Budget induction heater. Paano gumawa ng induction heater gamit ang iyong sariling mga kamay mula sa isang welding inverter

Upang mapainit ang isang maliit na bagay na metal sa pulang init o kahit na matunaw ang isang maliit na bagay na metal sa bahay, hindi na kailangang sunugin ang kalan at ilipat ang gasolina - makabagong teknolohiya payagan ang paggamit ng high frequency currents (HF) para sa layuning ito. At ang pinakasimpleng (at pinakakaraniwang) circuit ng induction heater para sa mga metal ay magiging multivibrator batay sa field-effect transistors. Hindi bababa sa mga module na ito ay nakolekta mula sa mga site na Tsino. Susunod, tingnan ang 2 modelo na naiiba sa kapangyarihan at, siyempre, presyo.

ZVS50- isang entry-level induction heating module, ang module ay maaaring paandarin kahit na mula sa mga baterya na may boltahe na hanggang 12 volts, iyon ay, mula sa autonomous na supply ng kuryente, at mula sa power supply ng network. Ang presyo sa www.banggood.com ay humigit-kumulang $8.

  • Input na boltahe: 5-12V
  • Mga sukat ng board: 5.5 x 4 x 2 cm
  • Laki ng coil: haba 2.8, diameter 2 cm

ZVS1000- module para sa induction heating ng mga metal na may mataas na dalas na alon, na may kapangyarihan na hanggang 1000w. Average na presyo $35.

Ang induction heating unit na ito ay gumagamit ng power supply direktang kasalukuyang 12-48 V, maximum na kasalukuyang 20 A, maximum na kapangyarihan 1000 Watt. Maaaring gamitin para sa pagproseso ng maliliit na bahagi: pagpapatigas, pagsusubo at iba pang paggamot sa init. Maaari ding gamitin sa isang tunawan ng tubig upang matunaw ang ginto, pilak, tanso, aluminyo at iba pang mga metal. Mabilis at pare-parehong pag-init, na napaka-maginhawa para sa mga alahas.

  • Coil panloob na diameter: 40mm
  • Taas ng reel: 50mm
  • Sa 48 V walang load kasalukuyang 5 A

Ang mas mataas na boltahe, mas malaki ang kasalukuyang pag-init, at samakatuwid ang kapangyarihan na ipinadala sa metal. Ang coil ay maaaring tumanggap ng isang 40 mm crucible sa loob. Ang aparato ay dapat gamitin kasama ng mga power supply ng naaangkop na kapangyarihan at isang cooling cooler ay dapat na naka-install sa radiator.

Ang laki ng bagay na pinainit sa loob ng induction coil ay hindi maaaring lumampas sa 1/4 ng volume, kung hindi man ay maaaring mangyari ang labis na karga at pagkasunog ng circuit. Bagama't pansamantalang kayang hawakan ng circuit na ito ang 30A - para sa pangmatagalang operasyon ang kasalukuyang hindi dapat lumampas sa 20A para sa ligtas na operasyon.

Ang isang simpleng induction heater ay binubuo ng isang malakas na high-frequency generator at isang low-resistance coil-circuit, na siyang load ng generator.

Ang isang self-excited generator ay bumubuo ng mga pulso batay sa resonant frequency ng circuit. Bilang isang resulta, ang isang malakas na alternating electromagnetic field na may dalas na humigit-kumulang 35 kHz ay ​​lilitaw sa coil.
Kung ang isang core ng conductive material ay inilagay sa gitna ng coil na ito, ang electromagnetic induction ay magaganap sa loob nito. Bilang resulta ng madalas na pagbabago, ang induction na ito ay magdudulot ng eddy currents sa core, na hahantong sa pagpapalabas ng init. Ito ang klasikong prinsipyo ng pag-convert ng electromagnetic energy sa thermal energy.
Ang mga induction heaters ay ginamit sa napakatagal na panahon sa maraming lugar ng produksyon. Sa kanilang tulong, maaari kang gumawa ng hardening, non-contact welding, at pinaka-mahalaga, spot heating, pati na rin ang pagtunaw ng mga materyales.
Ipapakita ko sa iyo ang circuit ng isang simpleng low-voltage induction heater, na naging classic na.


Pasimplehin namin ang circuit na ito nang higit pa at hindi mag-i-install ng zener diodes "D1, D2".
Mga item na kakailanganin mo:
1. 10 kOhm resistors - 2 mga PC.
2. 470 Ohm resistors - 2 mga PC.
3. Schottky diodes 1 A - 2 pcs. (Ang iba ay posible, ang pangunahing bagay ay para sa isang kasalukuyang ng 1 A at high-speed)
4. Field-effect transistors IRF3205 – 2 pcs. (maaari kang kumuha ng iba pang makapangyarihan)
5. Inductor "5+5" - 10 na pagliko gamit ang isang tap mula sa gitna. Ang mas makapal ang wire, mas mabuti. Nakabalot sa isang kahoy na bilog na stick, 3-4 sentimetro ang lapad.
6. Throttle - 25 lumiliko sa isang singsing mula sa isang lumang bloke ng computer.
7. Capacitor 0.47 µF. Mas mainam na kolektahin ang kapasidad na may ilang mga capacitor at para sa isang boltahe ng hindi bababa sa 600 Volts. Sa una ay dinala ko ito sa 400, bilang isang resulta kung saan nagsimula itong uminit, pagkatapos ay pinalitan ko ito ng isang pinagsama-samang dalawa sa serye, ngunit hindi nila ginagawa iyon, wala na ako sa kamay.

