Încălzitor metalic cu inducție. Cum să faci un încălzitor cu inducție cu propriile mâini dintr-un invertor de sudură Încălzitor cu inducție pentru nuci

Unicitatea omului constă în faptul că inventează în mod constant dispozitive și mecanisme care facilitează foarte mult munca într-unul sau altul domeniu al muncii sau activității vieții.

În acest scop, de regulă, sunt utilizate cele mai recente evoluții din domeniul științei.

Încălzirea prin inducție nu a făcut excepție. Recent, principiul inducției a fost utilizat pe scară largă în multe domenii, care pot fi atribuite cu ușurință:

în metalurgie, încălzirea prin inducție este folosită pentru a topi metalele;
în unele industrii, se folosesc cuptoare speciale de încălzire rapidă, a căror funcționare se bazează pe principiul inducției;
În sfera casnică, încălzitoarele cu inducție pot fi folosite, de exemplu, pentru gătit, încălzirea apei sau încălzirea unei case private. (Puteți citi despre caracteristicile încălzirii prin inducție în).

Astăzi există o mare varietate de instalații de inducție tip industrial. Dar asta nu înseamnă că proiectarea unor astfel de dispozitive este foarte complicată.

Este foarte posibil să faci un încălzitor simplu cu inducție pentru nevoile casnice cu propriile mâini. În acest articol vom vorbi în detaliu despre încălzitorul cu inducție, precum și în diverse moduri făcându-l singur.

Specie

Unitățile de încălzire prin inducție de făcut singuri sunt de obicei împărțite în două tipuri principale:

(abreviat ca VIN), care sunt utilizate în principal pentru încălzirea apei și încălzirea locuinței;
încălzitoare, al căror design prevede utilizarea diferitelor tipuri de piese și ansambluri electronice.

Încălzitorul cu inducție vortex (VIN) constă din următoarele componente structurale:

un dispozitiv care convertește electricitatea obișnuită în curent de înaltă frecvență;
un inductor, care este un fel de transformator care creează un câmp magnetic;
schimbător de căldură sau element de încălzire, care este situat în interiorul inductorului.

Principiul de funcționare al VIN constă din următoarele etape:

Nota specialistului:Întrucât bobina de inducție este considerată cel mai important element al unui încălzitor de acest tip, fabricarea sa trebuie abordată destul de scrupulos: firul de cupru trebuie înfășurat în spire ordonate pe o țeavă de plastic. Numărul de ture trebuie să fie de cel puțin 100.

După cum se poate vedea din descriere, designul VIN-ului nu este suficient de complicat, așa că puteți face cu ușurință un încălzitor vortex cu propriile mâini.

Cum se face

Prima varianta.

Circuit electronicîncălzitor. (Click pentru a mări) Un încălzitor cu inducție destul de simplu și, în același timp, puternic poate fi proiectat pe baza placa de circuit imprimat, a cărei diagramă este prezentată în figură.

Caracteristicile acestei scheme sunt următoarele puncte importante:

Acest design este în esență un multivibrator, care este organizat folosind tranzistori de mare putere.
Un element important al circuitului este rezistența, care va preveni supraîncălzirea tranzistorilor, ceea ce va afecta în general funcționarea eficientă a întregului inductor.
Inductorul în sine ar trebui să arate ca un fel de spirală și să fie format din 6-8 spire fir de cupru
Pentru a nu te gândi prea mult la designul regulatorului de tensiune, îl poți lua deja versiune gata făcută de la o sursă de alimentare a computerului.

Sfatul expertului: Deoarece inductorul va genera căldură puternică, pentru a evita deteriorarea, se recomandă instalarea tranzistoarelor pe radiatoare speciale.

A doua varianta.
Această metodă de construire a unui încălzitor cu inducție se bazează pe utilizarea unui transformator electronic.

Esența sa este următoarea:

două țevi sunt conectate între ele prin sudare în așa fel încât în secțiune transversală să semene cu forma unei gogoși (această configurație va servi simultan ca conductor și element de încălzire);
firul de cupru este înfășurat direct pe corp;
Pentru o mișcare de înaltă calitate a lichidului de răcire, două țevi sunt sudate în corp, printr-una dintre care apa va intra în încălzitor, iar prin cealaltă va fi alimentată la sistemul de încălzire.

Deci am indicat totul moduri posibile asamblarea unui încălzitor cu inducție folosind piese electronice. Sperăm că sfaturile și recomandările noastre vor fi foarte informative pentru dvs.

Urmărește videoclipul în care un utilizator experimentat explică una dintre opțiunile de realizare a unui încălzitor cu inducție cu propriile mâini:

Un încălzitor cu inducție vă permite să încălziți metalul până când devine roșu fără măcar să îl atingeți. Baza unui astfel de încălzitor este o bobină în care se creează un câmp de înaltă frecvență, care acționează asupra unui obiect metalic plasat în interior. Un curent de densitate mare este indus în metal, ceea ce face ca metalul să se încălzească. Astfel, pentru a crea un încălzitor cu inducție veți avea nevoie de un circuit care generează oscilații de înaltă frecvență și de bobina în sine.

Sistem

Mai sus este o diagramă a unui driver ZVS universal, care se bazează pe tranzistoare puternice cu efect de câmp. Cel mai bine este să utilizați IRFP260, evaluat pentru un curent mai mare de 40 A, dar dacă nu le puteți obține, puteți utiliza IRFP250, sunt potrivite și pentru acest circuit. D1 și D2 sunt diode zener, puteți utiliza orice tensiune de la 12 la 16 volți. D3 și D4, diode ultra-rapide, pot fi utilizate, de exemplu, SF18 sau UF4007. Este indicat să luați rezistențe R3 și R4 cu o putere de 3-5 wați, altfel se pot încălzi. L1 – inductor, poate fi luat în intervalul 10-200 µH. Trebuie înfăşurat cu un fir de cupru suficient de gros, altfel încălzirea nu poate fi evitată. A face singur este foarte simplu - doar înfășurați 20-30 de spire de sârmă cu o secțiune transversală de 0,7-1 mm pe orice inel de ferită. O atenție deosebită trebuie acordată condensatorului C1 - trebuie să fie proiectat pentru o tensiune de cel puțin 250 de volți. Capacitatea poate varia de la 0,250 la 1 µF. Un curent mare va curge prin acest condensator, deci trebuie să fie masiv, altfel se va încălzi. L2 și L3 sunt aceeași bobină în interiorul căreia este plasat obiectul încălzit. Se compune din 6-10 spire de grosime fir de cupru pe un dorn cu diametrul de 2-3 centimetri. Trebuie să faceți o atingere pe bobină din mijloc și să o conectați la bobina L1.

(descărcări: 481)

Ansamblu circuit de încălzire

După găurirea găurilor, placa trebuie cositorită cu un strat gros de lipit pentru o mai bună conductivitate a pistelor, deoarece prin ele vor curge curenți mari. Ca de obicei, ele sunt sigilate mai întâi mici detalii, diode, diode Zener și rezistențe de 10 kOhm. Rezistoarele puternice de 470 ohmi sunt instalate pe placă în timp ce stați în picioare pentru a economisi spațiu. Pentru a conecta firele de alimentare, puteți utiliza un bloc de borne, există un loc pentru acesta pe placă. După lipirea tuturor pieselor, trebuie să spălați fluxul rămas și să verificați căile adiacente pentru scurtcircuite.

Realizarea unei bobine de inducție

Se face un robinet din mijlocul bobinei, puteți pur și simplu să îndepărtați izolația de pe fir și să lipiți un al treilea fir acolo, așa cum am făcut eu. Toate firele trebuie să aibă o secțiune transversală mare pentru a evita pierderile inutile.

Prima lansare și testare a încălzitorului

Tensiunea de alimentare a circuitului este în intervalul 12-35 volți. Cu cât tensiunea este mai mare, cu atât obiectul metalic se încălzește mai mult. Dar, în același timp, generarea de căldură pe tranzistoare crește - dacă cu o sursă de alimentare de 12 volți se încălzesc cu greu, atunci la 30 de volți pot necesita deja un radiator cu răcire activă. Ar trebui să monitorizați și condensatorul C1 - dacă se încălzește vizibil, atunci ar trebui să luați unul cu tensiune mai mare sau să asamblați o baterie cu mai mulți condensatori. Când porniți pentru prima dată, veți avea nevoie de un ampermetru conectat la întreruperea unuia dintre firele de alimentare. Pe la ralanti, adică Fără niciun obiect metalic în interiorul bobinei, circuitul consumă aproximativ 0,5 amperi. Dacă curentul este normal, puteți plasa un obiect metalic în interiorul bobinei și îl puteți vedea cum se încălzește literalmente în fața ochilor. Asamblare fericită.

