Kodu - Elektriseadmed
Induktsioonkütteseade. Kuidas valmistada keevitusinverterist ise-ise-induktsioonsoojendit Tee-ise metallist induktsioonsoojendi autoteeninduse jaoks

Induktsioonkuumutamine on elektrit juhtivate materjalide kontaktivaba kuumutamise meetod kõrgsagedusvooludega (RFH - raadiosageduslik kuumutamine, kuumutamine raadiosageduslainete abil).

Meetodi kirjeldus.

Induktsioonkuumutamine on materjalide kuumutamine elektrivoolud, mida indutseerib vahelduv magnetväli. Järelikult on see juhtivatest materjalidest (juhtidest) valmistatud toodete kuumutamine induktiivpoolide (vahelduvvooluallikad) magnetvälja toimel. magnetväli). Induktsioonkuumutamine toimub järgmiselt. Elektrit juhtiv (metall, grafiit) toorik asetatakse nn induktiivpoolisse, milleks on üks või mitu keerdu traati (kõige sagedamini vasest). Induktiivpoolis indutseeritakse spetsiaalse generaatori abil võimsad erineva sagedusega voolud (kümnetest Hz kuni mitme MHzni), mille tulemusena tekib induktiivpooli ümber elektromagnetväli. Elektromagnetväli kutsub toorikusse esile pöörisvoolud. Pöörisvoolud soojendavad töödeldavat detaili Joule'i soojuse mõjul (vt Joule-Lenzi seadust).

Induktiivpooli-tooriku süsteem on südamikuta trafo, milles induktiivpool on primaarmähis. Toorik on sekundaarmähis, lühises. Mähiste vaheline magnetvoog on õhu kaudu suletud.

Kõrgetel sagedustel nihutatakse pöörisvoolud magnetvälja poolt, mille nad ise tekitavad, tooriku õhukesteks pinnakihtideks Δ (pinnaefekt), mille tagajärjel suureneb nende tihedus järsult ja toorik kuumeneb. Alumised metallikihid kuumutatakse soojusjuhtivuse tõttu. Tähtis pole vool, vaid suur voolutihedus. Nahakihis Δ väheneb voolutihedus e korda võrreldes voolutihedusega töödeldava detaili pinnal, samas kui nahakihis eraldub 86,4% soojusest (kogu soojuseraldusest. Nahakihi sügavus oleneb kiirgussagedusest: mida kõrgem on sagedus, seda õhem on nahakiht. See sõltub ka töödeldava detaili suhtelisest magnetilisest läbilaskvusest μ.

Raua, koobalti, nikli ja magnetsulamite puhul Curie-punktist madalamal temperatuuril on μ väärtus mitmesajast kuni kümnete tuhandeteni. Muude materjalide (sulamid, värvilised metallid, vedelad madalsulavad eutektikad, grafiit, elektrolüüdid, elektrit juhtiv keraamika jne) puhul on μ ligikaudu võrdne ühtsusega.

Näiteks sagedusel 2 MHz on naha sügavus vase puhul umbes 0,25 mm, raua puhul ≈ 0,001 mm.

Induktiivpool muutub töötamise ajal väga kuumaks, kuna neelab enda kiirgust. Lisaks imendub soojuskiirgus kuumalt toorikult. Nad teevad induktiivpoolid vasktorud, veega jahutatud. Vesi tarnitakse imemise teel - see tagab ohutuse induktiivpooli läbipõlemise või muul viisil rõhu langetamise korral.

Rakendus:
Ultrapuhas kontaktivaba metalli sulatamine, jootmine ja keevitamine.
Sulamite prototüüpide saamine.
Masinaosade painutamine ja kuumtöötlus.
Ehete valmistamine.
Väikeste osade töötlemine, mida gaasileek või kaarkuumutus võib kahjustada.
Pinna kõvenemine.
Keerulise kujuga detailide karastamine ja kuumtöötlus.
Meditsiiniinstrumentide desinfitseerimine.

Eelised.

Mis tahes elektrit juhtiva materjali kiire kuumutamine või sulatamine.

Kuumutamine on võimalik kaitsva gaasi atmosfääris, oksüdeerivas (või redutseerivas) keskkonnas, mittejuhtivas vedelikus või vaakumis.

Küte läbi klaasist, tsemendist, plastist, puidust valmistatud kaitsekambri seinte – need materjalid neelavad elektromagnetkiirgust väga nõrgalt ja jäävad paigalduse töötamise ajal külmaks. Kuumutatakse ainult elektrit juhtivat materjali - metalli (sh sula), süsinikku, juhtivat keraamikat, elektrolüüte, vedelaid metalle jne.

