Költségvetési indukciós fűtés. Hogyan készítsünk indukciós fűtőtestet saját kezűleg egy hegesztő inverterből

Egy kis fémtárgy vörös lángra melegítéséhez, vagy akár egy kis fémtárgy otthoni megolvasztásához egyáltalán nem szükséges felgyújtani a kályhát és átvinni az üzemanyagot - modern technológiák lehetővé teszi a nagyfrekvenciás áramok (HF) használatát erre a célra. És a fémek indukciós melegítőjének legegyszerűbb (és leggyakoribb) áramköre egy térhatású tranzisztorokon alapuló multivibrátor lesz. Legalább ezeket a modulokat kínai oldalakról gyűjtötték össze. Ezután nézzen meg 2 modellt, amelyek teljesítményében és természetesen árában különböznek.

ZVS50- belépő szintű indukciós fűtőmodul, a modul akár 12 voltos feszültségű akkumulátorról is táplálható, azaz autonóm tápegységés a hálózati tápegységről. Az ár a www.banggood.com oldalon körülbelül 8 dollár.

  • Bemeneti feszültség: 5-12V
  • Tábla méretei: 5,5 x 4 x 2 cm
  • Tekercs mérete: hossza 2,8, átmérője 2 cm

ZVS1000- modul fémek indukciós melegítésére nagyfrekvenciás árammal, akár 1000w teljesítménnyel. Átlagár 35 dollár.

Ez az indukciós fűtőegység tápellátást használ egyenáram 12-48 V, maximális áramerősség 20 A, maximális teljesítmény 1000 Watt. Használható apró alkatrészek feldolgozására: edzés, izzítás és egyéb hőkezelés. Használható tégelyekkel is arany, ezüst, réz, alumínium és egyéb fémek olvasztására. Gyors és egyenletes fűtés, ami nagyon kényelmes az ékszerészek számára.

  • A tekercs belső átmérője: 40 mm
  • Orsó magasság: 50 mm
  • 48 V feszültségnél 5 A terhelés nélküli áram

Minél nagyobb a feszültség, annál nagyobb a fűtőáram, és ezáltal a fémre továbbított teljesítmény. A tekercs belsejében egy 40 mm-es tégely fogadható. A készüléket megfelelő teljesítményű tápegységekkel kell használni, és a radiátorra hűtőhűtőt kell felszerelni.

Az indukciós tekercsen belül fűtött tárgy mérete nem haladhatja meg a térfogat 1/4-ét, ellenkező esetben az áramkör túlterhelése és égése fordulhat elő. Bár ez az áramkör átmenetileg képes kezelni a 30A-t, hosszú távú működés esetén az áram nem haladhatja meg a 20A-t a biztonságos működés érdekében.

Egy egyszerű indukciós fűtőelem egy nagy teljesítményű nagyfrekvenciás generátorból és egy alacsony ellenállású tekercs-áramkörből áll, amely a generátor terhelése.

Egy öngerjesztő generátor impulzusokat állít elő az áramkör rezonanciafrekvenciája alapján. Ennek eredményeként a tekercsben erőteljes váltakozó elektromágneses tér jelenik meg körülbelül 35 kHz frekvenciával.
Ha ennek a tekercsnek a közepén egy vezető anyagú magot helyeznek el, elektromágneses indukció lép fel benne. A gyakori változtatások következtében ez az indukció örvényáramot okoz a magban, ami viszont hőkibocsátáshoz vezet. Ez az elektromágneses energia hőenergiává alakításának klasszikus elve.
Az indukciós melegítőket nagyon régóta használják a gyártás számos területén. Segítségükkel elvégezheti az edzést, az érintésmentes hegesztést, és ami a legfontosabb, a pontfűtést, valamint az anyagok olvasztását.
Megmutatom egy egyszerű kisfeszültségű indukciós fűtés áramkörét, ami már klasszikussá vált.


Még tovább egyszerűsítjük ezt az áramkört, és nem telepítjük a „D1, D2” zener-diódákat.
Elemek, amelyekre szüksége lesz:
1. 10 kOhm ellenállások – 2 db.
2. 470 Ohmos ellenállások – 2 db.
3. Schottky diódák 1 A – 2 db. (Más is lehetséges, a lényeg az 1 A-es áram és a nagy sebesség)
4. IRF3205 térhatású tranzisztorok – 2 db. (vehetsz bármilyen más erőset is)
5. Induktor „5+5” - 10 fordulat csappal a közepétől. Minél vastagabb a vezeték, annál jobb. Fából készült kerek pálcikára tekerve, 3-4 centiméter átmérőjű.
6. Fojtószelep - 25 fordulat egy gyűrű egy régi számítógépblokkból.
7. Kondenzátor 0,47 µF. Jobb, ha a kapacitást több kondenzátorral és legalább 600 voltos feszültséggel gyűjtjük össze. Eleinte 400-ra vittem, aminek hatására kezdett felmelegedni, majd lecseréltem egy soros kettős kompozitra, de ezt nem csinálják, csak nem volt kéznél több.