Încălzitoarele cu inducție funcționează pe principiul „generării curentului din magnetism”. Un câmp magnetic alternativ de mare putere este generat într-o bobină specială, care generează curenți electrici turbionari într-un conductor închis.

Conductor închis înăuntru plite cu inducție este un ustensil metalic care este încălzit de curenți electrici turbionari. În general, principiul de funcționare al unor astfel de dispozitive nu este complicat și, dacă aveți puține cunoștințe de fizică și inginerie electrică, asamblarea unui încălzitor cu inducție cu propriile mâini nu va fi dificilă.

Următoarele dispozitive pot fi realizate independent:

Dispozitive pentru încălzire într-un cazan de încălzire.
Minicuptoare pentru topirea metalelor.
farfurii pentru gătit.

O mașină de gătit cu inducție de făcut singur trebuie să fie fabricată în conformitate cu toate standardele și reglementările pentru funcționarea acestor dispozitive. Dacă radiațiile electromagnetice periculoase pentru oameni sunt emise în afara carcasei în direcții laterale, atunci utilizarea unui astfel de dispozitiv este strict interzisă.

În plus, marea dificultate în proiectarea unui aragaz constă în alegerea materialului pentru baza plitei, care trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

În mod ideal, conduc radiația electromagnetică.
Nu este un material conductor.
Rezistă la sarcină la temperaturi ridicate.

Suprafețele de gătit cu inducție de uz casnic folosesc ceramică scumpă atunci când se face un aragaz cu inducție acasă, este destul de dificil să găsești o alternativă demnă la un astfel de material. Prin urmare, mai întâi ar trebui să proiectați ceva mai simplu, de exemplu, un cuptor cu inducție pentru călirea metalelor.

Instructiuni de fabricatie

Desene

Figura 1. Circuitul electric al unui încălzitor cu inducție

Figura 2. Dispozitiv.

Figura 3. Schema unui încălzitor simplu cu inducție

Pentru a face o sobă veți avea nevoie de următoarele materiale și instrumente:

lipire;
placa de textolit.
mini burghiu.
radioelemente.
pasta termica.
reactivi chimici pentru gravarea plăcii.

Materiale suplimentare și caracteristicile acestora:

Pentru realizarea unei bobine, care va emite campul magnetic alternant necesar incalzirii, este necesar sa se pregateasca o bucata de tub de cupru cu diametrul de 8 mm si lungimea de 800 mm.
Tranzistoare de putere puternice sunt partea cea mai scumpă a unei instalații de inducție de casă. Pentru a instala circuitul generator de frecvență, trebuie să pregătiți 2 astfel de elemente. Tranzistoarele de la următoarele mărci sunt potrivite pentru aceste scopuri: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. La realizarea circuitului se folosesc 2 tranzistoare cu efect de câmp identice dintre cele enumerate.
Pentru fabricarea unui circuit oscilator veți avea nevoie de condensatoare ceramice cu o capacitate de 0,1 mF și o tensiune de funcționare de 1600 V. Pentru a se forma curent alternativ de mare putere în bobină, vor fi necesari 7 astfel de condensatoare.
La operarea unui astfel de dispozitiv de inducție, tranzistoarele cu efect de câmp se vor încinge foarte tare și dacă nu sunt atașate radiatoare din aliaj de aluminiu, atunci după doar câteva secunde de funcționare la putere maximă, aceste elemente se vor defecta. Tranzistoarele trebuie plasate pe radiatoare printr-un strat subțire de pastă termică, altfel eficiența unei astfel de răciri va fi minimă.
Diode, care sunt utilizate într-un încălzitor cu inducție, trebuie să aibă o acțiune ultra-rapidă. Cele mai potrivite diode pentru acest circuit sunt: MUR-460; UF-4007; EA – 307.
Rezistoarele utilizate în circuitul 3: 10 kOhm putere 0,25 W – 2 buc. și putere de 440 ohmi - 2 W. Diode Zener: 2 buc. cu o tensiune de funcționare de 15 V. Puterea diodelor zener trebuie să fie de cel puțin 2 W. Un șoc pentru conectarea la bornele de putere ale bobinei este utilizat cu inducție.
Pentru a alimenta întregul dispozitiv veți avea nevoie de o sursă de alimentare cu o putere de până la 500 W. și tensiune 12 - 40 V. Puteți alimenta acest dispozitiv de la o baterie de mașină, dar nu veți putea obține cele mai mari valori de putere la această tensiune.

Procesul de fabricare a unui generator electronic și a unei bobine durează puțin timp și se desfășoară în următoarea secvență:

Din teava de cupru se face o spirală cu un diametru de 4 cm Pentru a face o spirală, ar trebui tub de cupruînșurubați pe o tijă cu o suprafață plană cu un diametru de 4 cm spirala trebuie să aibă 7 spire, care să nu se atingă. Inelele de fixare sunt lipite la cele 2 capete ale tubului pentru conectarea la radiatoarele tranzistorului.
Placa de circuit imprimat este realizată conform diagramei. Dacă este posibil să instalați condensatori din polipropilenă, atunci datorită faptului că astfel de elemente au pierderi minime și funcționare stabilă la amplitudini mari ale fluctuațiilor de tensiune, dispozitivul va funcționa mult mai stabil. Condensatorii din circuit sunt instalați în paralel formând o bobină de cupru circuit oscilator.
Încălzirea metalului apare în interiorul bobinei după ce circuitul este conectat la sursa de alimentare sau la baterie. Când încălziți metalul, este necesar să vă asigurați că nu există un scurtcircuit în înfășurările arcului. Dacă atingeți 2 spire ale bobinei în același timp cu metal încălzit, tranzistoarele se vor defecta instantaneu.

Nuanțe

La efectuarea experimentelor de încălzire și întărire a metalelor, în interiorul bobinei de inducție temperatura poate fi semnificativă și se ridică la 100 de grade Celsius. Acest efect de încălzire termică poate fi folosit pentru a încălzi apa pentru uz casnic sau pentru încălzirea unei locuințe.
Diagrama încălzitorului discutată mai sus (Figura 3), la sarcina maximă este capabil să furnizeze radiații de energie magnetică în interiorul bobinei egale cu 500 W. Această putere nu este suficientă pentru a încălzi un volum mare de apă, iar construcția unei bobine de inducție de mare putere va necesita fabricarea unui circuit în care va fi necesară utilizarea unor elemente radio foarte scumpe.
Soluție bugetară pentru organizarea încălzirii prin inducție a lichidelor, este utilizarea mai multor dispozitive descrise mai sus, situate în serie. În acest caz, spiralele trebuie să fie pe aceeași linie și să nu aibă un conductor metalic comun.
CaSe folosește o țeavă din oțel inoxidabil cu diametrul de 20 mm. Mai multe spirale de inducție sunt „înșirate” pe țeavă, astfel încât schimbătorul de căldură să fie în mijlocul spiralei și să nu intre în contact cu spirele acesteia. Când 4 astfel de dispozitive sunt pornite simultan, puterea de încălzire va fi de aproximativ 2 kW, ceea ce este deja suficient pentru încălzirea prin curgere a lichidului cu o circulație mică a apei, la valori care permit utilizarea acest designîn aprovizionare apă caldă casă mică.
Dacă conectați un astfel de element de încălzire la un rezervor bine izolat, care va fi amplasat deasupra încălzitorului, rezultatul va fi un sistem de boiler în care lichidul va fi încălzit în interior teava inoxidabila, apa încălzită se va ridica în sus, iar lichidul mai rece îi va lua locul.
Dacă suprafața casei este semnificativă, atunci numărul bobinelor de inducție poate fi crescut la 10 bucăți.
Puterea unui astfel de cazan poate fi reglată cu ușurință prin oprirea sau pornirea spiralelor. Cu cât mai multe secțiuni sunt pornite în același timp, cu atât este mai mare puterea dispozitivului de încălzire care funcționează în acest fel.
Pentru a alimenta un astfel de modul, veți avea nevoie de o sursă de alimentare puternică. Dacă aveți la dispoziție un aparat de sudură cu invertor DC, apoi se poate face din acesta un convertor de tensiune al puterii necesare.
Datorită faptului că sistemul funcționează pe curent electric constant, care nu depășește 40 V, funcționarea unui astfel de dispozitiv este relativ sigură, principalul lucru este de a furniza un bloc de siguranțe în circuitul de alimentare al generatorului, care, în cazul unui scurtcircuit, va dezactiva sistemul, eliminând astfel posibilitatea unui incendiu.
Puteți organiza în acest fel încălzirea casei „gratuită”., sub rezerva instalării de baterii reîncărcabile pentru alimentarea dispozitivelor cu inducție, a căror încărcare se va realiza cu energie solară și eoliană.
Bateriile trebuie combinate în secțiuni de câte 2, conectate în serie. Ca urmare, tensiunea de alimentare cu o astfel de conexiune va fi de cel puțin 24 V, ceea ce va asigura că cazanul funcționează la putere mare. În plus, o conexiune în serie va reduce curentul din circuit și va crește durata de viață a bateriilor.

