Les alimentations de chauffage par induction sont les composants principaux des systèmes de chauffage par induction, responsables de la génération de l'énergie électrique haute fréquence nécessaire pour chauffer la pièce par induction électromagnétique. Ces alimentations sont constituées de plusieurs composants clés, chacun contribuant à la fonctionnalité, aux performances et à l'efficacité du système. Vous trouverez ci-dessous un aperçu des principaux composants d'une alimentation de chauffage par induction :

1. Circuit d'entrée et de redressement de puissance :

La première étape d'une alimentation électrique de chauffage par induction consiste à convertir l'entrée CA (généralement 50/60 Hz du réseau électrique) en courant continu. Cette opération s'effectue via un circuit de redressement qui utilise des composants tels que des diodes ou des redresseurs. Le redresseur convertit le courant alternatif (CA) en courant continu (CC), ce qui est nécessaire pour le processus de commutation haute fréquence ultérieur.

2. Étape de l'onduleur :

Une fois la puissance d'entrée redressée en courant continu, elle est ensuite injectée dans la section onduleur. L'onduleur est chargé de convertir le courant continu en courant alternatif haute fréquence, généralement entre 1 kHz et 100 kHz, ce qui convient au chauffage par induction. Ce processus est réalisé à l'aide de transistors bipolaires à grille isolée (IGBT) ou de transistors à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur (MOSFET), qui agissent comme des commutateurs pour pulser la tension continue à la fréquence requise.

3. Réseau de correspondance :

Pour assurer un transfert de puissance efficace de l'onduleur à la bobine d'induction, l'alimentation électrique comprend généralement un réseau d'adaptation. Ce réseau se compose d'un ensemble de condensateurs, d'inducteurs et parfois de transformateurs pour adapter l'impédance entre la sortie de l'onduleur et la bobine d'induction. Une adaptation appropriée garantit une efficacité énergétique maximale et minimise les pertes.

4. Bobine d'induction :

La bobine d'induction, souvent une bobine en cuivre, est placée près de la pièce et est alimentée par la sortie CA haute fréquence de l'onduleur. Cette bobine génère un champ magnétique à variation rapide qui induit des courants de Foucault dans le matériau conducteur de la pièce, provoquant son échauffement. La conception, la taille et le nombre de tours de la bobine sont essentiels pour obtenir l'effet de chauffage souhaité.

5. Système de refroidissement :

Les alimentations à induction génèrent une chaleur importante pendant leur fonctionnement, en particulier à des niveaux de puissance élevés. Pour éviter la surchauffe des composants, un système de refroidissement est essentiel. Il peut s'agir de systèmes de refroidissement par air ou par eau qui sont utilisés pour dissiper la chaleur générée par des composants tels que l'onduleur, les condensateurs et les bobines. Des échangeurs de chaleur ou des ventilateurs refroidis par eau sont couramment utilisés pour une dissipation efficace de la chaleur.

6. Système de contrôle et de rétroaction :

Le système de contrôle est le cerveau de l'alimentation électrique du chauffage par induction. Il gère le fonctionnement de l'onduleur, ajuste la puissance de sortie et garantit que le système fonctionne dans des paramètres sûrs. Des microcontrôleurs ou des processeurs de signaux numériques (DSP) sont généralement utilisés pour surveiller et ajuster la fréquence, la puissance et la température. Le système de rétroaction peut inclure des capteurs tels que des capteurs de courant, des capteurs de tension et des capteurs de température pour surveiller en permanence les performances du système.

7. Circuit de protection :

Pour protéger l'alimentation électrique et la pièce à usiner, différents circuits de protection sont utilisés. Il s'agit notamment d'une protection contre les surintensités, les surtensions, les courts-circuits et la protection thermique. Le circuit de protection garantit le fonctionnement sûr du système et évite d'endommager les composants en raison de défauts électriques ou de surchauffes.

8. Interface utilisateur :

L'interface utilisateur permet à l'opérateur d'interagir avec le système de chauffage par induction. Elle peut inclure un affichage numérique, un écran tactile ou des boutons permettant de contrôler des paramètres tels que la fréquence, la puissance de sortie, le temps de chauffage et la température.

Conclusion

En résumé, une alimentation de chauffage par induction est composée de plusieurs éléments clés : 

1. Circuit d'entrée d'alimentation et de redressement pour convertir le courant alternatif en courant continu.

2. Onduleur pour convertir le courant continu en courant alternatif haute fréquence.

3. Réseau adapté pour un transfert de puissance efficace à la bobine d'induction.

4. Bobine d'induction pour générer le champ magnétique permettant de chauffer la pièce.

5. Système de refroidissement pour éviter la surchauffe des composants.

6. Système de contrôle et de rétroaction pour le réglage et la surveillance du fonctionnement.

7. Circuit de protection pour se prémunir contre les défauts.

8.Interface utilisateur pour le contrôle et les paramètres du système.

Chacun de ces éléments fonctionne ensemble pour fournir un chauffage par induction efficace et précis pour une large gamme d'applications industrielles.