Elektriskās apkures ierīces ir ārkārtīgi ērtas lietošanā. Tie ir daudz drošāki par citiem gāzes iekārtas, nerada kvēpus un kvēpus, atšķirībā no agregātiem, kas darbojas ar šķidro vai cieto kurināmo, visbeidzot, tiem nav nepieciešama malkas sagatavošana utt. Galvenais elektrisko sildītāju trūkums ir augstās elektroenerģijas izmaksas. Meklējot ietaupījumus, daži amatnieki nolēma izgatavot indukcijas sildītājs ar savām rokām. Viņi saņēma lielisku aprīkojumu, kura darbībai ir nepieciešami daudz mazāki izdevumi.

Indukcijas sildīšanas darbības princips

Indukcijas sildītājs izmanto elektrisko enerģiju, lai darbotos magnētiskais lauks, ko sakarsētais objekts absorbē un pārvērš siltumā. Magnētiskā lauka ģenerēšanai tiek izmantots induktors, t.i., vairāku apgriezienu cilindriska spole. Izejot caur šo induktors, mainīgais elektrība rada mainīgu magnētisko lauku ap spoli.

Pašdarināts invertora sildītājs ļauj ātri un ļoti augstu uzsildīt augstas temperatūras. Ar šādu ierīču palīdzību var ne tikai sildīt ūdeni, bet pat izkausēt dažādus metālus

Ja induktora iekšpusē vai tā tuvumā ievieto apsildāmu priekšmetu, tajā iekļūst magnētiskās indukcijas vektora plūsma, kas laika gaitā pastāvīgi mainās. Šajā gadījumā rodas elektriskais lauks, kuras līnijas ir perpendikulāras magnētiskās plūsmas virzienam un pārvietojas pa slēgtu apli. Pateicoties šīm virpuļplūsmām Elektroenerģija pārvēršas siltumā un objekts uzsilst.

Tādējādi induktora elektriskā enerģija tiek pārnesta uz objektu, neizmantojot kontaktus, kā tas notiek pretestības krāsnīs. Rezultātā siltumenerģija tiek patērēts efektīvāk, un sildīšanas ātrums ievērojami palielinās. Šis princips tiek plaši izmantots metālapstrādes jomā: kausēšana, kalšana, lodēšana, virsma utt. Ar ne mazākiem panākumiem ūdens sildīšanai var izmantot virpuļindukcijas sildītāju.

Indukcijas siltuma ģenerators apkures sistēmā

Lai organizētu privātmājas apkuri, izmantojot indukcijas sildītāju, vienkāršākais veids ir izmantot transformatoru, kas sastāv no primārā un sekundārā īssavienojuma tinuma. Virpuļstrāvas šādā ierīcē rodas iekšējā komponentā un novirza iegūto elektromagnētisko lauku uz sekundāro ķēdi, kas vienlaikus darbojas kā korpuss un sildelements dzesēšanas šķidrumam.

Lūdzu, ņemiet vērā, ka indukcijas sildīšanas laikā kā dzesēšanas šķidrums var darboties ne tikai ūdens, bet arī antifrīzs, eļļa un citi vadoši līdzekļi. Tajā pašā laikā dzesēšanas šķidruma attīrīšanas pakāpe liela nozīme nav.

Invertora sildītājs ir kompakta izmēra, darbojas klusi un to var uzstādīt gandrīz jebkurā piemērotā vietā, kas atbilst drošības prasībām

Aprīkots ar divām caurulēm. Apakšējā caurule, pa kuru plūdīs aukstais dzesēšanas šķidrums, ir jāuzstāda cauruļvada ieplūdes daļā, un augšpusē ir uzstādīta caurule, kas pārnes karsto dzesēšanas šķidrumu uz cauruļvada padeves sekciju. Kad dzesēšanas šķidrums katlā uzsilst, rodas hidrostatiskais spiediens un tas nonāk siltumtīklā.