Funcționarea dispozitivelor de încălzire prin inducție de casă, nu elimină întotdeauna răspândirea dăunătoare pentru oameni radiatii electromagnetice, prin urmare cazanul cu inducție trebuie instalat în spații nerezidențialeși ecranat cu oțel galvanizat.
Obligatoriu atunci când lucrați cu energie electrică trebuie respectate regulile de siguranțăși, în special pentru rețelele de 220 V AC.
Ca experiment se poate face plită pentru gătit conform schemei specificate în articol, dar nu se recomandă utilizarea constantă a acestui dispozitiv din cauza imperfecțiunilor făcut singur ecranarea acestui dispozitiv, din această cauză, corpul uman poate fi expus la radiații electromagnetice dăunătoare care pot afecta negativ sănătatea.

Încălzitorul cu inducție este un dispozitiv pentru încălzirea metalelor prin expunerea la curenții Foucault. Însuși principiul unui astfel de încălzitor este cunoscut de mult timp, iar acum încălzitoarele cu inducție sunt utilizate activ în multe domenii ale industriei. Inductorul nostru de casă este ușor de utilizat, are relativ design simpluși nu necesită nicio configurație. În același timp, încălzitorul este destul de puternic.

Circuitul inductor funcționează pe principiul rezonanței în serie. Puteți crește puterea dispozitivului în mai multe moduri - selectând comutatoare de câmp mai puternice, folosind un condensator mai mare în circuit sau mărind tensiunea de alimentare.

Am asamblat un astfel de inductor cu propriile mele mâini, doar din curiozitate, pentru a verifica funcționalitatea circuitului.

Choke - a luat unul gata făcut de la o sursă de alimentare a computerului. Este înfășurat pe un inel de fier pulverizat și conține 10-25 de spire de sârmă de 1,5 mm.

Tranzistoare cu efect de câmp - există o mare alegere aici, în cazul meu am folosit tranzistoare cu efect de câmp de înaltă tensiune cu canal N din seria IRF740, dar este recomandabil să folosiți tranzistori cu efect de câmp pe baza rezistenței minime a deschiderii. joncțiunea, precum și curentul maxim admisibil. În versiunea standard, se recomandă utilizarea întrerupătoarelor de alimentare din seria IRFP250.

Parametrii acestui tranzistor:

Structura N-canal
Tensiune maximă Sursa de scurgere Utilizare: 200 V
Curent maxim de scurgere-sursă la 25 ºС Isi max.: 30 A
Tensiune maximă poartă-sursă Uzi max.: ±20 V
Rezistența canalului în stare deschisă Rsi activat: 85 mOhm
Putere de disipare maximă Psi max: 190 W
Caracteristica pantei S: 12000 mA/V
Carcasa: TO247AC
Tensiune de prag la poarta: 4 V

Un tranzistor foarte puternic și destul de scump, dar cu el puteți obține putere mare, în timp ce consumul poate fi în regiunea de 20-40 Amperi!!!

Conturul a fost înfășurat pe un cadru cu diametrul de 4,5 cm și este format din 2x3 spire. Vă sfătuiesc să înfășurați 6 ture deodată, apoi îndepărtați lacul din a 3-a tură zonă micăși lipiți firul acolo, care va fi un robinet; In cazul meu s-a folosit un fir de 1.5mm pentru a infasura circuitul, dar ideal este nevoie de un fir de 3-5mm, acesta este infasurat dupa acelasi principiu.

Diodele Zener sunt de 12-15 volți, de preferință cu o putere de 1-2 wați, toate rezistențele folosite sunt de 0,5 wați.

Diode - cu siguranță aveți nevoie de cele rapide cu o tensiune inversă de cel puțin 400 Volți, puteți instala ieftin ultrarapid UF4007, în cazul meu s-au folosit diode din seria HER305 - cu o tensiune inversă de 400 Volți, cu un curent admisibil de 3 Amperi.

Creșterea puterii circuitului înseamnă creșterea curentului din circuit. Cu cât capacitatea condensatorului C1 este mai mare, cu atât este mai mare curentul. În cazul meu, s-au folosit filme de 250 Volți, 6 bucăți 0,33 μF, dar numărul de condensatori în versiunea standard este recomandat să fie de 15-20 bucăți cu aceeași capacitate, tensiunea condensatorului este de 250-400 Volți.

Principalul dezavantaj al circuitului este cantitatea incredibilă de generare de căldură pe tranzistoare, cu a mea, destul de chei bune A trebuit sa racesc circuitul cu doua coolere, dar nici macar ei nu au avut timp sa scoata corect caldura, asa ca ma voi gandi la racirea cu apa...

Un inductor de casă poate încălzi destul de repede șuruburi standard M6, până la nuanță galbenă.

all-he.ru

Încălzitor cu inducție metalică

Un încălzitor cu inducție vă permite să încălziți metalul până când devine roșu, fără măcar să îl atingeți. Baza unui astfel de încălzitor este o bobină în care se creează un câmp de înaltă frecvență, care acționează asupra unui obiect metalic plasat în interior. Un curent de densitate mare este indus în metal, ceea ce face ca metalul să se încălzească. Astfel, pentru a crea un încălzitor cu inducție veți avea nevoie de un circuit care generează oscilații de înaltă frecvență și de bobina în sine.

Sistem

Mai sus este o diagramă a unui driver ZVS universal, care se bazează pe tranzistoare puternice cu efect de câmp. Cel mai bine este să utilizați IRFP260, evaluat pentru un curent mai mare de 40 A, dar dacă nu le puteți obține, puteți utiliza IRFP250, sunt potrivite și pentru acest circuit. D1 și D2 sunt diode zener, puteți utiliza orice tensiune de la 12 la 16 volți. D3 și D4, diode ultra-rapide, pot fi utilizate, de exemplu, SF18 sau UF4007. Este indicat să luați rezistențe R3 și R4 cu o putere de 3-5 wați, altfel se pot încălzi. L1 – inductor, poate fi luat în intervalul 10-200 µH. Trebuie înfăşurat cu un fir de cupru suficient de gros, altfel încălzirea nu poate fi evitată. A face singur este foarte simplu - doar înfășurați 20-30 de spire de sârmă cu o secțiune transversală de 0,7-1 mm pe orice inel de ferită. O atenție deosebită trebuie acordată condensatorului C1 - trebuie să fie proiectat pentru o tensiune de cel puțin 250 de volți. Capacitatea poate varia de la 0,250 la 1 µF. Un curent mare va curge prin acest condensator, deci trebuie să fie masiv, altfel se va încălzi. L2 și L3 sunt aceeași bobină în interiorul căreia este plasat obiectul încălzit. Este alcătuit din 6-10 spire de sârmă groasă de cupru pe un dorn cu diametrul de 2-3 centimetri. Trebuie să faceți o atingere pe bobină din mijloc și să o conectați la bobina L1.

Ansamblu circuit de încălzire

Circuitul este asamblat pe o bucată de PCB care măsoară 60x40 mm. Designul plăcii de circuit imprimat este complet gata pentru imprimare și nu trebuie să fie oglindit. Placa este realizată folosind metoda LUT, mai jos sunt câteva fotografii ale procesului După găurirea, placa trebuie cositorită cu un strat gros de lipit pentru o mai bună conductivitate a pistelor, deoarece prin ele vor curge curenți mari. Ca de obicei, piesele mici, diodele, diodele Zener și rezistențele de 10 kOhm sunt lipite mai întâi. Rezistoarele puternice de 470 ohmi sunt instalate pe placă în timp ce stați în picioare pentru a economisi spațiu. Pentru a conecta firele de alimentare, puteți utiliza un bloc de borne, există un loc pentru acesta pe placă. După lipirea tuturor pieselor, trebuie să spălați fluxul rămas și să verificați căile adiacente pentru scurtcircuite.