Egyszerű 12V-os indukciós melegítő készítése




A teljes áramkört felületre szerelt telepítéssel szereltem össze, az induktivitást a teljes áramkörtől egy blokkal elválasztva. Célszerű a kondenzátort a tekercs kivezetéseihez közel helyezni. Nem úgy, mint az enyém ebben a példában általában. Tranzisztorokat szereltem a radiátorokra. A teljes telepítés 12 voltos akkumulátorral működött.



Jól működik. Az írószer kés pengéje nagyon gyorsan felmelegszik pirosra. Mindenkinek ajánlom, hogy ismételje meg.
A kondenzátor cseréje után már nem melegedtek fel. A tranzisztorok és maga az induktor felmelegszik, ha folyamatosan működnek. Rövid ideig - szinte nem kritikus.

A felülvizsgálatra szánt termékek közül erre az indukciós fűtésre esett a választás. Miért van szükségem rá..?

Vortex indukciós melegítő. Néhány szó elméletről.
„Az indukciós fűtőberendezés működése egy elektromágneses mező energiáját használja fel, amelyet a felmelegedett tárgy elnyel és hővé alakít át. Mágneses mező létrehozásához induktort, azaz többfordulatú hengeres tekercset használnak. Ezen az induktoron áthaladva a váltakozó elektromos áram váltakozó mágneses teret hoz létre a tekercs körül.
Ha egy fűtött tárgyat helyezünk az induktor belsejébe, akkor áthatol rajta a mágneses indukciós vektor fluxusa, amely idővel folyamatosan változik. Ebben az esetben felmerül elektromos mező, melynek vonalai merőlegesek a mágneses fluxus irányára és zárt körben mozognak. Ezeknek az örvényáramoknak köszönhetően az elektromos energia hőenergiává alakul, és a tárgy felmelegszik.
Így az induktor elektromos energiája érintkezők használata nélkül kerül át a tárgyra, mint az ellenállásos kemencékben. Ennek eredményeként hőenergia hatékonyabban fogyasztják, és a fűtési sebesség észrevehetően növekszik.”
„Az induktor-blank rendszer egy mag nélküli transzformátor, amelyben az induktor a primer tekercs. A munkadarab olyan, mint egy szekunder tekercs, rövidre zárva. A tekercsek közötti mágneses fluxus a levegőn keresztül zárva van.
Magas frekvenciákon az örvényáramokat a mágneses mező a munkadarab vékony felületi rétegeibe (bőrhatás), aminek következtében ezek sűrűsége meredeken megnő és a munkadarab felmelegszik. Az alatta lévő fémrétegek a hővezető képesség miatt felmelegednek. Nem az áramerősség a fontos, hanem a nagy áramsűrűség. A bőrrétegben az áramsűrűség többszörösére nő a munkadarabban lévő áramsűrűséghez képest, miközben a teljes hőleadás hőjének 86,4%-a a bőrrétegben szabadul fel. A bőrréteg mélysége a sugárzási frekvenciától függ: minél nagyobb a frekvencia, annál vékonyabb a bőrréteg. Ez a munkadarab anyagának relatív mágneses áteresztőképességétől is függ.
Például 2 MHz-es frekvencián a borítás mélysége a réz esetében körülbelül 0,25 mm, a vas esetében ≈ 0,001 mm.
Az induktor működés közben nagyon felforrósodik, mivel elnyeli saját sugárzását. Ráadásul felszívódik hősugárzás forró munkadarabból. Induktorokat készítenek belőle rézcsövek, vízzel hűtjük. A víz ellátása szívással történik – ez biztosítja a biztonságot az induktor kiégése vagy egyéb nyomáscsökkenése esetén.”
Nálunk az induktor nem egy rézcső, hanem egy darab rézdrót spirálba csavarva.
Én személy szerint csak egy dolgot vázoltam fel magamnak hasznos alkalmazás egy ilyen miniatűr fűtőtest. Bemelegítés, majd lehetőség szerint mindenféle csavarhúzó, csáklya, csákány kihegyezett hegyének keményítése...
Deklarált teljesítményjellemzők:
- Modul tápegység: 5-12V
- Méretek: 5,5 x 4 x 2 cm (H * Sz * Ma)
- Orsó mérete: hossza: 7,5 cm, átmérője: 2,8 cm
- Indukciós vezeték átmérője:
Készlet:
- modul: 1 db.
- tekercs: 1 db.
Többet még nem tudunk róla. Nos, nézzük meg, mire képes, és megfelel-e az elvárásaimnak...
A modul ebben a formában érkezett meg.




