Bütçe indüksiyonlu ısıtıcı. Bir kaynak invertöründen kendi ellerinizle indüksiyonlu ısıtıcı nasıl yapılır

Evde küçük bir metal nesneyi kırmızıya kadar ısıtmak veya hatta küçük bir metal nesneyi eritmek için sobayı yakmak ve yakıtı aktarmak hiç de gerekli değildir - modern teknolojiler bu amaçla yüksek frekanslı akımların (HF) kullanılmasına izin verir. Ve metaller için bir endüksiyonlu ısıtıcının en basit (ve en yaygın) devresi, alan etkili transistörlere dayalı bir multivibratör olacaktır. En azından bu modüller Çin sitelerinden toplanıyor. Daha sonra, güç ve elbette fiyat açısından farklılık gösteren 2 modele bakın.

ZVS50- giriş seviyesi bir indüksiyonlu ısıtma modülü, modül 12 volta kadar voltajı olan pillerden bile çalıştırılabilir, yani otonom güç kaynağı ve ağ güç kaynağından. Www.banggood.com'daki fiyatı yaklaşık 8$'dır.

  • Giriş voltajı: 5-12V
  • Tahta boyutları: 5,5 x 4 x 2 cm
  • Bobin boyutu: uzunluk 2,8, çap 2 cm

ZVS1000- 1000w'a kadar güce sahip, yüksek frekanslı akımlarla metallerin indüksiyonla ısıtılması için modül. Ortalama fiyat 35$.

Bu indüksiyonlu ısıtma ünitesi güç kaynağı kullanır doğru akım 12-48 V, maksimum akım 20 A, maksimum güç 1000 Watt. Küçük parçaların işlenmesi için kullanılabilir: sertleştirme, tavlama ve diğer ısıl işlemler. Altın, gümüş, bakır, alüminyum ve diğer metalleri eritmek için potayla birlikte de kullanılabilir. Kuyumcular için çok uygun olan hızlı ve düzgün ısıtma.

  • Bobin iç çapı: 40mm
  • Makara yüksekliği: 50mm
  • 48 V'de yüksüz akım 5 A

Gerilim ne kadar yüksek olursa, ısıtma akımı ve dolayısıyla metale iletilen güç de o kadar büyük olur. Bobin içerisine 40 mm'lik bir pota sığabilir. Cihaz uygun güçte güç kaynakları ile kullanılmalı ve radyatöre soğutucu soğutucu takılmalıdır.

İndüksiyon bobini içerisinde ısıtılan cismin boyutu hacminin 1/4'ünü geçemez, aksi takdirde devrede aşırı yüklenme ve yanma meydana gelebilir. Her ne kadar bu devre geçici olarak 30A'yı kaldırabilse de, uzun süreli çalışmada güvenli çalışma için akımın 20A'yı geçmemesi gerekir.

Basit bir endüksiyonlu ısıtıcı, güçlü bir yüksek frekanslı jeneratör ve jeneratörün yükü olan düşük dirençli bir bobin devresinden oluşur.

Kendiliğinden uyarılan bir jeneratör, devrenin rezonans frekansına bağlı olarak darbeler üretir. Sonuç olarak, bobinde yaklaşık 35 kHz frekansında güçlü bir alternatif elektromanyetik alan belirir.
Bu bobinin merkezine iletken malzemeden bir çekirdek yerleştirilirse, içinde elektromanyetik indüksiyon meydana gelecektir. Sık değişimlerin bir sonucu olarak, bu indüksiyon çekirdekte girdap akımlarına neden olacak ve bu da ısının açığa çıkmasına neden olacaktır. Bu, elektromanyetik enerjiyi termal enerjiye dönüştürmenin klasik prensibidir.
İndüksiyon ısıtıcılar üretimin birçok alanında çok uzun zamandır kullanılmaktadır. Onların yardımıyla sertleştirme, temassız kaynak ve en önemlisi nokta ısıtma ve malzemelerin eritilmesi yapılabilir.
Size zaten klasik hale gelen basit bir düşük voltajlı endüksiyonlu ısıtıcının devresini göstereceğim.


Bu devreyi daha da basitleştireceğiz ve “D1, D2” zener diyotlarını takmayacağız.
İhtiyacınız olacak öğeler:
1. 10 kOhm dirençler – 2 adet.
2. 470 Ohm dirençler – 2 adet.
3. Schottky diyotlar 1 A – 2 adet. (Diğerleri de mümkündür, asıl önemli olan 1 A akım ve yüksek hız içindir)
4. Alan etkili transistörler IRF3205 – 2 adet. (diğer güçlü olanları alabilirsiniz)
5. İndüktör “5+5” - ortadan bir dokunuşla 10 tur. Tel ne kadar kalın olursa o kadar iyidir. Çapı 3-4 santimetre olan tahta yuvarlak bir çubuğa sarılır.
6. Gaz - 25, eski bir bilgisayar bloğundan bir halkayı açar.
7. Kondansatör 0,47 µF. Kapasitansı birkaç kapasitörle ve en az 600 Volt voltajla toplamak daha iyidir. İlk başta 400'e çıkardım, bunun sonucunda ısınmaya başladı, sonra onu seri olarak ikili kompozitle değiştirdim ama bunu yapmıyorlar, elimde artık kalmadı.