Realizarea unei bobine de inducție

Bobina este formată din 6-10 spire de sârmă groasă de cupru pe un dorn cu un diametru de 2-3 centimetri, dornul trebuie să fie dielectric. Dacă sârma își păstrează bine forma, puteți face fără el cu totul. Am folosit sârmă obișnuită de 1,5 mm și l-am înfășurat în jurul unei bucăți de țeavă de plastic. Banda electrică funcționează bine pentru fixarea spirelor. Se face un robinet din mijlocul bobinei, puteți pur și simplu să îndepărtați izolația de pe fir și să lipiți un al treilea fir acolo, așa cum am făcut eu. Toate firele trebuie să aibă o secțiune transversală mare pentru a evita pierderile inutile.

Prima lansare și testare a încălzitorului

Tensiunea de alimentare a circuitului este în intervalul 12-35 volți. Cu cât tensiunea este mai mare, cu atât obiectul metalic se încălzește mai mult. Dar, în același timp, generarea de căldură pe tranzistoare crește - dacă cu o sursă de alimentare de 12 volți se încălzesc cu greu, atunci la 30 de volți pot necesita deja un radiator cu răcire activă. Ar trebui să monitorizați și condensatorul C1 - dacă se încălzește vizibil, atunci ar trebui să luați unul cu tensiune mai mare sau să asamblați o baterie cu mai mulți condensatori. Când porniți pentru prima dată, veți avea nevoie de un ampermetru conectat la întreruperea unuia dintre firele de alimentare. La ralanti, adică Fără niciun obiect metalic în interiorul bobinei, circuitul consumă aproximativ 0,5 amperi. Dacă curentul este normal, puteți plasa un obiect metalic în interiorul bobinei și îl puteți vedea cum se încălzește literalmente în fața ochilor. Asamblare fericită.

sdelaysam-svoimirukami.ru

Cuptor cu inducție bricolaj - design și parametri, caracteristici de funcționare

Un cuptor cu inducție poate fi folosit pentru a topi cantități mici de metal, pentru a separa și purifica metalele prețioase și pentru a încălzi produse metalice pentru a le întări sau tempera.

În plus, astfel de sobe sunt propuse pentru a fi folosite pentru încălzirea locuinței. Cuptoare cu inducție sunt disponibile comercial, dar este mai interesant și mai ieftin să faci o astfel de sobă cu propriile mâini.

Principiul de funcționare

Principiul de funcționare al unui cuptor cu inducție se bazează pe încălzirea materialului folosind curenți turbionari.

Pentru a obține astfel de curenți, se folosește un așa-numit inductor, care este o bobină inductor care conține doar câteva spire de sârmă groasă.

Inductorul este alimentat de o rețea de curent alternativ de 50 Hz (uneori printr-un transformator coborâtor) sau de la un generator de înaltă frecvență.

Curentul alternativ care curge prin inductor generează un câmp magnetic alternativ care pătrunde în spațiu. Dacă există material în acest spațiu, atunci vor fi induși curenți în el, care vor începe să încălzească acest material. Dacă acest material este apă, atunci temperatura acestuia va crește, iar dacă este metal, atunci după un timp va începe să se topească.

Există două tipuri de cuptoare cu inducție:

cuptoare cu miez magnetic;
cuptoare fără miez magnetic.

Diferența fundamentală dintre aceste două tipuri de cuptoare este că, în primul caz, inductorul este situat în interiorul metalului de topire, iar în al doilea - în exterior. Prezența unui circuit magnetic crește densitatea câmp magnetic, pătrunzând în metalul plasat în creuzet, ceea ce facilitează încălzirea acestuia.

Un exemplu de cuptor cu inducție cu miez magnetic este un cuptor cu inducție cu canal. Circuitul unui astfel de cuptor include un circuit magnetic închis din oțel pentru transformator, pe care se află înfășurarea primară - un inductor și un creuzet în formă de inel în care se află materialul pentru topire. Crezetul este realizat din dielectric rezistent la căldură. O astfel de instalație este alimentată de la o rețea de curent alternativ cu o frecvență de 50 Hz sau un generator cu o frecvență crescută de 400 Hz.

Astfel de cuptoare sunt folosite pentru topirea duraluminului, a metalelor neferoase sau pentru producerea fontei de înaltă calitate.

Distributie mai mare au cuptoare cu creuzet care nu au miez magnetic. Absența unui circuit magnetic în cuptor duce la faptul că câmpul magnetic creat de curenții industriali de frecvență este puternic disipat în spațiul înconjurător. Și pentru a crește densitatea câmpului magnetic într-un creuzet dielectric cu material de topit, este necesar să se utilizeze frecvențe mai mari. Se crede că, dacă circuitul inductor este reglat la rezonanță cu frecvența tensiunii de alimentare, iar diametrul creuzetului este proporțional cu lungimea de undă de rezonanță, atunci până la 75% din energie poate fi concentrată în zona creuzetului. câmp electromagnetic.

Diagrama de fabricație a cuptorului cu inducție

După cum au arătat studiile, pentru a asigura topirea eficientă a metalelor într-un cuptor cu creuzet, este de dorit ca frecvența tensiunii care alimentează inductorul să depășească frecvența de rezonanță de 2-3 ori. Adică, un astfel de cuptor funcționează la a doua sau a treia armonică de frecvență. În plus, atunci când funcționează la frecvențe atât de înalte, aliajul este mai bine amestecat, ceea ce îi îmbunătățește calitatea. Un mod care utilizează frecvențe și mai mari (armonici a cincea sau a șasea) poate fi utilizat pentru carburarea suprafeței sau întărirea metalului, care este asociată cu apariția unui efect de piele, adică deplasarea unui câmp electromagnetic de înaltă frecvență pe suprafața piesa de prelucrat.

Concluzii la capitolul:

Există două opțiuni pentru un cuptor cu inducție - cu miez magnetic și fără miez magnetic.
Cuptorul cu canal, care aparține primei versiuni a cuptoarelor, are un design mai complex, dar poate fi alimentat direct dintr-o rețea de 50 Hz sau o rețea de înaltă frecvență de 400 Hz.
Cuptorul cu creuzet, care aparține cuptoarelor de al doilea tip, are un design mai simplu, dar necesită un generator de înaltă frecvență pentru a alimenta inductorul.

Proiectări și parametri ai cuptoarelor cu inducție

Conductă

Una dintre opțiunile pentru a face un cuptor cu inducție cu propriile mâini este unul canal.

Pentru a-l face, puteți folosi obișnuit transformator de sudare, care funcționează la o frecvență de 50 Hz.

În acest caz, înfășurarea secundară a transformatorului trebuie înlocuită cu un creuzet inel.

Într-un astfel de cuptor puteți topi până la 300-400 g de metale neferoase și va consuma 2-3 kW de putere. Un astfel de cuptor va avea o eficiență ridicată și va permite topirea metalului calitate superioară.

Principala dificultate în realizarea unui cuptor cu inducție cu canale cu propriile mâini este achiziționarea unui creuzet adecvat.

Pentru realizarea creuzetului trebuie utilizat un material cu proprietăți dielectrice ridicate și rezistență ridicată. Cum ar fi electroporțelanul. Dar un astfel de material nu este ușor de găsit și chiar mai dificil de prelucrat acasă.

Creuzet

Cele mai importante elemente ale unui cuptor cu creuzet cu inducție sunt:

inductor;
generator de alimentare.

Ca inductor pentru cuptoare cu creuzet cu o putere de până la 3 kW, puteți utiliza un tub sau un fir de cupru cu un diametru de 10 mm sau o bară de cupru cu o secțiune transversală de 10 mm². Diametrul inductorului poate fi de aproximativ 100 mm. Numărul de ture este de la 8 la 10.

În acest caz, există multe modificări ale inductorului. De exemplu, poate fi realizat sub forma unui opt, trefoil sau altă formă.

În timpul funcționării, inductorul devine de obicei foarte fierbinte. În modelele industriale, inductorul folosește răcirea cu apă a spirelor.

Acasă, utilizarea acestei metode este dificilă, dar inductorul poate funcționa normal timp de 20-30 de minute, ceea ce este suficient pentru munca acasă.

Cu toate acestea, acest mod de funcționare al inductorului provoacă apariția de scară pe suprafața sa, ceea ce reduce drastic randamentul cuptorului. Prin urmare, din când în când inductorul trebuie înlocuit cu unul nou. Pentru a proteja împotriva supraîncălzirii, unii experți sugerează acoperirea inductorului cu un material rezistent la căldură.