Indukcijas sildītāja izmantošanai ir vairākas priekšrocības, kas būtu jāpiemin:

• dzesēšanas šķidrums pastāvīgi cirkulē sistēmā, kas novērš pārkaršanas iespēju;
• indukcijas sistēma vibrē, kā rezultātā uz iekārtas sienām nenogulsnējas katlakmens un citi nosēdumi;
• tradicionālo sildelementu trūkums ļauj katlu darbināt ar augstu intensitāti, nebaidoties no biežiem bojājumiem;
• noņemamu savienojumu trūkums novērš noplūdes;
• indukcijas katla darbība nav saistīta ar troksni, tāpēc to var uzstādīt gandrīz jebkurā piemērotā telpā;
• Indukcijas karsēšanas laikā neizdalās bīstami degvielas sadalīšanās produkti.

Drošība, klusa darbība, iespēja izmantot piemērotu dzesēšanas šķidrumu un iekārtu izturība ir piesaistījusi daudzus māju īpašniekus. Daži no viņiem domā par iespēju izgatavot paštaisītu indukcijas sildītāju.

Kā pats izgatavot indukcijas sildītāju?

Pašam izgatavot šādu sildītāju nav ļoti grūts uzdevums, ar ko var tikt galā pat iesācēju meistars. Lai sāktu, jums vajadzētu uzkrāt:

• gabals plastmasas caurule ar biezām sienām, kas kļūs par sildītāja korpusu;
• tērauda stieple ar diametru ne vairāk kā 7 mm;
• adapteri sildītāja korpusa savienošanai ar apsildes sistēma Mājas;
• metāla sieta, kas korpusa iekšpusē noturēs tērauda stieples gabalus;
• vara stieple, lai izveidotu indukcijas spoli;
• augstfrekvences pārveidotājs.

Vispirms jums ir jāsagatavo tērauda stieple. Lai to izdarītu, vienkārši sagrieziet to apmēram 5 cm garos gabalos. Plastmasas caurules posma apakšdaļa ir pārklāta ar metāla sietu, iekšpusē ielej stieples gabalus, un korpusa augšdaļa ir pārklāta ar metāla sietu. Korpusam jābūt pilnībā piepildītam ar stieples gabaliem. Šajā gadījumā var būt pieņemama stieple, kas izgatavota ne tikai no nerūsējošā tērauda, ​​bet arī no citiem metāliem.

Tad jums vajadzētu izveidot indukcijas spoli. Par pamatni tiek izmantots sagatavots plastmasas korpuss, uz kura rūpīgi uztīts 90 vara stieples apgriezieni.

Pēc tam, kad spole ir gatava, korpuss tiek savienots ar mājas apkures sistēmu, izmantojot adapterus. Pēc tam spole tiek savienota ar tīklu, izmantojot augstfrekvences invertoru. Tiek uzskatīts, ka ir diezgan ieteicams izgatavot indukcijas sildītāju no metināšanas invertors, jo šī ir vienkāršākā un izmaksu ziņā izdevīgākā iespēja.

Visbiežāk mājās gatavotu virpuļveida indukcijas sildītāju ražošanā tiek izmantoti lēti metināšanas invertoru modeļi, jo tie ir ērti un pilnībā atbilst prasībām.

Jāņem vērā, ka nevajadzētu pārbaudīt ierīci, ja tai netiek piegādāts dzesēšanas šķidrums, pretējā gadījumā plastmasas korpuss var ļoti ātri izkust.

Interesanta no plīts izgatavota indukcijas sildītāja versija ir parādīta videoklipā:

Lai palielinātu konstrukcijas drošību, ieteicams izolēt vara spoles atklātās vietas.

Indukcijas apkures sistēma jānovieto vismaz 30 cm attālumā no sienām un mēbelēm un vismaz 80 cm attālumā no griestiem vai grīdas.

Lai ierīces darbība būtu drošāka, ieteicams to aprīkot ar manometru, kā arī sistēmu automātiskā vadība un ierīces sistēmā iesprostotā gaisa noņemšanai.

Sveiciens vietnes lietotājiem Radio ķēdes. Nesen man radās ideja uztaisīt. Internetā tika atrastas vairākas ierīces konstruēšanas shēmas. No tiem es izvēlējos to, kuru, manuprāt, ir visvieglāk salikt un konfigurēt, un pats galvenais, tas patiešām darbojas.

