Induktionssysteme

Induktionssysteme sind technische Einrichtungen, die elektromagnetische Induktion nutzen, um Energie zu übertragen, umzuwandeln oder Signale zu verarbeiten. Grundlage ist Faradays Gesetz: Ändert sich der magnetische Fluss durch eine Spule, induziert sich eine elektrische Spannung. In Induktionssystemen wird typischerweise Wechselstrom verwendet, um ein zeitlich veränderliches Magnetfeld zu erzeugen, das Energie in nahegelegene Leiter oder Bauteile überträgt oder Bewegung erzeugt.

Zu den gängigsten Anwendungen gehören Induktionsheizung (Metallbearbeitung, Löt- und Wärmeprozesse), Induktionsmotoren (asynchrone Motoren in Pumpen, Fördertechnik, Haushaltsgeräte), induktives Laden bzw. Wireless Power Transfer (Ladestationen für Smartphones, Elektrofahrzeuge) und induktive Sensorik (Nähe- und Positionssensoren).

Aufbau und Funktionsweise beruhen auf mehreren Hauptkomponenten: Leistungselektronik (Inverter bzw. Frequenzumrichter), Sender- bzw. Antriebsspule, Empfänger-Spule, Regelungstechnik und Kühlung. In der Induktionsheizung dient das Werkstück als leitende Last; beim Antrieb liefert die Spule das magnetische Feld, das eine rotierende Bewegung erzeugt. Bei der drahtlosen Übertragung erfolgt der Energieübertrag über gekoppelte Spulen, oft mit Resonanzkoppeln, um Übertragungsweite und Effizienz zu optimieren.

Vorteile von Induktionssystemen umfassen kontaktlose Energieübertragung, hohe Leistungsdichte und schnelle Reaktionszeiten. Herausforderungen sind Effizienzabhängigkeiten von Abstand, Ausrichtung und Material, elektromagnetische Störungen, Kühlbedarf sowie regulatorische Sicherheits- und EMV-Anforderungen.