Generatorul de curent alternativ de înaltă frecvență este un alt element important al unui cuptor cu creuzet de tip inducție. Mai multe tipuri de astfel de generatoare pot fi luate în considerare:

generator de tranzistori;
generator de tiristoare;
generator folosind tranzistori MOS.

Cel mai simplu generator de curent alternativ pentru alimentarea unui inductor este un generator autoexcitat, al cărui circuit are un tranzistor de tip KT825, două rezistențe și o bobină. feedback. Un astfel de generator poate genera putere de până la 300 W, iar puterea generatorului este ajustată prin schimbarea tensiunii DC a sursei de alimentare. Sursa de alimentare trebuie să furnizeze un curent de până la 25 A.

Generatorul de tiristoare propus pentru cuptorul cu creuzet include în circuit un tiristor de tip T122-10-12, un dinistor KN102E, un număr de diode și un transformator de impulsuri. Tiristorul funcționează în modul puls.

Cuptor cu inducție DIY

O astfel de radiație cu microunde poate afecta negativ sănătatea umană. În conformitate cu standardele rusești de siguranță, este permis să se lucreze cu vibrații de înaltă frecvență la o densitate a fluxului de energie electromagnetică de cel mult 1-30 mW/m². Pentru acest generator, după cum au arătat calculele, această radiație la o distanță de 2,5 m de sursă ajunge la 1,5 W/m². Această valoare este inacceptabilă.

Circuitul oscilator MOSFET include patru tranzistoare MOSFET de tip IRF520 și IRFP450 și este un oscilator push-pull cu excitație independentă și un inductor conectat într-un circuit de punte. Un microcircuit de tip IR2153 este folosit ca oscilator principal. Pentru a răci tranzistoarele, este necesar un radiator de cel puțin 400 cm² și un flux de aer. Acest generator poate furniza o putere de până la 1 kW și poate varia frecvența de oscilație de la 10 kHz la 10 MHz. Datorită acestui fapt, un cuptor care utilizează un generator de acest tip poate funcționa atât în modurile de topire, cât și de încălzire la suprafață.

Coace ardere lungă poate lucra pe un marcaj de la 10 la 20 de ore. Când faceți o sobă cu ardere lungă cu propriile mâini, trebuie să țineți cont de caracteristicile de proiectare, astfel încât să producă căldură maximă cu un consum minim de energie. Citiți despre cum să asamblați corect cuptorul pe site-ul nostru.

Ați putea fi interesat să aflați despre încălzitoarele de garaj pe gaz. Cum ar trebui să fie pentru a asigura căldură și siguranță, citiți în acest material.

Utilizați pentru încălzire

Pentru a încălzi o locuință, sobele de acest tip sunt de obicei folosite împreună cu un cazan de apă caldă.

Una dintre opțiunile pentru un cazan de încălzire a apei de tip inducție de casă este un design care încălzește o conductă cu apă curgătoare folosind un inductor alimentat de la rețea folosind HF invertor de sudare.

Cu toate acestea, după cum arată analiza unor astfel de sisteme, din cauza pierderilor mari de energie a câmpului electromagnetic în tubul dielectric, eficiența unor astfel de sisteme este extrem de scăzută. În plus, încălzirea unei locuințe necesită foarte număr mare electricitate, ceea ce face ca o astfel de încălzire să fie neprofitabilă din punct de vedere economic.

Din această secțiune putem trage concluzii:

Cea mai acceptabilă opțiune pentru un cuptor cu inducție auto-fabricat este versiunea cu creuzet cu un generator de energie care utilizează tranzistori MOS.
Utilizarea unui cuptor cu inducție de casă pentru a încălzi o casă nu este profitabilă din punct de vedere economic. În acest caz, este mai bine să achiziționați un sistem din fabrică.

Caracteristici de funcționare

O problemă importantă atunci când utilizați un cuptor cu inducție este siguranța.

După cum sa menționat mai sus, cuptoarele de tip creuzet folosesc surse de energie de înaltă frecvență.

Prin urmare, atunci când funcționează un cuptor cu inducție, inductorul trebuie poziționat vertical înainte de a porni cuptorul, trebuie pus un scut împământat pe inductor. Când cuptorul este pornit, este necesar să observați procesele care au loc în creuzet de la distanță și, după finalizarea lucrării, opriți-l imediat.

Când utilizați un cuptor cu inducție de casă, trebuie să:

Luați măsuri pentru a proteja utilizatorul cuptorului de posibile radiații de înaltă frecvență.
Luați în considerare posibilitatea de arsuri de la inductor.

Atunci când lucrați cu o sobă, trebuie luate în considerare și pericolele termice. Atingerea pielii cu un inductor fierbinte poate provoca arsuri grave.

microclimat.pro

ÎNCĂLZIREA METALELOR CU INDUCȚIE

Acesta este simplu dispozitiv de casă pe baza încălzirii metalelor de către curenţii Foucault. Încălzește aproape toate metalele, dar este folosit în principal pentru încălzirea fierului. Această opțiune a fost asamblată doar de dragul studierii principiului de funcționare și încălzire a produselor metalice mici: șuruburi, șaibe, piulițe, ace și bile mici de fier. Desigur, acest generator are o putere redusă datorită faptului că a folosit tranzistori de joasă tensiune de tip KT805IM. Circuitul secțiunii de putere este o jumătate de punte obișnuită, care servește ca sursă de tensiune alternativă de înaltă frecvență, urmată de un transformator de potrivire care furnizează numai curent inductorului. Un inductor cu un condensator conectat în paralel formează un circuit oscilator, care trebuie antrenat în rezonanță. În caz contrar, nu va exista încălzire a metalelor. Driverul tranzistorului este implementat pe un convertor flyback (adică cu un singur ciclu. Flyback este EMF al înfășurării primare, datorită căruia se generează perioada opusă față de ceasul înainte de la tranzistor), acest driver nu are timp mort. Și, prin urmare, a trebuit să folosim lanțuri de întârziere suplimentare în bazele de date. Datorită acestora, încălzirea tranzistoarelor a fost redusă cu 70%, mai degrabă decât pur și simplu trimiterea de semnale la bazele tranzistoarelor prin rezistențe de stingere - care nu pot fi modificate pentru acest driver.

Oscilatorul principal al unui încălzitor cu inducție poate fi realizat din orice, de exemplu: TL-494, NE555, un generator logic sau vreo opțiune exotică. În versiunea mea, am folosit microcircuitul K174XA11, setându-l la limita de frecvență de la 40 la 80 kHz. Și ciclul de funcționare este exact de 50% - acesta este cel mai mult cea mai buna varianta pentru șoferi. Schema completă generatorul pentru încălzirea metalelor este prezentat mai jos:

Transformatorul TP1 este înfășurat pe un mic inel de ferită cu un diametru exterior de 2 cm, toate înfășurările sunt înfășurate cu același fir de 0,4 și conțin 30 de spire. Transformatorul de curent (TP2) este înfășurat pe un inel de ferită cu diametrul de 50 mm. Înfășurarea primară conține 22 de spire de sârmă de 1 mm, înfășurarea secundară conține 2-3 spire de sârmă de 1 mm pliate în patru. Inductorul este realizat dintr-un fir de 3 mm cu un diametru interior de 11 mm, numărul de spire este de 6.

Pentru a regla rezonanța, am plasat un LED obișnuit în serie cu inductorul conectat printr-un rezistor de 1k, dacă generatorul nu a funcționat după pornire, trebuie să schimbați bornele uneia dintre înfășurările tranzistoarelor care merg la baze. Când porniți pentru prima dată, nu aplicați imediat toată tensiunea sursei de alimentare de care trebuie să creșteți aproximativ 10-12V și să simțiți tranzistoarele pentru încălzire funcționare corectă tranzistoarele de circuit practic nu se încălzesc.

Există puține fotografii - doar una, dar există un videoclip cu dispozitivul care funcționează.

Forumul Tehnologic

Discutați articolul ÎNCĂLZIREA METALELOR CU INDUCȚIE

radioskot.ru

Cuptor cu inducție de bricolaj: diagramă, montaj

În zilele noastre, cuptoarele cu inducție sunt utilizate pe scară largă în procesul de topire a metalelor. Curentul produs în domeniul inductorului contribuie la încălzirea substanței, iar această caracteristică a unor astfel de dispozitive este nu numai de bază, ci și cea mai importantă. Prelucrarea face ca substanța să sufere mai multe transformări. Prima etapă de transformare este treapta electromagnetică, urmată de etapa electrică și apoi etapa termică. Temperatura generată de aragaz este folosită practic fără nici un reziduu, așa că această soluție este cea mai bună dintre toate celelalte. Mulți oameni ar putea fi interesați de o sobă cu inducție de casă. În continuare vom vorbi despre posibilitățile de implementare a unei astfel de soluții.

