Biudžetinis indukcinis šildytuvas. Kaip savo rankomis pasidaryti indukcinį šildytuvą iš suvirinimo keitiklio

Norint namuose įkaitinti nedidelį metalinį daiktą iki raudonumo ar net išlydyti nedidelį metalinį daiktą, visai nebūtina užkurti krosnies ir perpilti kuro - šiuolaikinės technologijos leisti šiam tikslui naudoti aukšto dažnio sroves (HF). O pati paprasčiausia (ir labiausiai paplitusi) metalų indukcinio šildytuvo grandinė bus lauko tranzistorių pagrindu sukurtas multivibratorius. Bent jau šie moduliai yra surinkti iš Kinijos svetainių. Toliau pažvelkite į 2 modelius, kurie skiriasi galia ir, žinoma, kaina.

ZVS50- pradinio lygio indukcinio šildymo modulis, modulis gali būti maitinamas net iš baterijų, kurių įtampa iki 12 voltų, tai yra nuo autonominis maitinimo šaltinis, ir iš tinklo maitinimo šaltinio. Kaina www.banggood.com yra maždaug 8 USD.

  • Įėjimo įtampa: 5-12V
  • Lentos matmenys: 5,5 x 4 x 2 cm
  • Ritės dydis: ilgis 2,8, skersmuo 2 cm

ZVS1000- metalų indukcinio šildymo aukšto dažnio srovėmis modulis, kurio galia iki 1000w. Vidutinė kaina 35 USD.

Šis indukcinis šildymo įrenginys naudoja maitinimo šaltinį nuolatinė srovė 12-48 V, maksimali srovė 20 A, maksimali galia 1000 vatų. Galima naudoti smulkių detalių apdirbimui: grūdinimui, atkaitinimui ir kitam terminiam apdorojimui. Taip pat galima naudoti su tigliu auksui, sidabrui, variui, aliuminiui ir kitiems metalams lydyti. Greitas ir tolygus šildymas, o tai labai patogu juvelyrams.

  • Vidinis ritės skersmuo: 40 mm
  • Ritės aukštis: 50 mm
  • Esant 48 V be apkrovos srovė 5 A

Kuo didesnė įtampa, tuo didesnė šildymo srovė, taigi ir metalui perduodama galia. Ritė viduje gali priimti 40 mm tiglį. Prietaisas turi būti naudojamas su atitinkamos galios maitinimo šaltiniais, o ant radiatoriaus turi būti sumontuotas aušintuvas.

Indukcinės ritės viduje šildomo objekto dydis negali viršyti 1/4 tūrio, kitaip gali atsirasti grandinės perkrova ir degimas. Nors ši grandinė gali laikinai atlaikyti 30A įtampą, ilgalaikiam veikimui srovė neturi viršyti 20A, kad veiktų saugiai.

Paprastas indukcinis šildytuvas susideda iš galingo aukšto dažnio generatoriaus ir mažos varžos ritės grandinės, kuri yra generatoriaus apkrova.

Savaime sužadinamas generatorius generuoja impulsus pagal grandinės rezonansinį dažnį. Dėl to ritėje atsiranda galingas kintamasis elektromagnetinis laukas, kurio dažnis yra apie 35 kHz.
Jei šios ritės centre yra laidžios medžiagos šerdis, jos viduje įvyks elektromagnetinė indukcija. Dėl dažnų pokyčių ši indukcija sukels sūkurines sroves šerdyje, o tai savo ruožtu sukels šilumos išsiskyrimą. Tai klasikinis elektromagnetinės energijos pavertimo šilumos energija principas.
Indukciniai šildytuvai buvo naudojami labai ilgą laiką daugelyje gamybos sričių. Su jų pagalba galite atlikti grūdinimą, bekontaktį suvirinimą, o svarbiausia - taškinį šildymą, taip pat medžiagų lydymą.
Parodysiu jau klasika tapusio paprasto žemos įtampos indukcinio šildytuvo grandinę.


Mes dar labiau supaprastinsime šią grandinę ir neįdiegsime zenerio diodų „D1, D2“.
Daiktai, kurių jums prireiks:
1. 10 kOhm rezistoriai – 2 vnt.
2. 470 omų rezistoriai – 2 vnt.
3. Schottky diodai 1 A – 2 vnt. (Galimi ir kiti, svarbiausia, kad srovė būtų 1 A ir didelė)
4. Lauko tranzistoriai IRF3205 – 2 vnt. (galite paimti bet kokius kitus galingus)
5. Induktorius “5+5” - 10 apsisukimų su čiaupu iš vidurio. Kuo storesnė viela, tuo geriau. Suvyniota ant medinio apvalaus, 3-4 centimetrų skersmens pagaliuko.
6. Droselis - 25 apsisuka žiedas iš seno kompiuterio bloko.
7. Kondensatorius 0,47 µF. Talpą geriau rinkti keliais kondensatoriais ir ne mažesnei kaip 600 voltų įtampai. Iš pradžių pakėliau jį iki 400, dėl to jis pradėjo kaisti, tada pakeičiau dviejų serijų kompozitu, bet jie to nedaro, aš tiesiog neturėjau po ranka.