Tekkivate MHD jõudude mõjul toimub vedela metalli intensiivne segunemine kuni õhus või kaitsegaasis suspendeerituna hoidmiseni – nii saadakse ülipuhtaid sulameid väikestes kogustes (levitatsioonsulamine, sulatamine elektromagnettiiglis) .

Kuna küte toimub läbi elektromagnetkiirgus, ei ole toorik saastumist põleti põlemisproduktidega gaasileekkütte korral ega elektroodi materjaliga kaare kuumutamise korral. Proovide asetamine inertgaasi atmosfääri ja kõrge kuumutamiskiirus välistab katlakivi tekke.

Kasutusmugavus tänu induktiivpooli väiksusele.

Induktiivpooli saab valmistada spetsiaalse kujuga - see võimaldab ühtlaselt kuumutada kogu detaili pinda keeruline konfiguratsioon, ilma et see põhjustaks nende väändumist või kohalikku küttepuudust.

Lihtne on teostada lokaalset ja selektiivkütet.

Kuna kõige intensiivsem kuumutamine toimub õhukeses ülemised kihid toorikuid ja alumisi kihte soojendatakse soojusjuhtivuse tõttu õrnemalt, meetod sobib ideaalselt detailide pinnakarastamiseks (südamik jääb viskoosseks).

Seadmete lihtne automatiseerimine - kütte- ja jahutustsüklid, temperatuuri reguleerimine ja hooldus, toorikute etteandmine ja eemaldamine.

Induktsioonkütteseadmed:

Kuni 300 kHz töösagedusega paigaldiste puhul kasutatakse IGBT-sõlmedel või MOSFET-transistoridel põhinevaid invertereid. Sellised paigaldised on ette nähtud suurte osade soojendamiseks. Väikeste osade soojendamiseks kasutatakse kõrgeid sagedusi (kuni 5 MHz, keskmised ja lühilained), kõrgsageduspaigaldised ehitatakse vaakumtorudele.

Samuti ehitatakse väikeste osade soojendamiseks kõrgsageduspaigaldisi, kasutades MOSFET-transistore töösagedustele kuni 1,7 MHz. Transistoride juhtimine ja nende kaitsmine kõrgematel sagedustel tekitab teatud raskusi, mistõttu kõrgema sageduse seadistused on siiski üsna kallid.

Väikeste osade soojendamiseks mõeldud induktiivpool on väikese suurusega ja madala induktiivsusega, mis viib töötava võnkeahela kvaliteediteguri vähenemiseni. madalad sagedused ja efektiivsuse langus ning ohustab ka peaostsillaatorit (võnkeahela kvaliteeditegur on võrdeline L/C-ga, madala kvaliteediteguriga võnkeahel on liiga hästi energiaga “pumbatud”, tekitades lühis mööda induktiivpooli ja keelab peamise ostsillaatori). Võnkuahela kvaliteediteguri suurendamiseks kasutatakse kahte võimalust:
- töösageduse suurendamine, mis toob kaasa keerukamad ja kallimad paigaldused;
- ferromagnetiliste sisestuste kasutamine induktiivpoolis; induktiivpooli kleepimine ferromagnetilisest materjalist paneelidega.

Kuna induktiivpool töötab kõige tõhusamalt kõrgetel sagedustel, sai induktsioonküte pärast suure võimsusega generaatorlampide väljatöötamist ja tootmise alustamist tööstuslikuks kasutamiseks. Enne Esimest maailmasõda oli induktsioonkuumutus piiratud. Seejärel kasutati generaatoritena kõrgsageduslikke masinageneraatoreid (V. P. Vologdini teosed) või sädelahendusseadmeid.

Generaatori vooluring võib põhimõtteliselt olla ükskõik milline (multivibraator, RC-generaator, sõltumatu ergastusega generaator, erinevad relaksatsioonigeneraatorid), mis töötab induktiivpooli kujul oleval koormusel ja millel on piisav võimsus. Samuti on vajalik, et võnkesagedus oleks piisavalt kõrge.

Näiteks 4 mm läbimõõduga terastraadi “lõikamiseks” mõne sekundiga on vaja vähemalt 2 kW võnkevõimsust sagedusel vähemalt 300 kHz.

Skeem valitakse järgmiste kriteeriumide järgi: usaldusväärsus; vibratsiooni stabiilsus; toorikusse vabaneva võimsuse stabiilsus; valmistamise lihtsus; seadistamise lihtsus; minimaalne osade arv kulude vähendamiseks; osade kasutamine, mille tulemusena väheneb kaal ja mõõtmed jne.

