¿Por qué rectificamos y luego invertimos la corriente en los calentadores de inducción?

Para el calentamiento por inducción, desea trabajar a una frecuencia más alta que la red eléctrica de 50/60 Hz. Como dice en ese primer instructivo:

El calentamiento por inducción funciona básicamente como un transformador que induce las llamadas corrientes de Foucault en una pieza de trabajo conductora.

Esto funciona en todas las frecuencias pero en el rango de 20-250kHz los metales ferrosos se calientan mejor.

Entonces, al rectificar y luego volver a oscilar, puede elegir la frecuencia a la que se ejecuta, para que pueda elegir una frecuencia que funcione de manera más eficiente con el material objetivo. Mejor coincidencia de frecuencia = más calor para su corriente = más barato de ejecutar, se calienta más rápido, etc.

La respuesta es simplemente que el diseño debe poder controlar las corrientes que se inducen en el objetivo.

Obviamente, si alimenta la bobina de inducción directamente desde la red principal de CA, entonces no tiene control sobre lo que está haciendo. Sería tremendamente ineficiente colocar una resistencia en el circuito para controlar el flujo de corriente, y la CC por sí sola no puede inducir el campo magnético necesario para realizar la tarea, porque no daría como resultado las oscilaciones necesarias para la inducción.

Existen varios métodos para construir una fuente de alimentación de CA controlable, variable y eficiente a partir de otra fuente de CA; el más simple de los cuales en la mayoría de los casos es un rectificador seguido de un inversor.

El problema con el uso de CA directamente desde la red eléctrica es que podría generar interferencias de alta frecuencia no deseadas en el suministro que afectarían a otros equipos. Incluso un rectificador controlado por tiristores produce una distorsión del quinto armónico y solo puede usarse hasta una cierta potencia del calentador de inducción. Típicamente 400Kw en un suministro trifásico. (Ingeniero de calentamiento por inducción jubilado)

Todos los materiales que conducen electricidad pueden ser calentados por calentamiento por Inducción, sin embargo el calor es generado por la resistencia del material a la corriente inducida, por lo tanto el acero calienta mejor que el aluminio o el cobre. La frecuencia a utilizar depende de lo que quieras hacer. Si está endureciendo la superficie, solo desea calentar la superficie rápidamente con una profundidad de penetración de corriente baja, luego enfriarla dejando una capa dura con un interior más suave y maleable, por ejemplo, los ejes de los amortiguadores se endurecerían alrededor de 400Khz. Cuanto más baja es la frecuencia, más profunda es la profundidad endurecida. Se puede calcular una estimación de la profundidad de penetración en mm por 400 dividido por la raíz cuadrada de la frecuencia. Para el forjado, la profundidad de penetración debe ser de alrededor de un tercio del espesor del material. Un generador de 10 khz calentará una profundidad de 4 mm y, por lo tanto, calentará una barra de 12 mm a la temperatura de forja. El centro de la barra se calienta por conducción durante el tiempo que se lleva a la máquina de forja. Una frecuencia demasiado baja producirá una cancelación de corriente en el centro de la barra después de que el acero se vuelva no magnético en el punto Curie, alrededor de 800C, y el efecto de calentamiento se detenga en ese punto.

porque necesita un amperaje alto y en las fuentes de alimentación de CC no hay ninguno o es de alto costo, por lo que primero reduce el voltaje (CA) de 110-220 a 12-15 con un transformador modificado y en CA cuando disminuye el voltaje, el amperaje aumenta automáticamente, por ejemplo 220v*40A=8800 watt y 12v*734A=8808 watt. ahora tiene 12 voltios y 734 amperios de CC, pero el calentador de inducción consta de altas frecuencias para hacer eso, necesita un inversor u oscilador, por eso CA a CC y viceversa.

Tenga en cuenta que el calentador de inducción genera un pulso electromagnético que puede dañar su salud y el equipo/dispositivo de su hogar, y especialmente el médico, por lo tanto, use un voltaje bajo (menos de 12) para minimizar los riesgos.