Paggawa ng simpleng 12V induction heater




Binubuo ko ang buong circuit gamit ang isang pag-install na naka-mount sa ibabaw, na naghihiwalay sa inductor mula sa buong circuit na may isang bloke. Maipapayo na ilagay ang kapasitor sa malapit sa mga terminal ng coil. Hindi tulad ng sa akin sa halimbawang ito sa pangkalahatan. Nag-install ako ng mga transistor sa mga radiator. Ang buong pag-install ay pinalakas ng isang 12 Volt na baterya.



Maayos itong gumagana. Ang talim ng isang stationery na kutsilyo ay uminit sa pula nang napakabilis. Inirerekomenda ko ang lahat na ulitin ito.
Matapos palitan ang kapasitor hindi na sila nag-init. Ang mga transistor at ang inductor mismo ay umiinit kung patuloy silang gumagana. Para sa isang maikling panahon - halos hindi kritikal.

Sa mga produktong ibinigay para sa pagsusuri, ang pagpipilian ay nahulog sa induction heater na ito. Bakit kailangan ko siya..?

Vortex induction heater. Ang ilang mga salita ng teorya.
“Ang pagpapatakbo ng induction heater ay gumagamit ng enerhiya ng isang electromagnetic field, na sinisipsip at ginagawang init ng pinainit na bagay. Upang makabuo ng magnetic field, ginagamit ang isang inductor, i.e. isang multi-turn cylindrical coil. Ang pagdaan sa inductor na ito, ang isang alternating electric current ay lumilikha ng isang alternating magnetic field sa paligid ng coil.
Kung ang isang pinainit na bagay ay inilagay sa loob ng inductor, ito ay tatagos ng flux ng magnetic induction vector, na patuloy na nagbabago sa paglipas ng panahon. Sa kasong ito, may arises electric field, ang mga linya na kung saan ay patayo sa direksyon ng magnetic flux at gumagalaw sa isang saradong bilog. Salamat sa mga daloy ng puyo ng tubig, ang elektrikal na enerhiya ay nababago sa thermal energy at ang bagay ay uminit.
Kaya, ang elektrikal na enerhiya ng inductor ay inililipat sa bagay nang walang paggamit ng mga contact, tulad ng nangyayari sa mga hurno ng paglaban. Ang resulta thermal energy ay natupok nang mas mahusay, at ang rate ng pag-init ay kapansin-pansing tumataas."
"Ang inductor-blank system ay isang walang core na transpormer kung saan ang inductor ang pangunahing paikot-ikot. Ang workpiece ay parang pangalawang winding, short-circuited. Ang magnetic flux sa pagitan ng mga windings ay sarado sa pamamagitan ng hangin.
Sa mataas na frequency, ang mga eddy current ay inililipad ng magnetic field sa manipis na mga layer ng ibabaw ng workpiece (epekto ng balat), bilang isang resulta kung saan ang kanilang density ay tumataas nang husto at ang workpiece ay uminit. Ang pinagbabatayan na mga layer ng metal ay pinainit dahil sa thermal conductivity. Hindi ang kasalukuyang ang mahalaga, ngunit ang mataas na density ng kasalukuyang. Sa layer ng balat, ang kasalukuyang densidad ay tumataas ng ilang beses na nauugnay sa kasalukuyang density sa workpiece, habang 86.4% ng init ng kabuuang paglabas ng init ay inilabas sa layer ng balat. Ang lalim ng layer ng balat ay nakasalalay sa dalas ng radiation: mas mataas ang dalas, mas manipis ang layer ng balat. Depende din ito sa relatibong magnetic permeability ng materyal na workpiece.
Halimbawa, sa dalas ng 2 MHz, ang lalim ng balat para sa tanso ay humigit-kumulang 0.25 mm, para sa bakal ≈ 0.001 mm.
Ang inductor ay nagiging napakainit sa panahon ng operasyon, dahil sinisipsip nito ang sarili nitong radiation. Bukod dito, sumisipsip ito thermal radiation mula sa isang mainit na workpiece. Gumagawa sila ng mga inductor mula sa mga tubong tanso, pinalamig ng tubig. Ang tubig ay ibinibigay sa pamamagitan ng pagsipsip - tinitiyak nito ang kaligtasan sa kaganapan ng pagka-burnout o iba pang depressurization ng inductor."
Sa aming kaso, ang inductor ay hindi isang tansong tubo, ngunit isang piraso alambreng tanso baluktot sa isang spiral.
Para sa sarili ko, isa lang ang binalangkas ko kapaki-pakinabang na aplikasyon tulad ng isang miniature heater. Nagpapainit at pagkatapos, kung maaari, tumigas ang mga pinatulis na dulo ng lahat ng uri ng mga screwdriver, awl at pick...
Ipinahayag na mga katangian ng pagganap:
- Module power supply: 5-12V
- Mga Dimensyon: 5.5 x 4 x 2 cm (L * W * H)
- Laki ng spool: haba: 7.5cm, diameter: 2.8cm
- Inductor wire diameter:
Itakda:
- module: 1 pc.
- coil: 1 pc.
Wala pa kaming alam tungkol sa kanya. Well, tingnan natin kung ano ang kaya niya at kung natutugunan niya ang aking mga inaasahan...
Dumating ang module sa form na ito.




Mga sukat, bahagyang mas malaki kaysa sa isang kahon ng posporo, hindi binibilang ang mga choke.
Ang lapad ng scarf ay 37 mm.
Ang haba ng scarf ay 55 mm.
Ang taas mula sa ilalim ng mga condenser hanggang sa tuktok ng mga chokes ay 45 mm.