Basit bir 12V indüksiyonlu ısıtıcı yapımı




İndüktörü tüm devreden bir blokla ayırarak tüm devreyi yüzeye monte bir kurulum kullanarak monte ettim. Kapasitörün bobin terminallerinin yakınına yerleştirilmesi tavsiye edilir. Genel olarak bu örnekteki benimki gibi değil. Radyatörlere transistör taktım. Kurulumun tamamı 12 Volt'luk bir pille çalıştırıldı.



Harika çalışıyor. Kırtasiye bıçağının bıçağı çok çabuk kırmızıya ısınır. Herkesin tekrar etmesini tavsiye ederim.
Kondansatörü değiştirdikten sonra artık ısınmadılar. Transistörler ve indüktör sürekli çalışırsa ısınır. Kısa bir süre için - neredeyse kritik değil.

İnceleme için sağlanan ürünlerden seçim bu endüksiyonlu ısıtıcıya düştü. Ona neden ihtiyacım var?

Vorteks indüksiyonlu ısıtıcı. Birkaç kelime teori.
“İndüksiyonlu ısıtıcının çalışması, ısıtılan nesnenin emdiği ve ısıya dönüştürdüğü elektromanyetik alanın enerjisini kullanır. Manyetik alan oluşturmak için bir indüktör, yani çok turlu silindirik bir bobin kullanılır. Bu indüktörden geçen alternatif bir elektrik akımı, bobinin etrafında alternatif bir manyetik alan oluşturur.
İndüktörün içine ısıtılmış bir nesne yerleştirilirse, zamanla sürekli değişen manyetik indüksiyon vektörünün akısı bu nesneye nüfuz edecektir. Bu durumda ortaya çıkar Elektrik alanıçizgileri manyetik akının yönüne dik olan ve kapalı bir daire içinde hareket eden. Bu girdap akışları sayesinde elektrik enerjisi termal enerjiye dönüşür ve cisim ısınır.
Böylece indüktörün elektrik enerjisi, direnç fırınlarında olduğu gibi kontaklar kullanılmadan cisme aktarılır. Sonuç olarak Termal enerji daha verimli tüketiliyor ve ısıtma hızı gözle görülür şekilde artıyor.”
“Boş indüktör sistemi, indüktörün birincil sargı olduğu çekirdeksiz bir transformatördür. İş parçası kısa devre edilmiş ikincil bir sargıya benzer. Sargılar arasındaki manyetik akı hava yoluyla kapatılır.
Yüksek frekanslarda girdap akımları, manyetik alan iş parçasının ince yüzey katmanlarına (cilt etkisi), bunun sonucunda yoğunlukları keskin bir şekilde artar ve iş parçası ısınır. Alttaki metal katmanları termal iletkenlik nedeniyle ısıtılır. Önemli olan akım değil, yüksek akım yoğunluğudur. Deri tabakasında akım yoğunluğu, iş parçasındaki akım yoğunluğuna göre birkaç kat artarken, toplam ısı salınımının ısısının %86,4'ü deri tabakasında açığa çıkar. Cilt katmanının derinliği radyasyon frekansına bağlıdır: frekans ne kadar yüksek olursa cilt katmanı o kadar ince olur. Bu aynı zamanda iş parçası malzemesinin göreceli manyetik geçirgenliğine de bağlıdır.
Örneğin, 2 MHz frekansında bakır için yüzey derinliği yaklaşık 0,25 mm, demir için ise ≈ 0,001 mm'dir.
İndüktör çalışma sırasında kendi radyasyonunu emdiği için çok ısınır. Üstelik emer termal radyasyon sıcak bir iş parçasından. İndüktörler yapıyorlar bakır borular, su ile soğutulur. Su emme yoluyla sağlanır; bu, indüktörün yanması veya başka bir basınç kaybı durumunda güvenliği sağlar."
Bizim durumumuzda indüktör bakır bir boru değil, bir parçadır. bakır kablo bir spiral şeklinde bükülmüş.
Kendim için şahsen tek bir şeyin ana hatlarını çizdim faydalı uygulama böyle minyatür bir ısıtıcı. Isınmak ve ardından mümkünse her türlü tornavida, bız ve kazmaların sivri uçlarını sertleştirmek...
Beyan edilen performans özellikleri:
- Modül güç kaynağı: 5-12V
- Boyutlar: 5,5 x 4 x 2 cm (U * G * Y)
- Makara boyutu: uzunluk: 7,5 cm, çap: 2,8 cm
- İndüktör tel çapı:
Ayarlamak:
- modül: 1 adet.
- bobin: 1 adet.
Henüz onun hakkında daha fazla bir şey bilmiyoruz. Peki, neler yapabileceğini ve beklentilerimi karşılayıp karşılamadığını kontrol edelim...
Modül bu formda geldi.




Boyutlar, kibrit kutusundan biraz daha büyük, şoklar hariç.
Eşarpın genişliği 37 mm'dir.
Eşarpın uzunluğu 55 mm'dir.
Kondansatörlerin alt kısmından bobinlerin tepesine kadar olan yükseklik 45 mm'dir.


