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Metodología para la construcción de un horno de inducción electromagnética

Resumen

Un método ampliamente utilizado en la industria -cuando se requiere el calentamiento o fundición de metales, en una atmósfera controlada y libre de oxigeno- es el calentamiento por inducción electromagnética. Este proceso se puede modelar mediante la utilización de las leyes de Faraday, Ampere y la aplicación del efecto Joule. Para aumentar la temperatura del metal que se desea fundir se requiere someter la muestra a un campo magnético variable en el tiempo, y de amplitud considerable. Bajo estas condiciones, en el interior de la muestra se inducen corrientes que producen disipación de potencia; la cual se manifiesta con un incremento en la temperatura, pudiendo llegar al valor correspondiente que permita la fundición. En este trabajo se desarrolló una metodología de diseño que permita la construcción de los sistemas eléctricos y electrónicos donde se proporcionan criterios justificados de la selección de los elementos y dispositivos que conforman un horno de inducción electromagnética. Como prueba de la correcta formulación de la metodología, se diseño, simuló y construyó un prototipo de un convertidor resonante serie que maneja una potencia máxima de 1 kilo vatio que hace parte de un sistema de calentamiento mediante la inducción electromagnética. La estrategia de control que se utilizó es un lazo de fase enclavada o PLL y se implementó en un procesador digital de señales DSP.