Endüksiyon ısıtma güç kaynakları, elektromanyetik endüksiyon yoluyla iş parçasını ısıtmak için gereken yüksek frekanslı elektrik enerjisini üretmekten sorumlu olan endüksiyon ısıtma sistemlerinin temel bileşenleridir. Bu güç kaynakları, her biri sistemin işlevselliğine, performansına ve verimliliğine katkıda bulunan birkaç temel bileşenden oluşur. Aşağıda bir endüksiyon ısıtma güç kaynağının ana bileşenlerine genel bir bakış verilmiştir:
1. Güç Girişi ve Doğrultma Devresi：
Endüksiyon ısıtma güç kaynağının ilk aşaması, AC girişinin (genellikle elektrik şebekesinden 50/60 Hz) DC güce dönüştürülmesidir. Bu, diyotlar veya doğrultucular gibi bileşenler kullanan bir doğrultma devresi aracılığıyla yapılır. Doğrultucu, alternatif akımı (AC) doğru akıma (DC) dönüştürür ve bu da sonraki yüksek frekanslı anahtarlama işlemi için gereklidir.
2. İnverter Aşaması：
Giriş gücü DC'ye doğrultulduktan sonra, invertör bölümüne beslenir. İnvertör, DC gücünü genellikle 1kHz ile 100kHz arasında olan ve indüksiyon ısıtma için uygun olan yüksek frekanslı AC gücüne dönüştürmekten sorumludur. Bu işlem, DC voltajını gerekli frekansta darbelemek için anahtar görevi gören yalıtımlı kapılı bipolar transistörler (IGBT'ler) veya metal oksit yarı iletken alan etkili transistörler (MOSFET'ler) kullanılarak gerçekleştirilir.
3. Eşleşen Ağ：
İnverterden indüksiyon bobinine verimli güç aktarımı sağlamak için, güç kaynağı genellikle bir eşleştirme ağı içerir. Bu ağ, invertör çıkışı ile indüksiyon bobini arasındaki empedansı eşleştirmek için bir dizi kapasitör, indüktör ve bazen transformatörden oluşur. Uygun eşleştirme, maksimum güç verimliliğini garanti eder ve kayıpları en aza indirir.
4. Endüksiyon Bobini：
Genellikle bakır bir bobin olan endüksiyon bobini, iş parçasının yakınına yerleştirilir ve invertörden gelen yüksek frekanslı AC çıkışıyla enerjilendirilir. Bu bobin, iş parçasının iletken malzemesi içinde girdap akımları oluşturan ve ısınmasına neden olan hızla değişen bir manyetik alan üretir. Bobin tasarımı, boyutu ve dönüş sayısı, istenen ısıtma etkisini elde etmek için kritik öneme sahiptir.
5. Soğutma Sistemi：
Endüksiyon ısıtma güç kaynakları, özellikle yüksek güç seviyelerinde, çalışma sırasında önemli miktarda ısı üretir. Bileşenlerin aşırı ısınmasını önlemek için bir soğutma sistemi şarttır. Bu, invertör, kapasitörler ve bobinler gibi bileşenler tarafından üretilen ısıyı dağıtmak için kullanılan hava soğutma veya su soğutma sistemlerini içerebilir. Su soğutmalı ısı eşanjörleri veya fanlar genellikle verimli ısı dağılımı için kullanılır.
6. Kontrol ve Geri Bildirim Sistemi：
Kontrol sistemi, indüksiyon ısıtma güç kaynağının beynidir. İnverterin çalışmasını yönetir, güç çıkışını ayarlar ve sistemin güvenli parametreler dahilinde çalışmasını sağlar. Mikrodenetleyiciler veya dijital sinyal işlemcileri (DSP'ler) genellikle frekansı, gücü ve sıcaklığı izlemek ve ayarlamak için kullanılır. Geri bildirim sistemi, sistemin performansını sürekli olarak izlemek için akım sensörleri, voltaj sensörleri ve sıcaklık sensörleri gibi sensörler içerebilir.
7. Koruma Devresi：
Güç kaynağını ve iş parçasını korumak için çeşitli koruma devreleri kullanılır. Bunlara aşırı akım koruması, aşırı voltaj koruması, kısa devre koruması ve termal koruma dahildir. Koruma devresi, sistemin güvenli bir şekilde çalışmasını sağlar ve elektriksel arızalar veya aşırı ısınma nedeniyle bileşenlerin hasar görmesini önler.
8. Kullanıcı Arayüzü：
Kullanıcı arayüzü, operatörün indüksiyon ısıtma sistemiyle etkileşime girmesine olanak tanır. Bu, frekans, güç çıkışı, ısıtma süresi ve sıcaklık gibi ayarları kontrol etmek için dijital bir ekran, dokunmatik ekran veya düğmeler içerebilir.
Çözüm
Özetle, bir indüksiyon ısıtma güç kaynağı birkaç temel bileşenden oluşur:
1.AC'yi DC'ye dönüştüren güç girişi ve doğrultma devresi.
2.DC'yi yüksek frekanslı AC'ye dönüştüren invertör.
3.Endüksiyon bobinine verimli güç aktarımı için uyumlu ağ.
4.İş parçasını ısıtmak için manyetik alan oluşturan indüksiyon bobini.
5. Bileşenlerin aşırı ısınmasını önleyen soğutma sistemi.
6.Çalışmayı ayarlamak ve izlemek için kontrol ve geri bildirim sistemi.
7.Arızalara karşı koruma sağlayan koruma devresi.
8.Sistem kontrolü ve ayarları için kullanıcı arayüzü.
Bu elemanların her biri, çok çeşitli endüstriyel uygulamalar için verimli ve hassas indüksiyon ısıtma sağlamak üzere birlikte çalışır.
