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Aquecedor Por Indução

Existem coisas que a gente vê e custa a compreender, mas para tudo há uma explicação, às vezes de compreensão razoável e às vezes de difícil compreensão.

Coisas “estranhas” acontecem na química, na biologia e porque não dizer que também acontecem na eletrônica. Coisas estranhas e/ou inexplicáveis para quem não entende, é claro, pois sempre tem uma explicação.

Por acaso algum dia você entrou num ambiente de fundição e viu ferro vermelho? Parecia muito quente, obviamente, mas como é possível se não tem nenhuma fogueira por perto?

A indústria não expõe suas práticas de fundição e endurecimento das ferragens, o fato é que caldeiras enormes existem e vão continuar existindo, mas o trabalho final de moldagem e endurecimento das peças em sua grande maioria é feita por aquecimento por indução magnética.

O aquecimento por indução magnética é utilizado para endurecer materiais condutores, desde o metal, a prata, o outro e outros, esses metais não precisam ser endurecidos, os materiais ferrosos têm suas moléculas modificadas pelo magnetismo com mais facilidade, ficam moles e flexíveis e precisam ser endurecidos novamente.

A prática da utilização do aquecimento por indução oferece a combinação da velocidade, consistência, precisão e controle.

O aquecimento por indução é um processo de aquecimento de um objeto eletricamente condutor, isso significa que o material sujeito ao campo eletromagnético tem que ser obrigatoriamente um material que conduza eletricidade.

O aquecimento desse metal é feito por indução eletromagnética, onde as correntes de Foucault são geradas dentro do metal, e resistência gera o aquecimento do metal exposto ao campo eletromagnético.

Então que tal você mesmo fazer o seu indutor de calor por indução magnética?

Para começar, vai ser preciso 1 metro e 50 centímetros de fio rígido de 4 milímetros para confeccionar as bobinas.

Na verdade, o circuito prevê duas bobinas, uma se comporta como choque de radiofrequência (L1) e outra como bobina sintonizada (L2).

Corte 10 centímetros do fio e separe, o restante dobre ao meio e faça como é mostrado na imagem abaixo, essa dobra é feita apenas para não usar solda na tomada central da bobina, pois essa solda derreteria com o calor podendo fazer com que os transistores fiquem inutilizados.

Depois dessa dobra o fio ficou com mais ou menos 65 cm de cada lado da dobra, essa dobra é a derivação central da bobina L2, a bobina deve ser enrolada sobre uma base de 3 centímetros de diâmetro.

Enrole a bobina sobre a base de 3 centímetros de diâmetro de forma que fique em três espiras de um lado da tomada e três espiras do outro lado da tomada central, lembrando que o enrolamento deve seguir o mesmo sentido, se o sentido do enrolamento é para a esquerda ou para a direita não tem a menor importância.

A bobina enrolada vai ficar igual a bobina da imagem mostrada abaixo, note que foi feito uma separação entre as espiras para que uma espira não encoste na outra, e a separação deve ser de mais ou menos a mesma distância do diâmetro do fio que foi usado no enrolamento, no caso, foi sugerido fio de 4 milímetros.

Na imagem acima também pode ser vista a outra bobina L1 que vai se comportar como um choque de radiofrequência, essa bobina deve ter de 12 a 20 espiras sobre uma base de um centímetro de diâmetro e ter suas espiras separadas em 4 milímetros.

A bobina L1 não é crítica e o circuito funciona sem ela, mas com a utilização dessa bobina o rendimento do circuito melhora um pouco e evita o retorno da radiofrequência para a fonte..

Prepare a base, coloque os transistores no dissipador de calor e depois dê prosseguimento montagem, se prestar atenção vai observar que os 10 centímetros de fio que foi citado lá no começo do texto aparece na imagem a seguir, ele será usado para ligar os terminais source para que façam contato elétrico entre si e o negativo, já que o circuito exige uma certa a corrente constante é preciso que esses fio tenha o mesmo diâmetro do fio que foi confeccionado a bobina.

Na imagem abaixo é mostrado o transistor IRPFP250N no dissipador de calor, o transistor IRF 1010E funciona perfeitamente (outros MOSFET de potência também funcionam), só com potência um pouco menor, no vídeo abaixo explico a diferença entre os tipos de transistores a serem utilizados e como polarizar corretamente.

Para a montagem do circuito precisamos das bobinas citadas acima, de dois transistores MOSFET de potência, sugiro o IRF1010E, dois resistores de 120 Ohms por 2 watts, dois resistores de 1K Ohms por ? de watt, 2 dissipadores de calor, e atenção para realizar a montagem.

O esquema e toda a simplicidade do circuito eletrônico pode ser vista na imagem abaixo, que mostra o esquema eletrônico do indutor de calor por indução eletromagnética.

Os capacitores C1, C2 e C3 são os componentes críticos dessa montagem, foram utilizados capacitores comuns, servem para comprovar o funcionamento do circuito, mas para trabalhos por mais de 3 minutos seguidos  devem ser usados capacitores do tipo MPK, pois os capacitores de poliéster esquentam e acabam estourando.

Veja o passo a passo da montagem:

Lista de materiais:
2 transistores MOSFETS de potência IRF 1010E (ou equivalentes)
2 dissipadores de calor para os MOSFETS
2 resistores de 1r0 Ohms por 2 watts
2 resistores de 1K Ohms
3 capacitores de 220KpF por 400 volts (o ideal é capacitores do tipo MKP)
1.50 metros de fio rígido com secção de 4 mm²
1 fonte com capacidade de fornecer 10 Ampères ou bateria de chumbo-ácido com carga.
Alicate de corte, ferro de solda, estanho, vontade para executar a montagem.

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