Bobinin boyutları ve çapı.
Bobin uzunluğu - 35 mm.
Çap - 22 mm.
Tel çapı - 2 mm.
Bobinin kablolarla birlikte uzunluğu 70 mm'dir.
Birleştirilmiş yapının ağırlığı 114 gramdır.


Eşarp üzerinde önerilen besleme voltajı ve konnektör üzerindeki polaritesi ile ilgili yazılar bulunmaktadır.


Eşarpın arkasında bobini bağlamak için bir konektör bulunur.


Aşağıda Conder'lar var.


Modülü lehimliyoruz.
Eşarpın kendisi çok iyi yapılmış. Aşağıda akreplerin serigrafi baskısı bulunmaktadır. Muhtemelen bir çeşit üreticinin ticari markası baskılı devre kartı. Transistörlerin üzerindeki yazılar silinmiştir. :0)


Bir diyagram çizelim.
Planın internette en yaygın olduğu ortaya çıktı. Bu kart üzerindeki transistör işaretleri silinmiş ve zener diyot işaretlerini çözmek mümkün olmasa da benzer bir devreyi Google'da araştırarak internette kolaylıkla bulabilirsiniz. Detayların biraz farklı olması oldukça muhtemel olsa da, önemli değil. Arıza durumunda yedek bir analog bulmak kolaydır.


Kondansatörler kullanıldı.


Şimdi her şeyi birleştiriyoruz, bobini vidalıyoruz ve güç uyguluyoruz. Mavi LED yanar.


Yüksüz akımlar.


Yük altındaki akımlar. “Yük” olarak üçgen bir iğne eğesi kullandım.


Jeneratörün frekansı rölantide 214 kHz, yük altında 210 kHz'e düşer.


Üçgen bir dosyanın ucunun ısıtılmasını gösteren kısa bir video.


İndüksiyon ısıtıcısıÇalışıyor ama boştayken çok yiyor.
Kart üzerine lehimlenen transistörler oldukça iyi ısınıyor, kart ısıyı oldukça zayıf bir şekilde dağıtıyor. Kartı değiştirirseniz, daha güçlü transistörler takıp radyatörlerin üzerine yerleştirirseniz oldukça ısıtıcı elde edebilirsiniz. Yakın gelecekte yapacağım şey de bu.
Satın almayı tavsiye eder miyim? Muhtemelen evet, ancak çalışan bir bitmiş ürün olarak değil, daha ziyade küçük bir ekleme olasılığı olan bir değerlendirme versiyonu olarak. Tabii fazladan paran varsa. :0)

Ürün mağaza tarafından yorum yazılması için sağlandı. İnceleme Site Kuralları'nın 18. maddesine uygun olarak yayınlandı.

+37 almayı planlıyorum Favorilere ekle İncelemeyi beğendim +55 +103

İndüksiyonla ısıtma, elektriksel olarak iletken malzemelerin yüksek frekanslı akımlarla (RFH - radyo frekansıyla ısıtma, radyo frekansı dalgalarıyla ısıtma) temassız ısıtılması yöntemidir.

Yöntemin açıklaması.

İndüksiyonla ısıtma, malzemelerin ısıtılmasıdır. elektrik akımları Alternatif bir manyetik alan tarafından indüklenenler. Sonuç olarak, bu, iletken malzemelerden (iletkenler) yapılmış ürünlerin indüktörlerin manyetik alanı (alternatif manyetik alan kaynakları) tarafından ısıtılmasıdır. İndüksiyonla ısıtma aşağıdaki gibi gerçekleştirilir. Elektriksel olarak iletken (metal, grafit) bir iş parçası, bir veya birkaç tur telden (çoğunlukla bakır) oluşan indüktör adı verilen bir şeye yerleştirilir. Özel bir jeneratör kullanılarak indüktörde çeşitli frekanslarda (onlarca Hz'den birkaç MHz'e kadar) güçlü akımlar indüklenir, bunun sonucunda indüktörün etrafında bir elektromanyetik alan ortaya çıkar. Elektromanyetik alan iş parçasında girdap akımlarına neden olur. Girdap akımları iş parçasını Joule ısısının etkisi altında ısıtır (bkz. Joule-Lenz yasası).

Endüktör-boş sistemi, endüktörün birincil sargı olduğu çekirdeksiz bir transformatördür. İş parçası kısa devre edilmiş ikincil sargıdır. Sargılar arasındaki manyetik akı hava yoluyla kapatılır.

Yüksek frekanslarda, girdap akımları, kendilerinin oluşturdukları manyetik alan tarafından iş parçasının ince yüzey katmanlarına Δ (Yüzey etkisi) kaydırılır, bunun sonucunda yoğunlukları keskin bir şekilde artar ve iş parçası ısınır. Alttaki metal katmanları termal iletkenlik nedeniyle ısıtılır. Önemli olan akım değil, yüksek akım yoğunluğudur. Kaplama katmanı Δ'da, akım yoğunluğu iş parçası yüzeyindeki akım yoğunluğuna göre e kat azalırken, ısının %86,4'ü kaplama katmanında (toplam ısı salınımının) açığa çıkar. Kaplama katmanının derinliği radyasyon frekansına bağlıdır: frekans ne kadar yüksek olursa, yüzey tabakası o kadar ince olur. Bu aynı zamanda iş parçası malzemesinin bağıl manyetik geçirgenliğine de bağlıdır.