Ierīces diagramma

Detaļu saraksts

1. Lauka efekta tranzistors IRFZ44V 2 gab.
2. Īpaši ātras diodes UF4007 vai UF4001 2 gab.
3. 470 Ohm rezistors 1 vai 0,5 W 2 gab.
4. Plēves kondensatori
1) 1 uF pie 250 V 3 gab.
2) 220 nF pie 250 V 4 gab.
3) 470 nF pie 250 V
4) 330 nF pie 250 V
5. Vara stieple ar diametru 1,2 mm.
6. Vara stieple ar diametru 2 mm.
7. Gredzeni no datora barošanas bloka induktoriem 2 gab.

Ierīces salikšana

Sildītāja piedziņas daļa ir izgatavota, izmantojot IRFZ44V lauka efekta tranzistorus. Tranzistora IRFZ44V spraudnis.

Tranzistori jānovieto uz liela radiatora. Ja tranzistorus uzstādāt uz viena radiatora, tad tranzistori jāuzstāda uz gumijas blīvēm un plastmasas paplāksnēm, lai starp tranzistoriem nebūtu īssavienojuma.

Droseles ir uztītas uz gredzeniem no datora barošanas avotiem. Izgatavots no dzelzs pulvera. Vads 1,2 mm 7-15 apgriezieni.

Kondensatora bankai jābūt 4,7 µF. Ieteicams izmantot nevis vienu kondensatoru, bet vairākus kondensatorus. Kondensatori jāpievieno paralēli.

Sildītāja spole ir izgatavota uz stieples ar diametru 2 mm, 7-8 apgriezieni.

Pēc montāžas ierīce darbojas nekavējoties. Ierīci darbina 12 voltu 7,2 A/h akumulators. Ierīces barošanas spriegums ir 4,8-28 volti. Ilgstošas ​​darbības laikā pārkarst: kondensatora banka, lauka tranzistori un droseles. Pašreizējais patēriņš tukšgaitā ir 6-8 ampēri.

Kad ķēdē tiek ievadīts metāla priekšmets, strāvas patēriņš nekavējoties palielinās līdz 10-12 A.

Video par indukcijas sildītāja darbību

Tālāk jūs varat sakārtot ierīci piemērotā skaistā korpusā un izmantot to dažādiem eksperimentiem. Labāk ir eksperimentēt ar spoles jaudu un izmēru, lai sasniegtu vislabāko efektu. Raksta autors 4ei3

Apspriediet rakstu VIENKĀRŠS INDUKCIJAS SILDĪTĀJS

Ideja par metāla sildīšanu ar Fuko virpuļstrāvu palīdzību saviļņoja elektromagnētiskais lauks spoles nekādā ziņā nav jaunas. Tas ir veiksmīgi izmantots rūpnieciskos lietojumos ilgu laiku. kausēšanas krāsnis, kalēju darbnīcas, mājsaimniecība apkures ierīces– plītis un elektriskie boileri. Pēdējie ir diezgan dārgi, tāpēc mājas amatnieki neatsakās no mēģinājumiem ar savām rokām izgatavot indukcijas ūdens sildītāju. Mūsu uzdevums ir apsvērt paštaisītu ierīču praktiskas iespējas un noskaidrot, vai tās var izmantot mājas apkurei.

Par induktīvās apkures principu

Vispirms paskaidrosim, kā darbojas elektriskie indukcijas sildītāji. Maiņstrāva, kas iet cauri spoles pagriezieniem, ap to veido elektromagnētisko lauku. Ja tinuma iekšpusē ievietojat magnētisko metāla serdi, tas uzkarsēs virpuļstrāvu dēļ, kas rodas lauka ietekmē. Tas ir viss princips.

Svarīgs nosacījums. Lai metāla serdeņa uzkarsētu, spolei jābūt darbinātai maiņstrāva, mainot lauka zīmi un vektoru ar augstu frekvenci. Pieslēdzot tinumam līdzstrāvu, jūs iegūstat parastu elektromagnētu.

