O post discute um pequeno circuito de aquecedor de indução para projetos escolares e exposições, usando um circuito PWM astável IC 555 muito comum. A ideia foi solicitada pelo Sr. Anthony
Especificações técnicas
Para um projeto escolar eu preciso construir um cooktop de indução AC e queria saber se você poderia me ajudar a montar uma lista de peças para um cooktop de indução muito mais fraco que o seu, ele só precisa aquecer alguns ML’s de água.
isso é algo que é possível?
O design
Um aquecedor de indução é considerado como um circuito incrível que é capaz de converter eletricidade em calor com máxima eficiência e sem muitas perdas.
No entanto, um pouco de contemplação fará você perceber que na verdade é exatamente o oposto. Um circuito de aquecedor de indução é um circuito extremamente ineficiente que converte toda a eletricidade em calor.
Esta opinião refere-se à visão geral sobre circuitos elétricos e eletrônicos onde a emissão de calor é considerada ineficiente e indesejável.
Mas para um aquecedor por indução, esse atributo de ineficiência torna-se seu aspecto positivo, e quanto mais ineficiente for projetado, mais benéfico se torna para o usuário.
Para ser preciso, um aquecedor de indução é um transformador ineficiente que é propositalmente incompatível com sua frequência e as especificações do material do núcleo.
Neste conceito, o núcleo é normalmente um material ferromagnético, como o ferro, com uma bobina de cobre enrolada sobre ele. O enrolamento de cobre em torno deste núcleo de ferro oscila em uma frequência relativamente mais alta que pode não ser adequada para o material de ferro.
A natureza de mau condutor do ferro tem dificuldade em ressoar na alta frequência do enrolamento, resultando na geração de altas correntes parasitas de retorno que, por sua vez, causam altas temperaturas no material do núcleo.
Este recurso é explorado em aquecedores de indução com a finalidade de alcançar altas temperaturas
Embora unidades de aquecimento por indução maciça possam ser construídas para gerar temperaturas extremamente altas usando o mesmo conceito, um pequeno circuito de aquecimento por indução para projeto de exposição escolar também pode ser implementado facilmente usando peças comuns, como um IC 555 e alguns outros componentes passivos baratos.
Diagrama de circuito
Operação do Circuito
Um circuito simples de aquecedor por indução IC 555 para projeto escolar é mostrado na figura acima.
Aqui o IC é configurado como um circuito gerador PWM, que é ajustado usando o potenciômetro de 5 K. A frequência é ajustada ajustando o potenciômetro de 1M ou o capacitor de 1uF especificamente para obter o efeito de aquecimento otimizado na bobina de trabalho.
A bobina de trabalho aqui é feita enrolando cerca de 50 voltas (não críticas) de fio de cobre super esmaltado de 1 mm sobre um tubo de ferro fabricado cujas dimensões podem ser selecionadas de acordo com a preferência individual e podem ter entre 10 a 20 mm de diâmetro e 30 a 30 a 40 milímetros de comprimento.
Uma vez que a configuração acima é construída e ligada, a bobina e o tubo de ferro podem ser vistos desenvolvendo calor gradualmente, e qualquer coisa colocada dentro do tubo pode ser vista esquentando.
Se for água dentro da tubulação, ela pode começar a aquecer e até atingir o ponto de ebulição se a bobina for otimizada corretamente através dos ajustes de frequência e PWM.
A ideia por trás deste pequeno circuito de aquecimento por indução é simples, é forçar os átomos do tubo de ferro a oscilar eletromagneticamente em uma frequência incompatível, resultando na produção de enormes quantidades de correntes parasitas opostas e uma quantidade proporcional de calor devido a essa corrente oposta no metal.
Se você tiver mais perguntas sobre este circuito de aquecedor de indução para o projeto de ciências da escola, sinta-se à vontade para perguntar através dos comentários abaixo.
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FONTE
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