Curie noktasının altındaki sıcaklıklarda demir, kobalt, nikel ve manyetik alaşımlar için μ birkaç yüz ila onbinlerce arasında bir değere sahiptir. Diğer malzemeler için (eriyikler, demir dışı metaller, sıvı düşük erime noktalı ötektikler, grafit, elektrolitler, elektriksel olarak iletken seramikler vb.) μ yaklaşık olarak birliğe eşittir.

Örneğin, 2 MHz frekansında bakır için yüzey derinliği yaklaşık 0,25 mm, demir için ise ≈ 0,001 mm'dir.

İndüktör çalışma sırasında kendi radyasyonunu emdiği için çok ısınır. Ayrıca sıcak iş parçasından gelen termal radyasyonu emer. İndüktörler su ile soğutulan bakır borulardan yapılır. Su emme yoluyla sağlanır - bu, indüktörün yanması veya başka bir basınç kaybı durumunda güvenliği sağlar.

Başvuru:
Metalin ultra temiz, temassız eritilmesi, lehimlenmesi ve kaynaklanması.
Alaşımların prototiplerinin elde edilmesi.
Makine parçalarının bükülmesi ve ısıl işlemi.
Takı yapımı.
Gaz alevi veya ark ısınmasından zarar görebilecek küçük parçaların işlenmesi.
Yüzey sertleştirme.
Karmaşık şekilli parçaların sertleştirilmesi ve ısıl işlemi.
Tıbbi aletlerin dezenfeksiyonu.

Avantajlar.

Elektriksel olarak iletken herhangi bir malzemenin yüksek hızda ısıtılması veya eritilmesi.

Isıtma, koruyucu bir gaz atmosferinde, oksitleyici (veya indirgeyici) bir ortamda, iletken olmayan bir sıvıda veya vakumda mümkündür.

Cam, çimento, plastik, ahşaptan yapılmış koruyucu bir odanın duvarlarından ısıtma - bu malzemeler elektromanyetik radyasyonu çok zayıf bir şekilde emer ve kurulumun çalışması sırasında soğuk kalır. Yalnızca elektriksel olarak iletken malzemeler ısıtılır - metal (erimiş dahil), karbon, iletken seramikler, elektrolitler, sıvı metaller vb.

Ortaya çıkan MHD kuvvetleri nedeniyle, sıvı metalin havada veya koruyucu bir gazda asılı kalmasına kadar yoğun bir şekilde karışması meydana gelir - bu, küçük miktarlarda ultra saf alaşımların nasıl elde edildiğidir (havaya kaldırma erimesi, elektromanyetik potada erime). .

Isıtma elektromanyetik radyasyon yoluyla gerçekleştirildiğinden, iş parçasının gaz alevli ısıtma durumunda torç yanma ürünleriyle veya ark ısıtması durumunda elektrot malzemesiyle kirlenmesi söz konusu değildir. Numunelerin inert bir gaz atmosferine ve yüksek ısıtma hızlarına yerleştirilmesi kireçlenmeyi ortadan kaldıracaktır.

İndüktörün küçük boyutu nedeniyle kullanım kolaylığı.

İndüktör özel bir şekilde yapılabilir - bu, parçanın tüm yüzeyi üzerinde eşit bir ısıtmaya olanak tanır karmaşık konfigürasyon, bükülmelerine veya yerel ısınma eksikliğine yol açmadan.

Yerel ve seçici ısıtmanın gerçekleştirilmesi kolaydır.

En yoğun ısınma iş parçasının ince üst katmanlarında meydana geldiğinden ve alt katmanlar ısıl iletkenlik nedeniyle daha yumuşak bir şekilde ısıtıldığından, bu yöntem parçaların yüzey sertleşmesi için idealdir (çekirdek viskoz kalır).

Ekipmanın kolay otomasyonu - ısıtma ve soğutma döngüleri, sıcaklık ayarı ve bakımı, iş parçalarının beslenmesi ve çıkarılması.

İndüksiyonlu ısıtma üniteleri:

300 kHz'e kadar çalışma frekansına sahip kurulumlar için IGBT düzeneklerini veya MOSFET transistörlerini temel alan invertörler kullanılır. Bu tür kurulumlar büyük parçaların ısıtılması için tasarlanmıştır. Küçük parçaları ısıtmak için yüksek frekanslar kullanılır (5 MHz'e kadar, orta ve kısa dalgalar), vakum tüpleri üzerine yüksek frekanslı kurulumlar yapılır.

Ayrıca, küçük parçaları ısıtmak için, 1,7 MHz'e kadar çalışma frekansları için MOSFET transistörleri kullanılarak yüksek frekanslı tesisler inşa edilmektedir. Transistörleri kontrol etmek ve onları daha yüksek frekanslarda korumak bazı zorluklar yaratır, dolayısıyla daha yüksek frekans ayarları hala oldukça pahalıdır.

