Progetto di riscaldamento ad induzione per macchine tostatrici per food processing = Design of an induction heating system for food processing roasting machines

L'elaborato analizza la modellazione di un sistema di riscaldamento a induzione per macchine tostatrici per food processing, con l'obiettivo di migliorare il trasferimento di potenza al cilindro radiante e ridurre l'impatto dei campi elettromagnetici esterni all'apparecchiatura. Dopo una panoramica sui principali metodi di tostatura viene approfondito il principio fisico del riscaldamento a induzione e i suoi vantaggi rispetto ai sistemi tradizionali. Il lavoro è stato condotto in collaborazione con l'azienda Coffee Star Induction s.r.l. di Venaria Reale (TO) e ha avuto come obiettivo lo studio della macchina Gemma 8, simulata tramite software PLECS e FEMM per analizzarne il comportamento circuitale ed elettromagnetico, rispettivamente. Sono state eseguite simulazioni relative a tre configurazioni: macchina senza schermatura, con schermo conduttivo chiuso e aperto. L'obiettivo è stato valutare l'efficacia delle schermature magnetiche nel ridurre l'esposizione ai campi elettromagnetici, rispettando i limiti imposti dalle linee guida ICNIRP, e ottimizzare il trasferimento di potenza al cilindro radiante. Le analisi hanno mostrato che esiste un'interazione tra trasferimento di potenza al cilindro radiante e posizione, spessore e configurazione dello schermo. La configurazione con schermo aperto e spessore ridotto, opportunamente distanziata dalla bobina, rappresenta il miglior compromesso tra efficienza di riscaldamento e limiti di esposizione elettromagnetica. Le simulazioni elettromagnetiche sono state infine confrontate e validate con misurazioni di campo magnetico effettuate sulla tostatrice GEMMA 8.