¿Cómo calcular la transferencia de energía en el calentamiento inductivo?

Diseñé un calentador de inductancia. Su inductor se calcula 50 uH de la siguiente manera:

Indiana

Y extraigo 9.4 A de corriente alterna a 33 Khz.

corriente alterna fft

Pero, quiero saber cómo calcular la energía transferida a la pieza de trabajo. Ten en cuenta este esquema:

esquemático

Su gráfico de potencia es el siguiente:

gráfica de potencia

Como puede ver, parte de la potencia es reactancia, pero siempre hay flujo magnético, incluso cuando la potencia en el inductor es negativa. ¿Necesito tomar el valor absoluto de la potencia como se muestra a continuación?

valor absoluto del poder

¿O sería incorrecto y hay otro cálculo para la relación de transferencia de energía?

Puedes calcular la energía en una inductancia con la fórmula 1/2*L*i^2
La potencia consumida por la inductancia es solo la parte resistiva. No puedes multiplicar directamente el voltaje por la corriente. El resultado de eso es la potencia aparente en VA. Si desea obtener la potencia real, necesita conocer el factor de potencia
La potencia se transfiere a la pieza de trabajo induciendo una corriente en la pieza de trabajo. Un calentador inductivo es como un transformador con un secundario en cortocircuito (y un acoplamiento débil entre el primario y el secundario). Para establecer cuánta potencia se transfiere, probablemente necesite medir la impedancia con y sin la pieza de trabajo. Cualquier aumento en el componente resistivo de la impedancia representa la resistencia efectiva de la carga. Eso es lo que pienso. No ser un experto. No se puede calcular la transferencia de potencia sin considerar el efecto de la pieza de trabajo.

Respuestas (1)

La transferencia de energía en un calentador inductivo ocurre solo debido al acoplamiento de la inductancia primaria con la carga secundaria, que aparece como una carga inductiva débilmente acoplada con un cortocircuito casi muerto en la bobina.

Puede ver un intento de aplicar ingeniería inversa a una cocina de inducción disponible en el mercado aquí , que incluye una simulación SPICE.

El elemento de calentamiento inductivo se modela así:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Tenga en cuenta que K1 aquí (el acoplamiento entre L1, la bobina primaria y L2, el modelo de carga) es 0,99, es decir, un acoplamiento muy fuerte. No estoy seguro de por qué se eligió este modelo; no hay evidencia de que se haya medido. Para luego encontrar la potencia que se transfiere, simplemente puede medir la potencia RMS en la carga de calefacción.

Como nota al margen: para calcular la potencia real que se disipa en el inductor de su circuito, debe calcular el promedio de la disipación de potencia instantánea durante una cantidad total de ciclos (como parece que casi lo ha hecho en el gráfico de potencia verde - asegúrese de promediar un número entero de ciclos de pico a pico o de valle a valle, no los 11,5 ciclos que tiene en ese diagrama). Encontrará que es un número bajo (toda su potencia real se disipa en ese pico agudo), y esto tiene sentido, porque no hay carga en su esquema.

¿Cómo calcular la transferencia de energía en el calentamiento inductivo?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v