Entendiendo cierta relación en los circuitos de calentamiento por inducción

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Trataré de hacer esto lo más breve posible y hasta el punto, hay un poco de historia de fondo, así que tengan paciencia conmigo.

Durante los últimos 18 meses (encendido y apagado según lo permita la vida), he estado tratando de desarrollar una máquina asistida por calentamiento por inducción por 2 razones. 1 - Para aprender todo lo que pueda al hacerlo (quiero hacer los circuitos, etc.) y 2- Para lograr realmente lo que quiero que haga la máquina, ya que no puedo obtener lo que quiero en ningún otro lugar a un precio decente y funciona como deseo.

He estado investigando los circuitos de calentamiento por inducción desde hace bastante tiempo. Pero hay algo que no puedo resolver. Y no puedo encontrar ninguna información específica en Internet para exactamente lo que estoy preguntando.

Solo una revisión rápida de la máquina que necesito hacer: La máquina se llamará Rifle Case Annealing Machine. Incorporará un circuito de inducción para calentar las bocas de la caja del rifle a un estado recocido (399C), de modo que las cajas se puedan recargar y encender nuevamente. Este recocido alivia el estrés laboral generado por el despido de los casos. Esto es especialmente útil para los tiradores de competición, que requieren que todos sus componentes de bronce sean exactamente del mismo tipo de rifle de dureza, de alcance redondo y de vida decente, ya que a veces, los calibres específicos pueden ser MUY costosos.

Ahora, inicialmente compré un circuito de ebay - ZVS flyback circuito 1000w 12-48v (venía con una bobina de cobre).

Tuve un juego con él y una fuente de alimentación de 36v 13.6a.

Ahora, con solo usar esto, pude recocer manualmente mis cajas de rifles de rifle pequeño (.204 Ruger), en aproximadamente 25 segundos. Esto realmente cocinó los condensadores y los voló, se calentaron mucho. No hace falta decir que aprendí algo LOL. Entonces conecté la refrigeración por agua a la bobina. Luego reemplacé los condensadores con unidades de valor ligeramente más bajo, para intentar aumentar la frecuencia con la que operaba la unidad. Hice algunas matemáticas muy aproximadas y supuse que los valores más bajos aumentarían la frecuencia de resonancia. Aparentemente, para calentar metales no ferrosos, necesita una frecuencia de resonancia más alta (no está seguro si esto es cierto). Esperaba aumentar la velocidad a la que se recocían los casos, ya que 25 segundos estaban muy lejos de ser lentos. Hice esto, con una diferencia no muy notable, tal vez un poco más rápida.

Luego vi que alguien abrió un núcleo de ferrita y lo envolvió unas cuantas veces. Esto hizo que el núcleo de ferrita concentrara el campo magnético de conmutación. enlace

¡Intenté esto y recocí los 204 latones en segundos! ¡¡Éxito!! Excepto la incorporación de un núcleo de ferrita (uno que tenía que abrocharme con un dremel y una gran dificultad) en la máquina, y tratar de enfriar con agua toda la bobina iba a resultar muy difícil. Debe haber una mejor manera.

Luego me encontré con este video, donde alguien en realidad hizo una máquina muy similar a la que yo quiero.

enlace

Ahora, mi pregunta es esta:

En el último video, por lo que puedo decir, el tipo que lo hizo, usó enfriamiento por agua (botella de agua en la caja), y obviamente usó una bobina de cobre normal (no un concentrador de núcleo de ferrita). / p>

¿Cómo demonios consiguió que el latón se calentara tan rápido??!?! Siendo realistas, esa es la velocidad que busco, con ese tamaño de caja. Los casos más pequeños se recocerán más rápido, lo que no es un problema.

¿Está usando más poder? ¿Tal vez una fuente de alimentación de 2kw, funcionando a 40 amperios? Obviamente, él mismo ha diseñado todo el circuito y felicitaciones, ya que es un trabajo increíble. De hecho, he intentado contactarlo directamente. Recibí un "recibo de lectura" a través del correo electrónico, y ninguna respuesta :(

¿Ha usado condensadores muy bajos para obtener la frecuencia de resonancia adecuada para que el latón no ferros se caliente rápido? ¿Ha cambiado los inductores, y de algún modo consiguió la velocidad de calentamiento de eso? Tengo la sensación de que solo está usando más poder. No lo sé.

Simplemente no puedo encontrar información sobre cómo acelerar la tasa de calentamiento por inducción, sin poner más energía en ese sistema y tener que aumentar la capacidad de todos los componentes para manejar más energía ...

¿Alguna idea de electro wizards?

    
pregunta Nathan Wallace

1 respuesta

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El calentamiento por inducción no es un fenómeno de resonancia. No hay una frecuencia de resonancia que funcione mejor que ninguna otra. Más bien, es posible que haya un aumento en la eficiencia del acoplamiento magnético con el aumento de la frecuencia, luego una disminución con el aumento adicional de la frecuencia a medida que aumentan las pérdidas (efecto piel, acoplamiento de entrelazado capacitivo, etc.).

Los principales factores en cuanto a la rapidez con que se calentará son la geometría de su sistema magnético, la cantidad de corriente que ingresa y el coeficiente de acoplamiento magnético (que depende de la frecuencia).

La geometría influirá en la eficiencia del acoplamiento magnético a la forma específica del objeto que está calentando.

La inducción de la corriente de Foucault en el objeto que se está calentando depende en gran medida de la corriente en la bobina de inducción. Entonces, si tiene una bobina con muchas vueltas, la corriente efectiva se multiplica, de manera muy similar a las vueltas de un devanado de transformador. Para obtener la máxima eficiencia de inducción, debe hacer coincidir la inductancia de la bobina de inducción con el accionamiento eléctrico. Vdrive = 2πfLI. En una bobina de inducción con pocas vueltas y sin ferrita, tendrá una L pequeña, por lo tanto, puedo ser grande para una V pequeña.

Si está limitado a las fuentes de alimentación existentes que tiene, entonces el factor principal que puede controlar es el número de vueltas de cable en su bobina de inducción y el material del núcleo. Comenzaría realmente midiendo el voltaje de su bobina y la corriente en operación. Es posible que su fuente de alimentación esté mal adaptada, y en realidad sea limitante de corriente, por lo que no está suministrando tanta energía a la bobina de inducción como la fuente de energía es capaz de entregar. En este caso, aumentar la cantidad de vueltas en la bobina hará una gran diferencia en la eficiencia del calentamiento.

    
respondido por el AndyW

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