Mga sukat at diameter ng coil.
Haba ng coil - 35 mm.
Diameter - 22 mm.
Wire diameter - 2 mm.
Ang haba ng coil na may mga lead ay 70 mm.
Ang bigat ng binuong istraktura ay 114 gramo.


May mga inskripsiyon sa scarf na may inirerekumendang supply boltahe at polarity nito sa connector.


Sa likod ng scarf mayroong isang connector para sa pagkonekta ng isang coil.


Conder sa ibaba.


Hinangin namin ang module.
Ang scarf mismo ay ginawa nang napakahusay. Nasa ibaba ang isang silk-screen printing ng mga alakdan. Marahil isang uri ng trademark ng tagagawa mga naka-print na circuit board. Ang mga inskripsiyon sa mga transistor ay isinampa. :0)


Gumuhit tayo ng diagram.
Ang scheme ay naging pinakakaraniwan sa Internet. Bagaman ang mga marka ng transistor sa board na ito ay nabura at hindi posible na matukoy ang mga marka ng zener diode, sa pamamagitan ng pag-googling ng isang katulad na circuit ay madaling matagpuan sa Internet. Bagaman medyo posible na ang mga detalye ay bahagyang naiiba, hindi ito mahalaga. Madaling makahanap ng kapalit na analogue sa kaso ng malfunction.


Ginamit ang mga capacitor.


Ngayon tinitipon namin ang lahat, i-screw sa coil at ilapat ang kapangyarihan. Ang asul na LED ay umiilaw.


Agos sa idle.


Agos sa ilalim ng pagkarga. Gumamit ako ng triangular na file ng karayom ​​bilang isang "load".


Ang dalas ng generator sa idle ay 214 kHz, sa ilalim ng pagkarga ay bumababa ito sa 210 kHz.


Isang maikling video ng pag-init sa dulo ng isang triangular na file.


Induction heater gumagana, ngunit kumakain ng marami kapag walang ginagawa.
Ang mga transistor na ibinebenta sa board ay medyo disente ang pag-init, ang board ay nag-aalis ng init sa halip na hindi maganda. Kung babaguhin mo ang board, mag-install ng mas malakas na mga transistor at ilagay ang mga ito sa mga radiator, maaari kang makakuha ng isang pampainit. Na kung ano ang gagawin ko sa malapit na hinaharap.
Irerekomenda ko bang bumili? Marahil oo, ngunit hindi bilang isang gumaganang tapos na produkto, ngunit sa halip bilang isang bersyon ng pagsusuri na may posibilidad ng isang maliit na karagdagan. Well, kung mayroon kang karagdagang pera. :0)

Ang produkto ay ibinigay para sa pagsulat ng isang pagsusuri ng tindahan. Ang pagsusuri ay nai-publish alinsunod sa sugnay 18 ng Mga Panuntunan ng Site.

Balak kong bumili ng +37 Idagdag sa mga Paborito Nagustuhan ko ang pagsusuri +55 +103

Ang induction heating ay isang paraan ng non-contact heating na may high frequency currents (RFH - radio-frequency heating, heating by radio frequency waves) ng mga electrically conductive na materyales.

Paglalarawan ng pamamaraan.

Ang induction heating ay ang pagpainit ng mga materyales mga agos ng kuryente, na sapilitan ng isang alternating magnetic field. Dahil dito, ito ang pag-init ng mga produktong gawa sa mga conductive na materyales (conductor) ng magnetic field ng inductors (mga mapagkukunan ng alternating magnetic field). Ang induction heating ay isinasagawa bilang mga sumusunod. Ang isang electrically conductive (metal, graphite) workpiece ay inilalagay sa isang tinatawag na inductor, na isa o ilang mga liko ng wire (madalas na tanso). Ang mga malalakas na alon ng iba't ibang mga frequency (mula sa sampu-sampung Hz hanggang ilang MHz) ay na-induce sa inductor gamit ang isang espesyal na generator, bilang isang resulta kung saan lumilitaw ang isang electromagnetic field sa paligid ng inductor. Ang electromagnetic field ay nag-uudyok ng mga eddy current sa workpiece. Pinainit ng eddy current ang workpiece sa ilalim ng impluwensya ng init ng Joule (tingnan ang batas ng Joule-Lenz).

Ang inductor-blank system ay isang walang core na transpormer kung saan ang inductor ang pangunahing paikot-ikot. Ang workpiece ay ang pangalawang paikot-ikot, short-circuited. Ang magnetic flux sa pagitan ng mga windings ay sarado sa pamamagitan ng hangin.

Sa mataas na frequency, ang mga eddy current ay inilipat ng magnetic field na sila mismo ay bumubuo sa manipis na mga layer ng ibabaw ng workpiece Δ ​​​​(Surface effect), bilang isang resulta kung saan ang kanilang density ay tumataas nang husto, at ang workpiece ay uminit. Ang pinagbabatayan na mga layer ng metal ay pinainit dahil sa thermal conductivity. Hindi ang kasalukuyang ang mahalaga, ngunit ang mataas na density ng kasalukuyang. Sa layer ng balat Δ, ang kasalukuyang density ay bumababa ng e beses na nauugnay sa kasalukuyang density sa ibabaw ng workpiece, habang ang 86.4% ng init ay inilabas sa layer ng balat (ng kabuuang paglabas ng init. Ang lalim ng layer ng balat depende sa dalas ng radiation: mas mataas ang dalas, ang mas manipis na layer ng balat Ito ay nakasalalay din sa kamag-anak na magnetic permeability μ ng materyal na workpiece.

