Indukciós melegítő: diagram és eljárás a saját készítéshez. Indukciós kemencék: működési elvek, rajzok, hogyan készítsd el magad Csináld magad indukciós vízmelegítő diagramja

Az otthoni fémolvasztó kemence fémelemek gyors felmelegítésére is használható, például ónozáskor vagy formázáskor. A bemutatott telepítések működési jellemzői az induktor és a kimeneti jel paramétereinek változtatásával egy adott feladathoz igazíthatók generátorkészletek- így érheti el maximális hatékonyságukat.

Az indukciós fűtőelemek az „áramot a mágnesességből” elven működnek. Egy speciális tekercsben nagy teljesítményű váltakozó mágneses mező keletkezik, amely zárt vezetőben örvényes elektromos áramot hoz létre.

Az indukciós tűzhelyek zárt vezetéke egy fém edény, amelyet örvényes elektromos áram melegít fel. Általánosságban elmondható, hogy az ilyen eszközök működési elve nem bonyolult, és ha van egy kis fizikai és elektrotechnikai ismerete, az indukciós fűtőelem saját kezű összeszerelése nem lesz nehéz.

A következő eszközök önállóan készíthetők:

1. Eszközök fűtőkazánban történő fűtésre.
2. Mini sütők fémek olvasztására.
3. Lemezek főzéshez.

A barkácsoló indukciós tűzhelyet az ezen eszközök üzemeltetésére vonatkozó összes szabály és előírás betartásával kell elkészíteni. Ha az emberre veszélyes elektromágneses sugárzást a házon kívül oldalirányban bocsátanak ki, akkor az ilyen eszköz használata szigorúan tilos.

Ezenkívül a tűzhely tervezésének nagy nehézsége a főzőlap aljának anyagának kiválasztása, amelynek meg kell felelnie a következő követelményeknek:

1. Ideálisan vezeti az elektromágneses sugárzást.
2. Nem vezető anyag.
3. Ellenáll a magas hőmérsékleti terhelésnek.

A háztartási indukciós főzőfelületekben drága kerámiákat használnak, ha otthon készítenek indukciós tűzhelyet méltó alternatíva ez a fajta anyag meglehetősen nehéz. Ezért először valami egyszerűbbet kell terveznie, például egy indukciós kemencét a fémek keményítésére.

Gyártási útmutató

Rajzok

A tűzhely elkészítéséhez a következő anyagokra és eszközökre lesz szüksége:

• forrasztás;
• textolit tábla.
• mini fúró.
• radioelemek.
• termikus paszta.
• kémiai reagensek a tábla maratásához.

További anyagok és jellemzőik:

1. Tekercs készítéséhez, amely a fűtéshez szükséges váltakozó mágneses teret bocsátja ki, elő kell készíteni egy 8 mm átmérőjű és 800 mm hosszúságú rézcső darabot.
2. Erőteljes teljesítménytranzisztorok a házilag készített indukciós telepítés legdrágább része. A frekvenciagenerátor áramkör telepítéséhez 2 ilyen elemet kell előkészíteni. A következő márkájú tranzisztorok alkalmasak erre a célra: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Az áramkör elkészítésekor a felsorolt ​​térhatású tranzisztorok közül 2db azonosat használunk.
3. Oszcillációs áramkör gyártásához 0,1 mF kapacitású, 1600 V üzemi feszültségű kerámia kondenzátorokra lesz szüksége. Ahhoz, hogy a tekercsben nagy teljesítményű váltóáram képződjön, 7 ilyen kondenzátorra lesz szükség.
4. Ilyen indukciós eszköz működtetésekor, a térhatású tranzisztorok nagyon felforrósodnak, és ha nincs rájuk alumínium ötvözet radiátor, akkor néhány másodperces maximális teljesítményen történő működés után ezek az elemek meghibásodnak. A tranzisztorokat a hűtőbordákra kell helyezni egy vékony hőpasztarétegen keresztül, különben az ilyen hűtés hatékonysága minimális lesz.
5. Diódák, amelyeket indukciós fűtőberendezésben használnak, rendkívül gyors hatásúnak kell lenniük. A legmegfelelőbb diódák ehhez az áramkörhöz: MUR-460; UF-4007; Ő – 307.
6. A 3. áramkörben használt ellenállások: 10 kOhm teljesítmény 0,25 W – 2 db. és 440 Ohm teljesítmény - 2 W. Zener diódák: 2 db. 15 V üzemi feszültséggel. A zener diódák teljesítményének legalább 2 W-nak kell lennie. A tekercs tápcsatlakozóihoz való csatlakozáshoz fojtótekercset használnak indukcióval.
7. A teljes eszköz táplálásához legfeljebb 500 W teljesítményű tápegységre lesz szüksége. és feszültség 12-40 V. Ezt az eszközt autó akkumulátoráról is táplálhatja, de ezen a feszültségen nem érheti el a legmagasabb teljesítményt.