Méretek, kicsivel nagyobb, mint egy gyufásdoboz, a fojtókat nem számítva.
A sál szélessége 37 mm.
A sál hossza 55 mm.
A kondenzátorok aljától a fojtószelepek tetejéig a magasság 45 mm.


A tekercs méretei és átmérője.
Tekercs hossza - 35 mm.
Átmérő - 22 mm.
Huzal átmérője - 2 mm.
A tekercs hossza vezetékekkel együtt 70 mm.
Az összeszerelt szerkezet súlya 114 gramm.


A sálon feliratok találhatók az ajánlott tápfeszültséggel és annak polaritásával a csatlakozón.


A sál hátulján egy tekercs csatlakoztatására szolgáló csatlakozó található.


Konderek lent.


Forrasztjuk a modult.
Maga a sál nagyon jól van elkészítve. Az alábbiakban skorpiók szitanyomása látható. Valószínűleg valami gyártó védjegye nyomtatott áramkörök. A tranzisztorok feliratai le vannak reszelve. :0)


Rajzoljunk diagramot.
A séma a legelterjedtebbnek bizonyult az interneten. Bár ezen a táblán a tranzisztor jelölések törlésre kerültek, és nem lehetett megfejteni a zener dióda jelöléseit, guglizással könnyen találhat hasonló áramkört az interneten. Bár nagyon valószínű, hogy a részletek kissé eltérnek, ez nem számít. Meghibásodás esetén könnyű csereanalógot találni.


Használt kondenzátorok.


Most mindent összeszerelünk, felcsavarjuk a tekercset és bekapcsoljuk az áramot. A kék LED világít.


Áramok alapjáraton.


Áramok terhelés alatt. Háromszög alakú tűreszelőt használtam „terhelésnek”.


A generátor frekvenciája alapjáraton 214 kHz, terhelés alatt 210 kHz-re csökken.


Egy rövid videó egy háromszög alakú reszelő hegyének melegítéséről.


Indukciós fűtés működik, de alapjáraton sokat eszik.
A lapra forrasztott tranzisztorok elég rendesen felmelegszenek, a tábla elég rosszul vezeti a hőt. Ha módosítja a táblát, nagyobb teljesítményű tranzisztorokat szerel fel, és radiátorokra helyezi, elég jó fűtőt kaphat. Amit a közeljövőben fogok csinálni.
Javasolnám a vásárlást? Valószínűleg igen, de nem működő késztermékként, hanem inkább értékelő változatként egy kis kiegészítés lehetőségével. Hát ha van plusz pénzed. :0)

A terméket az üzlet véleménye írásához biztosította. Az áttekintést a Webhelyszabályzat 18. pontja szerint tették közzé.

+37 vásárlását tervezem Add hozzá a kedvencekhez Tetszett az értékelés +55 +103

Az indukciós melegítés az elektromosan vezető anyagok nagyfrekvenciás áramaival (RFH - rádiófrekvenciás fűtés, rádiófrekvenciás hullámokkal történő fűtés) történő érintésmentes fűtési módszer.

A módszer leírása.

Az indukciós fűtés az anyagok melegítése elektromos áramok, amelyeket váltakozó mágneses tér indukál. Következésképpen ez a vezető anyagból (vezetőkből) készült termékek melegítése az induktorok (váltakozó mágneses tér forrásai) mágneses tere által. Az indukciós melegítést a következőképpen hajtjuk végre. Egy elektromosan vezető (fém, grafit) munkadarabot egy úgynevezett induktorba helyeznek, amely egy vagy több menetes huzal (leggyakrabban réz). Különböző frekvenciájú (tíz Hz-től több MHz-ig) erős áramokat indukálnak az induktorban egy speciális generátor segítségével, aminek következtében elektromágneses mező jelenik meg az induktor körül. Az elektromágneses tér örvényáramot indukál a munkadarabban. Az örvényáramok felmelegítik a munkadarabot Joule-hő hatására (lásd Joule-Lenz törvény).

Az induktor-blank rendszer egy mag nélküli transzformátor, amelyben az induktor a primer tekercs. A munkadarab a szekunder tekercs, rövidre zárva. A tekercsek közötti mágneses fluxus a levegőn keresztül zárva van.

Magas frekvenciákon az örvényáramok az általuk generált mágneses tér által a munkadarab Δ (Felületi hatás) vékony felületi rétegeibe eltolódnak, aminek következtében sűrűségük meredeken növekszik, és a munkadarab felmelegszik. Az alatta lévő fémrétegek a hővezető képesség miatt felmelegednek. Nem az áramerősség a fontos, hanem a nagy áramsűrűség. A Δ bőrrétegben az áramsűrűség e-szeresére csökken a munkadarab felületén lévő áramsűrűséghez képest, miközben a hő 86,4%-a a bőrrétegben szabadul fel (a teljes hőleadásból. A bőrréteg mélysége függ a sugárzási frekvenciától: minél nagyobb a frekvencia, annál vékonyabb a bőrréteg Függ a munkadarab anyagának relatív mágneses áteresztőképességétől is μ.