Aastakümneid kasutati kõrgsageduslike võnkumiste generaatorina induktiivset kolmepunktigeneraatorit (Hartley generaator, autotransformaatori tagasisidega generaator, induktiivse ahela pingejaguril põhinev skeem). See on iseergastuv paralleeltoiteahel anoodile ja võnkeahelale tehtud sagedusselektiivahel. Seda on edukalt kasutatud ja kasutatakse jätkuvalt laborites, juveelitöökodades, tööstusettevõtted, samuti amatöörpraktikas. Näiteks Teise maailmasõja ajal viidi sellistel paigaldistel läbi tankirullide T-34 pinnakarastamine.

Kolme punkti puudused:

Madal efektiivsus (lampi kasutades alla 40%).

Tugev sagedushälve magnetmaterjalidest toorikute kuumutamisel üle Curie punkti (≈700C) (μ muutub), mis muudab nahakihi sügavust ja muudab ettearvamatult kuumtöötlusrežiimi. Kriitiliste osade kuumtöötlemisel võib see olla vastuvõetamatu. Samuti peavad võimsad HDTV-paigaldised töötama Rossvyazohrankultura lubatud kitsas sagedusvahemikus, kuna kehva varjestuse korral on need tegelikult raadiosaatjad ning võivad häirida televisiooni- ja raadioringhäälingut, ranniku- ja päästeteenistusi.

Toorikute vahetamisel (näiteks väiksemalt suuremaks) muutub induktiivpool-tooriku süsteemi induktiivsus, mis toob kaasa ka nahakihi sageduse ja sügavuse muutumise.

Ühe pöördega induktiivpoolide vahetamisel mitme pöördega, suuremate või väiksemate vastu, muutub ka sagedus.

Babati, Lozinsky ja teiste teadlaste eestvedamisel töötati välja kahe- ja kolmeahelalised generaatoriahelad, millel on suurem kasutegur (kuni 70%) ja mis hoiavad ka paremini töösagedust. Nende tööpõhimõte on järgmine. Seotud ahelate kasutamise ja nendevahelise ühenduse nõrgenemise tõttu ei too tööahela induktiivsuse muutus kaasa tugevat muutust sageduse seadistusahela sageduses. Raadiosaatjad on konstrueeritud samal põhimõttel.

Kaasaegsed HDTV-generaatorid on IGBT-sõlmedel või suure võimsusega MOSFET-transistoridel põhinevad inverterid, mis on tavaliselt valmistatud silla- või poolsildahela järgi. Töötab sagedustel kuni 500 kHz. Transistori väravad avatakse mikrokontrolleri juhtimissüsteemi abil. Juhtsüsteem, olenevalt käsil olevast ülesandest, võimaldab teil automaatselt käes hoida

A) püsisagedus
b) toorikusse vabanev pidev võimsus
c) suurim võimalik efektiivsus.

Näiteks kui magnetmaterjali kuumutatakse Curie punktist kõrgemale, suureneb nahakihi paksus järsult, voolutihedus langeb ja toorik hakkab halvemini soojenema. Samuti kaovad materjali magnetilised omadused ja magnetiseerimise ümberpööramise protsess peatub - toorik hakkab halvemini kuumenema, koormustakistus väheneb järsult - see võib põhjustada generaatori "laialivalgumist" ja selle rikke. Juhtsüsteem jälgib üleminekut läbi Curie punkti ja suurendab automaatselt sagedust, kui koormus järsult väheneb (või vähendab võimsust).

Märkmed.

Võimaluse korral peaks induktiivpool asuma töödeldavale detailile võimalikult lähedal. See mitte ainult ei suurenda tihedust elektromagnetväli töödeldava detaili lähedale (proportsionaalselt kauguse ruuduga), kuid suurendab ka võimsustegurit Cos(φ).

Sageduse suurendamine vähendab järsult võimsustegurit (proportsionaalselt sageduse kuubiga).

Magnetmaterjalide kuumutamisel lisasoojust vabaneb ka magnetiseerimise ümberpööramise tõttu, on nende kuumutamine Curie punktini palju tõhusam.

Induktiivpooli arvutamisel tuleb arvestada induktiivpooli suunduvate siinide induktiivsusega, mis võib olla palju suurem kui induktiivpooli enda induktiivsus (kui induktiivpool on valmistatud väikese läbimõõduga ühe pöördena või isegi osa pöördest – kaar).

Võnkuahelates on kaks resonantsjuhtumit: pingeresonants ja vooluresonants.
Paralleelne võnkeahel – vooluresonants.
Sel juhul on pooli ja kondensaatori pinge sama, mis generaatoril. Resonantsi korral muutub ahela takistus hargnemispunktide vahel maksimaalseks ja voolutugevus (I kokku) läbi koormustakistuse Rн on minimaalne (vooluahelas I-1l ja I-2s on suurem kui generaatori vool).