Maga az elektronikus generátor és tekercs gyártási folyamata egy kis időt vesz igénybe, és a következő sorrendben történik:

1. Tól rézcső 4 cm átmérőjű spirál készül A spirál elkészítéséhez rézcső csavarja rá egy 4 cm átmérőjű lapos felületű rúdra. A cső 2 végére rögzítőgyűrűket forrasztanak a tranzisztoros radiátorokhoz való csatlakoztatáshoz.
2. A nyomtatott áramköri lap a diagram szerint készül. Ha lehetséges a polipropilén kondenzátorok felszerelése, akkor annak a ténynek köszönhetően, hogy az ilyen elemek minimális veszteséggel és stabilan működnek nagy amplitúdójú feszültségingadozások mellett, az eszköz sokkal stabilabban fog működni. Az áramkörben lévő kondenzátorok párhuzamosan vannak felszerelve, hogy egy rezgőkört alkossanak réztekerccsel.
3. A fém felmelegítése a tekercs belsejében fordul elő, miután az áramkört csatlakoztatták a tápegységhez vagy az akkumulátorhoz. A fém melegítésekor gondoskodni kell arról, hogy a rugótekercsekben ne legyen rövidzárlat. Ha a tekercs 2 fordulatát egyszerre érinti meg felmelegített fémmel, a tranzisztorok azonnal meghibásodnak.

Árnyalatok

1. Fémek hevítésével és keményedésével kapcsolatos kísérletek elvégzésekor, az indukciós tekercs belsejében a hőmérséklet jelentős lehet és elérheti a 100 Celsius fokot. Ez a hőfűtő hatás felhasználható háztartási víz melegítésére vagy otthon fűtésére.
2. A fűtőtest fentebb tárgyalt diagramja (3. ábra), maximális terhelés mellett 500 W-nak megfelelő mágneses energia sugárzást képes biztosítani a tekercsen belül. Ez a teljesítmény nem elegendő nagy mennyiségű víz felmelegítéséhez, és egy nagy teljesítményű indukciós tekercs felépítéséhez olyan áramkört kell készíteni, amelyben nagyon drága rádióelemeket kell használni.
3. Költségvetési megoldás folyadékok indukciós melegítésének megszervezésére, több fent leírt, sorozatban elhelyezett eszköz használata. Ebben az esetben a spiráloknak ugyanazon a vonalon kell lenniük, és nem lehet közös fémvezetőjük.
4. Mint20 mm átmérőjű rozsdamentes acél csövet használnak. A csőre több indukciós spirál van „felfűzve”, így a hőcserélő a spirál közepén van, és nem érintkezik annak meneteivel. 4 ilyen készülék egyidejű bekapcsolásakor a fűtőteljesítmény körülbelül 2 kW lesz, ami már elegendő a folyadék átfolyásos melegítéséhez kis vízkeringtetés mellett, olyan értékekre, amelyek lehetővé teszik ennek a kialakításnak az ellátásban való használatát. meleg víz kis házat.
5. Ha ezt csatlakoztatod fűtőelem jól szigetelt tartállyal, amely a fűtőtest felett lesz elhelyezve, az eredmény egy olyan kazánrendszer lesz, amelyben a folyadék egy rozsdamentes csőben melegszik fel, a felmelegített víz felfelé emelkedik, és egy hidegebb folyadék veszi át a helyét.
6. Ha a ház területe jelentős, akkor az indukciós tekercsek száma 10 darabra növelhető.
7. Egy ilyen kazán teljesítménye könnyen beállítható a spirálok kikapcsolásával vagy bekapcsolásával. Minél több szakaszt kapcsolunk be egyszerre, annál nagyobb az így működő fűtőberendezés teljesítménye.
8. Egy ilyen modul táplálásához erős tápegységre lesz szüksége. Ha van inverter hegesztőgép DC, akkor a szükséges teljesítményű feszültségátalakító készíthető belőle.
9. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a rendszer állandóan működik elektromos áram , amely nem haladja meg a 40 V-ot, egy ilyen eszköz működése viszonylag biztonságos, a lényeg az, hogy a generátor áramkörében biztosítékblokkot biztosítsanak, amely rövidzárlat esetén feszültségmentesíti a rendszert, ezáltal kiküszöböli tűzveszély.
10. Így megszervezheti az „ingyenes” lakásfűtést., tápellátáshoz való telepítés függvényében indukciós eszközökújratölthető akkumulátorok, amelyek töltése nap- és szélenergia felhasználásával történik.
11. Az akkumulátorokat 2 részre kell összevonni, sorba kötni. Ennek eredményeként a tápfeszültség ilyen csatlakozással legalább 24 V lesz, ami biztosítja a kazán nagy teljesítményű működését. Ezenkívül a soros csatlakozás csökkenti az áramkör áramát és növeli az akkumulátorok élettartamát.