Vas, kobalt, nikkel és mágneses ötvözetek esetében a Curie-pont alatti hőmérsékleten a μ értéke több száztól tízezerig terjed. Más anyagoknál (olvadékok, színesfémek, folyékony alacsony olvadáspontú eutektikumok, grafit, elektrolitok, elektromosan vezető kerámia stb.) μ megközelítőleg egyenlő az egységgel.

Például 2 MHz-es frekvencián a borítás mélysége a réz esetében körülbelül 0,25 mm, a vas esetében ≈ 0,001 mm.

Az induktor működés közben nagyon felforrósodik, mivel elnyeli saját sugárzását. Ezenkívül elnyeli a forró munkadarab hősugárzását. Az induktorok vízzel hűtött rézcsövekből készülnek. A vízellátás szívással történik - ez biztosítja a biztonságot az induktor kiégése vagy egyéb nyomáscsökkenése esetén.

Alkalmazás:
Fémek ultratiszta érintésmentes olvasztása, forrasztása és hegesztése.
Az ötvözetek prototípusainak beszerzése.
Gépalkatrészek hajlítása, hőkezelése.
Ékszerkészítés.
Gázláng vagy ívmelegítés hatására károsodó apró alkatrészek feldolgozása.
Felületi keményedés.
Összetett formájú alkatrészek keményítése és hőkezelése.
Orvosi műszerek fertőtlenítése.

Előnyök.

Bármilyen elektromosan vezető anyag nagy sebességű melegítése vagy olvasztása.

A fűtés védőgáz atmoszférában, oxidáló (vagy redukáló) környezetben, nem vezető folyadékban vagy vákuumban lehetséges.

Fűtés az üvegből, cementből, műanyagból, fából készült védőkamra falain keresztül - ezek az anyagok nagyon gyengén abszorbeálják az elektromágneses sugárzást és hidegek maradnak a telepítés során. Csak elektromosan vezető anyagot melegítenek - fémet (beleértve az olvadt is), szenet, vezetőképes kerámiákat, elektrolitokat, folyékony fémeket stb.

A fellépő MHD erők hatására a folyékony fém intenzív keveredése megy végbe, egészen a levegőben vagy védőgázban szuszpendált tartásig - így kapnak kis mennyiségben ultratiszta ötvözetek (levitációs olvasztás, olvasztás elektromágneses tégelyben) .

Mivel a melegítés elektromágneses sugárzással történik, gázláng melegítés esetén a munkadarab égéstermékekkel, ívmelegítésnél az elektróda anyagával nem szennyeződik. Ha a mintákat közömbös gázatmoszférába és nagy melegítési sebesség mellett helyezi el, kiküszöböli a vízkőképződést.

Könnyű használat az induktor kis méretének köszönhetően.

Az induktor speciális alakú lehet - ez egyenletes melegítést tesz lehetővé az alkatrész teljes felületén összetett konfiguráció, anélkül, hogy azok deformálódásához vagy helyi fűtési hiányhoz vezetnének.

Könnyen kivitelezhető helyi és szelektív fűtés.

Mivel a legintenzívebb felmelegedés a munkadarab vékony felső rétegeiben megy végbe, és az alatta lévő rétegek a hővezető képesség miatt gyengédebben melegednek fel, a módszer ideális az alkatrészek felületi keményítésére (a mag viszkózus marad).

A berendezések egyszerű automatizálása - fűtési és hűtési ciklusok, hőmérséklet beállítása és karbantartása, munkadarabok adagolása és eltávolítása.

Indukciós fűtőegységek:

A 300 kHz-ig terjedő üzemi frekvenciájú berendezésekhez IGBT-szerelvényeken vagy MOSFET-tranzisztorokon alapuló invertereket használnak. Az ilyen berendezéseket nagy részek fűtésére tervezték. A kis alkatrészek melegítésére magas frekvenciákat használnak (5 MHz-ig, közepes és rövid hullámok), a nagyfrekvenciás berendezéseket vákuumcsövekre építik.

Ezenkívül a kis alkatrészek melegítésére nagyfrekvenciás berendezéseket építenek MOSFET tranzisztorok felhasználásával 1,7 MHz-ig terjedő működési frekvenciára. A tranzisztorok vezérlése és magasabb frekvenciákon való védelme bizonyos nehézségeket jelent, ezért a magasabb frekvencia beállítása még mindig meglehetősen költséges.