Paprasto 12 V indukcinio šildytuvo gamyba




Visą grandinę surinkau naudodamas paviršių montuojamą instaliaciją, bloku atskirdamas induktorių nuo visos grandinės. Patartina kondensatorių pastatyti arti ritės gnybtų. Ne taip, kaip mano šiame pavyzdyje apskritai. Ant radiatorių sumontavau tranzistorius. Visą instaliaciją maitino 12 voltų baterija.



Puikiai veikia. Kanceliarinio peilio ašmenys labai greitai įkaista iki raudonos spalvos. Rekomenduoju visiems tai pakartoti.
Pakeitus kondensatorių jie nebekaito. Tranzistoriai ir pats induktorius įkaista, jei dirba nuolat. Trumpam – beveik nekritiška.

Iš peržiūrai pateiktų gaminių pasirinkimas teko šiam indukciniam šildytuvui. Kam man jo reikia..?

Vortex indukcinis šildytuvas. Keletas teorijos žodžių.
„Indukcinio šildytuvo veikimui naudojama elektromagnetinio lauko energija, kurią įkaitęs objektas sugeria ir paverčia šiluma. Magnetiniam laukui generuoti naudojamas induktorius, ty kelių apsisukimų cilindrinė ritė. Per šį induktorių einanti kintamoji elektros srovė aplink ritę sukuria kintamąjį magnetinį lauką.
Jei induktoriaus viduje įdedamas įkaitęs objektas, jį prasiskverbs magnetinės indukcijos vektoriaus srautas, kuris laikui bėgant nuolat kinta. Šiuo atveju atsiranda elektrinis laukas, kurių linijos yra statmenos magnetinio srauto krypčiai ir juda uždaru apskritimu. Šių sūkurinių srautų dėka elektros energija paverčiama šilumine energija ir objektas įkaista.
Taigi, induktoriaus elektros energija perduodama objektui nenaudojant kontaktų, kaip tai atsitinka varžos krosnyse. Kaip rezultatas šiluminė energija sunaudojama efektyviau, o šildymo greitis pastebimai padidėja.
„Induktoriaus tuščia sistema yra begyslis transformatorius, kuriame induktorius yra pirminė apvija. Ruošinys yra kaip antrinė apvija, trumpai sujungta. Magnetinis srautas tarp apvijų uždaromas per orą.
Esant aukštam dažniui, sūkurinės srovės yra išstumiamos magnetinis laukasį plonus paviršinius ruošinio sluoksnius (odos efektas), dėl to jų tankis smarkiai padidėja ir ruošinys įkaista. Apatiniai metalo sluoksniai įkaista dėl šilumos laidumo. Svarbu ne srovė, o didelis srovės tankis. Odos sluoksnyje srovės tankis padidėja kelis kartus, palyginti su srovės tankiu ruošinyje, o odiniame sluoksnyje išsiskiria 86,4% visos šilumos išsiskyrimo. Odos sluoksnio gylis priklauso nuo spinduliavimo dažnio: kuo didesnis dažnis, tuo plonesnis odos sluoksnis. Tai taip pat priklauso nuo ruošinio medžiagos santykinio magnetinio pralaidumo.
Pavyzdžiui, esant 2 MHz dažniui, vario odos gylis yra apie 0,25 mm, geležies ≈ 0,001 mm.
Veikimo metu induktorius labai įkaista, nes sugeria savo spinduliuotę. Be to, jis sugeria šiluminė spinduliuotė nuo karšto ruošinio. Jie gamina induktorius iš variniai vamzdžiai, aušinamas vandeniu. Vanduo tiekiamas siurbimo būdu – taip užtikrinamas saugumas perdegus ar kitaip sumažinus induktoriaus slėgį.
Mūsų atveju induktorius yra ne varinis vamzdis, o gabalas Varinė viela susuktas į spiralę.
Aš asmeniškai nubrėžiau tik vieną dalyką naudinga programa toks miniatiūrinis šildytuvas. Visokių atsuktuvų, ylų ir kirtukų paaštrintų galiukų apšilimas, o vėliau, jei įmanoma, grūdinimas...
Deklaruojamos veikimo charakteristikos:
- Modulio maitinimas: 5-12V
- Matmenys: 5,5 x 4 x 2 cm (I * P * A)
- Ritės dydis: ilgis: 7,5 cm, skersmuo: 2,8 cm
- Induktoriaus laido skersmuo:
Nustatyti:
- modulis: 1 vnt.
- ritė: 1 vnt.
Daugiau apie jį dar nieko nežinome. Na, pažiūrėkime, ką jis sugeba ir ar pateisina mano lūkesčius...
Modulis atkeliavo tokia forma.




Išmatavimai, šiek tiek didesni nei degtukų dėžutė, neskaičiuojant droselių.
Šaliko plotis 37 mm.
Šaliko ilgis 55 mm.
Aukštis nuo kondensatorių apačios iki droselių viršaus yra 45 mm.