Küçük parçaları ısıtmak için kullanılan indüktörün boyutu küçüktür ve endüktansı düşüktür, bu da düşük frekanslarda çalışan salınım devresinin kalite faktörünün azalmasına ve verimliliğin düşmesine neden olur ve aynı zamanda ana osilatör için tehlike oluşturur (kalite). Salınım devresinin faktörü L/C ile orantılıdır, düşük kalite faktörüne sahip bir salınım devresi çok iyi enerjiyle "pompalanır", indüktörde kısa devre oluşturur ve ana osilatörü devre dışı bırakır). Salınım devresinin kalite faktörünü arttırmak için iki yol kullanılır:
- daha karmaşık ve pahalı kurulumlara yol açan çalışma frekansının arttırılması;
- indüktörde ferromanyetik uçların kullanılması; indüktörün ferromanyetik malzemeden yapılmış panellerle yapıştırılması.

İndüktör yüksek frekanslarda en verimli şekilde çalıştığından, indüksiyonla ısıtma, yüksek güçlü jeneratör lambalarının geliştirilmesi ve üretimine başlanmasından sonra endüstriyel uygulama kazanmıştır. Birinci Dünya Savaşı'ndan önce indüksiyonla ısıtmanın kullanımı sınırlıydı. Daha sonra jeneratör olarak yüksek frekanslı makine jeneratörleri (V.P. Vologdin'in çalışmaları) veya kıvılcım deşarj tesisatları kullanıldı.

Jeneratör devresi prensipte herhangi bir şey olabilir (multivibratör, RC jeneratörü, bağımsız uyarımlı jeneratör, çeşitli gevşeme jeneratörleri), bir indüktör bobini şeklinde bir yük üzerinde çalışan ve yeterli güce sahip. Salınım frekansının yeterince yüksek olması da gereklidir.

Örneğin, 4 mm çapındaki bir çelik teli birkaç saniyede "kesmek" için, en az 300 kHz frekansta en az 2 kW'lık bir salınım gücü gerekir.

Şema aşağıdaki kriterlere göre seçilir: güvenilirlik; titreşim kararlılığı; iş parçasında açığa çıkan gücün stabilitesi; üretim kolaylığı; kurulum kolaylığı; minimum miktar maliyeti düşürecek parçalar; birlikte ağırlık ve boyutlarda azalma vb. sağlayan parçaların kullanılması.

Onlarca yıldır, yüksek frekanslı salınımların jeneratörü olarak endüktif üç noktalı bir jeneratör (Hartley jeneratörü, ototransformer jeneratör) kullanıldı. geri bildirim, endüktif döngü voltaj bölücüsüne dayanan devre). Bu, anot için kendi kendini uyaran bir paralel güç kaynağı devresi ve salınımlı bir devre üzerinde yapılan frekans seçici bir devredir. Laboratuvarlarda, kuyumcu atölyelerinde, başarı ile kullanılmış ve kullanılmaya devam etmektedir. endüstriyel Girişimcilik amatör pratikte olduğu gibi. Örneğin İkinci Dünya Savaşı sırasında bu tür tesislerde T-34 tank silindirlerinin yüzey sertleştirmesi gerçekleştirildi.

Üç puanın dezavantajları:

Düşük verimlilik (lamba kullanıldığında %40'tan az).

İş parçalarının ısıtılması anında güçlü frekans sapması manyetik malzemeler Curie noktasının (≈700C) üzerinde (μ değişiklikleri), bu da cilt katmanının derinliğini değiştirir ve ısıl işlem modunu tahmin edilemeyecek şekilde değiştirir. Kritik parçalara ısıl işlem uygulanırken bu kabul edilemez olabilir. Ayrıca, güçlü HDTV kurulumları Rossvyazohrankultura'nın izin verdiği dar bir frekans aralığında çalışmalıdır, çünkü zayıf korumayla bunlar aslında radyo vericileridir ve televizyon ve radyo yayınlarına, kıyı ve kurtarma hizmetlerine müdahale edebilirler.

İş parçalarını değiştirirken (örneğin, küçükten büyüğe), indüktör-iş parçası sisteminin endüktansı değişir, bu da cilt katmanının frekansında ve derinliğinde bir değişikliğe yol açar.

Tek turlu indüktörleri çok turlu olanlara, daha büyük veya daha küçük olanlara değiştirirken frekans da değişir.

Babat, Lozinsky ve diğer bilim adamlarının öncülüğünde, daha yüksek verime (% 70'e kadar) sahip olan ve ayrıca çalışma frekansını daha iyi koruyan iki ve üç devreli jeneratör devreleri geliştirildi. Çalışma prensibi aşağıdaki gibidir. Birleşik devrelerin kullanılması ve aralarındaki bağlantının zayıflaması nedeniyle, çalışma devresinin endüktansındaki bir değişiklik, frekans ayar devresinin frekansında güçlü bir değişiklik gerektirmez. Radyo vericileri aynı prensip kullanılarak tasarlanmıştır.

Modern HDTV jeneratörleri, genellikle bir köprü veya yarım köprü devresine göre yapılmış, IGBT düzeneklerine veya yüksek güçlü MOSFET transistörlerine dayalı invertörlerdir. 500 kHz'e kadar frekanslarda çalışın. Transistör kapıları bir mikrodenetleyici kontrol sistemi kullanılarak açılır. Kontrol sistemi, elinizdeki göreve bağlı olarak otomatik olarak tutmanıza olanak tanır.