Para sa iron, cobalt, nickel at magnetic alloys sa mga temperatura sa ibaba ng Curie point, ang μ ay may halaga mula sa ilang daan hanggang sampu-sampung libo. Para sa iba pang mga materyales (natutunaw, mga non-ferrous na metal, likidong low-melting eutectics, graphite, electrolytes, electrically conductive ceramics, atbp.) Ang μ ay humigit-kumulang katumbas ng pagkakaisa.

Halimbawa, sa dalas ng 2 MHz, ang lalim ng balat para sa tanso ay humigit-kumulang 0.25 mm, para sa bakal ≈ 0.001 mm.

Ang inductor ay nagiging napakainit sa panahon ng operasyon, dahil sinisipsip nito ang sarili nitong radiation. Bilang karagdagan, sinisipsip nito ang thermal radiation mula sa mainit na workpiece. Ang mga inductor ay ginawa mula sa mga tubong tanso na pinalamig ng tubig. Ang tubig ay ibinibigay sa pamamagitan ng pagsipsip - tinitiyak nito ang kaligtasan sa kaso ng pagkasunog o iba pang depressurization ng inductor.

Application:
Ultra-clean non-contact na pagtunaw, paghihinang at hinang ng metal.
Pagkuha ng mga prototype ng mga haluang metal.
Baluktot at init na paggamot ng mga bahagi ng makina.
Paggawa ng alahas.
Pagproseso ng maliliit na bahagi na maaaring masira ng apoy ng gas o pag-init ng arko.
Pagpapatigas ng ibabaw.
Pagpapatigas at paggamot ng init ng mga bahagi na may kumplikadong mga hugis.
Pagdidisimpekta ng mga medikal na instrumento.

Mga kalamangan.

Mataas na bilis ng pag-init o pagkatunaw ng anumang electrically conductive material.

Ang pag-init ay posible sa isang proteksiyon na kapaligiran ng gas, sa isang oxidizing (o pagbabawas) na kapaligiran, sa isang non-conducting liquid, o sa isang vacuum.

Pag-init sa mga dingding ng isang proteksiyon na silid na gawa sa salamin, semento, plastik, kahoy - ang mga materyales na ito ay sumisipsip ng electromagnetic radiation nang mahina at nananatiling malamig sa panahon ng operasyon ng pag-install. Ang electrically conductive material lamang ang pinainit - metal (kabilang ang molten), carbon, conductive ceramics, electrolytes, likidong metal, atbp.

Dahil sa mga puwersa ng MHD na lumitaw, ang masinsinang paghahalo ng likidong metal ay nangyayari, hanggang sa pagpapanatiling nakasuspinde sa hangin o isang proteksiyon na gas - ito ay kung paano ang mga ultra-purong haluang metal ay nakukuha sa maliit na dami (levitation melting, natutunaw sa isang electromagnetic crucible) .

Dahil ang pag-init ay isinasagawa sa pamamagitan ng electromagnetic radiation, walang kontaminasyon ng workpiece na may mga produkto ng pagkasunog ng sulo sa kaso ng pag-init ng gas-flame, o sa materyal na elektrod sa kaso ng pag-init ng arko. Ang paglalagay ng mga sample sa isang hindi gumagalaw na kapaligiran ng gas at mataas na rate ng pag-init ay mag-aalis ng scaling.

Dali ng paggamit dahil sa maliit na sukat ng inductor.

Ang inductor ay maaaring gawin ng isang espesyal na hugis - ito ay magpapahintulot sa pare-parehong pagpainit sa buong ibabaw ng bahagi kumplikadong pagsasaayos, nang hindi humahantong sa kanilang pag-warping o lokal na kakulangan ng pag-init.

Madaling isakatuparan ang lokal at pumipili na pagpainit.

Dahil ang pinaka matinding pag-init ay nangyayari sa manipis na itaas na mga layer ng workpiece, at ang mga pinagbabatayan na mga layer ay pinainit nang mas malumanay dahil sa thermal conductivity, ang paraan ay perpekto para sa pagpapatigas ng ibabaw ng mga bahagi (ang core ay nananatiling malapot).

Madaling pag-automate ng kagamitan - mga siklo ng pag-init at paglamig, pagsasaayos at pagpapanatili ng temperatura, pagpapakain at pag-alis ng mga workpiece.

Mga yunit ng induction heating:

Para sa mga pag-install na may operating frequency na hanggang 300 kHz, ginagamit ang mga inverter batay sa IGBT assemblies o MOSFET transistors. Ang ganitong mga pag-install ay idinisenyo para sa pagpainit ng malalaking bahagi. Upang magpainit ng maliliit na bahagi, ginagamit ang mga mataas na frequency (hanggang sa 5 MHz, daluyan at maikling alon), ang mga pag-install ng mataas na dalas ay itinayo sa mga vacuum tube.

Gayundin, para magpainit ng maliliit na bahagi, ang mga high-frequency na installation ay ginagawa gamit ang MOSFET transistors para sa mga operating frequency hanggang 1.7 MHz. Ang pagkontrol sa mga transistor at pagprotekta sa mga ito sa mas mataas na frequency ay nagpapakita ng ilang partikular na kahirapan, kaya ang mas mataas na frequency setting ay medyo mahal pa rin.

Ang inductor para sa pagpainit ng maliliit na bahagi ay maliit sa laki at may mababang inductance, na humahantong sa pagbawas sa kalidad na kadahilanan ng gumaganang oscillatory circuit sa mababang mga frequency at pagbaba sa kahusayan, at nagdudulot din ng panganib sa master oscillator (ang kalidad Ang kadahilanan ng oscillatory circuit ay proporsyonal sa L/C, ang isang oscillatory circuit na may mababang kalidad na kadahilanan ay masyadong mahusay na "pumped" na may enerhiya, bumubuo ng isang maikling circuit sa inductor at hindi pinapagana ang master oscillator). Upang madagdagan ang kalidad na kadahilanan ng oscillatory circuit, dalawang paraan ang ginagamit:
- pagtaas ng dalas ng pagpapatakbo, na humahantong sa mas kumplikado at mamahaling mga pag-install;
- paggamit ng ferromagnetic insert sa inductor; pag-paste ng inductor na may mga panel na gawa sa ferromagnetic material.