Pats sildelements tiek saukts par induktors un ir galvenā daļa instalācijas. IN apkures katli viņš ir tērauda caurule ar dzesēšanas šķidrumu, kas plūst iekšā un iekšā virtuves plītis– plakana spole, pēc iespējas tuvāk plīts virsmai, kā parādīts zemāk esošajā fotoattēlā.

Indukcijas sildītāja otrā daļa ir ķēde, kas palielina strāvas frekvenci. Fakts ir tāds, ka spriegumam ar rūpniecisko frekvenci 50 Hz šādu ierīču darbībai nav lielas nozīmes. Ja induktors tiek pievienots tieši tīklam, tas sāks spēcīgi dungot un vāji sasildīs serdi kopā ar tinumiem. Lai efektīvi pārvērstu elektroenerģiju siltumā un pilnībā nodotu to metālam, frekvence jāpalielina vismaz līdz 10 kHz, ko dara elektriskā ķēde.

Kādas ir indukcijas katlu reālās priekšrocības salīdzinājumā ar apkures un elektrodu katliem:

1. Daļa, kas silda ūdeni, ir vienkāršs caurules gabals, kas nepiedalās elektroķīmiskos procesos (kā elektrodu siltuma ģeneratoros). Tāpēc induktora kalpošanas laiku ierobežo tikai spoles veiktspēja un tas var sasniegt 10-20 gadus.
2. Tā paša iemesla dēļ elements ir vienlīdz labi draugi ar visu veidu dzesēšanas šķidrumiem - ūdeni, antifrīzu un pat mašīnu eļļu, nav nekādas atšķirības.
3. Induktora iekšpuses darbības laikā nav pārklātas ar skalu.

Pašdarinātas ierīces iespējas

Ievietots internetā pietiekamā daudzumā dažādi dizaini, kas radīti dažādiem mērķiem. Paņemiet maza izmēra indukcijas sildītāju, kas izgatavots no 250-500 W datora barošanas avota. Fotoattēlā redzamais modelis noderēs meistaram garāžā vai autoservisā alumīnija, vara un misiņa stieņu kausēšanai.

Bet dizains nav piemērots telpu apkurei, jo zema jauda. Internetā ir divas reālas iespējas, kuru testi un darbs tiek filmēts:

• ūdens sildītājs no polipropilēna caurule darbina ar metināšanas invertoru vai indukcijas virtuves paneli;
• tērauda katls, ko silda tā pati plīts.

Atsauce. Ir arī citi, pilnīgi pašdarināti dizaini, kur amatnieki montē frekvences pārveidotājus no nulles. Bet tam ir vajadzīgas zināšanas un prasmes radiotehnikas jomā, tāpēc mēs tās neapskatīsim, bet vienkārši sniegsim šādas shēmas piemēru.

Tagad pievērsīsimies tuvāk tam, kā ar savām rokām izgatavot indukcijas sildītājus un, pats galvenais, kā tie darbojas.

Mēs izgatavojam sildelementu no caurules

Ja esat aktīvi meklējis informāciju par šo tēmu, iespējams, esat saskāries ar šo dizainu, jo meistars ievietoja tā montāžu populārajā YouTube video resursā. Pēc tam daudzas vietnes veidlapā ievietoja šī induktora ražošanas teksta versijas soli pa solim instrukcijas. Īsumā, sildītājs ir izgatavots šādi:

Svarīga nianse. Spoles uztīšanas stieples garums un šķērsgriezums jānosaka pēc plīts standarta induktora tā, lai tas atbilstu elektriskās ķēdes lauka tranzistoru jaudai. Ja paņemsiet vairāk vadu, sildīšanas jauda samazināsies, ja lietosiet mazāk, tranzistori pārkarst un neizdosies. Kā tas izskatās vizuāli, skatieties video:

Kā jau varētu nojaust, sildelementa lomu šeit spēlē metāla birstes, kas atrodas spoles mainīgajā magnētiskajā laukā. Ja jūs darbināt plīti maksimāli, vienlaikus izejot cauri improvizētam katlam tekošs ūdens, tad to varēs uzsildīt par 15-20 °C, ko uzrādīja iekārtas testi.