1. Művelet házi készítésű eszközök indukciós fűtés, nem minden esetben szünteti meg az emberre káros elektromágneses sugárzás terjedését, ezért az indukciós kazánt nem lakóterületre kell telepíteni és horganyzott acéllal árnyékolni.
2. Elektromos munkavégzés esetén kötelező biztonsági előírásokat be kell tartaniés ez különösen vonatkozik a 220 V feszültségű váltakozó áramú hálózatokra.
3. Kísérletként elkészíthető főzőlap főzéshez cikkben meghatározott séma szerint, de működnek ezt a készüléket tökéletlenségek miatt tartósan nem ajánlott saját készítésűárnyékolás ennek a készüléknek, emiatt az emberi szervezetet káros elektromágneses sugárzás érheti, amely negatívan befolyásolhatja az egészséget.

Amikor az ember szembesül azzal, hogy fel kell melegítenie egy fémtárgyat, mindig a tűz jut eszébe. A tűz a fém melegítésének régimódi, nem hatékony és lassú módja. Az energia oroszlánrészét hőre és mindig tűzre fordítja füst jön. Milyen jó lenne, ha mindezeket a problémákat elkerülhetnénk.

Ma megmutatom, hogyan kell összeszerelni egy indukciós fűtőtestet saját kezűleg egy ZVS meghajtóval. Ez az eszköz a legtöbb fémet felmelegíti egy ZVS meghajtó és az elektromágnesesség erejével. Az ilyen fűtőberendezés nagyon hatékony, nem termel füstöt, és ilyen kicsi a fűtés fém termékek, mint mondjuk egy iratkapocs – néhány másodperc kérdése. A videó a fűtőtest működését mutatja, de az utasítások eltérőek.

1. lépés: Működési elv

Sokan most azon tűnődnek, mi ez a ZVS-illesztőprogram? Ez egy rendkívül hatékony transzformátor, amely erős elektromágneses mezőt képes létrehozni, amely felmelegíti a fémet, amely a fűtőberendezésünk alapja.

Hogy világos legyen a készülékünk működése, beszélni fogok róla kulcspontok. Első fontos pont— 24 V tápfeszültség A feszültség 24 V legyen, maximum 10 A. Két ólomakkumulátorom lesz sorba kötve. Ezek táplálják a ZVS driver panelt. A transzformátor állandó árammal látja el a tekercset, amelybe a fűtendő tárgy kerül. Az áram irányának állandó változtatása váltakozó mágneses mezőt hoz létre. Örvényáramot hoz létre a fém belsejében, főleg nagy frekvenciájú. Ezen áramok és a fém alacsony ellenállása miatt hő keletkezik. Ohm törvénye szerint az aktív ellenállású áramkörben a hővé átalakult áramerősség P=I^2*R lesz.

A felmelegíteni kívánt tárgyat alkotó fém nagyon fontos. A vasalapú ötvözetek nagyobb mágneses permeabilitással rendelkeznek, és több mágneses térenergiát használhatnak fel. Emiatt gyorsabban felmelegszenek. Az alumíniumnak alacsony a mágneses permeabilitása, ezért hosszabb ideig tart felmelegedni. A nagy ellenállású és alacsony mágneses permeabilitással rendelkező tárgyak, például az ujjak, egyáltalán nem melegszenek fel. Nagyon fontos az anyag ellenállása. Minél nagyobb az ellenállás, annál gyengébb áram fog áthaladni az anyagon, és ennek megfelelően kevesebb hő keletkezik. Minél kisebb az ellenállás, annál erősebb az áramerősség, és az Ohm törvénye szerint annál kisebb a feszültségveszteség. Kicsit bonyolult, de az ellenállás és a kimenő teljesítmény kapcsolata miatt a maximális kimeneti teljesítmény akkor érhető el, ha az ellenállás 0.