Dahil ang inductor ay gumagana nang mas mahusay sa mataas na frequency, ang induction heating ay nakatanggap ng pang-industriya na aplikasyon pagkatapos ng pag-unlad at pagsisimula ng produksyon ng mga high-power generator lamp. Bago ang Unang Digmaang Pandaigdig, limitado ang paggamit ng induction heating. Ang mga generator ng makina na may mataas na dalas (ginagawa ng V.P. Vologdin) o mga pag-install ng spark-discharge ay ginamit bilang mga generator.

Ang generator circuit ay maaaring, sa prinsipyo, maging anumang bagay (multivibrator, RC generator, generator na may independiyenteng paggulo, iba't ibang mga relaxation generator), na nagpapatakbo sa isang load sa anyo ng isang inductor coil at pagkakaroon ng sapat na kapangyarihan. Kinakailangan din na ang dalas ng oscillation ay sapat na mataas.

Halimbawa, upang "i-cut" ang isang bakal na wire na may diameter na 4 mm sa loob ng ilang segundo, kinakailangan ang isang oscillatory power na hindi bababa sa 2 kW sa dalas ng hindi bababa sa 300 kHz.

Ang scheme ay pinili ayon sa mga sumusunod na pamantayan: pagiging maaasahan; katatagan ng panginginig ng boses; katatagan ng kapangyarihan na inilabas sa workpiece; kadalian ng paggawa; kadalian ng pag-setup; minimal na halaga mga bahagi upang mabawasan ang gastos; ang paggamit ng mga bahagi na magkakasamang nagreresulta sa pagbawas sa timbang at sukat, atbp.

Sa loob ng maraming dekada, ginamit ang inductive three-point generator (Hartley generator, autotransformer generator) bilang generator ng mga high-frequency oscillations. puna, circuit batay sa isang inductive loop voltage divider). Ito ay isang self-exciting parallel power supply circuit para sa anode at isang frequency-selective circuit na ginawa sa isang oscillating circuit. Matagumpay itong nagamit at patuloy na ginagamit sa mga laboratoryo, pagawaan ng alahas, mga negosyong pang-industriya, pati na rin sa amateur na pagsasanay. Halimbawa, sa panahon ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig, ang pagpapatigas sa ibabaw ng T-34 tank roller ay isinagawa sa naturang mga pag-install.

Mga disadvantages ng tatlong puntos:

Mababang kahusayan (mas mababa sa 40% kapag gumagamit ng lampara).

Malakas na paglihis ng dalas sa sandali ng pag-init ng mga workpiece mula sa magnetic na materyales sa itaas ng Curie point (≈700C) (mga pagbabago sa μ), na nagbabago sa lalim ng layer ng balat at hindi nahuhulaang nagbabago sa heat treatment mode. Kapag tinatrato ng init ang mga kritikal na bahagi, maaaring hindi ito katanggap-tanggap. Gayundin, ang makapangyarihang mga pag-install ng HDTV ay dapat gumana sa isang makitid na hanay ng mga frequency na pinahihintulutan ng Rossvyazohrankultura, dahil sa mahinang shielding sila ay aktwal na mga radio transmitters at maaaring makagambala sa telebisyon at radio broadcasting, coastal at rescue services.

Kapag nagpapalit ng mga workpiece (halimbawa, mula sa isang mas maliit hanggang sa isang mas malaki), ang inductance ng inductor-workpiece system ay nagbabago, na humahantong din sa isang pagbabago sa dalas at lalim ng layer ng balat.

Kapag pinapalitan ang mga single-turn inductors sa mga multi-turn, sa mas malaki o mas maliit, nagbabago rin ang frequency.

Sa ilalim ng pamumuno ni Babat, Lozinsky at iba pang mga siyentipiko, ang dalawa- at tatlong-circuit na mga generator circuit ay binuo na may mas mataas na kahusayan (hanggang sa 70%) at mas mahusay na mapanatili ang dalas ng pagpapatakbo. Ang prinsipyo ng kanilang operasyon ay ang mga sumusunod. Dahil sa paggamit ng mga pinagsamang circuit at pagpapahina ng koneksyon sa pagitan ng mga ito, ang pagbabago sa inductance ng operating circuit ay hindi nangangailangan ng isang malakas na pagbabago sa dalas ng frequency-setting circuit. Ang mga radio transmitters ay idinisenyo gamit ang parehong prinsipyo.

Ang mga modernong generator ng HDTV ay mga inverter batay sa mga IGBT assemblies o high-power MOSFET transistors, kadalasang ginawa ayon sa isang tulay o half-bridge circuit. Gumana sa mga frequency hanggang 500 kHz. Ang mga pintuan ng transistor ay binuksan gamit ang isang microcontroller control system. Ang control system, depende sa gawain sa kamay, ay nagbibigay-daan sa iyo na awtomatikong humawak

A) pare-pareho ang dalas
b) pare-pareho ang kapangyarihan na inilabas sa workpiece
c) pinakamataas mataas na kahusayan.