A) sabit frekans
b) iş parçasında salınan sabit güç
c) maksimum yüksek verim.

Örneğin, manyetik bir malzeme Curie noktasının üzerinde ısıtıldığında, deri tabakasının kalınlığı keskin bir şekilde artar, akım yoğunluğu düşer ve iş parçası daha da kötü ısınmaya başlar. Malzemenin manyetik özellikleri de kaybolur ve mıknatıslanmanın tersine çevrilmesi süreci durur - iş parçası daha kötü ısınmaya başlar, yük direnci aniden azalır - bu, jeneratörün "yayılmasına" ve arızasına yol açabilir. Kontrol sistemi Curie noktasından geçişi izler ve yük aniden azaldığında (veya gücü azalttığında) frekansı otomatik olarak artırır.

Notlar.

Mümkünse indüktör iş parçasına mümkün olduğunca yakın yerleştirilmelidir. Bu sadece iş parçasının yakınındaki elektromanyetik alan yoğunluğunu (mesafenin karesiyle orantılı) arttırmakla kalmaz, aynı zamanda Cos(φ) güç faktörünü de arttırır.

Frekansın arttırılması güç faktörünü keskin bir şekilde azaltır (frekansın küpüyle orantılı).

Manyetik malzemeleri ısıtırken, mıknatıslanmanın tersine çevrilmesi nedeniyle ek ısı da açığa çıkar; bunları Curie noktasına kadar ısıtmak çok daha verimlidir.

Bir indüktör hesaplanırken, indüktöre giden baraların endüktansını hesaba katmak gerekir; bu, indüktörün kendisinin endüktansından çok daha büyük olabilir (eğer indüktör küçük çaplı bir tur şeklinde yapılmışsa veya hatta bir dönüşün parçası - bir yay).

Salınım devrelerinde iki rezonans durumu vardır: voltaj rezonansı ve akım rezonansı.
Paralel salınım devresi – akım rezonansı.
Bu durumda bobin ve kapasitör üzerindeki voltaj jeneratörün voltajıyla aynıdır. Rezonansta, dallanma noktaları arasındaki devre direnci maksimum olur ve Rн yük direnci boyunca geçen akım (toplam I) minimum olacaktır (I-1l ve I-2s devresi içindeki akım jeneratör akımından daha büyüktür).

İdeal durumda döngü empedansı sonsuzdur; devre kaynaktan akım çekmez. Jeneratör frekansı rezonans frekansından herhangi bir yöne değiştiğinde devre empedansı azalır ve hat akımı (toplam I) artar.

Seri salınım devresi – voltaj rezonansı.

Seri rezonans devresinin ana özelliği rezonansta empedansının minimum olmasıdır. (ZL + ZC – minimum). Frekansı rezonans frekansının üstüne veya altına ayarlarken empedans artar.
Çözüm:
Rezonansta paralel bir devrede devre terminallerinden geçen akım 0'dır ve voltaj maksimumdur.
Seri devrede ise tam tersine gerilim sıfıra doğru yönelir ve akım maksimumdur.

Makale http://dic.academic.ru/ web sitesinden alınmış ve Prominductor LLC tarafından okuyucu için daha anlaşılır bir metne dönüştürülmüştür.

Gaz yerine elektrik kullanarak ısıtan cihazlar güvenli ve kullanışlıdır. Bu tür ısıtıcılar kurum üretmez ve hoş olmayan koku ancak çok miktarda elektrik tüketir. Mükemmel bir çözüm, bir indüksiyon ısıtıcısını kendi ellerinizle monte etmektir. Bu hem tasarruf sağlar hem de aile bütçesine katkı sağlar. Bir indüktörü kendiniz monte edebileceğiniz birçok basit şema vardır.

Devreleri anlamayı ve yapıyı doğru bir şekilde monte etmeyi kolaylaştırmak için elektriğin tarihine bakmak faydalı olacaktır. Isıtma Yöntemleri metal yapılar elektromanyetik akım bobinleri yaygın olarak kullanılmaktadır endüstriyel üretim Ev aletleri- kazanlar, ısıtıcılar ve sobalar. Kendi ellerinizle çalışan ve dayanıklı bir indüksiyonlu ısıtıcı yapabileceğiniz ortaya çıktı.

Cihazlar nasıl çalışır?

Cihazlar nasıl çalışır?

Ünlü İngiliz bilim adamı XIX yüzyılda Faraday, manyetik dalgaları elektriğe dönüştürmek için 9 yıl araştırma yaptı. 1931'de nihayet elektromanyetik indüksiyon adı verilen bir keşif yapıldı. Merkezinde manyetik metalden bir çekirdek bulunan bobinin tel sargısı, alternatif akımın kuvveti altında bir manyetik alan oluşturur. Girdap akışlarının etkisi altında çekirdek ısınır.

Önemli bir nüans - eğer ısıtma meydana gelecektir alternatif akım Bobini beslemek, yüksek frekanslarda alanın vektörünü ve işaretini değiştirecektir.

Faraday'ın keşfi hem endüstride hem de imalatta kullanılmaya başlandı ev yapımı motorlar ve elektrikli ısıtıcılar. Girdap indüktörüne dayanan ilk izabe tesisi 1928'de Sheffield'da açıldı. Daha sonra fabrika atölyeleri de aynı prensiple ısıtılıp, su ısıtılmaya başlandı. metal yüzeyler uzmanlar indüktörü kendi elleriyle monte ettiler.