A kis alkatrészek melegítésére szolgáló induktor kis méretű és alacsony induktivitású, ami alacsony frekvencián a működő rezgőkör minőségi tényezőjének csökkenéséhez és a hatékonyság csökkenéséhez vezet, valamint veszélyt jelent a fő oszcillátorra (a minőség Az oszcillációs áramkör tényezője arányos az L/C-vel, az alacsony minőségi tényezőjű rezgőkör túl jól „pumpálódik” energiával, rövidzárlatot képez az induktorban és letiltja a fő oszcillátort). Az oszcillációs áramkör minőségi tényezőjének növelésére két módszert alkalmaznak:
- a működési frekvencia növelése, ami bonyolultabb és költségesebb telepítésekhez vezet;
- ferromágneses betétek alkalmazása az induktorban; az induktor beillesztése ferromágneses anyagból készült panelekkel.

Mivel az induktor a leghatékonyabban magas frekvencián működik, az indukciós fűtés a nagy teljesítményű generátorlámpák fejlesztése és gyártása után kapott ipari alkalmazást. Az első világháború előtt az indukciós fűtést korlátozottan használták. Ekkor generátorként nagyfrekvenciás gépi generátorokat (V. P. Vologdin munkái) vagy szikrakisüléses berendezéseket használtak.

A generátor áramkör elvileg bármi lehet (multivibrátor, RC generátor, független gerjesztésű generátor, különféle relaxációs generátorok), amely induktor tekercs formájában terhelésen működik és elegendő teljesítménnyel rendelkezik. Az is szükséges, hogy az oszcillációs frekvencia elég magas legyen.

Például egy 4 mm átmérőjű acélhuzal néhány másodperc alatt történő „elvágásához” legalább 2 kW oszcillációs teljesítmény szükséges legalább 300 kHz frekvencián.

A sémát a következő kritériumok szerint választják ki: megbízhatóság; rezgésstabilitás; a munkadarabban felszabaduló erő stabilitása; könnyű gyártás; könnyű beállítás; minimális mennyiség alkatrészek a költségek csökkentése érdekében; olyan alkatrészek használata, amelyek együttesen súly- és méretcsökkenést eredményeznek stb.

Hosszú évtizedekig induktív hárompontos generátort (Hartley generátor, autotranszformátor generátor) használtak nagyfrekvenciás rezgések generátoraként. Visszacsatolás, induktív hurok feszültségosztón alapuló áramkör). Ez egy öngerjesztő párhuzamos tápáramkör az anódhoz és egy oszcilláló áramkörön készült frekvenciaszelektív áramkör. Sikeresen alkalmazták és használják továbbra is laboratóriumokban, ékszerműhelyekben, ipari vállalkozások, valamint az amatőr gyakorlatban. Például a második világháború alatt a T-34 tartálygörgők felületi keményítését hajtották végre az ilyen berendezéseken.

Három pont hátrányai:

Alacsony hatásfok (kevesebb, mint 40% lámpa használatakor).

Erős frekvenciaeltérés a munkadarabok melegítésének pillanatában mágneses anyagok a Curie-pont felett (≈700C) (μ változik), ami megváltoztatja a bőrréteg mélységét, és kiszámíthatatlanul megváltoztatja a hőkezelési módot. A kritikus részek hőkezelésekor ez elfogadhatatlan lehet. Ezenkívül a nagy teljesítményű HDTV-berendezéseknek a Rossvyazohrankultura által engedélyezett szűk frekvenciatartományban kell működniük, mivel rossz árnyékolással valójában rádióadók, és zavarhatják a televíziós és rádiós műsorszórást, a part menti és a mentőszolgálatokat.

Munkadarabok cseréjekor (például kisebbről nagyobbra) megváltozik az induktor-munkadarab rendszer induktivitása, ami a bőrréteg frekvenciájának és mélységének változásához is vezet.

Az egyfordulatú induktorok többfordulatúra, kisebb-nagyobbra cserélésekor a frekvencia is változik.

Babat, Lozinsky és más tudósok vezetésével két- és háromkörös generátor áramköröket fejlesztettek ki, amelyek nagyobb hatásfokkal rendelkeznek (akár 70%), és jobban tartják a működési frekvenciát. Működésük elve a következő. A csatolt áramkörök alkalmazása és a köztük lévő kapcsolat gyengülése miatt az üzemi áramkör induktivitásának változása nem vonja maga után a frekvencia-beállító áramkör frekvenciájának erőteljes változását. A rádióadókat ugyanezen elv alapján tervezték.

A modern HDTV-generátorok IGBT-szerelvényeken vagy nagy teljesítményű MOSFET-tranzisztorokon alapuló inverterek, amelyeket általában híd vagy félhíd áramkör szerint készítenek. 500 kHz-ig terjedő frekvencián működik. A tranzisztoros kapuk nyitása mikrokontroller vezérlőrendszerrel történik. A vezérlőrendszer az adott feladattól függően lehetővé teszi az automatikus tartást

A) állandó frekvencia
b) a munkadarabban felszabaduló állandó teljesítmény
c) maximum magas hatásfok.

