n   o f   th e   p h ase - s h if c o n tr o l   s tr ateg y   an d   its   d ir ec im p ac o n   th in v er te r   o u tp u is   illu s tr ated   in   Fig u r e   1 0 .   T h m ea s u r ed   wav e f o r m s ,   ca p tu r ed   ac r o s s   v ar io u s   p h ase - s h if an g les  ( ) ,   p r o v id e   p r ac tical  co r r elatio n   b etwe en   th e   co n tr o s ig n als  an d   th elec tr ical  o u tp u t.  As  o b s er v ed   in   Fig u r es  1 0 ( a) 10 ( d ) ,   b o th   t h in v er ter   o u tp u v o ltag ( v o , rms )   an d   cu r r e n ( i o , rms )   e x h ib it  co n s is ten t   d ec r ea s in g   tr en d   as  th p h ase - s h if an g le  in cr ea s es.  Sp ec if ic ally ,   at      ( Fig u r 1 0 ( a) ) ,   th s y s tem   d eliv er s   m ea s u r ed   v o ltag o f   1 3 2   an d   cu r r e n o f   1 3 . 9   A.   W h en   th p h ase  an g le  is   ad ju s ted   to   90°   ( Fig u r e   1 0 ( d ) ) ,   th ese  v alu es  d ec r ea s to   9 9 . 5   an d   1 0 . 1   A,   r esp ec tiv ely .   T h is   r ed u ctio n   in   elec tr ical  m a g n itu d d e m o n s tr ates  co r r esp o n d in g   d ec r ea s in   to tal  o u tp u p o wer ,   t h er eb y   v alid atin g   th e   ex p ec te d   p h ase - s h if b eh av i o r   a n d   co n f ir m in g   th e   ef f ec tiv e   p o w er   r eg u latio n   ca p ab ilit y   o f   th p r o p o s ed   s er ies - r eso n a n in v er ter   s y s tem   u n d e r   ac tu al  o p er atin g   co n d itio n s .       ( a)     ( b )       Fig u r 9 E x p er im e n tal  s etu p   o f   th s er ies - r eso n an t i n v er ter   s y s tem   an d   its   co n tr o l sy n c h r o n izatio n ,   co m p ar in g   ( a)   t h p h y s ical  s y s tem   p r o to ty p an d   ( b )   th PW o u tp u p h ase - s h if t d iag r am       F i g u r e   1 1   il l u s t r a t es   t h e   r e l ati o n s h i p   b e tw e e n   p h as e   s h i f t ,   i n p u t   p o w e r ,   a n d   p o w e r   f a ct o r   o f   t h i n d u c t i o n   h e a t i n g   s y s t e m .   A s   th e   p h a s e   s h i f t   i n c r e as e s   f r o m   0 °   t o   9 0 ° ,   t h e   i n p u t   p o w e r   d e c r ea s es   f r o m   2 , 0 9 0   W   t o   1 , 2 7 0   W ,   i n d i c a t i n g   m a x i m u m   p o w e r   t r a n s f e r   a t   z e r o   p h a s e   s h i f t   a n d   a   r e d u c t i o n   a s   t h e   p h a s e   d i s p l ac e m e n g r o w s   a   t y p i c al   c h a r a ct e r is t i o f   p h a s e - s h i f t   c o n t r o l   i n   r eso n a n t   i n v e r t e r s .   S i m u l ta n e o u s ly ,   t h e   p o w e r   f a c t o r   d r o p s   f r o m   0 . 9 1   t o   0 . 8 2   d u e   t o   t h e   i n c r e as i n g   r e a ct i v e   c o m p o n e n t   i n   t h e   i n p u t   c u r r e n t ,   w h ich   l o w e r s   r e a l   p o w e r   t r a n s f e r .   T h is   i n v e r s e   c o r r e la t io n   b e t w e e n   p h a s e   s h i f t   a n d   b o t h   p o w e r   a n d   p o w e r   f a c t o r   r e f l e c t   t h e   t r a d e - o f f   b e t w e e n   o u t p u t   r e g u l a ti o n   a n d   i n p u t   p o w e r   q u a l i t y   i n   p h a s e - s h i f t   c o n t r o l l e d   i n d u c ti o n   h e a t i n g .   T ab le  4   s u m m ar izes  th r elatio n s h ip   b etwe en   p h ase  s h if t,  in p u p o wer ,   an d   h ea tin g   tim at  co n s tan tar g et   tem p er atu r o f   5 5 . 