Ideaalis on silmuse impedants lõpmatus – vooluahel ei võta allikast voolu. Kui generaatori sagedus muutub resonantssagedusest mis tahes suunas, väheneb vooluahela impedants ja liinivool (I kokku) suureneb.

Jadavõnkeahel – pingeresonants.

Jadaresonantsahela peamine omadus on see, et selle impedants on resonantsil minimaalne. (ZL + ZC – miinimum). Kui häälestada sagedust resonantssagedusest kõrgemale või allapoole, suureneb impedants.
Järeldus:
Resonantsi paralleelses vooluringis on voolutugevus ahela klemmide kaudu 0 ja pinge maksimaalne.
Jadaahelas kipub pinge vastupidi nulli ja vool on maksimaalne.

Artikkel on võetud veebisaidilt http://dic.academic.ru/ ja Prominductor LLC muutis selle lugejale arusaadavamaks tekstiks.

Kui inimene seisab silmitsi vajadusega metallist eset soojendada, tuleb alati meelde tuli. Tuli on vanamoodne, ebaefektiivne ja aeglane viis metalli soojendamiseks. See kulutab lõviosa energiast soojusele ja tulest tuleb alati suitsu. Kui tore oleks, kui kõiki neid probleeme saaks vältida.

Täna näitan teile, kuidas ZVS-draiveri abil oma kätega induktsioonsoojendit kokku panna. See seade soojendab enamikku metalle, kasutades ZVS-draiverit ja elektromagnetismi jõudu. Selline kütteseade on väga tõhus, ei tooda suitsu ja küte on nii väike metalltooted, nagu näiteks kirjaklamber – mõne sekundi küsimus. Video näitab kütteseadet töös, kuid juhised on erinevad.

1. samm: tööpõhimõte



Paljud teist mõtlevad nüüd – mis see ZVS-draiver on? See on ülitõhus trafo, mis suudab luua võimsa elektromagnetvälja, mis soojendab metalli, meie küttekeha alust.

Et oleks selge, kuidas meie seade töötab, räägin sellest võtmepunktid. Esiteks oluline punkt— 24 V toiteallikas Pinge peab olema 24 V maksimaalse vooluga 10 A. Mul on kaks pliiakut järjestikku ühendatud. Need toidavad ZVS-i draiveriplaati. Trafo annab ühtlase voolu mähisele, mille sisse asetatakse soojendatav objekt. Voolu suuna pidev muutmine loob vahelduva magnetvälja. See tekitab metalli sees peamiselt kõrgsageduslikke pöörisvoolusid. Nende voolude ja metalli madala takistuse tõttu tekib soojus. Ohmi seaduse kohaselt on aktiivtakistusega ahelas soojuseks muundatud voolutugevus P=I^2*R.

Metall, mis moodustab objekti, mida soovite kuumutada, on väga oluline. Rauapõhistel sulamitel on suurem magnetiline läbilaskvus ja need võivad kasutada rohkem magnetvälja energiat. Seetõttu kuumenevad nad kiiremini. Alumiiniumil on madal magnetiline läbilaskvus ja seetõttu kulub soojenemiseks kauem aega. Ja suure takistusega ja madala magnetilise läbilaskvusega esemed, näiteks sõrm, ei kuumene üldse. Materjali vastupidavus on väga oluline. Mida suurem on takistus, seda nõrgem vool materjali läbib ja vastavalt vähem soojust tekib. Mida väiksem on takistus, seda suurem on vool ja Ohmi seaduse kohaselt on pingekadu väiksem. See on veidi keeruline, kuid takistuse ja väljundvõimsuse vahelise seose tõttu saavutatakse maksimaalne väljundvõimsus, kui takistus on 0.

ZVS-i trafo on seadme kõige keerulisem osa, ma selgitan, kuidas see töötab. Kui vool on sisse lülitatud, voolab see läbi kahe induktsioondrosseli pooli mõlemasse otsa. Drosselid on vajalikud selleks, et seade ei toodaks liiga palju voolu. Järgmisena liigub vool läbi 2 470 oomi takisti MOS-transistoride väravatesse.

Kuna ideaalseid komponente pole, lülitub üks transistor sisse enne teist. Kui see juhtub, võtab see üle kogu sissetuleva voolu teisest transistorist. Ta lühistab ka teise maapinnaga. Seetõttu ei voola vool mitte ainult läbi mähise maapinnale, vaid ka läbi kiirdioodi tühjeneb teise transistori värav, blokeerides selle. Tänu sellele, et mähisega on paralleelselt ühendatud kondensaator, tekib võnkeahel. Tekkiva resonantsi tõttu muudab vool oma suunda ja pinge langeb 0 V-ni. Sel hetkel tühjeneb esimese transistori värav läbi dioodi teise transistori väravani, blokeerides selle. See tsükkel kordub tuhandeid kordi sekundis.