Például, ha egy mágneses anyagot a Curie-pont fölé melegítenek, a bőrréteg vastagsága meredeken megnő, az áramsűrűség csökken, és a munkadarab rosszabbul kezd felmelegedni. Az anyag mágneses tulajdonságai is eltűnnek, és a mágnesezés megfordításának folyamata leáll - a munkadarab rosszabbul kezd felmelegedni, a terhelési ellenállás hirtelen csökken - ez a generátor „terjedéséhez” és meghibásodásához vezethet. A vezérlőrendszer figyeli az átmenetet a Curie-ponton, és automatikusan növeli a frekvenciát, ha a terhelés hirtelen csökken (vagy csökkenti a teljesítményt).

Megjegyzések.

Ha lehetséges, az induktort a lehető legközelebb kell elhelyezni a munkadarabhoz. Ez nemcsak az elektromágneses tér sűrűségét növeli a munkadarab közelében (a távolság négyzetével arányosan), hanem növeli a Cos(φ) teljesítménytényezőt is.

A frekvencia növelése élesen csökkenti a teljesítménytényezőt (a frekvencia kockájával arányosan).

Mágneses anyagok hevítésekor a mágnesezés megfordítása miatt többlethő is szabadul fel, a Curie-pontig történő melegítés sokkal hatékonyabb.

Az induktor számításánál figyelembe kell venni az induktorhoz vezető gyűjtősínek induktivitását, amely jóval nagyobb lehet, mint magának az induktornak az induktivitása (ha az induktor egy menet kis átmérőjű ill. még egy kanyar egy része – egy ív).

Az oszcillációs áramkörökben a rezonancia két esete van: feszültségrezonancia és áramrezonancia.
Párhuzamos oszcillációs áramkör – áramrezonancia.
Ebben az esetben a tekercsen és a kondenzátoron a feszültség megegyezik a generátor feszültségével. Rezonancia esetén az elágazási pontok közötti áramköri ellenállás maximális lesz, és az Rн terhelési ellenálláson áthaladó áram (I összesen) minimális lesz (az I-1l és I-2s áramkörön belüli áram nagyobb, mint a generátor árama).

Ideális esetben a hurok impedanciája végtelen – az áramkör nem vesz áramot a forrásból. Ha a generátor frekvenciája a rezonanciafrekvenciától bármely irányban megváltozik, az áramkör impedanciája csökken, és a vonali áram (I összesen) nő.

Soros oszcillációs áramkör – feszültségrezonancia.

A soros rezonanciaáramkör fő jellemzője, hogy impedanciája minimális a rezonanciánál. (ZL + ZC – minimum). Ha a frekvenciát a rezonanciafrekvencia fölé vagy alá hangoljuk, az impedancia nő.
Következtetés:
Rezonanciás párhuzamos áramkörben az áramkör kivezetésein áthaladó áram 0, a feszültség pedig maximális.
A soros áramkörben éppen ellenkezőleg, a feszültség nullára hajlik, és az áramerősség maximális.

A cikket a http://dic.academic.ru/ webhelyről vettük át, és a Prominductor LLC átdolgozta az olvasó számára érthetőbb szöveggé.

Azok az eszközök, amelyek gáz helyett elektromos árammal fűtenek, biztonságosak és kényelmesek. Az ilyen fűtőtestek nem termelnek kormot és kellemetlen szag, de nagy mennyiségű áramot fogyasztanak. Kiváló megoldás az indukciós fűtőelem saját kezű összeszerelése. Ez egyrészt pénzt takarít meg, másrészt hozzájárul a családi költségvetéshez. Számos egyszerű séma létezik, amelyek szerint saját maga is összeállíthatja az induktort.

Az áramkörök megértésének és a szerkezet helyes összeállításának megkönnyítése érdekében hasznos lenne megvizsgálni az elektromosság történetét. Fűtési módszerek fém szerkezetek Az elektromágneses áramtekercseket széles körben használják ipari termelés Háztartási gépek- kazánok, fűtőtestek és kályhák. Kiderült, hogy működő és tartós indukciós fűtőtestet készíthet saját kezével.

Hogyan működnek az eszközök

Hogyan működnek az eszközök

Híres brit tudós XIX században Faraday 9 évet töltött a mágneses hullámok elektromos árammá alakításának kutatásával. 1931-ben végre egy felfedezés született, az úgynevezett elektromágneses indukció. A tekercs huzaltekercse, amelynek közepén egy mágneses fémmag található, váltakozó áram hatására mágneses mezőt hoz létre. Az örvényáramok hatására a mag felmelegszik.

Fontos árnyalat - a fűtés akkor fog bekövetkezni, ha váltakozó áram A tekercset táplálva meg fogja változtatni a vektort és a mező előjelét magas frekvenciákon.