Tipuri de cuptoare pentru topirea metalelor

Acest tip de echipament poate fi împărțit în categorii principale. Primul are ca bază un canal de inimă, iar metalul este plasat în astfel de cuptoare într-un mod circular în jurul inductorului. A doua categorie nu are un astfel de element. Acest tip se numește creuzet, iar metalul este plasat în interiorul inductorului însuși. Este imposibil din punct de vedere tehnic să utilizați un miez închis în acest caz.

Principii de bază

Cuptorul de topire în acest caz funcționează pe baza fenomenului de inducție magnetică. Și există mai multe componente. Inductorul este cea mai importantă componentă a acestui dispozitiv. Este o bobină în care conductorii nu sunt fire obișnuite, și tuburi de cupru. Această cerință este impusă de proiectarea în sine a cuptoarelor de topire. Curentul care trece prin inductor generează un câmp magnetic care afectează creuzetul în interiorul căruia se află metalul. În acest caz, materialul joacă rolul unei înfășurări secundare a transformatorului, adică un curent trece prin el, încălzindu-l. Așa se produce topirea, chiar dacă faci singur un cuptor cu inducție. Cum să construiți acest tip de cuptor și să-i creșteți eficiența? Acest întrebare importantă, la care există un răspuns. Utilizarea curenților de înaltă frecvență poate crește semnificativ eficiența echipamentelor. Pentru aceasta, este indicat să folosiți surse de alimentare speciale.

Caracteristicile cuptoarelor cu inducție

Acest tip de echipament are anumite trăsături caracteristice, care sunt atât avantaje, cât și dezavantaje.

Deoarece distribuția metalului trebuie să fie uniformă, materialul rezultat este caracterizat de bun masa omogena. Acest tip de cuptor funcționează prin transportul energiei prin zone, introducând totodată și funcția de focalizare a energiei. Parametri precum capacitatea, frecvența de operare și metoda de căptușeală sunt disponibili pentru utilizare, precum și reglarea temperaturii la care se topește metalul, ceea ce facilitează semnificativ procesul de lucru. Potențialul tehnologic existent al cuptorului creează o viteză ridicată de topire, dispozitivele sunt ecologice, complet sigure pentru oameni și gata de utilizare în orice moment.

Cel mai vizibil dezavantaj al unui astfel de echipament este dificultatea curățării acestuia. Deoarece zgura este încălzită numai datorită căldurii generate de metal, această temperatură nu este suficientă pentru a asigura utilizarea deplină a acesteia. Diferența mare de temperatură dintre metal și zgură nu permite ca procesul de îndepărtare a deșeurilor să fie cât mai simplu. Ca un alt dezavantaj, se obișnuiește să se evidențieze golul, din cauza căruia este întotdeauna necesar să se reducă grosimea căptușelii. Datorită unor astfel de acțiuni, după un timp poate deveni defect.

Utilizarea cuptoarelor cu inducție la scară industrială

În industrie, cel mai des se găsesc cuptoare cu inducție cu creuzet și canal. În primul, se efectuează topirea oricăror metale în cantități arbitrare. Containerele pentru metal în astfel de variante pot ține până la câteva tone de metal. Desigur, în acest caz este imposibil să faci cuptoare de topire cu inducție cu propriile mâini. Cuptoarele cu canal sunt proiectate pentru topirea metalelor neferoase diferite tipuri, precum și fontă.

Acest subiect este adesea de interes pentru fanii designului radio și tehnologiei radio. Acum devine clar că crearea cuptoarelor cu inducție cu propriile mâini este destul de posibilă și mulți oameni au reușit să facă acest lucru. Cu toate acestea, pentru a crea un astfel de echipament este necesar să se implementeze acțiunea schema electrica, care ar conține acțiunile prescrise ale cuptorului însuși. Astfel de soluții necesită utilizarea unor generatoare de înaltă frecvență capabile să producă oscilații de unde. Un cuptor simplu cu inducție DIY, conform circuitului, poate fi construit folosind patru lămpi electronice în combinație cu o lampă cu neon, care dă un semnal că sistemul este gata de funcționare.

În acest caz, mânerul condensatorului AC nu se află în interiorul aparatului. Datorită acestui lucru, puteți crea un cuptor cu inducție cu propriile mâini. Diagrama dispozitivului descrie în detaliu locația fiecărui element individual. Puteți să vă asigurați că dispozitivul este suficient de puternic folosind o șurubelniță, care ar trebui să ajungă la o stare încinsă în doar câteva secunde.

Particularități

Dacă creați un cuptor cu inducție cu propriile mâini, al cărui principiu de funcționare și asamblare sunt studiate și efectuate conform schemei adecvate, trebuie să știți că viteza de topire în acest caz poate fi afectată de unul sau mai mulți factori enumerați mai jos. :

Frecvența pulsului;

pierderi de histerezis;

Generare de energie;

Perioada de degajare a căldurii;

Pierderi asociate cu apariția curenților turbionari.

Dacă intenționați să construiți o sobă cu inducție cu propriile mâini, atunci când utilizați lămpi, trebuie să vă amintiți că puterea lor ar trebui distribuită astfel încât patru piese să fie suficiente. Când utilizați un redresor, veți obține o rețea de aproximativ 220 V.

Utilizarea casnică a sobelor

În viața de zi cu zi, astfel de dispozitive sunt folosite destul de rar, deși tehnologii similare pot fi găsite în sistemele de încălzire. Ele pot fi văzute în formă cuptoare cu microunde, cuptoare electrice și plite cu inducție. În mediul noilor tehnologii, această dezvoltare și-a găsit o aplicație largă. De exemplu, utilizarea curenților turbionari în aragazul cu inducție vă permite să gătiți o mare varietate de feluri de mâncare. Deoarece durează foarte puțin timp pentru a se încălzi, arzătorul nu poate fi pornit dacă nu stă nimic pe el. Cu toate acestea, sunt necesare ustensile speciale pentru a utiliza astfel de aragazuri speciale și utile.

Procesul de construire

Un cuptor cu creuzet cu inducție este format dintr-un inductor, care este un solenoid format dintr-un tub de cupru răcit cu apă și un creuzet, care poate fi realizat din materiale ceramice și uneori din oțel, grafit și altele. Într-un astfel de aparat se poate topi fontă, oțel, metale prețioase, aluminiu, cupru, magneziu. Cuptoarele cu inducție de bricolaj sunt fabricate cu o capacitate de creuzet de la câteva kilograme la câteva tone. Ele pot fi vid, umplute cu gaz, deschise și compresoare. Cuptoarele sunt alimentate de curenți de înaltă, medie și joasă frecvență.

Deci, dacă sunteți interesat să vă faceți propriul cuptor cu inducție, schema implică utilizarea următoarelor componente principale: o baie de topire și o unitate de inducție, care include o piatră de vatră, un inductor și un miez magnetic. Un cuptor cu canal diferă de un cuptor cu creuzet prin aceea că energia electromagnetică este convertită în energie termică în canalul de eliberare a căldurii, în care trebuie să existe întotdeauna un corp conductiv electric. Pentru a face pornirea inițială a unui cuptor cu canal, în el se toarnă metal topit sau se introduce un șablon dintr-un material care poate fi îndreptat în cuptor. Când topirea este completă, metalul nu este complet drenat, dar rămâne o „mlaștină”, menită să umple canalul de eliberare a căldurii pentru pornirea viitoare. Dacă intenționați să construiți un cuptor cu inducție cu propriile mâini, atunci pentru a facilita înlocuirea pietrei de vatră pentru echipament, acesta este detașabil.

Componentele cuptorului

Deci, dacă sunteți interesat să faceți un mini cuptor cu inducție cu propriile mâini, atunci este important să știți că elementul său principal este bobina de încălzire. În cazul în care versiunea de casă este suficient să folosiți un inductor format dintr-un tub de cupru gol, al cărui diametru este de 10 mm. Pentru inductor, se folosește un diametru interior de 80-150 mm, iar numărul de spire este de 8-10. Este important ca turele să nu se atingă, iar distanța dintre ele este de 5-7 mm. Părțile inductorului nu trebuie să intre în contact cu ecranul său; distanța minimă trebuie să fie de 50 mm.