10K takisti peaks vähendama transistori liigset paisu laengut, toimides kondensaatorina, ja Zeneri diood peaks hoidma transistoride paisu pinget 12 V või madalamal, et vältida nende õhkupaiskumist. See trafo on kõrge sagedusega pingemuundur, mis võimaldab metallesemetel kuumeneda.
On aeg kütteseade kokku panna.

2. samm: materjalid


Kerise kokkupanemiseks on vaja vähe materjale ja enamiku neist saab õnneks tasuta leida. Kui näete kuskil elektronkiiretoru lebamas, minge ja võtke see üles. See sisaldab enamikku küttekeha jaoks vajalikest osadest. Kui soovite kvaliteetsemaid osi, ostke need elektriosade kauplusest.

Teil on vaja:

3. samm: tööriistad

Selle projekti jaoks vajate:

4. samm: FETide jahutamine

Selles seadmes lülituvad transistorid välja 0 V pingel ja ei kuumene väga palju. Kuid kui soovite, et kütteseade töötaks kauem kui üks minut, peate eemaldama transistoridest soojuse. Tegin mõlemale transistorile ühe ühise jahutusradiaatori. Jälgige, et metallväravad ei puudutaks neeldurit, vastasel juhul tekivad MOS-transistorid lühise ja plahvatavad. Kasutasin arvuti jahutusradiaatorit ja sellel oli juba triip peal silikoonhermeetik. Isolatsiooni kontrollimiseks puudutage multimeetriga iga MOS-transistori (värava) keskmist jalga, kui multimeeter piiksub, siis pole transistorid isoleeritud.

5. samm: kondensaatoripank

Kondensaatorid muutuvad neid pidevalt läbiva voolu tõttu väga kuumaks. Meie küttekeha vajab kondensaatori väärtust 0,47 µF. Seetõttu peame ühendama kõik kondensaatorid plokki, nii saame vajaliku mahtuvuse ja soojuse hajumise pindala suureneb. Kondensaatori nimipinge peab olema kõrgem kui 400 V, et võtta arvesse induktiivpinge tippe resonantsahelas. Tegin vasktraadist kaks rõngast, mille külge jootsin paralleelselt 10 0,047 uF kondensaatorit. Seega sain suurepärasega kondensaatoripanga kogumahutavusega 0,47 µF õhkjahutusega. Paigaldan paralleelselt tööspiraaliga.

6. samm: töötav spiraal



See on seadme osa, milles magnetväli luuakse. Spiraal on valmistatud vasktraadist - on väga oluline, et kasutatakse vaske. Algul kasutasin kütteks terasspiraali ja seade ei töötanud kuigi hästi. Ilma töökoormuseta tarbis 14 A! Võrdluseks, peale mähise vahetamist vase vastu hakkas aparaat tarbima vaid 3 A. Arvan, et teraspoolis tekkisid rauasisalduse tõttu pöörisvoolud ja see allus ka induktsioonkuumutamisele. Ma pole kindel, kas see on põhjus, aga see seletus tundub mulle kõige loogilisem.

Spiraali jaoks võtke suuremõõduline vasktraat ja tehke PVC toru tükil 9 pööret.

7. samm: keti kokkupanek





Tegin palju katse-eksitusi, kuni sain keti õigeks. Suurimad raskused olid jõuallika ja mähisega. Võtsin 55A 12V lülitustoiteallika. Ma arvan, et see toiteallikas andis ZVS-draiverile liiga suure algvoolu, põhjustades MOS-transistorite plahvatuse. Võib-olla oleksid täiendavad induktiivpoolid selle parandanud, kuid otsustasin toiteploki lihtsalt pliiakudega asendada.
Siis vaevlesin rulliga. Nagu ma juba ütlesin, teraspool ei sobinud. Teraspooli suure voolutarbimise tõttu plahvatasid veel mitmed transistorid. Kokku plahvatas 6 transistori. Noh, nad õpivad vigadest.

Olen kütteseadet korduvalt ümber ehitanud, kuid siin räägin teile, kuidas ma selle parima versiooni kokku panin.

8. samm: seadme kokkupanek





ZVS-draiveri kokkupanekuks peate järgima lisatud skeemi. Kõigepealt võtsin Zeneri dioodi ja ühendasin selle 10K takistiga. Seda osade paari saab kohe joota MOS-transistori äravoolu ja allika vahele. Veenduge, et Zeneri diood oleks suunatud äravoolu poole. Seejärel jootke MOS-transistorid kontaktaukudega leivaplaadi külge. Joodistage leivaplaadi alumisel küljel kaks kiiret dioodi iga transistori värava ja äravoolu vahele.