Kopš vairākuma varas indukcijas plītis atrodas 2-2,5 kW robežās, tad ar siltuma ģeneratoru var apsildīt telpas ar kopējo platību ne vairāk kā 25 m². Ir veids, kā palielināt apkuri, pievienojot induktors metināšanas mašīna, taču šeit ir dažas grūtības:

1. Invertora izejas D.C., bet jums ir nepieciešams mainīgais. Lai pievienotu indukcijas sildītāju, ierīce būs jāizjauc un diagrammā jāatrod punkti, kuros spriegums vēl nav izlabots.
2. Jāpaņem lielāka šķērsgriezuma vads un pēc aprēķiniem jāizvēlas apgriezienu skaits. Papildaprīkojumā vara stieple Ø1,5 mm emaljas izolācijā.
3. Būs nepieciešams organizēt elementa dzesēšanu.

Tālāk redzamajā video autors demonstrē induktīvā ūdens sildītāja veiktspējas pārbaudi. Pārbaudes parādīja, ka iekārtai ir nepieciešami uzlabojumi, taču gala rezultāts diemžēl nav zināms. Izskatās, ka amatnieks projektu atstāja nepabeigtu.

Kā salikt indukcijas katlu

Šajā gadījumā nav nepieciešams izjaukt lētu ķīniešu plīti. Lieta ir metināt katla tvertni atbilstoši tās izmēriem, ievērojot soli pa solim sniegtos norādījumus:

1. Paņemiet tēraudu profila caurule 20 x 40 mm ar sienas biezumu 2 mm un no tā sagriež sagataves līdz paneļa platumam.
2. Metiniet caurules kopā gareniski, savienojot mazākās malas.
3. Hermētiski metiniet dzelzs vāciņus augšpusē un apakšā līdz galiem. Izveidojiet tajos caurumus un uzstādiet vītņotas caurules.
4. Piestipriniet 2 stūrus vienā pusē, metinot tā, lai tie veidotu plauktu indukcijas plīts.
5. Krāsojiet ierīci ar karstumizturīgu aerosola emalju. Sīkāk montāžas process ir parādīts videoklipā.

Galīgā montāža un nodošana ekspluatācijā sastāv no katla uzstādīšanas pie sienas un ievietošanas apkures sistēmā. Plīts virsma tiek ievietots spraugā no stūriem aizmugurējā siena tvertne un pieslēdzas barošanas avotam. Atliek tikai ieslēgt induktora sildīšanu.

Šeit jūs saskaraties ar to pašu problēmu, kas radās ar iepriekšējo modeli. Indukcijas apkure, bez šaubām, darbosies, taču tās 2,5 kW jauda ir pietiekama, lai uzsildītu pāris nelielas telpas, kad ārā valda sals. Rudenī un pavasarī, kad temperatūra nav noslīdējusi zem nulles, paštaisīts apkures katls var uzsildīt 35-40 m² platību. Kā pareizi savienot to ar sistēmu, skatiet nākamo videoklipu:

Mēs apzināti prezentējām vienkāršas konstrukcijas indukcijas ūdens sildītāju iespējas, lai ikviens varētu pats izgatavot šādu ierīci. Bet paliek jautājums, vai ir nepieciešams iesaistīties šajā lietā un tērēt savu laiku. Šajā sakarā ir vairāki objektīvi apsvērumi:

1. Lietotāji, kuri nesaprot elektrotehniku ​​un radiotehniku, visticamāk, nevarēs palielināt apkures jaudu virs 2,5 kW. Lai to izdarītu, jums būs jāsamontē frekvences pārveidotāja ķēde.
2. Induktora efektivitāte nav augstāka par citu elektrisko katlu efektivitāti. Bet sildītāja montāža ar sildelementiem ir daudz vienkāršāka.
3. Ja jums tas nav guļ mājās indukcijas plīts, tad jums tas būs jāiegādājas par aptuveni 80 USD. e. Lēti ķīniešu izstrādājumi maksā interneta veikalos. Par to pašu naudu pārdod jau gatavus elektrodu katli jauda līdz 10 kW.
4. Elektriskās plītis ir aprīkotas ar automātiskām drošības sistēmām, kas izslēdz sadzīves tehniku ​​pēc 1 vai 2 stundu darbības. Tas rada neērtības darbības laikā.
5. Ja ir spēkā dažādu iemeslu dēļ Ja dzesēšanas šķidrums izplūst no paštaisītā siltuma ģeneratora, apkure neapstāsies. Tas ir pilns ar uguni.

Protams, jūs varat iztikt bez dārgiem pirkumiem, rūpīgi izprast dizainu un izgatavot indukcijas sildītāju no nulles. Bet jūs nevarēsiet visu izdarīt bez maksas, jo jums būs jāiegādājas ķēdes komponenti. Lūdzu, ņemiet vērā, ka bonusi no tādiem siltummezgls ir mazi, tāpēc nav praktiski nopietni uzņemties to izgatavošanu privātmājas apkurei.

Indukcijas sildītājs- ierīce metālu sildīšanai, pakļaujot Fuko strāvām. Pats šāda sildītāja princips ir zināms jau ilgu laiku, un tagad indukcijas sildītāji tiek aktīvi izmantoti daudzās rūpniecības jomās. Mūsu paštaisītais induktors ir viegli lietojams, tam ir salīdzinoši vienkāršs dizains un tai nav nepieciešama nekāda konfigurācija. Tajā pašā laikā sildītājs ir diezgan spēcīgs.

Induktora ķēde darbojas pēc virknes rezonanses principa. Ierīces jaudu var palielināt vairākos veidos – izvēloties jaudīgākus lauka slēdžus, izmantojot ķēdē lielāku kondensatoru vai palielinot barošanas spriegumu.

Es saliku šādu induktors ar savām rokām, tīri ziņkārības pēc, lai pārbaudītu ķēdes funkcionalitāti.

Čoks - paņēma gatavu no datora barošanas avota. Tas ir uztīts uz pulverveida dzelzs gredzena un satur 10–25 1,5 mm stieples apgriezienus.

Lauku tranzistori - šeit ir liela izvēle, manā gadījumā es izmantoju IRF740 sērijas N-kanālu augstsprieguma lauka tranzistorus, bet ir ieteicams izmantot lauka tranzistorus, pamatojoties uz minimālo atvērtā pretestību. krustojums, kā arī maksimālā pieļaujamā strāva. IN standarta versija Ieteicams izmantot IRFP250 sērijas barošanas slēdžus.

Šī tranzistora parametri:

• N-kanālu struktūra
• Maksimālais drenāžas avota spriegums Usi: 200 V
• Maksimālā drenāžas avota strāva pie 25 ºС Isi max.: 30 A
• Maksimālais vārtu avota spriegums Uzi max: ±20 V
• Kanāla atvērtā pretestība Rsi ieslēgta: 85 mOhm
• Maksimālā jaudas izkliede Psi max: 190 W
• Slīpuma raksturlielums S: 12000 mA/V
• Korpuss: TO247AC
• Vārtu sliekšņa spriegums: 4 V

Ļoti jaudīgs un diezgan dārgs tranzistors, bet ar to var dabūt liela jauda, savukārt patēriņš var būt 20-40 ampēros!!!

Kontūra tika uztīta uz rāmja ar diametru 4,5 cm un sastāv no 2x3 pagriezieniem. Iesaku uztīt 6 apgriezienus uzreiz, pēc tam no 3. apgrieziena noņemt laku neliela platība un pielodējiet tur vadu, kas būs krāns, tam tiek piegādāts jaudas plus. Manā gadījumā ķēdes uztīšanai tika izmantots 1,5 mm vads, bet ideālā gadījumā ir nepieciešams 3-5 mm vads, tas tiek uztīts pēc tāda paša principa.