Transformer ZVS a leginkább a kemény része készüléket, elmagyarázom, hogyan működik. Amikor az áram be van kapcsolva, két indukciós fojtón keresztül folyik a tekercs mindkét végére. Fojtótekercsekre van szükség, hogy a készülék ne termeljen túl nagy áramot. Ezután az áram 2 470 ohmos ellenálláson keresztül folyik a MOS tranzisztorok kapuihoz.

Tekintettel arra, hogy nincsenek ideális komponensek, az egyik tranzisztor előbb kapcsol be, mint a másik. Amikor ez megtörténik, átveszi az összes bejövő áramot a második tranzisztortól. A másodikat is rövidre zárja a földhöz. Emiatt nemcsak az áram folyik a tekercsen keresztül a földre, hanem a gyorsdiódán keresztül a második tranzisztor kapuja is kisül, ezáltal blokkolja azt. Annak a ténynek köszönhetően, hogy egy kondenzátor párhuzamosan van csatlakoztatva a tekercshez, rezgőkör jön létre. A kialakuló rezonancia hatására az áram iránya megváltozik és a feszültség 0V-ra csökken. Ebben a pillanatban az első tranzisztor kapuja a diódán keresztül kisül a második tranzisztor kapujához, blokkolva azt. Ez a ciklus másodpercenként ezerszer ismétlődik.

A 10K-os ellenállás célja, hogy csökkentse a tranzisztor túlzott kaputöltését azáltal, hogy kondenzátorként működik, a Zener-diódának pedig 12 V-on vagy alacsonyabb szinten kell tartania a tranzisztorok kapufeszültségét, nehogy felrobbanjanak. Ez a transzformátor egy nagyfrekvenciás feszültségátalakító, amely lehetővé teszi a fémtárgyak felmelegedését.
Ideje összeszerelni a fűtőtestet.

2. lépés: Anyagok

A fűtőtest összeszereléséhez kevés anyagra van szükség, és ezek többsége szerencsére ingyen megtalálható. Ha látsz valahol egy katódsugárcsövet heverni, menj és vedd fel. Ez tartalmazza a legtöbb alkatrészt, ami a fűtőtesthez szükséges. Ha jobb minőségű alkatrészeket szeretne, vásárolja meg őket egy elektromos alkatrészboltban.

Szükséged lesz:

3. lépés: Eszközök

Ehhez a projekthez szüksége lesz:

4. lépés: A FET-ek hűtése

Ebben az eszközben a tranzisztorok 0 V feszültségnél kikapcsolnak, és nem melegednek fel nagyon. De ha azt szeretné, hogy a fűtőberendezés egy percnél tovább működjön, el kell távolítania a hőt a tranzisztorokból. Csináltam egy közös hűtőbordát mindkét tranzisztorhoz. Ügyeljen arra, hogy a fém kapuk ne érjenek hozzá az abszorberhez, különben a MOS tranzisztorok rövidre zárnak és felrobbannak. Számítógépes hűtőbordát használtam, és már volt rajta egy csík szilikon tömítőanyag. A szigetelés ellenőrzéséhez érintse meg az egyes MOS tranzisztorok (kapu) középső lábát egy multiméterrel, ha a multiméter sípol, akkor a tranzisztorok nincsenek leválasztva.

5. lépés: Kondenzátorbank

A kondenzátorok nagyon felforrósodnak az állandóan áthaladó áram miatt. A fűtőberendezésünknek 0,47 µF kondenzátorértékre van szüksége. Ezért az összes kondenzátort blokkba kell egyesítenünk, így megkapjuk a szükséges kapacitást és megnő a hőleadási terület. A kondenzátor névleges feszültségének nagyobbnak kell lennie, mint 400 V, hogy figyelembe vegyék a rezonanciakör induktív feszültségcsúcsait. Rézhuzalból készítettem két gyűrűt, amelyre 10 db 0,047 uF-os kondenzátort forrasztottam egymással párhuzamosan. Így kaptam egy 0,47 µF összkapacitású, kiváló léghűtéssel rendelkező kondenzátor bankot. A munkaspirállal párhuzamosan telepítem.

