dúvida Aumento de frequência de corrente AC

[Pedroakioss]

Estou executando um projeto escolar no qual precisaremos fazer um sistema de aquecimento por indução eletromagnética com potência de aproximadamente 2000W, ao pesquisar um pouco vejo que é necessária uma corrente oscilante para executar o processo. Como não gostaria de possuir um grande desperdício energético com sistemas indutivos convencionais os quais em geral operam com uma fonte ligada ao sistema de oscilação LC, pensei se poderia utilizar energia da rede de 220V 10A transforma-la em 12V 180A e aumentar a frequência de 60Hz para 30KHz. Sou iniciante na área da eletrônica então não sei se isso é possível.

Como faço para aumentar a frequência de 60Hz para 30KHz?

Há alguma esquemática de circuitos para isso?

[Jack O'Neo]

13 horas atrás, Pedroakioss disse:

Como faço para aumentar a frequência de 60Hz para 30KHz?

Com modulação de Pulsos (PWM).

 

Possível na teoria é...
No entanto é um projeto de demasiada complexidade para alguém que é iniciante na área, e bem oneroso também.
Executar este projeto exigirá cálculos de indutores e transformadores, circuitos pwm, filtros, etc...
 

[Rogerio Nascimento]

@Pedroakioss , procure ajuda de um engenheiro eletricista ou eletrônico para isso. 

[Leandro Machado]

O seu projeto de aquecimento por indução é interessante, mas existem algumas considerações importantes a serem feitas. Aumentar a frequência de operação de 60Hz para 30kHz é possível, mas há desafios técnicos e limitações que você precisa entender e enfrentar.

 

A frequência mais alta é uma característica comum nos sistemas de aquecimento por indução, pois permite a geração de campos magnéticos mais intensos e direcionados. No entanto, transformar 220V 10A em 12V 180A não é tão simples quanto parece. Isso exigiria uma conversão de tensão significativa acompanhada por um aumento correspondente na corrente, resultando em uma potência similar (P = VI). Entretanto, a conversão de tensão não é 100% eficiente; você enfrentará perdas de energia no processo.

 

Aqui estão algumas considerações e passos gerais que você pode seguir:

 

1. **Fonte de Alimentação:** Você precisará de uma fonte de alimentação que possa converter a tensão da rede de 220V para 12V. Além disso, a fonte de alimentação precisaria ser capaz de fornecer corrente suficiente para o aquecimento por indução a 30kHz.

 

2. **Inversor de Frequência:** Para aumentar a frequência de 60Hz para 30kHz, você precisará de um inversor de frequência (ou conversor de frequência). Esses dispositivos são projetados para converter a frequência da alimentação elétrica. No entanto, eles normalmente são usados em aplicações industriais e podem ser complexos de operar, além de caros.

 

3. **Perdas e Eficiência:** O aumento da frequência geralmente resulta em perdas adicionais, como efeito pelicular (onde a corrente tende a fluir na superfície do condutor), o que pode reduzir a eficiência do sistema.

 

4. **Projeto do Circuito Oscilante:** Você precisará projetar um circuito oscilante LC que seja ajustado para operar a 30kHz. Isso inclui a escolha dos componentes corretos (bobinas e capacitores) e o ajuste fino para a ressonância na frequência desejada.

 

5. **Segurança:** Aumentar a frequência também pode apresentar desafios de segurança, pois campos magnéticos de alta frequência podem se comportar de maneira diferente e apresentar riscos adicionais.

[joaomarcos]

@Leandro Machado 

[Duff Simpson]

Em 07/07/2023 às 21:01, Pedroakioss disse:

pensei se poderia utilizar energia da rede de 220V 10A transforma-la em 12V 180A e aumentar a frequência de 60Hz para 30KHz. Sou iniciante na área da eletrônica então não sei se isso é possível.

Esse é nada mais, nada menos que o "serviço" feito por uma fonte chaveada comum.

Então claro que é possível.

Só não é tarefa fácil a ser montada por principiantes ou estudantes, requer muita prática no ramo.