Faraday felfedezését mind az iparban, mind a gyártásban kezdték használni házi készítésű motorokés elektromos fűtőtestek. Az első örvénytekercses kohót 1928-ban nyitották meg Sheffieldben. Később ugyanezen az elven fűtötték a gyári műhelyeket, és a víz melegítésére, fém felületek a szakértők saját kezükkel szerelték össze az induktort.

Az akkori eszközdiagram ma is érvényes. Klasszikus példa az indukciós kazán, amely a következőket tartalmazza:

  • fém mag;
  • keret;
  • hőszigetelés.

Kisebb súly, méret és nagyobb hatékonyság érhető el a mag alapjául szolgáló vékony acélcsöveknek köszönhetően. A konyhai csempékben az induktor egy lapított tekercs, amely a főzőlap közelében található.

Az áramfrekvencia gyorsítására szolgáló áramkör jellemzői a következők:

  • az 50 Hz-es ipari frekvencia nem alkalmas házi készítésű eszközökhöz;
  • az induktor közvetlen csatlakoztatása a hálózathoz zümmögéshez és alacsony fűtéshez vezet;
  • a hatékony fűtés 10 kHz-es frekvencián történik.

Összeszerelés diagramok szerint

Bárki, aki ismeri a fizika törvényeit, saját kezével összeállíthat egy induktív fűtőtestet. Az eszköz összetettsége a mester felkészültségi szintjétől és tapasztalatától függően változik.

Számos oktatóvideó létezik, amelyeket követve létrehozhat hatékony eszköz. Szinte mindig szükséges a következő alapvető összetevők használata:

  • 6–7 mm átmérőjű acélhuzal;
  • rézhuzal az induktorhoz;
  • fémháló (a huzal ház belsejében tartásához);
  • adapterek;
  • csövek a testhez (műanyag vagy acél);
  • nagyfrekvenciás inverter.

Ez elegendő lesz egy indukciós tekercs saját kezű összeállításához, és ez a lényege átfolyós vízmelegítő. A szükséges elemek elkészítése után Közvetlenül megközelítheti az eszköz gyártási folyamatát:

  • vágja a vezetéket 6-7 cm-es darabokra;
  • fedjük le fémhálóval belső rész csövek és töltse fel a vezetéket a tetejére;
  • hasonlóan zárja le a csőnyílást kívülről;
  • tekercshez legalább 90-szer tekerje fel a rézhuzalt a műanyag test köré;
  • helyezze be a szerkezetet a fűtési rendszerbe;
  • Inverter segítségével csatlakoztassa a tekercset az elektromos hálózathoz.

Célszerű először földelni az invertert, és fagyállót vagy vizet készíteni.

Hasonló algoritmussal könnyen összeállíthat egy indukciós kazánt, amelyhez a következőket kell tennie:

  • kivágott nyersdarabokat acélcső 25 x 45 mm, 2 mm-nél nem vastagabb falú;
  • hegessze össze őket, és kapcsolja össze őket kisebb átmérőkkel;
  • hegesztés vassapkák a végekhez és fúrjon lyukakat menetes csövek számára;
  • készítsen egy tartót egy indukciós tűzhelyhez úgy, hogy az egyik oldalon két sarkot hegeszt;
  • betét főzőlap a tartóba a sarkokból, és csatlakoztassa a tápegységhez;
  • töltsön hűtőfolyadékot a rendszerbe, és kapcsolja be a fűtést.

Sok induktor 2-2,5 kW-nál nem nagyobb teljesítménnyel működik. Az ilyen fűtőtesteket 20-25 m²-es helyiségekhez tervezték. Ha a generátort autószervizben használják, akkor hegesztőgéphez csatlakoztathatja, de Fontos figyelembe venni bizonyos árnyalatokat:

  • Váltakozó áramra van szükség, nem egyenáramra, mint egy inverterre. Hegesztőgép meg kell vizsgálni, hogy vannak-e olyan pontok, ahol a feszültségnek nincs közvetlen iránya.
  • A nagyobb keresztmetszetű vezeték meneteinek számát matematikai számítással választjuk ki.
  • A kezelőelemek hűtésére lesz szükség.

Kifinomult eszközök készítése

A HDTV fűtési telepítése saját kezűleg nehezebb, de a rádióamatőrök meg tudják csinálni, mert összeszereléséhez multivibrátor áramkörre lesz szüksége. A működési elv hasonló - a tekercs közepén lévő fém töltőanyag és a saját erősen mágneses mező kölcsönhatásából származó örvényáramok felmelegítik a felületet.

HDTV-berendezések tervezése

Mivel még a kis tekercsek is körülbelül 100 A áramot termelnek, rezonáló kapacitást kell csatlakoztatni hozzájuk az indukciós huzat kiegyenlítéséhez. A HDTV 12 V-os fűtéséhez kétféle működő áramkör létezik:

  • hálózatra csatlakoztatva.

  • célzott elektromos;
  • hálózatra csatlakoztatva.