Ritės dydžiai ir skersmuo.
Ritės ilgis - 35 mm.
Skersmuo - 22 mm.
Vielos skersmuo - 2 mm.
Ritės ilgis su laidais 70 mm.
Surinktos konstrukcijos svoris 114 gramų.


Ant skarelės yra užrašai su rekomenduojama maitinimo įtampa ir jos poliškumu ant jungties.


Šaliko gale yra jungtis ritės prijungimui.


Konderai žemiau.


Lituojame modulį.
Pats šalikas pagamintas labai gerai. Žemiau yra skorpionų šilkografija. Tikriausiai kažkoks gamintojo prekės ženklas spausdintinės plokštės. Užrašai ant tranzistorių yra nutrinti. :0)


Nubraižykime diagramą.
Schema pasirodė labiausiai paplitusi internete. Nors tranzistorių žymės šioje plokštėje buvo ištrintos ir nepavyko iššifruoti zenerio diodų žymenų, googlinant panašią grandinę galima nesunkiai rasti internete. Nors gali būti, kad detalės šiek tiek skiriasi, tai nesvarbu. Gedimo atveju nesunku rasti pakaitinį analogą.


Naudoti kondensatoriai.


Dabar viską surenkame, užsukame ritę ir pridedame maitinimą. Užsidega mėlynas šviesos diodas.


Srovės tuščiąja eiga.


Apkrovos srovės. Kaip „apkrovą“ naudojau trikampę adatinę dildę.


Generatoriaus dažnis tuščiąja eiga yra 214 kHz, esant apkrovai jis sumažėja iki 210 kHz.


Trumpas vaizdo įrašas apie trikampio failo galo kaitinimą.


Indukcinis šildytuvas veikia, bet tuščiąja eiga daug valgo.
Ant plokštės lituoti tranzistoriai įkaista gana padoriai, plokštė gana prastai išsklaido šilumą. Jei pakeisite plokštę, sumontuosite galingesnius tranzistorius ir pastatysite juos ant radiatorių, galite gauti gana gerą šildytuvą. Ką aš darysiu artimiausiu metu.
Ar rekomenduočiau pirkti? Tikriausiai taip, bet ne kaip veikiantis gatavas produktas, o kaip vertinamasis variantas su galimybe šiek tiek papildyti. Na, jei turite papildomų pinigų. :0)

Prekė buvo skirta parduotuvės atsiliepimui parašyti. Apžvalga paskelbta vadovaujantis Svetainės taisyklių 18 punktu.

Planuoju pirkti +37 Įtraukti į adresyną Man patiko apžvalga +55 +103

Indukcinis šildymas – tai elektrai laidžių medžiagų bekontakčio šildymo aukšto dažnio srovėmis (RFH – radijo dažnio šildymas, kaitinimas radijo dažnio bangomis) būdas.

Metodo aprašymas.

Indukcinis šildymas yra medžiagų šildymas elektros srovės, kuriuos sukelia kintamasis magnetinis laukas. Vadinasi, tai gaminių, pagamintų iš laidžių medžiagų (laidininkų), kaitinimas induktorių (kintamojo magnetinio lauko šaltinių) magnetiniu lauku. Indukcinis šildymas atliekamas taip. Elektrai laidus (metalo, grafito) ruošinys dedamas į vadinamąjį induktorių, kuris yra vienas ar keli vielos (dažniausiai vario) apsisukimai. Induktoriuje specialiu generatoriumi indukuojamos galingos įvairaus dažnio srovės (nuo dešimčių Hz iki kelių MHz), ko pasekoje aplink induktorių atsiranda elektromagnetinis laukas. Elektromagnetinis laukas ruošinyje sukelia sūkurines sroves. Sūkurinės srovės šildo ruošinį veikiamos Džaulio šilumos (žr. Džaulio-Lenco dėsnį).

Induktoriaus tuščia sistema yra begyslis transformatorius, kuriame induktorius yra pirminė apvija. Ruošinys yra antrinė apvija, trumpasis jungimas. Magnetinis srautas tarp apvijų uždaromas per orą.

Esant aukštiems dažniams, sūkurinės srovės jų pačių sukuriamo magnetinio lauko išstumiamos į plonus ruošinio paviršiaus sluoksnius Δ (paviršiaus efektas), dėl to jų tankis smarkiai padidėja, o ruošinys įkaista. Apatiniai metalo sluoksniai įkaista dėl šilumos laidumo. Svarbu ne srovė, o didelis srovės tankis. Odos sluoksnyje Δ srovės tankis, palyginti su srovės tankiu ruošinio paviršiuje, sumažėja e kartų, o odos sluoksnyje išsiskiria 86,4 % šilumos (viso šilumos išsiskyrimo. Odos sluoksnio gylis priklauso nuo spinduliavimo dažnio: kuo didesnis dažnis, tuo plonesnis odos sluoksnis Tai priklauso ir nuo ruošinio medžiagos santykinio magnetinio pralaidumo μ.