Halimbawa, kapag ang isang magnetic na materyal ay pinainit sa itaas ng Curie point, ang kapal ng layer ng balat ay tumataas nang husto, ang kasalukuyang density ay bumababa, at ang workpiece ay nagsisimulang uminit nang mas malala. Ang mga magnetic na katangian ng materyal ay nawawala din at ang proseso ng pagbabalik ng magnetization ay huminto - ang workpiece ay nagsisimulang uminit nang mas malala, ang paglaban ng pagkarga ay biglang bumababa - ito ay maaaring humantong sa "pagkalat" ng generator at pagkabigo nito. Sinusubaybayan ng control system ang paglipat sa Curie point at awtomatikong pinapataas ang frequency kapag biglang bumaba ang load (o binabawasan ang power).

Mga Tala.

Kung maaari, ang inductor ay dapat na matatagpuan malapit sa workpiece hangga't maaari. Hindi lamang nito pinapataas ang density ng electromagnetic field malapit sa workpiece (proporsyonal sa square ng distansya), ngunit pinapataas din nito ang power factor Cos(φ).

Ang pagtaas ng dalas nang husto ay binabawasan ang power factor (proporsyonal sa cube ng frequency).

Kapag nag-iinit ng mga magnetic na materyales, ang karagdagang init ay inilabas din dahil sa pagbabalik ng magnetization sa kanila sa Curie point ay mas mahusay.

Kapag kinakalkula ang isang inductor, kinakailangang isaalang-alang ang inductance ng mga busbar na humahantong sa inductor, na maaaring mas malaki kaysa sa inductance ng inductor mismo (kung ang inductor ay ginawa sa anyo ng isang pagliko ng maliit na diameter o kahit na bahagi ng isang pagliko - isang arko).

Mayroong dalawang kaso ng resonance sa mga oscillatory circuit: boltahe resonance at kasalukuyang resonance.
Parallel oscillatory circuit - kasalukuyang resonance.
Sa kasong ito, ang boltahe sa coil at sa kapasitor ay kapareho ng sa generator. Sa resonance, ang circuit resistance sa pagitan ng mga branching point ay nagiging maximum, at ang kasalukuyang (I total) sa pamamagitan ng load resistance Rн ay magiging minimal (ang kasalukuyang sa loob ng circuit I-1l at I-2s ay mas malaki kaysa sa generator current).

Sa isip, ang loop impedance ay infinity-ang circuit ay hindi kumukuha ng kasalukuyang mula sa pinagmulan. Kapag ang generator frequency ay nagbabago sa anumang direksyon mula sa resonant frequency, ang circuit impedance ay bumababa at ang line current (I total) ay tumataas.

Serye oscillatory circuit - boltahe resonance.

Ang pangunahing tampok ng isang serye resonant circuit ay ang impedance nito ay minimal sa resonance. (ZL + ZC – pinakamababa). Kapag ini-tune ang frequency sa itaas o ibaba ng resonant frequency, tumataas ang impedance.
Konklusyon:
Sa isang parallel circuit sa resonance, ang kasalukuyang sa pamamagitan ng mga terminal ng circuit ay 0 at ang boltahe ay maximum.
Sa isang serye ng circuit, sa kabaligtaran, ang boltahe ay may posibilidad na zero at ang kasalukuyang ay maximum.

Ang artikulo ay kinuha mula sa website http://dic.academic.ru/ at binago sa isang teksto na mas nauunawaan para sa mambabasa ng Prominductor LLC.

Ang mga device na nagpapainit gamit ang kuryente sa halip na gas ay ligtas at maginhawa. Ang ganitong mga heater ay hindi gumagawa ng uling at hindi kanais-nais na amoy, ngunit kumonsumo ng malaking halaga ng kuryente. Ang isang mahusay na solusyon ay ang mag-ipon ng induction heater gamit ang iyong sariling mga kamay. Ito ay parehong nakakatipid ng pera at nag-aambag sa badyet ng pamilya. Mayroong maraming mga simpleng scheme ayon sa kung saan maaari kang mag-ipon ng isang inductor sa iyong sarili.

Upang gawing mas madaling maunawaan ang mga circuit at wastong tipunin ang istraktura, magiging kapaki-pakinabang na tingnan ang kasaysayan ng kuryente. Mga Paraan ng Pag-init mga istrukturang metal Ang electromagnetic current coils ay malawakang ginagamit sa industriyal na produksyon mga kasangkapan sa sambahayan- mga boiler, heater at kalan. Ito ay lumiliko na maaari kang gumawa ng isang gumagana at matibay na induction heater gamit ang iyong sariling mga kamay.

Paano gumagana ang mga device

Paano gumagana ang mga device

Sikat na British siyentipiko XIX Si Faraday ay gumugol ng 9 na taon sa pagsasaliksik upang i-convert ang mga magnetic wave sa kuryente. Noong 1931, isang pagtuklas ang sa wakas ay ginawa, na tinatawag na electromagnetic induction. Ang wire winding ng coil, sa gitna kung saan mayroong isang core ng magnetic metal, ay lumilikha ng magnetic field sa ilalim ng puwersa ng alternating current. Sa ilalim ng impluwensya ng mga daloy ng puyo ng tubig, ang core ay umiinit.

Isang mahalagang nuance - ang pag-init ay magaganap kung alternating current, pagpapakain sa coil, ay babaguhin ang vector at sign ng field sa mataas na frequency.

Ang pagtuklas ni Faraday ay nagsimulang magamit kapwa sa industriya at sa pagmamanupaktura gawang bahay na mga motor at mga electric heater. Ang unang smelter batay sa isang vortex inductor ay binuksan noong 1928 sa Sheffield. Nang maglaon, ang mga pagawaan ng pabrika ay pinainit gamit ang parehong prinsipyo, at upang magpainit ng tubig, ibabaw ng metal tinipon ng mga eksperto ang inductor gamit ang kanilang sariling mga kamay.