Veenduge, et valge joon oleks katiku poole (joonis 2). Seejärel ühendage oma toiteallika pluss mõlema transistori äravooluga läbi 2220 oomi takisti. Maandage mõlemad allikad. Jootke töömähis ja kondensaatoripank üksteisega paralleelselt, seejärel jootke mõlemad otsad erineva värava külge. Lõpuks rakendage transistoride väravatele voolu läbi 2 50 μH induktiivpooli. Neil võib olla toroidaalne südamik, millel on 10 keerdu traati. Teie ahel on nüüd kasutamiseks valmis.

9. samm: alusele kinnitamine

Selleks, et teie induktsioonsoojendi kõik osad koos püsiksid, vajavad need alust. Võtsin selle selleks puidust klots Kuumliimiga liimiti 5*10 cm plaat elektriskeemi, kondensaatoripanga ja töötava mähisega. Minu arvates näeb seade lahe välja.

10. samm: funktsionaalsuse kontroll





Kütteseadme sisselülitamiseks ühendage see lihtsalt toiteallikaga. Seejärel asetage ese, mida peate soojendama, tööspiraali keskele. See peaks hakkama soojenema. Minu küttekeha soojendas kirjaklambri punaseks 10 sekundiga. Küüntest suuremate esemete soojenemiseks kulus umbes 30 sekundit. Kütteprotsessi ajal suurenes voolutarve ligikaudu 2 A võrra. Seda kütteseadet saab kasutada mitte ainult meelelahutuseks.

Pärast kasutamist seade ei tekita tahma ega suitsu, see mõjutab isegi eraldatud metallesemeid, näiteks vaakumtorudes olevaid gaasiabsorbreid. Seade on ohutu ka inimesele – sõrmega ei juhtu midagi, kui asetad selle töötava spiraali keskele. Küll aga võite saada põletatud esemest, mida on kuumutatud.

Täname lugemise eest!


Induktsioonkütteseade võimaldab kuumutada metalli, kuni see muutub punaseks, ilma seda isegi puudutamata. Sellise küttekeha aluseks on mähis, milles tekib kõrgsagedusväli, mis mõjub sisse pandud metallesemele. Metallisse indutseeritakse vool kõrge tihedusega, mis põhjustab metalli kuumenemise. Seega on induktsioonsoojendi loomiseks vaja vooluringi, mis tekitab kõrgsageduslikke võnkumisi, ja mähist ennast.

Skeem


Ülal on universaalse ZVS-draiveri diagramm, mis põhineb võimsatel väljatransistoridel. Parim on kasutada IRFP260, mille nimivool on suurem kui 40 A, kuid kui te neid ei saa, võite kasutada IRFP250, need sobivad ka selle vooluringi jaoks. D1 ja D2 on zeneri dioodid, saate kasutada mis tahes pinget vahemikus 12 kuni 16 volti. D3 ja D4, ülikiireid dioode, saab kasutada näiteks SF18 või UF4007. Soovitav on võtta takistid R3 ja R4 võimsusega 3-5 vatti, vastasel juhul võivad need kuumeneda. L1 – induktiivpool, võib võtta vahemikus 10-200 µH. See tuleb kerida piisavalt paksu vasktraadiga, vastasel juhul ei saa kuumutamist vältida. Ise valmistamine on väga lihtne – lihtsalt kerige 20-30 keerdu traati 0,7-1 mm ristlõikega mis tahes ferriitrõngale. Erilist tähelepanu Tasub pöörata tähelepanu kondensaatorile C1 - see peab olema ette nähtud vähemalt 250-voldise pinge jaoks. Mahtuvus võib varieeruda vahemikus 0,250 kuni 1 µF. Sellest kondensaatorist voolab läbi suur vool, seega peab see olema massiivne, muidu kuumeneb. L2 ja L3 on sama mähis, mille sisse kuumutatav objekt asetatakse. See koosneb 6-10 keerdu paksusest vasktraat 2-3 sentimeetrise läbimõõduga tornil. Peate mähisele keskelt kraani tegema ja ühendama selle mähisega L1.


(allalaadimisi: 481)

Küttekontuuri kokkupanek

Ahel on kokku pandud tekstiliiditükile mõõtmetega 60x40 mm. Joonistamine trükkplaat printimiseks täiesti valmis ja seda pole vaja peegeldada. Tahvel on valmistatud LUT meetodil. Allpool on mitu fotot protsessist.



Pärast aukude puurimist tuleb plaat radade parema juhtivuse huvides tinatada paksu jootekihiga, sest nendest lähevad läbi suured voolud. Nagu tavaliselt, suletakse need kõigepealt väikesed detailid, dioodid, zeneri dioodid ja 10 kOhm takistid. Ruumi säästmiseks paigaldatakse plaadile seistes võimsad 470 oomi takistid. Toitejuhtmete ühendamiseks võite kasutada klemmiplokki, mille jaoks on plaadil koht. Pärast kõigi osade jootmist peate järelejäänud voolu maha pesta ja kontrollima külgnevaid radu lühiste suhtes.