Geležies, kobalto, nikelio ir magnetinių lydinių, kurių temperatūra žemesnė už Curie tašką, μ vertė yra nuo kelių šimtų iki dešimčių tūkstančių. Kitoms medžiagoms (lydai, spalvotieji metalai, skysta žemai lydymosi eutektika, grafitas, elektrolitai, elektrai laidžioji keramika ir kt.) μ yra maždaug lygus vienetui.

Pavyzdžiui, esant 2 MHz dažniui, vario odos gylis yra apie 0,25 mm, geležies ≈ 0,001 mm.

Veikimo metu induktorius labai įkaista, nes sugeria savo spinduliuotę. Be to, jis sugeria šiluminę spinduliuotę iš karšto ruošinio. Induktyvumo ritės yra pagamintos iš varinių vamzdžių, aušinamų vandeniu. Vanduo tiekiamas siurbimo būdu – tai užtikrina saugumą perdegus ar kitokiu induktoriaus slėgio sumažėjimu.

Taikymas:
Itin švarus bekontaktis metalo lydymas, litavimas ir suvirinimas.
Lydinių prototipų gavimas.
Mašinų dalių lenkimas ir terminis apdorojimas.
Papuošalų gamyba.
Smulkių dalių, kurias gali pažeisti dujų liepsna arba lanko kaitinimas, apdirbimas.
Paviršiaus grūdinimas.
Sudėtingų formų dalių grūdinimas ir terminis apdorojimas.
Medicinos instrumentų dezinfekcija.

Privalumai.

Bet kokios elektrai laidžios medžiagos kaitinimas arba lydymas dideliu greičiu.

Šildymas galimas apsauginėje dujų atmosferoje, oksiduojančioje (arba redukuojančioje) aplinkoje, nelaidžiame skystyje arba vakuume.

Šildymas per apsauginės kameros sieneles iš stiklo, cemento, plastiko, medžio – šios medžiagos labai silpnai sugeria elektromagnetinę spinduliuotę ir eksploatuojant instaliaciją išlieka šaltos. Kaitinama tik elektrai laidži medžiaga – metalas (taip pat ir išlydytas), anglis, laidži keramika, elektrolitai, skystieji metalai ir kt.

Dėl atsirandančių MHD jėgų vyksta intensyvus skysto metalo maišymasis iki pat laikymo pakibusioje ore ar apsauginėse dujose – taip nedideliais kiekiais gaunami itin gryni lydiniai (lydymas levitacija, lydymas elektromagnetiniame tiglyje) .

Kadangi kaitinimas atliekamas naudojant elektromagnetinę spinduliuotę, ruošinys nėra užterštas degiklio degimo produktais, kai kaitinama dujine liepsna, arba elektrodo medžiaga, kai kaitinama lanku. Padėję mėginius į inertinių dujų atmosferą ir esant dideliam kaitinimo greičiui, išvengsite nuosėdų susidarymo.

Lengvas naudojimas dėl mažo induktoriaus dydžio.

Induktorius gali būti pagamintas iš specialios formos - tai leis vienodai šildyti visą detalės paviršių sudėtinga konfigūracija, nesukeliant jų deformacijos ar vietinio šildymo trūkumo.

Lengva atlikti vietinį ir atrankinį šildymą.

Kadangi intensyviausias kaitinimas vyksta plonuose viršutiniuose ruošinio sluoksniuose, o apatiniai sluoksniai įkaista švelniau dėl šilumos laidumo, metodas idealiai tinka paviršiniam dalių grūdinimui (šerdis išlieka klampi).

Lengvas įrangos automatizavimas – šildymo ir vėsinimo ciklai, temperatūros reguliavimas ir priežiūra, ruošinių padavimas ir išėmimas.

Indukciniai šildymo įrenginiai:

Įrenginiams, kurių veikimo dažnis yra iki 300 kHz, naudojami keitikliai, kurių pagrindą sudaro IGBT mazgai arba MOSFET tranzistoriai. Tokie įrenginiai skirti didelių dalių šildymui. Mažoms dalims šildyti naudojami aukšti dažniai (iki 5 MHz, vidutinės ir trumposios bangos), aukšto dažnio įrenginiai statomi ant vakuuminių vamzdžių.

Taip pat mažoms dalims šildyti statomi aukšto dažnio įrenginiai, naudojant MOSFET tranzistorius, kurių veikimo dažnis iki 1,7 MHz. Tranzistorių valdymas ir apsauga esant aukštesniems dažniams kelia tam tikrų sunkumų, todėl aukštesnio dažnio nustatymai vis dar yra gana brangūs.

Induktorius, skirtas mažoms dalims šildyti, yra mažo dydžio ir turi mažą induktyvumą, dėl kurio sumažėja darbinės virpesių grandinės kokybės koeficientas esant žemiems dažniams ir sumažėja efektyvumas, taip pat kelia pavojų pagrindiniam osciliatoriui (kokybė svyravimų grandinės koeficientas yra proporcingas L/C, svyravimo grandinė su žemos kokybės koeficientu yra per gerai „siurbiama“ energija, sudaro trumpąjį jungimą induktoryje ir išjungia pagrindinį generatorių). Norint padidinti virpesių grandinės kokybės koeficientą, naudojami du būdai:
- darbo dažnio didinimas, dėl kurio įrengimai tampa sudėtingesni ir brangesni;
- feromagnetinių įdėklų naudojimas induktoriuje; induktoriaus įklijavimas plokštėmis iš feromagnetinės medžiagos.