Ang diagram ng device noong panahong iyon ay may bisa pa rin ngayon. Ang isang klasikong halimbawa ay isang induction boiler, na naglalaman ng:

  • metal na core;
  • frame;
  • thermal pagkakabukod.

Ang mas kaunting timbang, laki at mas mataas na kahusayan ay nakakamit dahil sa manipis na mga tubo ng bakal na nagsisilbing batayan ng core. Sa mga tile sa kusina, ang inductor ay isang flattened coil na matatagpuan malapit sa hob.

Ang mga tampok ng circuit para sa pagpapabilis ng kasalukuyang dalas ay ang mga sumusunod:

  • ang pang-industriyang dalas ng 50 Hz ay ​​hindi angkop para sa mga kagamitang gawang bahay;
  • direktang koneksyon ng inductor sa network ay hahantong sa ugong at mababang pag-init;
  • ang epektibong pag-init ay isinasagawa sa dalas ng 10 kHz.

Pagpupulong ayon sa mga diagram

Ang sinumang pamilyar sa mga batas ng pisika ay maaaring mag-ipon ng isang inductive heater gamit ang kanilang sariling mga kamay. Ang pagiging kumplikado ng aparato ay mag-iiba depende sa antas ng paghahanda at karanasan ng master.

Mayroong maraming mga video tutorial na maaari mong sundin upang lumikha mahusay na aparato. Halos palaging kinakailangan na gamitin ang mga sumusunod na pangunahing bahagi:

  • bakal na kawad na may diameter na 6−7 mm;
  • tansong kawad para sa inductor;
  • metal mesh (upang hawakan ang kawad sa loob ng pabahay);
  • mga adaptor;
  • mga tubo para sa katawan (plastik o bakal);
  • high frequency inverter.

Ito ay sapat na upang mag-ipon ng isang induction coil gamit ang iyong sariling mga kamay, at ito ang nasa puso ng agarang pampainit ng tubig. Matapos ihanda ang mga kinakailangang elemento Maaari mong lapitan ang proseso ng pagmamanupaktura ng device nang direkta:

  • gupitin ang wire sa mga piraso ng 6-7 cm;
  • takpan ng metal mesh panloob na bahagi mga tubo at punan ang kawad sa itaas;
  • katulad na isara ang butas ng tubo mula sa labas;
  • wind copper wire sa paligid ng plastic body ng hindi bababa sa 90 beses para sa isang coil;
  • ipasok ang istraktura sa sistema ng pag-init;
  • Gamit ang isang inverter, ikonekta ang coil sa kuryente.

Maipapayo na i-ground muna ang inverter at maghanda ng antifreeze o tubig.

Gamit ang isang katulad na algorithm, maaari mong madaling mag-ipon ng isang induction boiler, kung saan dapat mong:

  • gupitin ang mga blangko mula sa bakal na tubo 25 by 45 mm na may pader na hindi hihigit sa 2 mm;
  • hinangin ang mga ito nang sama-sama, pagkonekta sa kanila na may mas maliit na diameters;
  • hinangin mga takip na bakal sa mga dulo at mag-drill ng mga butas para sa mga sinulid na tubo;
  • gumawa ng isang mount para sa isang induction stove sa pamamagitan ng hinang dalawang sulok sa isang gilid;
  • ipasok libangan sa bracket mula sa mga sulok at kumonekta sa power supply;
  • magdagdag ng coolant sa system at i-on ang heating.

Maraming inductors ang gumagana sa lakas na hindi mas mataas kaysa sa 2 - 2.5 kW. Ang ganitong mga heater ay idinisenyo para sa isang silid na 20 - 25 m². Kung ang generator ay ginagamit sa isang serbisyo ng kotse, maaari mo itong ikonekta sa isang welding machine, ngunit Mahalagang isaalang-alang ang ilang mga nuances:

  • Kailangan mo ng alternating current, hindi direct current tulad ng inverter. Welding machine ay kailangang suriin para sa pagkakaroon ng mga punto kung saan ang boltahe ay walang direktang direksyon.
  • Ang bilang ng mga pagliko sa isang mas malaking cross-section na wire ay pinili sa pamamagitan ng mathematical na pagkalkula.
  • Ang paglamig ng mga elemento ng operating ay kinakailangan.

Paglikha ng mga sopistikadong aparato

Ang paggawa ng pag-install ng pagpainit ng HDTV gamit ang iyong sariling mga kamay ay mas mahirap, ngunit magagawa ito ng mga radio amateur, dahil upang tipunin ito kakailanganin mo ng isang multivibrator circuit. Ang prinsipyo ng operasyon ay magkatulad - ang mga eddy na alon na nagmumula sa pakikipag-ugnayan ng metal filler sa gitna ng coil at ang sarili nitong mataas na magnetic field ay nagpapainit sa ibabaw.

Disenyo ng mga pag-install ng HDTV

Dahil kahit na ang mga maliliit na coils ay gumagawa ng isang kasalukuyang ng tungkol sa 100 A, isang resonating capacitance ay kailangang konektado sa kanila upang balansehin ang induction draft. Mayroong 2 uri ng mga gumaganang circuit para sa pagpainit ng HDTV sa 12 V:

  • konektado sa mains power.

  • naka-target na elektrikal;
  • konektado sa mains power.