O zamanın cihaz şeması bugün hala geçerlidir. Klasik bir örnek, aşağıdakileri içeren bir indüksiyon kazanıdır:

  • metal çekirdek;
  • çerçeve;
  • ısı yalıtımı.

Çekirdeğin temelini oluşturan ince çelik borular sayesinde daha az ağırlık, boyut ve daha yüksek verim elde edilir. Mutfak fayanslarında indüktör, ocağın yakınında bulunan düzleştirilmiş bir bobindir.

Akım frekansını hızlandıran devrenin özellikleri aşağıdaki gibidir:

  • 50 Hz'lik endüstriyel frekans ev yapımı cihazlar için uygun değildir;
  • indüktörün ağa doğrudan bağlanması uğultu ve düşük ısınmaya yol açacaktır;
  • etkili ısıtma 10 kHz frekansında gerçekleştirilir.

Diyagramlara göre montaj

Fizik kanunlarına aşina olan herkes, endüktif bir ısıtıcıyı kendi elleriyle monte edebilir. Cihazın karmaşıklığı, ustanın hazırlık düzeyine ve deneyimine bağlı olarak değişecektir.

Oluşturmak için izleyebileceğiniz birçok video eğitimi var verimli cihaz. Aşağıdaki temel bileşenlerin kullanılması neredeyse her zaman gereklidir:

  • 6−7 mm çapında çelik tel;
  • indüktör için bakır tel;
  • metal ağ (teli mahfazanın içinde tutmak için);
  • adaptörler;
  • gövde boruları (plastik veya çelik);
  • yüksek frekanslı invertör.

Bu, bir indüksiyon bobinini kendi ellerinizle monte etmek için yeterli olacaktır ve bu, işin özünde olan şeydir. anlık su ısıtıcısı. Gerekli elemanları hazırladıktan sonra Cihazın üretim sürecine doğrudan yaklaşabilirsiniz:

  • teli 6-7 cm'lik parçalar halinde kesin;
  • metal ağ ile örtün iç kısım borular ve teli üste kadar doldurun;
  • benzer şekilde boru deliğini dışarıdan kapatın;
  • bir bobin için bakır teli plastik gövdenin etrafına en az 90 kez sarın;
  • yapıyı ısıtma sistemine yerleştirin;
  • Bir invertör kullanarak bobini elektriğe bağlayın.

Öncelikle invertörün topraklanması ve antifriz veya su hazırlanması tavsiye edilir.

Benzer bir algoritma kullanarak, aşağıdakileri yapmanız gereken bir indüksiyon kazanını kolayca monte edebilirsiniz:

  • boşlukları kes Çelik boru 2 mm'den kalın olmayan bir duvarla 25 x 45 mm;
  • daha küçük çaplarla birleştirerek bunları birbirine kaynaklayın;
  • kaynak demir kapaklar dişli borular için uçlara ve deliklere;
  • bir tarafa iki köşeyi kaynaklayarak indüksiyon ocağı için bir montaj yapın;
  • sokmak ocak köşelerden brakete takın ve güç kaynağına bağlayın;
  • sisteme soğutucu ekleyin ve ısıtmayı açın.

Birçok indüktör 2 - 2,5 kW'ı aşmayan bir güçte çalışır. Bu tür ısıtıcılar 20 - 25 m²'lik bir oda için tasarlanmıştır. Jeneratör bir araba servisinde kullanılıyorsa, onu bir kaynak makinesine bağlayabilirsiniz, ancak Bazı nüansları dikkate almak önemlidir:

  • İnvertör gibi doğru akıma değil, alternatif akıma ihtiyacınız var. Kaynak makinesi Gerilimin doğrudan yönü olmayan noktaların varlığı açısından incelenmesi gerekecektir.
  • Daha büyük kesitli bir telin dönüş sayısı matematiksel hesaplamayla seçilir.
  • Çalıştırma elemanlarının soğutulması gerekecektir.

Gelişmiş cihazların oluşturulması

HDTV ısıtma kurulumunu kendi ellerinizle yapmak daha zordur, ancak radyo amatörleri bunu yapabilir çünkü montajı için bir multivibratör devresine ihtiyacınız olacaktır. Çalışma prensibi benzerdir - bobinin merkezindeki metal dolgu maddesinin etkileşiminden kaynaklanan girdap akımları ve kendi yüksek manyetik alanı yüzeyi ısıtır.

HDTV kurulumlarının tasarımı

Küçük bobinler bile yaklaşık 100 A'lık bir akım ürettiğinden, endüksiyon çekişini dengelemek için bunlara bir rezonans kapasitansının bağlanması gerekecektir. HDTV'yi 12 V'de ısıtmak için 2 tip çalışma devresi vardır:

  • şebeke gücüne bağlı.

  • hedeflenen elektrik;
  • şebeke gücüne bağlı.