Kadangi induktorius efektyviausiai veikia aukštais dažniais, sukūrus ir pradėjus gaminti didelės galios generatoriaus lempas, indukcinis šildymas buvo pradėtas taikyti pramonėje. Prieš Pirmąjį pasaulinį karą indukcinis šildymas buvo naudojamas ribotai. Tada kaip generatoriai buvo naudojami aukšto dažnio mašinų generatoriai (V.P. Vologdino darbai) arba kibirkštinio iškrovimo įrenginiai.

Generatoriaus grandinė iš esmės gali būti bet kokia (multivibratorius, RC generatorius, generatorius su nepriklausomu sužadinimu, įvairūs relaksaciniai generatoriai), veikianti induktoriaus ritės pavidalu ir turinti pakankamai galios. Taip pat būtina, kad virpesių dažnis būtų pakankamai didelis.

Pavyzdžiui, norint „perpjauti“ 4 mm skersmens plieninę vielą per kelias sekundes, reikalinga ne mažesnė kaip 2 kW virpesių galia esant ne mažesniam kaip 300 kHz dažniui.

Schema parenkama pagal šiuos kriterijus: patikimumas; vibracijos stabilumas; ruošinyje išleidžiamos galios stabilumas; gamybos paprastumas; sąrankos paprastumas; minimali suma dalys, skirtos sumažinti išlaidas; dalių, dėl kurių kartu sumažėja svoris ir matmenys, naudojimas ir pan.

Daug dešimtmečių indukcinis trijų taškų generatorius (Hartley generatorius, autotransformatoriaus generatorius) buvo naudojamas kaip aukšto dažnio virpesių generatorius. Atsiliepimas, grandinė, pagrįsta indukcinės kilpos įtampos dalikliu). Tai savaime sužadinanti lygiagretaus maitinimo grandinė anodui ir dažnio atrankos grandinė, sudaryta ant svyruojančios grandinės. Jis buvo sėkmingai naudojamas ir tebenaudojamas laboratorijose, juvelyrikos dirbtuvėse, pramonės įmonės, taip pat mėgėjų praktikoje. Pavyzdžiui, Antrojo pasaulinio karo metu ant tokių įrenginių buvo atliktas tankų T-34 ritinėlių paviršiaus grūdinimas.

Trijų punktų trūkumai:

Mažas efektyvumas (mažiau nei 40%, kai naudojama lempa).

Didelis dažnio nuokrypis ruošinių kaitinimo momentu nuo magnetinės medžiagos virš Curie taško (≈700C) (μ pakinta), dėl to keičiasi odos sluoksnio gylis ir nenuspėjamai keičiasi terminio apdorojimo režimas. Termiškai apdorojant svarbias dalis, tai gali būti nepriimtina. Be to, galingi HDTV įrenginiai turi veikti siaurame dažnių diapazone, kurį leidžia Rossvyazohrankultura, nes su prastu ekranavimu jie iš tikrųjų yra radijo siųstuvai ir gali trukdyti televizijos ir radijo transliavimui, pakrančių ir gelbėjimo tarnyboms.

Keičiant ruošinius (pavyzdžiui, iš mažesnio į didesnį), kinta induktoriaus-ruošinio sistemos induktyvumas, dėl to keičiasi ir odos sluoksnio dažnis bei gylis.

Keičiant vieno posūkio induktorius į daugiapakopius, į didesnius ar mažesnius, keičiasi ir dažnis.

Vadovaujant Babatui, Lozinskiui ir kitiems mokslininkams, buvo sukurtos dviejų ir trijų grandinių generatorių grandinės, kurios turi didesnį efektyvumą (iki 70%) ir taip pat geriau palaiko veikimo dažnį. Jų veikimo principas yra toks. Dėl susietų grandinių naudojimo ir susilpnėjusio jungties tarp jų, darbo grandinės induktyvumo pokytis nereiškia, kad stipriai keičiasi dažnio nustatymo grandinės dažnis. Radijo siųstuvai sukurti pagal tą patį principą.

Šiuolaikiniai HDTV generatoriai yra inverteriai, pagrįsti IGBT mazgais arba didelės galios MOSFET tranzistoriais, dažniausiai gaminami pagal tilto arba pusiau tilto grandinę. Veikia iki 500 kHz dažniais. Tranzistorių vartai atidaromi naudojant mikrovaldiklio valdymo sistemą. Valdymo sistema, priklausomai nuo atliekamos užduoties, leidžia automatiškai laikyti

A) pastovus dažnis
b) ruošinyje išsiskirianti pastovi galia
c) maksimalus didelis efektyvumas.

