¿Usar un marco de madera para evitar la disipación de corriente de alta frecuencia?

Al leer una descripción de un calentador de inducción de 32 kilovatios del tipo chispa por Frank Curtis (p. 29), veo el siguiente pasaje que describe el recinto:

Todo el conjunto está montado dentro de un marco de madera para que las corrientes de alta frecuencia perdidas no se absorban ni se disipen de otra manera.

¿A qué efecto se refiere? Parece estar sugiriendo que si la máquina tuviera una carcasa de metal, de alguna manera podría filtrar la energía del circuito y, por lo tanto, es mejor hacer el marco de madera.

El libro en cuestión es "Calentamiento por inducción de alta frecuencia" (1944).

Sí. La mayor parte del campo está dentro de la bobina, pero algunas franjas se escapan, especialmente en los extremos. "Madera" debe leerse como "material aislante barato fácilmente disponible en 1944", aunque tiene sus propias desventajas en torno a las altas temperaturas y puede transformarse en carbono conductor.

Respuestas (3)

Si piensa en la bobina del calentador de inducción como el primario de un transformador y el elemento que se calienta como el secundario :

http://www.acrossinternational.com/25KW-Mid-Frequency-Compact-Induction-Heater-w-Timers-30-80KHz-IH25A.htm

Tenga en cuenta que las líneas de campo se extienden más allá de la bobina; si hay metal afuera que forma una ruta conductora, entonces se puede inducir voltaje en el metal y hacer que fluya la corriente, lo que desperdiciará energía calentando el metal exterior. Puede pensar en ello como un cortocircuito en un transformador. La madera es ligeramente conductora, por lo que fluiría algo de corriente, pero el efecto de calentamiento (y el campo magnético opuesto) serían insignificantes.

El efecto de una espira en cortocircuito altamente conductora acoplada débilmente, como una espira apenas conductora, no tiene muchas pérdidas; da como resultado una disminución de la inductancia de la bobina.

Habrá una impedancia en la que se maximice la transferencia de energía; preferiblemente, la mayor parte de esa energía se transfiere a la muestra que se está calentando y no a otros elementos.

Eso es exactamente a lo que se refiere.

Cualquier circuito cerrado de conductor que esté cerca de la bobina de calentamiento, y en este contexto cerca significa dentro de aproximadamente un radio de bobina en cualquier dirección, generará voltajes bastante significativos.

Si el conductor es de cobre o alli, por lo que no tiene demasiadas pérdidas, el efecto será afinar ligeramente la bobina. Si es de acero, con muchas pérdidas, absorberá una potencia significativa de la bobina de trabajo. Si el circuito tiene conexiones flojas, digamos uniones oxidadas entre partes de un marco, esas áreas de alta resistencia podrían calentarse o generar chispas.

Parece estar sugiriendo que si la máquina tuviera una carcasa de metal, de alguna manera podría filtrar energía del circuito...

¡Por supuesto! Esa es la idea de cómo funciona el calentamiento por inducción: se utiliza un fuerte campo magnético para inducir una corriente en un material conductor, y esa corriente se convierte en calor por la resistencia del material.

El campo magnético no puede discriminar entre "objetivo" y "recinto": CUALQUIER metal (u otro conductor) que encuentre se calentará. Y si alguna parte del recinto forma un camino completo (también conocido como "giro corto") alrededor de la bobina, absorberá la MAYORÍA de la energía que se aplica y se calentará muy rápidamente.