preparatoria

Reprinted from 33 METALPRODUCING 8/95

Fuentes de Poder de Estado Sólido
para Calentamiento por Inducción
El autor discuste las características de los tipos más populares de fuentes de
poder de estado sólido que son usadas para el calentamiento por inducción
en operaciones de producción de pzas., incluyendo rolado, forja, y extrusión.
POR DON L. LOVELESS

El

calentamiento porinducción es

comunmente usado en una variedad de
aplicaciones, desde “brazing” a fusión de
metales, TT y recalentamiento.
En todas las aplicaciones, un voltaje
alterno aplicado a una bobina de
inducción produce una corriente alterna
en el circuito que a su vez produce un
campo electromagnético alterno.

Este campo induce corrientes de eddy en la
pza. a calentar (tocho , barra, varilla, placa,o tira de lámina. Estas corrientes producen
calor por efecto Joule.
Un campo electromagnético alterno es
necesario
para
llevar
a
cabo
el
calentamiento por inducción, por tanto se
debe tener una fuente de corriente o
voltaje alterno eficiente y confiable

cuando se va a especificar un equipo para
cualquier proceso de calentamiento por
inducción.
Un análisis detallado de lasmodernas
fuentes de poder
usadas para
aplicaciones de Tratamiento Térmico ha
sido publicado. El calentamiento por
inducción y el recalentamiento antes del
rolado, forja o extrusión, sin embargo,

Comando

Control Electrónico
Bobina de
Inducción
Línea
3
Fases

CA
a
CD

CD

CA
Inversor
CD a CA

Acoplamiento
de Carga o
Est. de Trabajo

Figura 3.Diagrama básico de bloques deFuente de Poder de Estado
Sólido para calentamiento por Inducción.

Figura 1. Diagrama Potencia-Frecuencia para aplicaciones Típicas
de Calentamiento por Inducción.

Línea de
entrada 3
Fases
60 Hz

Figura 4.
Invesor de
Voltaje a SCR
con cotrol de
frecuencia
variable.
Figure 2. Inversores Modernos para Calentamiento por
Inducctión antes de ga/vannealing, rolling, extrusion, forging,and other metal forming processes.

á
á

Figura 5.Formas de onda de Inversor tipo Voltaje debajo de resonancia.
Figura 6. Fte. de Poder transistorizada a voltaje

expone a la fuente de poder a
condiciones de carga muy particulares
que son únicas para estos procesos.
Esto conlleva a requerimientos
específicos de diseño de la fuente de
poder para estas aplicaciones.

Cargad/calentamiento por Inducción
Como parte de un circuito Eléctrico,
cualquier inductor puede ser descrito
como una combinación de resistencia y
reactancia (inductancia). Ambas son
funciones no lineales de varios parámetros,
como la geometría de la bobina, las
propiedades del material de la pieza a
calentar y la frecuencia.
La resistividad eléctrica y la permeabilidad magnética de los metales sonfunciones no-lineales de la temperatura.
Por tanto, hay variaciones de estos
parámetros
durante
el
ciclo
de
calentamiento de una pieza.
Además, los procesos modernos de
producción requieren a menudo que
pzas. de diferente tamaño sean calentadas
con el mismo inductor. Los cambios en
la mezcla de producción y propiedades
del material causan cambios en la
resistencia y reactancia de labobina.
Esto a su vez afecta las condiciones de
la sintonización de la carga con la
fuente de poder. Por tanto es muy
importante conocer el comportamiento
de todos los parámetros del inductor
para asegurar que la potencia adecuada
estará disponible para todas las
condiciones de carga y etapas de
calentamiento..

Básicos de Fuentes de Poder
Las
fuentes
de
poder
para
calentamientopor
inducción
son
cambiadores de frecuencia que convierten
la frecuencia de línea disponible a la

frecuencia
deseada
de
potencia
monofásica requerida por el proceso
de calentamiento por inducción. A
menudo son llamados convertidores o
inversores, pero generalmente son una
combinación de ambos. La porción del
convertidor de la fuente de poder convierte
la entrada alterna con...