Pavyzdžiui, kai magnetinė medžiaga kaitinama aukščiau Curie taško, odos sluoksnio storis smarkiai padidėja, srovės tankis krenta, o ruošinys pradeda blogiau kaisti. Medžiagos magnetinės savybės taip pat išnyksta ir įmagnetinimo apsisukimo procesas sustoja - ruošinys pradeda blogiau įkaisti, staigiai sumažėja atsparumas apkrovai - tai gali sukelti generatoriaus „išplitimą“ ir jo gedimą. Valdymo sistema stebi perėjimą per Curie tašką ir automatiškai padidina dažnį, kai apkrova staigiai sumažėja (arba sumažina galią).

Pastabos.

Jei įmanoma, induktorius turi būti kuo arčiau ruošinio. Tai ne tik padidina elektromagnetinio lauko tankį šalia ruošinio (proporcingą atstumo kvadratui), bet ir padidina galios koeficientą Cos(φ).

Padidinus dažnį smarkiai sumažėja galios koeficientas (proporcingas dažnio kubui).

Kaitinant magnetines medžiagas, dėl įmagnetinimo apsisukimo taip pat išsiskiria papildoma šiluma, kaitinimas iki Curie taško yra daug efektyvesnis.

Apskaičiuojant induktyvumo ritę, būtina atsižvelgti į į induktorių vedančių magistralių induktyvumą, kuris gali būti daug didesnis nei paties induktoriaus induktyvumas (jei induktyvumas pagamintas iš vieno apsisukimo mažo skersmens arba net dalis posūkio – lankas).

Virpesių grandinėse yra du rezonanso atvejai: įtampos rezonansas ir srovės rezonansas.
Lygiagreti virpesių grandinė – srovės rezonansas.
Šiuo atveju ritės ir kondensatoriaus įtampa yra tokia pati kaip generatoriaus. Esant rezonansui, grandinės varža tarp šakojimosi taškų tampa maksimali, o srovė (I iš viso) per apkrovos varžą Rн bus minimali (srovė grandinės I-1l ir I-2s viduje yra didesnė už generatoriaus srovę).

Idealiu atveju kilpos varža yra begalybė - grandinė neima srovės iš šaltinio. Kai generatoriaus dažnis keičiasi bet kuria kryptimi nuo rezonansinio dažnio, grandinės varža mažėja, o linijos srovė (I iš viso) didėja.

Serijinė virpesių grandinė – įtampos rezonansas.

Pagrindinis nuoseklios rezonansinės grandinės bruožas yra tas, kad jos varža yra minimali rezonanso metu. (ZL + ZC – minimumas). Reguliuojant dažnį aukščiau arba žemiau rezonansinio dažnio, varža didėja.
Išvada:
Lygiagrečioje grandinėje esant rezonansui srovė per grandinės gnybtus yra lygi 0, o įtampa yra maksimali.
Serijinėje grandinėje, priešingai, įtampa linkusi į nulį, o srovė yra maksimali.

Straipsnis buvo paimtas iš svetainės http://dic.academic.ru/ ir „Prominductor LLC“ pataisytas į skaitytojui suprantamesnį tekstą.

Įrenginiai, šildantys naudojant elektrą, o ne dujas, yra saugūs ir patogūs. Tokie šildytuvai negamina suodžių ir nemalonus kvapas, bet sunaudoja daug elektros energijos. Puikus sprendimas yra surinkti indukcinį šildytuvą savo rankomis. Taip sutaupoma pinigų ir prisidedama prie šeimos biudžeto. Yra daug paprastų schemų, pagal kurias galite patys surinkti induktorių.

Kad būtų lengviau suprasti grandines ir teisingai surinkti konstrukciją, būtų naudinga pasidomėti elektros istorija. Šildymo būdai metalines konstrukcijas elektromagnetinės srovės ritės yra plačiai naudojamos pramoninės gamybos Buitinė technika- boileriai, šildytuvai ir krosnys. Pasirodo, savo rankomis galite pasigaminti veikiantį ir patvarų indukcinį šildytuvą.

Kaip veikia įrenginiai

Kaip veikia įrenginiai

Įžymūs britai mokslininkas XIX amžiaus Faradėjus 9 metus tyrinėjo, kaip magnetines bangas paversti elektra. 1931 metais pagaliau buvo padarytas atradimas, vadinamas elektromagnetine indukcija. Ritės vielos apvija, kurios centre yra magnetinio metalo šerdis, sukuria magnetinį lauką, veikiant kintamos srovės jėgai. Sūkurinių srautų įtakoje šerdis įkaista.

Svarbus niuansas - šildymas atsiras, jei kintamoji srovė, maitinant ritę, aukštais dažniais pakeis lauko vektorių ir ženklą.

Faradėjaus atradimas buvo pradėtas naudoti tiek pramonėje, tiek gamyboje naminiai varikliai ir elektriniai šildytuvai. Pirmoji lydykla, pagrįsta sūkuriniu induktoriumi, buvo atidaryta 1928 m. Šefilde. Vėliau tuo pačiu principu buvo šildomos gamyklos dirbtuvės, o vandeniui šildyti metaliniai paviršiai ekspertai induktorių surinko savo rankomis.