2   °C .   As  th e   p h ase  s h if t   in cr ea s es,  in p u t   p o wer   d ec lin e s   f r o m   2 , 0 0 9   W   to   1 , 2 7 0   W ,   wh ile   h ea tin g   tim e   ex ten d s   f r o m   7 . 1 8   m in   t o   1 8 . 0 5   m i n ,   r esp ec tiv ely .   T h is   in v er s tr en d   in d icate s   th at  in cr ea s in g   th p h ase  s h if r ed u ce s   p o wer   d eliv er y ,   th er e b y   s lo win g   th s y s tem s   th er m al  r esp o n s e.       T ab le  4 .   Ou tlet a ir   tem p er atu r d u r in g   p h ase - s h if t a d ju s tm en t   P h a se   s h i f t   ( º )   P i n   ( W )   Te mp e r a t u r e   ( º C)   Ti me   ( mi n )   0   2 , 0 0 9   5 5 . 2   7 . 1 8   30   1 , 9 3 0   5 5 . 2   8 . 3 3   60   1 , 7 0 6   5 5 . 2   9 . 4 7   90   1 , 2 7 0   5 5 . 2   1 8 . 0 5   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   438 - 4 52   446     0 o =     30 o =   ( a)   ( b )     60 o =     90 o =   ( c)   ( d )     Fig u r 1 0 E x p e r im en tal  in v e r ter   o u tp u v o ltag a n d   cu r r en wav ef o r m s   at  p h ase - s h if t a n g l es o f     ( a)   φ  0 °,  ( b )   φ  3 0 °,  ( c )   φ  =   6 0 °,  an d   ( d )   φ  9 0 °,  s h o win g   p r o g r ess iv d ec r ea s in     o u tp u t m a g n itu d e   with   in cr ea s in g   p h ase - s h if t a n g le           Fig u r 1 1 I n p u p o we r   an d   p o wer   f ac to r   as a   f u n ctio n   o f   p h a s s h if t       4 . 2 .   T em pera t ure  co ntr o l t e s t   re s ults   T em p er atu r in   th d r y in g   ch am b er   was  r eg u lated   v ia  f ee d b ac k   co n t r o s y s tem   to   m ain tain   s tab le  co n d itio n s .   Po wer   in p u t   was  ad ju s ted   b ased   o n   m ea s u r ed   tem p er atu r es,  e n s u r in g   ef f ic ien an d   c o n s is ten d r y in g .   C o n tr o s ig n al  wa v ef o r m s   wer r ec o r d e d   with   a n   o s cillo s co p e,   an d   in p u p o wer   w as  m ea s u r ed   with   a   p o wer   m eter   to   ev al u ate  en er g y   u s e.   T em p e r atu r es  in   b o t h   th h ea g en er atio n   an d   d r y i n g   ch am b er s   wer co n tin u o u s ly   m o n ito r ed   b y   s e n s o r s .   T h co m p lete  ex p e r im e n tal  s etu p   is   s h o wn   in   Fig u r 1 2 .   Fig u r 1 3   illu s tr ates  h o t - air   t em p er atu r e   co n t r o i n   th e   in d u ctio n - h ea ted   d r y in g   ch a m b er .   C h am b e r   tem p er atu r was  m ea s u r ed   wit h   K - ty p th e r m o co u p le  a n d   p r o ce s s ed   b y   d ig ital  co n t r o ll er   to   c o m m an d   th e   in v er ter .   Hy s ter esis   co n tr o w as  u s ed   with   r ef er e n ce   tem p er atu r o f       5 5   °C   an d   b an d   o f   Δ   1   °C .   W h en   tem p er atu r f alls   b elo Δ ,   th p h ase  an g le  is   s et  to   = 0   to   in cr ea s h ea tin g ,   wh en   it  ex ce ed s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       n o ve l te ch n i q u fo r   in d u ctio n   h ea tin g   d r ye r   w ith   temp era tu r a n d   v o lta g co n tr o l …   ( Je era p o n g   S r ivich a i )   447   + Δ = 90   to   r ed u ce   h ea tin g .   W ith in   5 4 5 6   °C ,   th s y s tem   m ain tain s   its   s ta te  to   av o id   u n n ec ess ar y   s witch in g .   