¿Por qué rectificamos y luego invertimos la corriente en los calentadores de inducción?

Para el calentamiento por inducción, se desea trabajar a una frecuencia mayor que la de la red eléctrica 50/60 Hz. Como se dice en ese primer instructable:

  

El calentamiento por inducción funciona básicamente como un transformador que induce las llamadas corrientes de Foucault en una pieza de trabajo conductora.

     

Esto funciona en todas las frecuencias, pero en la gama de metales ferrosos de 20-250 kHz se calienta mejor.

Entonces, al rectificar y luego volver a oscilar, puedes elegir la frecuencia a la que corres, para que puedas elegir la frecuencia que funcione de manera más eficiente con el material objetivo. Mejor coincidencia de frecuencia = más calor para su corriente = más barato de ejecutar, se calienta más rápido, etc.

La respuesta es simplemente que el diseño debe ser capaz de controlar las corrientes inducidas en el objetivo.

Obviamente, si alimenta la bobina de inducción directamente desde la red de CA, entonces no tiene control sobre lo que está haciendo. Sería tremendamente ineficiente poner una resistencia en el circuito para controlar el flujo de corriente, y DC solo no puede inducir el campo magnético necesario para realizar la tarea, ya que no daría lugar a las oscilaciones necesarias para la inducción.

Hay varios métodos mediante los cuales se puede construir una fuente de alimentación de CA controlable, variable y eficiente a partir de otra fuente de CA, la más simple de las cuales es un rectificador seguido de un inversor.

El problema con el uso de CA directamente desde la red eléctrica es que podría generar interferencias de HF no deseadas en el suministro que podría afectar a otros equipos. Incluso un rectificador controlado por tiristores produce una distorsión del 5º armónico y solo se puede utilizar hasta una cierta potencia del calentador de inducción. Típicamente 400Kw en un suministro trifásico. (Ingeniero retirado de calefacción por inducción)

Todos los materiales que conducen la electricidad pueden calentarse por calentamiento por inducción, sin embargo, el calor es generado por la resistencia del material a la corriente inducida, por lo tanto, el acero se calienta mejor que el aluminio o el cobre. La frecuencia a utilizar depende de lo que quieras hacer. Si está endureciendo la superficie, solo desea calentar la superficie rápidamente con una profundidad de penetración de corriente baja, luego enfríela dejando un revestimiento duro con un interior más suave y maleable, por ejemplo. Los ejes de Shockabsorber se endurecerían en alrededor de 400Khz. Cuanto menor sea la frecuencia, más profunda será la profundidad endurecida. Una estimación de la profundidad de penetración en mm se puede calcular por 400 dividido por la raíz cuadrada de la frecuencia. Para forjar la profundidad de penetración debe estar alrededor de un tercio del espesor del material. Un generador de 10 kHz calentará una profundidad de 4 mm y, por lo tanto, calentará una barra de 12 mm a la temperatura de forjado. El centro de la barra se calienta por conducción durante el tiempo que se lleva a la máquina de forja. Una frecuencia demasiado baja dará una cancelación de corriente en el centro de la barra después de que el acero se vuelva no magnético en el punto curie, aproximadamente 800 ° C, y el efecto de calentamiento se detenga en ese punto.

porque necesita un amperaje alto y en las fuentes de alimentación de CC no hay costo ni costo alto, por lo que primero reduzca el voltaje (CA) de 110-220 a 12-15 con un transformador modificado y en CA cuando disminuya el voltaje el amperaje aumenta automáticamente, por ejemplo 220v * 40A = 8800 vatios & 12v * 734A = 8808 vatios. ahora tiene 12 voltios y 734 amperios de corriente continua, pero el calentador de inducción consiste en altas frecuencias para hacer eso, necesita un inversor u oscilador, por eso AC to DC y nuevamente DC to AC.

Tenga en cuenta que el calentador de inducción genera un pulso electromagnético que puede dañar su salud y el equipo / dispositivo de su hogar y, especialmente, el uso médico. Por lo tanto, use bajo voltaje (por debajo de 12) para minimizar los riesgos