To meto prietaisų schema galioja ir šiandien. Klasikinis pavyzdys yra indukcinis katilas, kuriame yra:

  • metalinė šerdis;
  • rėmas;
  • Šilumos izoliacija.

Dėl plonų plieninių vamzdžių, kurie yra šerdies pagrindas, pasiekiamas mažesnis svoris, dydis ir didesnis efektyvumas. Virtuvės plytelėse induktorius yra išlyginta ritė, esanti šalia kaitlentės.

Srovės dažnio pagreitinimo grandinės ypatybės yra šios:

  • pramoninis 50 Hz dažnis netinka naminiams įrenginiams;
  • tiesioginis induktoriaus prijungimas prie tinklo sukels triukšmą ir silpną šildymą;
  • efektyvus šildymas atliekamas 10 kHz dažniu.

Surinkimas pagal schemas

Kiekvienas, susipažinęs su fizikos dėsniais, gali savo rankomis surinkti indukcinį šildytuvą. Įrenginio sudėtingumas skirsis priklausomai nuo meistro pasirengimo lygio ir patirties.

Yra daug vaizdo įrašų, kuriuos galite kurti kurdami efektyvus prietaisas. Beveik visada būtina naudoti šiuos pagrindinius komponentus:

  • plieninė viela, kurios skersmuo 6–7 mm;
  • induktoriaus varinė viela;
  • metalinis tinklelis (laikyti laidą korpuso viduje);
  • adapteriai;
  • korpuso vamzdžiai (plastikiniai arba plieniniai);
  • aukšto dažnio keitiklis.

To pakaks, kad savo rankomis surinktumėte indukcinę ritę, ir tai yra svarbiausia momentinis vandens šildytuvas. Paruošę reikiamus elementus Galite tiesiogiai kreiptis į įrenginio gamybos procesą:

  • supjaustykite vielą į 6-7 cm gabalus;
  • padengti metaliniu tinkleliu vidinė dalis vamzdžius ir užpildykite laidą iki viršaus;
  • panašiai uždarykite vamzdžio angą iš išorės;
  • apvyniokite varinę vielą aplink plastikinį korpusą bent 90 kartų, kad būtų galima naudoti ritę;
  • įdėkite konstrukciją į šildymo sistemą;
  • Naudodami keitiklį, prijunkite ritę prie elektros.

Patartina pirmiausia įžeminti keitiklį ir paruošti antifrizo arba vandens.

Naudodami panašų algoritmą galite lengvai surinkti indukcinį katilą, kuriam turėtumėte:

  • iškirpti ruošinius iš Plieninis vamzdis 25 x 45 mm, kai sienelė ne storesnė kaip 2 mm;
  • suvirinkite juos kartu, sujungdami mažesnio skersmens;
  • suvirinti geležiniai dangteliai iki galų ir išgręžti skylutes srieginiams vamzdžiams;
  • padarykite indukcinės viryklės laikiklį, suvirindami du kampus vienoje pusėje;
  • Įdėti kaitlentėį laikiklį iš kampų ir prijunkite prie maitinimo šaltinio;
  • įpilkite į sistemą aušinimo skysčio ir įjunkite šildymą.

Daugelis induktorių veikia ne didesne kaip 2 - 2,5 kW galia. Tokie šildytuvai skirti 20 - 25 m² patalpai. Jei generatorius naudojamas autoservise, galite jį prijungti prie suvirinimo aparato, bet Svarbu atsižvelgti į tam tikrus niuansus:

  • Jums reikia kintamosios srovės, o ne nuolatinės srovės, kaip keitiklis. Suvirinimo aparatas turės būti ištirta, ar nėra taškų, kuriuose įtampa neturi tiesioginės krypties.
  • Didesnio skerspjūvio laido apsisukimų skaičius parenkamas matematiniu skaičiavimu.
  • Darbo elementus reikės aušinti.

Sudėtingų prietaisų kūrimas

Padaryti HDTV šildymo instaliaciją savo rankomis yra sunkiau, tačiau radijo mėgėjai gali tai padaryti, nes norint jį surinkti, jums reikės multivibratoriaus grandinės. Veikimo principas panašus – sūkurinės srovės, atsirandančios dėl ritės centre esančio metalinio užpildo ir jo paties labai magnetinio lauko sąveikos, šildo paviršių.

HDTV įrenginių projektavimas

Kadangi net ir mažos ritės sukuria apie 100 A srovę, norint subalansuoti indukcinę trauką, prie jų reikės prijungti rezonansinę talpą. Yra 2 tipų darbo grandinės HDTV šildymui esant 12 V:

  • prijungtas prie maitinimo tinklo.

  • tikslinės elektros;
  • prijungtas prie maitinimo tinklo.