T h is   en s u r es  s tab le   tem p er atu r e,   m in im al  f lu ctu at io n s ,   an d   p r eser v ed   in v e r ter   e f f icien cy .   Am b ien t   tem p er atu r was  ap p r o x im atel y   3 0   °C .   Fig u r 1 4   p r esen ts   t h er m al  im ag es  o f   t h d r y in g   c h am b er .   As  s h o wn   in   Fig u r e   1 4 ( a) ,   th e   ac tu al  t em p er atu r e   m ea s u r em e n p o i n ts   ( T h )   at   th i n itial  s tag in d icate   a   r is in   tem p er atu r to   5 7 °C   with in   1 0   m i n u tes.  Fo llo win g   th is   in itial  in cr ea s e,   th f ee d b a ck   co n tr o s y s tem   ef f ec tiv ely   s tab ilizes  th ch am b er   tem p er at u r e,   as  illu s tr ated   in   Fig u r 1 4 ( b ) ,   en s u r in g   u n if o r m   th er m al   co n d itio n s   th r o u g h o u t t h d r y in g   p r o ce s s .           Fig u r 1 2 .   T em p er at u r co n tr o l d iag r am   o f   th d r y in g   ch am b er   u s in g   h y s ter esis   f ee d b ac k           Fig u r 1 3 .   R esu lts   o f   tem p er at u r co n t r o l in s id th d r y in g   c h am b er       Fig u r 1 5   s h o ws  t h in p u v o ltag an d   cu r r en o f   th i n d u ctio n   h ea tin g   s y s tem .   T h a v er ag r o o t   m ea n   s q u ar e   ( R MS)   v o ltag e   was  2 2 6 at  s tar tu p ,   with   th in v er ter   p h ase  an g le  s et  to   0 °  at  0 0 : 0 0 :0 0 ,   0 0 :1 5 :0 0 ,   0 0 : 0 1 :2 5 ,   0 0 :0 1 :5 5 ,   an d   0 0 :0 2 :1 5 .   T h R MS  cu r r en r ea ch ed   1 0 . 5 A,   ac h iev in g   th s et  tem p er atu r o f   5 5 °C   ( Fig u r 1 3 ) .   Af ter   s tab ilizatio n ,   th p h ase  an g le  was  s et  to   9 0 °,  r ed u cin g   th R MS  cu r r en to   5 . 1 A .   Fig u r 1 3   p r esen ts   th in p u t p o wer   an d   p o wer   f ac to r ,   with   t h in v er ter   in itially   at  0 ° at  th e   s am tim e .   T h in d u ctio n   h ea tin g   s y s tem   r ea ch ed   2 k W   to   ac h iev 5 5 °C   ( Fig u r e  1 3 ) .   Af ter   s tab ilizatio n ,   th e   in v er ter   p h ase  an g le  was  s et  t o   9 0 °,  r ed u cin g   p o wer   to   8 5 0 W .   T h av er ag in p u R MS  v o ltag an d   cu r r e n wer 2 2 6 a n d   1 0 . 5 A,   r esp ec tiv ely ,   with   an   av er ag p o we r   f ac to r   o f   0 . 8 3 .   Me asu r ed   T H Dv   an d   T HDi  wer e   1 . 5 % a n d   1 0 %,  with in   r ec o m m en d ed   lim its   p er   I E C 6 1 0 0 0 - 2 - 2   an d   I E E E 5 1 9   ( Fig u r e  1 7 )   [ 3 6 ] ,   [ 3 7 ] .   E n er g y   c o n s u m p tio n   d u r i n g   t h 0 0 :0 0 : 0 0 0 0 :0 2 : 3 0   test   p er io d   was  2 . 4 6 k W h   ( Fig u r e  1 8 ) .   PW M   p h ase  s h if a d ju s tm en ts   in   3 0 °  in cr em en ts   af f ec ted   p er f o r m an ce   v o ltag a n d   cu r r e n d e cr ea s ed   f r o m   1 3 2 an d   1 3 . 9 at  0 °  to   9 9 . 5 V   an d   1 0 . 1 at  9 0 °,  r esp ec t iv ely ,   wh ile  th p o wer   f ac t o r   r em ain ed   s tab le  ( Fig u r e  1 1 ) .   Ph ase  s h if also   i n f lu en ce d   h ea tin g   tim an d   p o wer 0 °  r eq u ir ed   2 . 0 7 k W   an d   7 . 1 8 m in   to   r ea c h   5 5 . 2 °C ,   wh er ea s   9 0 ° r ed u ce d   p o wer   to   1 . 1 5 k W   b u t in c r ea s ed   h ea tin g   tim t o   1 8 . 0 5 m in .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.