Dacă intenționați să faceți un cuptor cu inducție cu propriile mâini, atunci ar trebui să știți că la scară industrială se folosește apă sau antigel pentru răcirea inductoarelor. În cazul unei puteri reduse și al funcționării pe termen scurt a dispozitivului care este creat, puteți face fără răcire. Dar în timpul funcționării, inductorul devine foarte fierbinte, iar scara pe cupru nu numai că poate reduce drastic eficiența dispozitivului, dar poate duce și la o pierdere completă a performanței acestuia. Este imposibil să faci singur un inductor răcit, așa că va trebui înlocuit în mod regulat. Nu poți folosi forțat răcire cu aer, deoarece carcasa ventilatorului plasată aproape de bobină va „atrage” EMF, ceea ce va duce la supraîncălzire și o scădere a eficienței cuptorului.

Generator

Când asamblați un cuptor cu inducție cu propriile mâini, diagrama implică utilizarea unui astfel de cuptor element important, ca un alternator. Nu ar trebui să încercați să faceți o sobă dacă nu cunoașteți elementele de bază ale electronicii radio cel puțin la nivelul unui radioamator semicalificat. Alegerea circuitului generatorului trebuie să fie astfel încât să nu producă un spectru de curent dur.

Utilizarea cuptoarelor cu inducție

Acest tip de echipament este utilizat pe scară largă în zone precum turnătorii, unde metalul a fost deja curățat și trebuie să primească o formă specifică. Puteți obține și câteva aliaje. S-au răspândit și în producția de bijuterii. Principiul simplu de funcționare și posibilitatea de a asambla un cuptor cu inducție cu propriile mâini vă permit să creșteți profitabilitatea utilizării acestuia. Pentru aceasta zona se pot folosi dispozitive cu o capacitate de creuzet de pana la 5 kilograme. Pentru producțiile mici această opțiune va fi optimă.

fb.ru

Circuit convertizor pentru încălzirea prin inducție a metalelor

Dedicat celor cărora le place să topească metalele acasă și nu numai... În imaginea de mai sus avem o diagramă a unui convertor pentru încălzirea prin inducție și topirea metalelor. Principiul încălzirii prin inducție este simplu: o piesă de prelucrat conductoare de electricitate este plasată într-un așa-numit inductor, care este una sau mai multe spire de sârmă, curenți puternici de diferite frecvențe (de la zeci de Hz la câțiva MHz) sunt induși în ea; generator special, în urma căruia apare un câmp electromagnetic în jurul inductorului. Acest câmp electromagnetic induce curenți turbionari în piesa de prelucrat, care încălzesc piesa de prelucrat sub influența căldurii Joule. În cazul nostru, frecvența generatorului este de 44 kHz. Generatorul pentru inductorul nostru este realizat pe microcircuitul IR2153, care funcționează la o frecvență de 44 kHz, cu capacitatea de a se ajusta pentru a obține rezonanța bobinei de ieșire cu condensatori, pentru a obține cea mai mare eficiență a dispozitivului. De la ieșirea microcircuitului, semnalul ajunge la un amplificator în jumătate de punte format din două tranzistoare cu efect de câmp. Vă rugăm să rețineți că microcircuitul este alimentat de o sursă de alimentare separată de 14 volți, iar tranzistoarele cu efect de câmp sunt alimentate de o tensiune redresată de 220 de volți. In circuitele poarta-sursa ale tranzistoarelor, diode zener sunt incluse la o tensiune de 16 volti, pentru a evita defectarea lor accidentala prin impulsuri. De la ieșirea amplificatorului, tensiunea de înaltă frecvență este furnizată printr-un bobinet către un circuit sub forma unei bobine de inducție și condensatoare, unde metalele sunt încălzite. Inductorul este înfășurat pe un miez în formă de w cu un spațiu, prin ajustarea decalajului puteți modifica curentul de ieșire, înfășurarea are 14 spire de sârmă cu 4 fire cu diametrul de 1 mm. Bobina inductorului este bobinată cu un fir de 2 mm diametru și are o înălțime de 30 mm și un diametru de 23 mm. Ar fi bine, desigur, să folosiți un tub de cupru cu apă care curge prin el pentru răcire, deoarece bobina se va încălzi. Instalați tranzistori pe radiatoare. Condensatorii din circuit au o capacitate totală de aproximativ 8,6 μF și sunt proiectați pentru o tensiune de cel puțin 400 volți. LED-urile sunt necesare pentru a indica și ajusta circuitul la rezonanță. Un bec de 1000 de wați este inclus în circuitul de alimentare al dispozitivului pentru a limita fluxul de curent și pentru a păstra circuitul în caz de suprasarcină sau activare necorespunzătoare la configurarea dispozitivului. Și, în sfârșit, dispozitivul este alimentat direct de la o rețea de 220 de volți;

www.tool-electric.ru

Recent, a apărut nevoia de a crea un mic încălzitor cu inducție cu propriile mâini. Rătăcind pe internet, am găsit mai multe diagrame de încălzitoare cu inducție. Multe scheme nu au fost satisfăcătoare din cauza cablajului destul de complex, unele nu au funcționat, dar au existat și opțiuni de lucru.

Acum cateva zile am ajuns la concluzia ca un incalzitor cu inductie se poate face dintr-un transformator electronic cu costuri minime.

Principiul încălzirii prin inducție este efectul curenților Foucault asupra metalului. Un astfel de încălzitor este utilizat în mod activ cel mai mult zone diferiteștiință și tehnologie. În teorie, curenții Foucault sunt indiferenți la tipurile și proprietățile metalelor, astfel încât inductorul poate încălzi sau topi absolut orice metal.

Un transformator electronic este o sursă de alimentare cu impulsuri pe baza căreia este construit încălzitorul nostru. Acesta este un invertor simplu cu jumătate de punte construit pe două puternice tranzistoare bipolare Seria MJE13007, care se supraincalzesc teribil in timpul functionarii, asa ca au nevoie de un radiator foarte bun.

În primul rând, trebuie să scoateți transformatorul principal din transformatorul electronic. Vom face un fel de inductor bazat pe o cupă de ferită. Pentru a face acest lucru, luați o ceașcă de 2000NM (dimensiunea cupei nu este deosebit de importantă, dar de preferință mai mare). Înfășurăm 100 de spire de sârmă de 0,5 mm pe cadru, le scoatem de la capetele firelor acoperire cu lacși o vom dărâma. Apoi lipim capetele firelor în locul transformatorului de impuls standard - totul este gata!

Rezultatul este un încălzitor cu inducție de casă destul de puternic (eficiență nu mai mare de 65%), pe baza căruia puteți chiar asambla o sobă mică cu inducție. Dacă luați o bucată de metal și aduceți acest metal mai aproape de centrul bobinei, atunci, după câteva secunde, metalul se va încălzi. Cu un astfel de incalzitor poti topi fire cu diametrul de 1,5 mm - am reusit in doar 20 de secunde, dar in acelasi timp tranzistoarele ET de inalta tensiune s-au incins atat de mult incat puteai praji oua pe ele!

În timpul funcționării, poate fi nevoie de răcire suplimentară pentru radiatoarele, deoarece experiența a arătat că radiatorul pur și simplu nu are timp să elimine căldura din tranzistoare.

Funcționarea de bază a unui astfel de invertor este destul de simplă. Circuitul încălzitorului cu inducție în sine este convenabil prin faptul că nu necesită nicio ajustare (în circuitele mai complexe este adesea necesar să se ajusteze circuitul la frecvența de rezonanță, să se calculeze cu precizie numărul de spire și diametrul firului circuitului, precum și să se numere condensatorul circuitului, dar aici toate acestea nu sunt prezente și circuitul funcționează imediat).

Tensiunea de rețea (220 volți) este mai întâi redresată de un redresor cu diodă, apoi alimentată circuitului. Frecvența este setată de un dinistor DB3 (diac). Circuitul în sine nu are nicio protecție, doar o rezistență de limitare la intrarea de alimentare, care se presupune că ar trebui să funcționeze ca o siguranță de rețea, dar la cea mai mică problemă, tranzistorii sunt primii care zboară. Fiabilitatea circuitului de încălzire cu inducție poate fi crescută prin înlocuirea diodelor din redresor cu altele mai puternice, adăugarea unui filtru de rețea la intrarea circuitului și înlocuirea tranzistoarelor de putere cu altele mai puternice, de exemplu, MJE13009.