Induktsioonpooli valmistamine

Mähis koosneb 6-10 keerdusest paksust vasktraadist 2-3 sentimeetrise läbimõõduga tornil; Kui traat hoiab oma kuju hästi, saab ilma selleta täiesti hakkama. Kasutasin tavalist 1,5 mm traati ja kerisin selle ümber plasttoru tüki. Pöörete kinnitamiseks sobib hästi elektrilint.


Mähise keskelt tehakse kraan, võite lihtsalt eemaldada juhtme isolatsiooni ja jootma sinna kolmanda juhtme, nagu mina tegin. Kõik juhtmed peavad olema suure ristlõikega, et vältida tarbetuid kadusid.


Kütteseadme esimene käivitamine ja testimine

Ahela toitepinge on vahemikus 12-35 volti. Mida kõrgem on pinge, seda rohkem metallese kuumeneb. Kuid samal ajal suureneb transistoride soojuse teke - kui 12-voldise toiteallikaga need peaaegu ei kuumene, siis 30 volti korral võivad nad juba vajada aktiivse jahutusega radiaatorit. Samuti peaksite jälgima kondensaatorit C1 - kui see kuumeneb märgatavalt, siis peaksite võtma kõrgema pingega või koguma mitme kondensaatori aku. Esmakordsel käivitamisel vajate ampermeetrit, mis on ühendatud ühe toitejuhtme katkestusega. Tühikäigul, s.t. Kui mähises pole metallesemeid, võtab vooluahel umbes 0,5 amprit. Kui vool on normaalne, võite asetada metalleseme mähise sisse ja vaadata, kuidas see kuumeneb sõna otseses mõttes teie silme all. Head kokkupanekut.

Induktsioon küttekatlad- need on seadmed, mis on väga erinevad kõrge efektiivsusega. Need võivad oluliselt vähendada energiakulusid võrreldes traditsiooniliste kütteelementidega varustatud seadmetega.

Mudelid tööstuslik tootmine mitte odav. Induktsioonsoojendi saab aga igaüks oma kätega valmistada. kodu meistrimees, omades lihtsat tööriistakomplekti. Pakume talle abi üksikasjalik kirjeldus efektiivse küttekeha tööpõhimõte ja kokkupanek.

Induktsioonkuumutamine on võimatu ilma kolme põhielemendita:

  • induktiivpool;
  • generaator;
  • kütteelement.

Induktiivpool on tavaliselt vasktraadist valmistatud mähis, mis tekitab magnetvälja. Generaator AC kasutatakse kõrgsagedusliku voolu saamiseks kodu elektrivõrgu standardvoolust sagedusega 50 Hz.

Kütteelemendina kasutatakse metallist eset, mis on võimeline energiat neelama. soojusenergia magnetvälja mõjul. Kui ühendate need elemendid õigesti, saate suure jõudlusega seadme, mis sobib suurepäraselt jahutusvedeliku soojendamiseks ja.

Pildigalerii

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Video nr 1. Induktsioonkuumutuse põhimõtete ülevaade:

Video nr 2. Huvitav variant Induktsioonküttekeha tootmine:

Induktsioonküttekeha paigaldamiseks ei pea te saama reguleerivatelt asutustelt luba selliste seadmete tööstuslikud mudelid on üsna ohutud, need sobivad nii eramaja kui ka tavalise korteri jaoks. Aga omanikud omatehtud üksusedÄrge unustage ettevaatusabinõusid.

Inimese ainulaadsus seisneb selles, et ta leiutab pidevalt seadmeid ja mehhanisme, mis hõlbustavad oluliselt tööd ühes või teises töö- või elutegevuse valdkonnas.

Sel eesmärgil kasutatakse reeglina teaduse valdkonna uusimaid arenguid.

Induktsioonkuumutamine polnud erand. IN viimasel ajal saadud induktsiooni põhimõte lai rakendus paljudes valdkondades, mis võivad ohutult hõlmata:

  • metallurgias kasutatakse metallide sulatamiseks induktsioonkuumutamist;
  • osades tööstusharudes kasutatakse spetsiaalseid kiirkütteahjusid, mille töö põhineb induktsiooni põhimõttel;
  • Kodusfääris saab induktsioonküttekehasid kasutada näiteks toiduvalmistamiseks, vee soojendamiseks või eramaja kütmiseks. (Induktsioonkuumutuse funktsioonide kohta saate lugeda).

