Napajalniki za indukcijsko ogrevanje so osrednje komponente indukcijskih ogrevalnih sistemov, ki so odgovorni za ustvarjanje visokofrekvenčne električne energije, potrebne za ogrevanje obdelovanca z elektromagnetno indukcijo. Ti napajalniki so sestavljeni iz več ključnih komponent, od katerih vsaka prispeva k funkcionalnosti, zmogljivosti in učinkovitosti sistema. Spodaj je pregled glavnih komponent napajalnika za indukcijsko ogrevanje:

1. Vhodna moč in popravljalno vezje:

Prva stopnja napajanja z indukcijskim ogrevanjem je pretvorba vhodnega izmeničnega toka (običajno 50/60 Hz iz električnega omrežja) v enosmerni tok. To se izvede prek usmerjevalnega vezja, ki uporablja komponente, kot so diode ali usmerniki. Usmernik pretvori izmenični tok (AC) v enosmerni tok (DC), ki je potreben za kasnejši visokofrekvenčni preklopni proces.

2. Stopnja pretvornika:

Ko se vhodna moč popravi v enosmerni tok, se napaja v pretvorniški del. Pretvornik je odgovoren za pretvorbo enosmerne moči v visokofrekvenčno izmenično moč, običajno med 1 kHz in 100 kHz, ki je primerna za indukcijsko ogrevanje. Ta postopek se izvaja z uporabo bipolarnih tranzistorjev z izoliranimi vrati (IGBT) ali polprevodniških tranzistorjev s kovinskim oksidom (MOSFET), ki delujejo kot stikala za pulziranje enosmerne napetosti pri zahtevani frekvenci.

3. Ujemanje omrežja:

Za zagotovitev učinkovitega prenosa moči od pretvornika do indukcijske tuljave napajalnik običajno vključuje ustrezno omrežje. To omrežje je sestavljeno iz niza kondenzatorjev, induktorjev in včasih transformatorjev, ki ustrezajo impedanci med izhodom pretvornika in indukcijsko tuljavo. Pravilno ujemanje zagotavlja največjo energetsko učinkovitost in zmanjšuje izgube.

4. Indukcijska tuljava:

Indukcijska tuljava, pogosto bakrena, je nameščena blizu obdelovanca in se napaja z visokofrekvenčnim AC izhodom iz pretvornika. Ta tuljava ustvarja hitro spreminjajoče se magnetno polje, ki inducira vrtinčne tokove v prevodnem materialu obdelovanca, zaradi česar se ta segreje. Zasnova tuljave, velikost in število obratov so ključni za doseganje želenega učinka ogrevanja.

5. Hladilni sistem:

Napajalniki za indukcijsko ogrevanje med delovanjem proizvajajo znatno toploto, zlasti pri visokih ravneh moči. Za preprečitev pregrevanja komponent je nujen hladilni sistem. To lahko vključuje sisteme za zračno ali vodno hlajenje, ki se uporabljajo za odvajanje toplote, ki jo ustvarjajo komponente, kot so pretvornik, kondenzatorji in tuljave. Vodno hlajeni toplotni izmenjevalniki ali ventilatorji se običajno uporabljajo za učinkovito odvajanje toplote.

6. Sistem za nadzor in povratne informacije:

Krmilni sistem je možgani napajalnika za indukcijsko ogrevanje. Upravlja delovanje pretvornika, prilagaja izhodno moč in zagotavlja, da sistem deluje znotraj varnih parametrov. Mikrokrmilniki ali digitalni signalni procesorji (DSP) se običajno uporabljajo za spremljanje in prilagajanje frekvence, moči in temperature. Sistem povratnih informacij lahko vključuje senzorje, kot so tokovni senzorji, napetostni senzorji in temperaturni senzorji za stalno spremljanje delovanja sistema.

7. Zaščitno vezje:

Za zaščito napajalnika in obdelovanca se uporabljajo različna zaščitna vezja. Ti vključujejo zaščito pred prenapetostjo, zaščito pred kratkim stikom in toplotno zaščito. Zaščitno vezje zagotavlja varno delovanje sistema in preprečuje poškodbe komponent zaradi električnih napak ali pregrevanja.

8. Uporabniški vmesnik:

Uporabniški vmesnik omogoča operaterju interakcijo z indukcijskim ogrevalnim sistemom. To lahko vključuje digitalni zaslon, zaslon na dotik ali gumbe za nadzor nastavitev, kot so frekvenca, izhodna moč, čas ogrevanja in temperatura.

Zaključek

Če povzamemo, je napajalnik za indukcijsko ogrevanje sestavljen iz več ključnih komponent: 

1.Vhodna moč in usmerjevalno vezje za pretvorbo AC v DC.

2.Inverter za pretvorbo DC v visokofrekvenčni AC.

3. Ujemanje omrežja za učinkovit prenos moči na indukcijsko tuljavo.

4. Indukcijska tuljava za ustvarjanje magnetnega polja za segrevanje obdelovanca.

5. Hladilni sistem za preprečevanje pregrevanja komponent.

6. Nadzorni in povratni sistem za prilagajanje in spremljanje delovanja.

7. Zaščitno vezje za zaščito pred napakami.

8.Uporabniški vmesnik za nadzor in nastavitve sistema.

Vsak od teh elementov deluje skupaj, da zagotovi učinkovito in natančno indukcijsko ogrevanje za široko paleto industrijskih aplikacij.