İlk durumda mini HDTV kurulumu bir saat içinde kurulabilir. 220 V'luk bir ağ olmasa bile, güç kaynağı olarak araba aküleriniz olduğu sürece böyle bir jeneratörü her yerde kullanabilirsiniz. Tabii ki metali eritecek kadar güçlü değil ama 100 dereceye kadar ısınabilir. yüksek sıcaklıklar bıçak ve tornavida ısıtmak gibi küçük işler için gerekli mavi renkli. Oluşturmak için satın almanız gerekir:

  • alan etkili transistörler BUZ11, IRFP460, IRFP240;
  • 70 A/h'den başlayan araç aküsü;
  • yüksek gerilim kapasitörleri.

11 A güç kaynağının akımı, metal direnci nedeniyle ısıtma sırasında 6 A'ya düşer, ancak aşırı ısınmayı önlemek için 11-12 A akıma dayanabilecek kalın tellere olan ihtiyaç devam etmektedir.

Plastik bir kasadaki indüksiyonlu ısıtma tesisatı için ikinci devre, IR2153 sürücüsüne dayalı olarak daha karmaşıktır, ancak regülatör aracılığıyla 100k'lik bir rezonans oluşturmak için onu kullanmak daha uygundur. Devre, 12 V veya daha yüksek gerilime sahip bir ağ adaptörü aracılığıyla kontrol edilmelidir. Güç bölümü, bir diyot köprüsü kullanılarak doğrudan 220 V ana ağa bağlanabilir. Rezonans frekansı 30 kHz'dir. Aşağıdaki öğeler gerekli olacaktır:

  • 10 mm ferrit çekirdek ve 20 dönüşlü indüktör;
  • 5-8 cm'lik bir mandrel üzerinde 25 dönüşlü bir HDTV bobini olarak bakır boru;
  • kapasitörler 250 V.

Vorteks ısıtıcıları

Cıvataları ısıtma kapasitesine sahip daha güçlü bir kurulum sarı renk, basit bir şemaya göre monte edilebilir. Ancak çalışma sırasında ısı üretimi oldukça büyük olacaktır, bu nedenle radyatörlerin transistörlere takılması önerilir. Ayrıca herhangi bir bilgisayarın güç kaynağından ödünç alabileceğiniz bir bobine ve aşağıdaki yardımcı malzemelere de ihtiyacınız olacaktır:

  • çelik ferromanyetik tel;
  • bakır tel 1,5 mm;
  • 500 V'tan itibaren ters voltaj için alan etkili transistörler ve diyotlar;
  • 2-3 W gücünde, 15 V değerinde Zener diyotlar;
  • basit dirençler.

İstenilen sonuca bağlı olarak telin bakır taban üzerine sarılması 10 ila 30 tur arasında değişir. Daha sonra devrenin montajı ve yaklaşık 7 turluk ısıtıcının taban bobininin hazırlanması gelir. bakır kablo 1,5 mm'de. Devreye ve ardından elektriğe bağlanır.

Üç fazlı bir transformatörün kaynaklanmasına ve çalıştırılmasına aşina olan ustalar, ağırlığı ve boyutu azaltırken cihazın verimliliğini daha da artırabilir. Bunu yapmak için, hem çekirdek hem de ısıtıcı görevi görecek iki borunun tabanlarını kaynaklamanız ve soğutma sıvısını sağlamak ve çıkarmak için sargıdan sonra iki boruyu mahfazaya kaynaklamanız gerekir.

Diyagramlara dayanarak, suyu, metalleri ısıtmak, bir evi, garajı ve araba servis merkezini ısıtmak için çeşitli güçlerdeki indüktörleri hızlı bir şekilde monte edebilirsiniz. Bu tip ısıtıcıların etkin bakımı için güvenlik kurallarının da hatırlanması gerekir, çünkü soğutma sıvısı sızıntısı ev yapımı cihaz yangınla sonuçlanabilir.

İşi organize etmenin belirli koşulları vardır:

  • indüksiyon kazanı, duvarlar, elektrikli cihazlar arasındaki mesafe en az 40 cm olmalı ve zeminden ve tavandan 1 m geri çekilmek daha iyidir;
  • bir basınç göstergesi ve bir hava tahliye cihazı kullanılarak çıkış borusunun arkasında bir güvenlik sistemi sağlanır;
  • Cihazların kapalı devrelerde kullanılması tavsiye edilir. zorunlu dolaşım soğutucu;
  • Plastik boru hatlarında kullanılabilir.

Asenkron jeneratörlerin kendi kendine montajı ucuz olacak, ancak ücretsiz de olmayacak çünkü yeterli bileşene ihtiyacınız var iyi kalite. Bir kişinin radyo mühendisliği ve kaynak konusunda özel bilgi ve deneyimi yoksa, geniş bir alan için ısıtıcıyı kendiniz monte etmemelisiniz çünkü ısıtma gücü 2,5 kW'ı geçmeyecektir.

Fakat kendi kendine montajİndüktör, ev sahibinin pratikte kendi kendine eğitimi ve ileri eğitimi olarak düşünülebilir. Küçük ev aletleriyle başlayabilirsiniz basit devreler ve daha karmaşık cihazlarda çalışma prensibi aynı olduğundan, yalnızca eklerler ek unsurlar ve frekans dönüştürücüler, daha sonra adım adım ustalaşmak kolay ve oldukça uygun fiyatlı olacaktır.

Temas halinde



İlgili yayınlar