Tänapäeval on palju erinevaid tööstuslikku tüüpi induktsioonseadmeid. Kuid see ei tähenda, et selliste seadmete disain oleks väga keeruline.

Kodumajapidamiste jaoks on täiesti võimalik oma kätega valmistada lihtsat induktsioonküttekeha. Selles artiklis räägime üksikasjalikult nii induktsioonküttekehast kui ka erinevatel viisidel ise tehes.

Liigid

Tee-ise-induktsioonkütteseadmed jagunevad tavaliselt kahte põhitüüpi:

  • (lühendatult VIN), mida kasutatakse peamiselt vee soojendamiseks ja kodu kütmiseks;
  • küttekehad, mille disain näeb ette kasutamise erinevat tüüpi elektroonilised osad ja komponendid.

Vortex induktsioonkuumuti (VIN) koosneb järgmistest konstruktsioonikomponentidest:

  • seade, mis muudab tavalise elektri kõrgsageduslikuks vooluks;
  • induktiivpool, mis on omamoodi trafo, mis loob magnetvälja;
  • soojusvaheti või kütteelement, mis asub induktiivpooli sees.

VIN-koodi tööpõhimõte koosneb järgmistest etappidest:

Spetsialisti märkus: kuna induktsioonpooli peetakse kõige enam oluline element seda tüüpi küttekeha, siis tuleb selle valmistamisele läheneda üsna hoolikalt: vasktraat tuleb kerida kenasti ümber plasttoru. Pöörete arv peab olema vähemalt 100.

Nagu kirjeldusest näha, pole VIN-koodi kujundus piisavalt keeruline, nii et saate keerisküttekeha hõlpsalt oma kätega valmistada.

Kuidas valmistada

Esimene variant.

Elektrooniline ahel küttekeha. (Klõpsa suurendamiseks) Üsna lihtsa ja samas võimsa induktsioonsoojendi saab konstrueerida trükkplaadi baasil, mille skeem on toodud joonisel.

Selle skeemi omadused on järgmised olulised punktid:

  1. See disain on sisuliselt multivibraator, mis on korraldatud suure võimsusega transistoride abil.
  2. Skeemi oluline element on takistus, mis hoiab ära transistoride ülekuumenemise, mis üldiselt mõjutab kogu induktiivpooli tõhusat toimimist.
  3. Induktor ise peaks välja nägema omamoodi spiraal ja koosnema 6–8 vasktraadi pöördest
  4. Et pingeregulaatori konstruktsioonile mitte liiga palju mõelda, võib selle juba sisse võtta valmis versioon arvuti toiteallikast.

Eksperdi nõuanded: Kuna induktiivpool tekitab tugevat soojust, on kahjustuste vältimiseks soovitatav paigaldada transistorid spetsiaalsetele radiaatoritele.

Teine variant.
See induktsioonsoojendi konstrueerimise meetod põhineb elektroonilise trafo kasutamisel.

Selle olemus on järgmine:

  • kaks toru on omavahel keevitamise teel ühendatud nii, et ristlõikes meenutavad need sõõriku kuju (see konfiguratsioon toimib samaaegselt nii juhi kui ka kütteelemendina);
  • vasktraat keritakse otse kehale;
  • Jahutusvedeliku kvaliteetseks liikumiseks keevitatakse korpusesse kaks toru, millest ühe kaudu siseneb vesi kütteseadmesse ja teise kaudu tarnitakse see küttesüsteemi.

Seega oleme kõik ära märkinud võimalikud viisid induktsioonsoojendi kokkupanek elektrooniliste osade abil. Loodame, et meie nõuanded ja soovitused on teile väga informatiivsed.

Vaadake videot, milles kogenud kasutaja selgitab ühte võimalust oma kätega induktsioonsoojendi valmistamiseks:



 


Loe:



Wobenzym – ametlik* kasutusjuhend

Wobenzym – ametlik* kasutusjuhend

Tänapäeval määratakse patsientidele sageli üsna agressiivne medikamentoosne ravi, mis võib oluliselt kahjustada tervist. Et kõrvaldada...

Mikroelemendid hõlmavad

Mikroelemendid hõlmavad

Makroelemendid on inimkeha normaalseks toimimiseks vajalikud ained. Neid tuleks toiduga varustada koguses 25...

Veoautole saatelehe koostamine

Veoautole saatelehe koostamine

Organisatsiooni töötajad, kes oma tegevuse tõttu sageli mitu korda päevas tööasjus reisivad, saavad tavaliselt hüvitist...

Distsiplinaarkaristuse järjekord – näidis ja vorm

Distsiplinaarkaristuse järjekord – näidis ja vorm

Puudub rangelt kehtestatud distsiplinaarkaristuse korraldusvorm. Selle mahule, sisule pole erinõudeid...

feed-image RSS