Come progettare una batteria di riscaldamento a induzione
È all'interno della bobina/induttore di riscaldamento a induzione che si sviluppa il campo magnetico variabile necessario per il riscaldamento a induzione, attraverso il flusso di corrente alternata.
La progettazione della bobina/induttore di riscaldamento a induzione è quindi uno degli aspetti più importanti dell'intera macchina per il riscaldamento a induzione. Un induttore ben progettato fornisce il modello di riscaldamento corretto per il pezzo e massimizza l'efficienza dell'alimentazione del riscaldamento a induzione, pur consentendo un facile inserimento e rimozione del pezzo.
La bobina/induttore a induzione non deve necessariamente avere una forma elicoidale. Con il giusto design, è possibile riscaldare materiali conduttivi di qualsiasi dimensione e forma, e anche riscaldare solo la porzione di materiale richiesta. È persino possibile riscaldare zone diverse del pezzo alla stessa temperatura o a temperature diverse, grazie a un'adeguata progettazione della geometria dell'induttore. L'uniformità della temperatura all'interno del pezzo si ottiene grazie a una corretta progettazione dell'induttore. L'uniformità più efficace si ottiene nei pezzi rotondi. A causa della natura del flusso della corrente elettrica, i pezzi con spigoli vivi potrebbero riscaldarsi preferenzialmente in quelle aree se non si utilizza un induttore di progettazione adeguato.
Efficienza di accoppiamento
Esiste una relazione proporzionale tra la quantità di flusso di corrente e la distanza tra l'induttore e il pezzo. La vicinanza del componente all'induttore aumenta il flusso di corrente e la quantità di calore indotta nel componente. Questa relazione viene definita efficienza di accoppiamento dell'induttore.
Costruzione di base
Le bobine/induttori per il riscaldamento a induzione sono spesso realizzati in tubi di rame - un ottimo conduttore di calore ed elettricità - con un diametro compreso tra 1/8″ e 3/16″; per applicazioni quali il riscaldamento di nastri metallici e di tubi si realizzano bobine di rame più grandi. Gli induttori sono solitamente raffreddati da acqua in circolazione e sono spesso realizzati su misura per adattarsi alla forma e alle dimensioni del pezzo da riscaldare. Gli induttori possono avere spire singole o multiple, forma elicoidale, rotonda o quadrata, o essere progettati come interni (parte interna all'induttore) o esterni (parte adiacente all'induttore).
Hcome funzionano le bobine di riscaldamento a induzione
L'efficienza e l'efficacia del riscaldamento di un pezzo sono determinate dalla bobina a induzione. Le bobine a induzione sono conduttori di rame raffreddati ad acqua e ricavati da tubi di rame che vengono facilmente formati nella forma della bobina per il processo di riscaldamento a induzione. Poiché l'acqua scorre attraverso di esse, le bobine di riscaldamento a induzione non si riscaldano.
La complessità delle bobine di lavoro varia da una bobina lavorata con precisione da rame massiccio e brasata, a una semplice bobina a solenoide o ad avvolgimento elicoidale (costituita da un certo numero di spire di tubo di rame avvolte attorno a un mandrino).
Producendo un campo elettromagnetico alternato a causa della corrente alternata che vi scorre, le bobine trasferiscono l'energia dall'alimentazione al pezzo. Il campo elettromagnetico alternato (CEM) della bobina crea una corrente indotta (corrente parassita) nel pezzo, che genera calore a causa delle perdite al quadrato I di R (perdite del nucleo).
L'intensità del campo elettromagnetico della bobina è correlata alla corrente nel pezzo. Questo trasferimento di energia è noto come effetto di corrente parassita o effetto trasformatore.
