Sursele de alimentare cu încălzire prin inducție sunt componentele de bază ale sistemelor de încălzire prin inducție, responsabile de generarea energiei electrice de înaltă frecvență necesară pentru încălzirea piesei de prelucrat prin inducție electromagnetică. Aceste surse de alimentare sunt alcătuite din mai multe componente cheie, fiecare contribuind la funcționalitatea, performanța și eficiența sistemului. Mai jos este o prezentare generală a principalelor componente ale unei surse de alimentare cu încălzire prin inducție:

1. Circuit de intrare și rectificare de alimentare:

Prima etapă a unei surse de alimentare cu încălzire prin inducție este conversia intrării AC (de obicei 50/60Hz de la rețeaua electrică) în putere DC. Acest lucru se realizează printr-un circuit de redresare care utilizează componente precum diode sau redresoare. Redresorul convertește curentul alternativ (AC) în curent continuu (DC), care este necesar pentru procesul de comutare de înaltă frecvență ulterior.

2. Etapa invertorului:

Odată ce puterea de intrare este rectificată în DC, aceasta este apoi alimentată în secțiunea invertorului. Invertorul este responsabil pentru convertirea curentului continuu în curent alternativ de înaltă frecvență, de obicei între 1 kHz și 100 kHz, care este potrivit pentru încălzirea prin inducție. Acest proces se realizează folosind tranzistoare bipolare cu poartă izolată (IGBT) sau tranzistoare cu efect de câmp cu oxid de metal și semiconductor (MOSFET), care acționează ca comutatoare pentru a pulsa tensiunea DC la frecvența necesară.

3. Rețea de potrivire:

Pentru a asigura un transfer eficient de putere de la invertor la bobina de inducție, sursa de alimentare include de obicei o rețea de potrivire. Această rețea constă dintr-un set de condensatoare, inductori și uneori transformatoare pentru a se potrivi impedanța dintre ieșirea invertorului și bobina de inducție. Potrivirea adecvată asigură eficiența maximă a puterii și minimizează pierderile.

4. Bobina de inducție:

Bobina de inducție, adesea o bobină de cupru, este plasată lângă piesa de prelucrat și este alimentată de ieșirea AC de înaltă frecvență de la invertor. Această bobină generează un câmp magnetic în schimbare rapidă care induce curenți turbionari în materialul conductor al piesei de prelucrat, determinând încălzirea acesteia. Designul bobinei, dimensiunea și numărul de spire sunt esențiale pentru obținerea efectului de încălzire dorit.

5. Sistem de răcire:

Sursele de încălzire prin inducție generează căldură semnificativă în timpul funcționării, în special la niveluri mari de putere. Pentru a preveni supraîncălzirea componentelor, este esențial un sistem de răcire. Acestea pot include sisteme de răcire cu aer sau cu apă care sunt utilizate pentru a disipa căldura generată de componente precum invertorul, condensatorii și bobinele. Schimbătoarele de căldură sau ventilatoarele răcite cu apă sunt utilizate în mod obișnuit pentru o disipare eficientă a căldurii.

6. Sistem de control și feedback:

Sistemul de control este creierul sursei de alimentare cu încălzire prin inducție. Acesta gestionează funcționarea invertorului, ajustează puterea de ieșire și asigură că sistemul funcționează în parametrii siguri. Microcontrolerele sau procesoarele de semnal digital (DSP) sunt utilizate de obicei pentru a monitoriza și regla frecvența, puterea și temperatura. Sistemul de feedback poate include senzori precum senzori de curent, senzori de tensiune și senzori de temperatură pentru a monitoriza continuu performanța sistemului.

7. Circuite de protecție:

Pentru a proteja sursa de alimentare și piesa de prelucrat, sunt folosite diferite circuite de protecție. Acestea includ protecția la supracurent, protecția la supratensiune, protecția la scurtcircuit și protecția termică. Circuitul de protecție asigură că sistemul funcționează în siguranță și previne deteriorarea componentelor din cauza defecțiunilor electrice sau supraîncălzirii.

8. Interfață utilizator:

Interfața cu utilizatorul permite operatorului să interacționeze cu sistemul de încălzire prin inducție. Acesta poate include un afișaj digital, un ecran tactil sau butoane pentru controlul setărilor, cum ar fi frecvența, puterea de ieșire, timpul de încălzire și temperatura.

Concluzie

Pe scurt, o sursă de alimentare cu încălzire prin inducție este compusă din mai multe componente cheie: 

1. Intrare de alimentare și circuit de rectificare pentru a converti AC în DC.

2.Invertor pentru a converti DC în AC de înaltă frecvență.

3. Rețea de potrivire pentru un transfer eficient de putere către bobina de inducție.

4.Bobina de inducție pentru a genera câmpul magnetic pentru încălzirea piesei de prelucrat.

5. Sistem de răcire pentru a preveni supraîncălzirea componentelor.

6.Sistem de control și feedback pentru reglarea și monitorizarea funcționării.

7. Circuite de protecție pentru a proteja împotriva defecțiunilor.

8.Interfață utilizator pentru controlul și setările sistemului.

Fiecare dintre aceste elemente lucrează împreună pentru a oferi o încălzire prin inducție eficientă și precisă pentru o gamă largă de aplicații industriale.