O controlo da temperatura de uma bobina de indução é essencial para várias aplicações.
Trata-se de ajustar a intensidade da corrente aplicada.
Este ajuste influencia diretamente a intensidade do campo magnético gerado pela bobina.
O campo magnético, por sua vez, afecta o aquecimento do material no interior da bobina.
O processo de aquecimento nas bobinas de indução é principalmente impulsionado por dois mecanismos: as correntes de Foucault e as perdas por histerese nos materiais magnéticos.
1. Correntes de Foucault
Quando um campo magnético variável é aplicado a um material condutor, são induzidas correntes de Foucault no interior do material.
Estas correntes fluem numa direção oposta à da alteração do campo magnético.
Geram calor devido à resistência eléctrica do material.
Ao controlar a intensidade da corrente através da bobina de indução, a intensidade do campo magnético pode ser variada.
Este ajuste afecta a magnitude das correntes de Foucault e a consequente produção de calor.
2. Perdas por histerese
Nos materiais magnéticos, o calor também é gerado devido à histerese.
A histerese é o atrito interno causado pela resistência do material a mudanças no seu campo magnético.
Isto ocorre quando os domínios magnéticos do material se realinham repetidamente em resposta ao campo magnético variável da bobina de indução.
A quantidade de calor gerada pela histerese é proporcional à frequência das alterações do campo magnético e às propriedades magnéticas do material.
3. Mecanismos de controlo
A regulação precisa da potência de aquecimento pode ser conseguida através de uma conceção adequada da bobina e do controlo do conversor de potência.
Os sistemas modernos de aquecimento por indução incluem frequentemente sistemas de controlo sofisticados.
Estes sistemas permitem o ajuste de vários parâmetros, como a frequência, a potência de saída e o ciclo de funcionamento.
Estes controlos permitem a implementação de caraterísticas adicionais, como o aquecimento local, o pré-aquecimento e perfis de temperatura predefinidos.
Asseguram que o material é aquecido à temperatura desejada com elevada precisão.
4. Eficiência e redução de tempo
O aquecimento por indução é altamente eficiente, atingindo frequentemente valores de eficiência superiores a 90%.
Esta eficiência é devida ao aquecimento direto do material alvo.
Reduz o tempo de aquecimento e o calor desperdiçado.
A elevada densidade de potência e a baixa inércia térmica dos sistemas de aquecimento por indução permitem mudanças rápidas de temperatura e uma perda mínima de calor para o ambiente.
5. Resumo
O controlo da temperatura de uma bobina de indução implica o ajuste da intensidade da corrente aplicada para influenciar a intensidade do campo magnético.
Este ajuste afecta a geração de calor através de correntes de Foucault e histerese no material a ser aquecido.
Sistemas de controlo sofisticados e designs de bobinas eficientes aumentam ainda mais a precisão e a eficiência do controlo da temperatura em aplicações de aquecimento por indução.
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