În general, nu recomand pornirea unui astfel de încălzitor pentru o perioadă lungă de timp dacă nu există o răcire activă, altfel vei fi obligat să schimbi tranzistoarele la fiecare 5 minute.

Astăzi, generatoarele de căldură cu inducție sunt utilizate destul de larg. În comparație cu tradițional cazane de incalzire, se caracterizează printr-o eficiență mai mare. În plus, utilizarea unui încălzitor de apă cu inducție vă permite să reduceți costurile cu energia. Deoarece modelele din fabrică ale unităților de acest tip sunt scumpe, proprietarii de case private decid adesea să asambleze singuri dispozitivul.

Principiul de funcționare

Ideea de a face un încălzitor de apă cu inducție de casă pare foarte atractivă. O astfel de unitate practic nu este inferioară ca eficiență față de modelele din fabrică, dar va costa proprietarul casei semnificativ mai puțin. Pentru a face un încălzitor cu inducție cu propriile mâini, Veți avea nevoie de trei elemente principale:

Generator.
Element de incalzire.
Inductor.

Este necesar un generator pentru a obține o variabilă curent electric de înaltă frecvență dintr-o rețea standard de acasă. O bobină din sârmă de cupru este folosită ca inductor. Sarcina acestui element structural este de a genera un câmp magnetic. Un obiect metalic este folosit pentru a face un încălzitor, capabil să absoarbă energie termică sub influența unui câmp magnetic.

Încălzitor simplu cu inducție DIY

Dacă toate aceste elemente sunt conectate corect, veți obține un încălzitor electric puternic care poate asigura încălzirea lichidului de răcire pentru încălzirea clădirii. Datorită generatorului, inductorului este furnizat curent electric cu indicatoarele necesare. Acest lucru duce la apariția unui câmp de vortex magnetic pe spirele bobinei.

Particularitatea acestui câmp este capacitatea sa de a schimba direcția undelor electromagnetice la frecvențe înalte. Dacă puneți un obiect metalic în el, acesta începe să se încălzească. Din cauza lipsei de contact, atunci când energia se transferă de la un tip la altul, pierderile vor fi minime. Prin urmare, un cazan cu inducție auto-asamblat are o eficiență ridicată.

Pentru a încălzi lichidul de răcire, este suficient să asigurați contactul acestuia cu un încălzitor metalic, de exemplu, un tub. Exact așa funcționează un încălzitor de flux. Deoarece apa răcește simultan unitatea, durata de viață a acesteia crește semnificativ.

ÎNCĂLZITORUL DE INDUCȚIE CU PROPRIILE MINI. ÎNCĂLZIREA METALULUI

Avantaje și dezavantaje

După ce ați înțeles principiul de funcționare al unui încălzitor cu inducție, îl puteți considera pozitiv și aspecte negative. Având în vedere popularitatea mare a generatoarelor de căldură de acest tip, se poate presupune că are mult mai multe avantaje decât dezavantaje. Printre cele mai semnificative avantaje se numără:

Deoarece indicatorul de performanță al unui cazan cu inducție este într-o gamă largă, puteți selecta cu ușurință o unitate pentru un anumit sistem de încălzire a clădirii. Aceste dispozitive sunt capabile să încălzi rapid lichidul de răcire la o anumită temperatură, ceea ce le-a făcut un concurent demn al cazanelor tradiționale.

În timpul funcționării încălzitorului cu inducție, se observă o ușoară vibrație, din cauza căreia scara este scuturată de pe conducte. Ca urmare, unitatea poate fi curățată mai rar. Deoarece lichidul de răcire este în contact constant cu elementul de încălzire, riscurile de defectare a acestuia sunt relativ mici.

Partea 1. BOILER INDUCȚIE DIY - este ușor. Dispozitiv pentru plita cu inductie.

Dacă nu s-au făcut greșeli în timpul instalării cazanului cu inducție, atunci scurgerile sunt practic excluse. Acest lucru se datorează transferului fără contact de energie termică către încălzitor. Folosind tehnologia de încălzire a apei prin inducție vă permite să-l aduceți aproape la o stare gazoasă. În acest fel, se realizează deplasarea eficientă a apei prin conducte, iar în unele situații chiar se poate face fără utilizarea unităților de pompare de circulație.

Din păcate, dispozitivele ideale nu există astăzi. Pe lângă un număr mare de avantaje, încălzitoarele cu inducție au și o serie de dezavantaje. Deoarece unitatea necesită energie electrică pentru a funcționa, nu va putea funcționa cu eficiență maximă în zonele cu întreruperi frecvente de curent. Când lichidul de răcire se supraîncălzește, presiunea din sistem crește brusc și conductele pot sparge. Pentru a evita acest lucru, încălzitorul cu inducție trebuie să fie echipat cu un dispozitiv de oprire de urgență.

În funcție de nevoile dvs., puteți realiza independent un încălzitor cu inducție de diferite puteri. Poate fi nu numai un cazan pentru sistem de incalzire, dar și un dispozitiv conceput să funcționeze la o tensiune de 12 V.

Încălzitor simplu

Un astfel de dispozitiv este format din două elemente principale - un generator și o bobină cu o inductanță scăzută. Un încălzitor electric simplu va funcționa de la o tensiune de alimentare de 12V. Un generator cu autoexcitare transmite impulsuri către un inductor, în care apare un câmp magnetic cu o frecvență de aproximativ 35 kHz. Când plasați un obiect metalic în centrul bobinei, acesta va începe să se încălzească. La domiciliu, acest dispozitiv poate fi folosit pentru sudarea fără contact, încălzirea punctuală a materialului și, de asemenea, întărirea pieselor metalice.

Este destul de ușor să asamblați un astfel de inductor conform circuitului cu propriile mâini, deoarece toate componentele radio necesare sunt indicate acolo.

În loc de diode Schottky, puteți folosi altele. Principalele cerințe pentru aceste piese sunt un curent de funcționare de 1 A și o viteză suficientă. Nu este dificil să faci o bobină de inducție cu propriile mâini - doar fă 10 ture cu o atingere din centru. Cu cât firul folosit este mai gros, cu atât mai bine.

Unitate puternică

În unitățile industriale, acestea sunt folosite ca încălzitor tevi de fier. Cu toate acestea, acasă va fi destul de dificil să obțineți suficientă putere pentru a încălzi astfel de elemente. Cu toate acestea, acest lucru nu are prea mult sens. Deoarece inductorul poate încălzi orice metal, atunci încălzitor de casă poate fi modificat. Carcasa unității poate fi o țeavă de plastic cu pereți groși, al cărei material poate rezista la căldură puternică.

Lungimea sa poate fi de aproximativ 1 m, iar diametrul său interior este de 50-80 mm. Pentru a conecta unitatea la circuitul de încălzire, trebuie instalați adaptoare. Aceste dispozitive sunt montate în părțile superioare și inferioare ale carcasei. Partea inferioară a țevii de plastic este acoperită cu un grătar, după care cavitatea internă a carcasei este umplută cu particule mici de fier.

Atunci când alegeți un material pentru fabricarea umpluturii, ar trebui să acordați atenție indicatorului de rezistență magnetică. Cu cât este mai mare, cu atât materialul se va încălzi mai activ. Grila de protecție instalată în partea inferioară a carcasei este selectată în funcție de dimensiunea particulelor de umplutură. Când cavitatea internă a carcasei este umplută, este necesar să o închideți deasupra cu un grătar.

Bobina de inducție este înfășurată direct pe corpul elementului de încălzire. Pe baza experienței practice, pentru a crea o unitate eficientă, numărul de ture ar trebui să fie de cel puțin 90. De asemenea, trebuie amintit că nu ar trebui să existe un spațiu între ture. Dacă această cerință este ignorată, poate apărea zgomot în timpul funcționării. În ceea ce privește materialul de înfășurare, atunci suficient de folosit conductor izolat secțiune transversală de la 1 la 1,5 mm 2.

Elementul de încălzire trebuie montat astfel încât partea de jos a fost conectat la linia de retur. Cel mai simplu mod de a folosi un generator este să folosești un invertor de la unul vechi aparat de sudura. Principala cerință aici este capacitatea de a regla curentul de la un nivel minim de 10 A. Tot ce rămâne este să conectați bobina la invertor și să-i aplicați tensiunea de alimentare. Imediat după aceasta, unitatea va începe să funcționeze.

În timpul dezvoltării dispozitiv de casă este important să ne amintim operare sigură. Pentru a evita probleme, merită să achiziționați un echipament special de oprire de urgență. Iar produsele industriale sunt deja echipate cu mijloace serioase de protecție.