Sa unang kaso, ang pag-install ng mini HDTV ay maaaring tipunin sa loob ng isang oras. Kahit na walang 220 V network, maaari mong gamitin ang naturang generator kahit saan, hangga't mayroon kang mga baterya ng kotse bilang mga mapagkukunan ng kuryente. Siyempre, hindi ito sapat na makapangyarihan upang matunaw ang metal, ngunit maaari itong magpainit mataas na temperatura kinakailangan para sa maliliit na trabaho, tulad ng mga kutsilyo sa pagpainit at mga screwdriver sa ng kulay asul. Upang gawin ito kailangan mong bilhin:

  • field effect transistors BUZ11, IRFP460, IRFP240;
  • baterya ng kotse mula sa 70 A/h;
  • mataas na boltahe capacitors.

Ang kasalukuyang ng 11 A power supply ay bumababa sa 6 A sa panahon ng pag-init dahil sa metal resistance, ngunit ang pangangailangan para sa makapal na mga wire na makatiis sa isang kasalukuyang ng 11-12 A ay nananatiling upang maiwasan ang overheating.

Ang pangalawang circuit para sa isang induction heating installation sa isang plastic case ay mas kumplikado, batay sa IR2153 driver, ngunit ito ay mas maginhawang gamitin ito upang bumuo ng isang resonance ng 100k sa pamamagitan ng regulator. Ang circuit ay dapat na kontrolin sa pamamagitan ng isang network adapter na may boltahe na 12 V o higit pa Ang power section ay maaaring direktang konektado sa pangunahing network ng 220 V gamit ang isang diode bridge. Ang dalas ng resonance ay 30 kHz. Kakailanganin ang mga sumusunod na item:

  • 10 mm ferrite core at 20 turns inductor;
  • tansong tubo bilang isang HDTV coil ng 25 lumiliko sa isang 5-8 cm mandrel;
  • mga capacitor 250 V.

Mga pampainit ng vortex

Isang mas malakas na pag-install na may kakayahang magpainit ng mga bolt hanggang sa kulay dilaw, ay maaaring tipunin ayon sa isang simpleng pamamaraan. Ngunit sa panahon ng operasyon, ang henerasyon ng init ay magiging malaki, kaya inirerekomenda na mag-install ng mga radiator sa mga transistors. Kakailanganin mo rin ang isang choke, na maaari mong hiramin mula sa power supply ng anumang computer, at ang mga sumusunod na pantulong na materyales:

  • bakal ferromagnetic wire;
  • tansong kawad 1.5 mm;
  • field-effect transistors at diodes para sa reverse boltahe mula sa 500 V;
  • Zener diodes na may kapangyarihan na 2-3 W, na na-rate sa 15 V;
  • simpleng resistors.

Depende sa nais na resulta, ang pag-ikot ng wire sa isang base ng tanso ay mula 10 hanggang 30 na pagliko. Susunod ay ang pagpupulong ng circuit at ang paghahanda ng base coil ng heater ng humigit-kumulang 7 liko alambreng tanso sa 1.5 mm. Ito ay konektado sa circuit at pagkatapos ay sa kuryente.

Ang mga craftsmen na pamilyar sa welding at pagpapatakbo ng isang three-phase transpormer ay maaaring higit pang mapataas ang kahusayan ng aparato habang binabawasan ang timbang at laki. Upang gawin ito, kailangan mong hinangin ang mga base ng dalawang tubo, na magsisilbing parehong core at isang pampainit, at hinangin ang dalawang tubo sa pabahay pagkatapos ng paikot-ikot upang matustusan at alisin ang coolant.

Batay sa mga diagram, maaari mong mabilis na mag-ipon ng mga inductors ng iba't ibang mga kapangyarihan para sa pagpainit ng tubig, mga metal, pagpainit ng isang bahay, garahe at sentro ng serbisyo ng kotse. Kinakailangan din na tandaan ang mga panuntunan sa kaligtasan para sa epektibong serbisyo ng mga heater ng ganitong uri, dahil ang pagtagas ng coolant mula sa gawang bahay na aparato maaaring mauwi sa apoy.

Mayroong ilang mga kundisyon para sa pag-aayos ng trabaho:

  • ang distansya sa pagitan ng induction boiler, mga dingding, mga de-koryenteng kasangkapan ay dapat na hindi bababa sa 40 cm, at mas mahusay na umatras ng 1 m mula sa sahig at kisame;
  • gamit ang isang pressure gauge at isang air release device, isang sistema ng kaligtasan ay ibinigay sa likod ng outlet pipe;
  • Maipapayo na gamitin ang mga device sa mga closed circuit na may sapilitang sirkulasyon coolant;
  • Maaaring gamitin sa mga plastic pipeline.

Ang self-assembly ng mga induction generator ay magiging mura, ngunit hindi rin libre, dahil kailangan mo ng sapat na mga bahagi Magandang kalidad. Kung ang isang tao ay walang espesyal na kaalaman at karanasan sa radio engineering at welding, hindi ka dapat mag-ipon ng pampainit para sa isang malaking lugar sa iyong sarili, dahil ang kapangyarihan ng pag-init ay hindi lalampas sa 2.5 kW.

Gayunpaman pagpupulong sa sarili Ang inductor ay maaaring ituring bilang self-education at advanced na pagsasanay ng may-ari ng bahay sa pagsasanay. Maaari kang magsimula sa maliliit na appliances mga simpleng circuit, at dahil ang prinsipyo ng pagpapatakbo sa mas kumplikadong mga aparato ay pareho, nagdaragdag lamang sila karagdagang elemento at mga frequency converter, kung gayon ang pag-master nito nang sunud-sunod ay magiging madali at medyo abot-kaya.

Sa pakikipag-ugnayan sa



Mga kaugnay na publikasyon