Az első esetben egy mini HDTV telepítés egy óra alatt összeállítható. Egy ilyen generátort 220 V-os hálózat hiányában is bárhol használhatunk, amennyiben autóakkumulátorunk van áramforrásként. Természetesen nem elég erős a fém olvasztásához, de felmelegszik magas hőmérsékletek kis munkákhoz szükséges, mint például a kések és csavarhúzók fűtéséhez kék színű. A létrehozásához meg kell vásárolnia:

  • térhatású tranzisztorok BUZ11, IRFP460, IRFP240;
  • autó akkumulátor 70 A/h-tól;
  • nagyfeszültségű kondenzátorok.

A 11 A-es táp árama a fémellenállás miatt hevítés közben 6 A-re csökken, de a túlmelegedés elkerülése érdekében továbbra is szükség van vastag, 11-12 A áramot is elviselő vezetékekre.

A műanyag házba épített indukciós fűtési rendszer második áramköre összetettebb, az IR2153 meghajtón alapul, de kényelmesebb a szabályozón keresztül 100 k rezonancia létrehozására használni. Az áramkört legalább 12 V feszültségű hálózati adapteren keresztül kell vezérelni. Az erősáramú rész diódahíd segítségével közvetlenül csatlakoztatható a 220 V-os főhálózatra. A rezonancia frekvencia 30 kHz. A következő elemekre lesz szükség:

  • 10 mm-es ferritmag és 20 menetes induktor;
  • rézcső 25 menetes HDTV-tekercsként 5-8 cm-es tüskén;
  • kondenzátorok 250 V.

Vortex melegítők

Erőteljesebb telepítés, amely akár a csavarokat is képes melegíteni sárga szín, egyszerű séma szerint összeállítható. De működés közben a hőtermelés meglehetősen nagy lesz, ezért ajánlott radiátorokat felszerelni a tranzisztorokra. Szüksége lesz még egy fojtószelepre, amelyet bármely számítógép tápegységéből kölcsönözhet, valamint a következő segédanyagokra:

  • acél ferromágneses huzal;
  • rézhuzal 1,5 mm;
  • térhatású tranzisztorok és diódák fordított feszültséghez 500 V-tól;
  • Zener diódák 2-3 W teljesítménnyel, 15 V névleges feszültséggel;
  • egyszerű ellenállások.

A kívánt eredménytől függően a huzal tekercselése réz alapra 10 és 30 fordulat között van. Következik az áramkör összeszerelése és a fűtőtest alaptekercsének előkészítése körülbelül 7 fordulatból. rézdrót 1,5 mm-nél. Csatlakoztatják az áramkörhöz, majd az áramhoz.

A hegesztésben és a háromfázisú transzformátor kezelésében jártas mesteremberek tovább növelhetik a készülék hatékonyságát, miközben csökkentik a súlyt és a méretet. Ehhez meg kell hegeszteni két cső alapját, amelyek magként és fűtőként is szolgálnak, és két csövet kell hegeszteni a házba a tekercs után a hűtőfolyadék betáplálásához és eltávolításához.

A diagramok alapján gyorsan összeszerelhet különféle teljesítményű induktorokat víz, fémek melegítésére, ház fűtésére, garázsra és autószervizre. Emlékeztetni kell az ilyen típusú fűtőberendezések hatékony kiszolgálására vonatkozó biztonsági szabályokra is, mivel a hűtőfolyadék szivárog házi készítésű készülék tűzzel végződhet.

A munka megszervezésének bizonyos feltételei vannak:

  • az indukciós kazán, a falak és az elektromos készülékek közötti távolságnak legalább 40 cm-nek kell lennie, és jobb, ha a padlótól és a mennyezettől 1 m-re visszavonul;
  • nyomásmérő és levegőkibocsátó berendezés segítségével a kilépőcső mögött biztonsági rendszert kell kialakítani;
  • Az eszközöket célszerű zárt körben használni kényszerkeringés hűtőfolyadék;
  • Műanyag csővezetékekben használható.

Az indukciós generátorok önszerelése olcsó lesz, de nem is ingyenes, mert elegendő alkatrészre van szüksége jó minőségű. Ha egy személy nem rendelkezik speciális ismeretekkel és tapasztalattal a rádiótechnikában és a hegesztésben, akkor ne szereljen össze nagy területre a fűtőtestet, mert a fűtési teljesítmény nem haladja meg a 2,5 kW-ot.

azonban önszerelés Az induktor a gyakorlatban a lakástulajdonos önképzésének és továbbképzésének tekinthető. Kezdheti a kis készülékekkel egyszerű áramkörök, és mivel a működési elve a bonyolultabb eszközökben is ugyanaz, csak hozzáteszik további elemekés frekvenciaváltókat, akkor lépésről lépésre elsajátítása egyszerű és meglehetősen megfizethető lesz.

Kapcsolatban áll



Kapcsolódó kiadványok