Pirmuoju atveju mini HDTV instaliaciją galima surinkti per valandą. Net ir nesant 220 V tinklo, tokį generatorių galite naudoti bet kur, jei tik kaip maitinimo šaltinius turite automobilio akumuliatorius. Žinoma, jis nėra pakankamai galingas metalui lydyti, bet gali įkaisti iki aukšta temperatūra būtini smulkiems darbams, pavyzdžiui, kaitinant peilius ir atsuktuvus mėlynos spalvos. Norėdami jį sukurti, turite įsigyti:

  • lauko efekto tranzistoriai BUZ11, IRFP460, IRFP240;
  • automobilio akumuliatorius nuo 70 A/h;
  • aukštos įtampos kondensatoriai.

11 A maitinimo šaltinio srovė kaitinant dėl ​​metalo varžos sumažėja iki 6 A, tačiau norint išvengti perkaitimo, reikia storų, 11-12 A srovę atlaikančių laidų.

Antroji indukcinio šildymo instaliacijos grandinė plastikiniame korpuse yra sudėtingesnė, pagrįsta IR2153 tvarkykle, tačiau ją patogiau naudoti norint sukurti 100k rezonansą per reguliatorių. Grandinė turi būti valdoma per tinklo adapterį, kurio įtampa 12 V. Maitinimo sekcija gali būti tiesiogiai prijungta prie pagrindinio 220 V tinklo naudojant diodinį tiltelį. Rezonanso dažnis yra 30 kHz. Bus reikalingi šie elementai:

  • 10 mm ferito šerdis ir 20 apsisukimų induktorius;
  • varinis vamzdis kaip 25 apsisukimų HDTV ritė ant 5-8 cm įtvaro;
  • 250 V kondensatoriai.

Vortex šildytuvai

Galingesnis įrenginys, galintis šildyti varžtus iki geltona spalva, galima surinkti pagal paprastą schemą. Tačiau eksploatacijos metu šilumos generavimas bus gana didelis, todėl rekomenduojama montuoti radiatorius ant tranzistorių. Taip pat reikės droselio, kurį galėsite pasiskolinti iš bet kurio kompiuterio maitinimo šaltinio, bei šių pagalbinių medžiagų:

  • plieninė feromagnetinė viela;
  • varinė viela 1,5 mm;
  • lauko tranzistoriai ir diodai atvirkštinei įtampai nuo 500 V;
  • Zenerio diodai, kurių galia 2-3 W, vardinė 15 V;
  • paprasti rezistoriai.

Priklausomai nuo norimo rezultato, laido vyniojimas ant vario pagrindo svyruoja nuo 10 iki 30 apsisukimų. Toliau seka grandinės surinkimas ir maždaug 7 apsisukimų šildytuvo bazinės ritės paruošimas Varinė viela esant 1,5 mm. Jis yra prijungtas prie grandinės, o tada prie elektros.

Amatininkai, susipažinę su suvirinimu ir trifazio transformatoriaus valdymu, gali dar labiau padidinti prietaiso efektyvumą, sumažindami svorį ir dydį. Norėdami tai padaryti, turite suvirinti dviejų vamzdžių pagrindus, kurie tarnaus ir kaip šerdis, ir kaip šildytuvas, ir suvirinti du vamzdžius į korpusą po apvijos, kad būtų tiekiamas ir pašalintas aušinimo skystis.

Pagal diagramas galite greitai surinkti įvairaus galingumo induktorius vandens, metalų šildymui, namo, garažo ir autoserviso šildymui. Taip pat būtina atsiminti veiksmingo tokio tipo šildytuvų aptarnavimo saugos taisykles, nes aušinimo skystis nuteka iš naminis prietaisas gali baigtis gaisru.

Yra tam tikros darbo organizavimo sąlygos:

  • atstumas tarp indukcinio katilo, sienų, elektros prietaisų turi būti ne mažesnis kaip 40 cm, o nuo grindų ir lubų geriau atsitraukti 1 m;
  • naudojant manometrą ir oro išleidimo įtaisą, už išleidimo vamzdžio yra įrengta saugos sistema;
  • Patartina prietaisus naudoti uždarose grandinėse su priverstinė cirkuliacija aušinimo skystis;
  • Galima naudoti plastikiniuose vamzdynuose.

Savarankiškas indukcinių generatorių surinkimas bus nebrangus, bet ir nemokamas, nes reikia pakankamai komponentų gera kokybė. Jei žmogus neturi specialių žinių ir patirties radijo inžinerijos ir suvirinimo srityse, tuomet nereikėtų patiems surinkti šildytuvo dideliam plotui, nes šildymo galia neviršys 2,5 kW.

Tačiau savarankiškas surinkimas Induktorių galima laikyti namų savininko saviugda ir pažangiu mokymu praktikoje. Galite pradėti nuo mažų prietaisų paprastos grandinės, o kadangi veikimo principas sudėtingesniuose įrenginiuose yra tas pats, jie tik prideda papildomi elementai ir dažnio keitiklius, tada žingsnis po žingsnio įvaldyti tai bus lengva ir gana prieinama.

Susisiekus su



Susijusios publikacijos