6. lépés: Munkaspirál

Az eszköznek ez az a része, amelyben a mágneses mező létrejön. A spirál rézhuzalból készül - nagyon fontos, hogy rezet használjon. Eleinte acéltekercset használtam a fűtéshez, és a készülék nem működött túl jól. Terhelés nélkül 14 A-t fogyasztott! Összehasonlításképpen a tekercs rézre cserélése után a készülék csak 3 A-t kezdett fogyasztani. Szerintem az acéltekercsben a vastartalom miatt örvényáramok keletkeztek, és indukciós fűtés is volt rajta. Nem vagyok benne biztos, hogy ez az oka, de számomra ez a magyarázat tűnik a leglogikusabbnak.

A spirálhoz vegyen nagy átmérőjű rézhuzalt, és csináljon 9 fordulatot egy PVC csődarabon.

7. lépés: Lánc összeszerelés

Sokat próbálkoztam és hibáztam, amíg a láncot meg nem kaptam. A legnagyobb nehézségek az áramforrással és a tekercsekkel voltak. Vettem egy 55A 12V-os kapcsolóüzemű tápot. Szerintem ez a táp túl nagy kezdeti áramot adott a ZVS meghajtónak, amitől a MOS tranzisztorok felrobbantak. Talán további induktorok javították volna ezt, de úgy döntöttem, egyszerűen kicserélem a tápegységet ólom-savas akkumulátorokra.
Aztán megküzdöttem az orsóval. Mint már mondtam, az acéltekercs nem volt megfelelő. Az acéltekercs nagy áramfelvétele miatt több tranzisztor is felrobbant. Összesen 6 tranzisztor robbant fel. Hát tanulnak a hibákból.

Sokszor átépítettem a fűtőtestet, de itt elmondom, hogyan állítottam össze a legjobb verziót.

8. lépés: Az eszköz összeszerelése

A ZVS illesztőprogram összeállításához kövesse a mellékelt diagramot. Először vettem egy Zener diódát és rákötöttem egy 10K-s ellenállásra. Ez az alkatrészpár azonnal forrasztható a MOS tranzisztor lefolyója és forrása közé. Győződjön meg arról, hogy a Zener dióda a lefolyó felé néz. Ezután forrassza fel a MOS tranzisztorokat a vágólapra érintkező lyukakkal. A kenyérsütőtábla alsó oldalán forrassza két gyorsdiódát az egyes tranzisztorok kapuja és leeresztője közé.

Győződjön meg arról, hogy a fehér vonal a redőny felé néz (2. ábra). Ezután csatlakoztassa a tápegység pozitívját mindkét tranzisztor leeresztőjéhez egy 2220 ohmos ellenálláson keresztül. Földelje le mindkét forrást. Forrassza egymással párhuzamosan a munkatekercset és a kondenzátortelepet, majd forrassza mindkét végét egy másik kapuhoz. Végül adjunk áramot a tranzisztorok kapuira 2 db 50 μH induktoron keresztül. Lehetnek toroid magjuk 10 menetes huzallal. Az áramkör most használatra kész.

9. lépés: Szerelés az alapra

Ahhoz, hogy az indukciós fűtőtest minden része összetartson, alapra van szükségük. erre vettem fa tömb Egy 5*10 cm-es tábla elektromos áramkörrel, kondenzátor bankkal és munkatekerccsel olvadékragasztóval lett ragasztva. Szerintem jól néz ki az egység.

10. lépés: Működési ellenőrzés

A fűtés bekapcsolásához egyszerűen csatlakoztassa az áramforráshoz. Ezután helyezze a felmelegítendő tárgyat a munkatekercs közepére. El kell kezdenie felmelegedni. A melegítőm 10 másodperc alatt vörös fényre melegítette a gemkapcsot. A szögeknél nagyobb tárgyak körülbelül 30 másodperc alatt melegedtek fel. A fűtési folyamat során az áramfelvétel körülbelül 2 A-rel nőtt. Ez a fűtőelem nem csak szórakozásra használható.

Használat után a készülék nem termel kormot vagy füstöt, még az elszigetelt fémtárgyakat is érinti, például a vákuumcsövekben lévő gázelnyelőket. A készülék az ember számára is biztonságos – semmi sem fog történni az ujjával, ha a működő spirál közepére helyezi. Azonban megéghet egy felhevült tárgy.

Köszönöm, hogy elolvastad!