Zenera diodes ir 12-15 volti, vēlams ar jaudu 1-2 vati, visi izmantotie rezistori ir 0,5 vati.

Diodes - jums noteikti ir vajadzīgas ātras ar vismaz 400 voltu reverso spriegumu, varat uzstādīt lētu īpaši ātru UF4007, manā gadījumā tika izmantotas HER305 sērijas diodes - ar reverso spriegumu 400 volti, ar pieļaujamo strāvu 3 ampēri.

Ķēdes jaudas palielināšana nozīmē strāvas palielināšanu ķēdē. Jo lielāka ir kondensatora C1 kapacitāte, jo lielāka ir strāva. Manā gadījumā tika izmantotas 250 voltu plēves, 6 gab. 0,33 μF, bet kondensatoru skaits standarta versijā ir ieteicams 15-20 gab ar tādu pašu jaudu, kondensatora spriegums ir 250-400 volti.

Galvenais shēmas trūkums- neticami daudz siltuma ģenerēšanas uz tranzistoriem, ar maniem diezgan labiem slēdžiem man bija jādzesē ķēde ar diviem dzesētājiem, bet pat viņiem nebija laika pareizi noņemt siltumu, tāpēc es padomāšu par ūdens dzesēšanu...

Pašdarināts induktors var ātri uzsildīt M6 standarta skrūves līdz dzeltenai nokrāsai.

Kad cilvēks saskaras ar nepieciešamību sildīt metāla priekšmetu, vienmēr prātā nāk uguns. Uguns ir vecmodīgs, neefektīvs un lēns veids, kā sildīt metālu. Tas tērē lauvas tiesu enerģijas siltumam, un no uguns vienmēr nāk dūmi. Cik lieliski būtu, ja no visām šīm problēmām varētu izvairīties.

Šodien es jums parādīšu, kā ar ZVS draiveri ar savām rokām salikt indukcijas sildītāju. Šī ierīce silda lielāko daļu metālu, izmantojot ZVS draiveri un elektromagnētisma spēku. Šāds sildītājs ir ļoti efektīvs, nerada dūmus, un apkure tik maza metāla izstrādājumi, piemēram, saspraude - dažu sekunžu jautājums. Video redzams sildītājs darbībā, taču instrukcijas atšķiras.

1. solis: darbības princips

Daudzi no jums tagad brīnās – kas tas par ZVS šoferi? Šis ir ļoti efektīvs transformators, kas spēj radīt spēcīgu elektromagnētisko lauku, kas silda metālu, kas ir mūsu sildītāja pamats.

Lai būtu skaidrs, kā darbojas mūsu ierīce, es runāšu par galvenie punkti. Pirmkārt svarīgs punkts— 24 V barošanas avotam Spriegumam jābūt 24 V ar maksimālo strāvu 10 A. Man būs divi sērijveidā savienoti svina skābes akumulatori. Tie darbina ZVS draivera paneli. Transformators piegādā vienmērīgu strāvu spolei, kuras iekšpusē tiek ievietots sildāmais objekts. Pastāvīgi mainot strāvas virzienu, tiek izveidots mainīgs magnētiskais lauks. Tas rada virpuļstrāvas metāla iekšpusē, galvenokārt augstas frekvences. Šo strāvu un metāla zemās pretestības dēļ rodas siltums. Saskaņā ar Oma likumu strāvas stiprums, kas pārveidots siltumā ķēdē ar aktīvo pretestību, būs P=I^2*R.

Metāls, kas veido objektu, kuru vēlaties sildīt, ir ļoti svarīgs. Dzelzs sakausējumiem ir augstāka magnētiskā caurlaidība, un tie var izmantot vairāk magnētiskā lauka enerģijas. Šī iemesla dēļ tie uzsilst ātrāk. Alumīnijam ir zema magnētiskā caurlaidība, tāpēc tas sasilst ilgāk. Un objekti ar augstu pretestību un zemu magnētisko caurlaidību, piemēram, pirksts, nemaz nesakarst. Ļoti svarīga ir materiāla pretestība. Jo lielāka pretestība, jo vājāka strāva iet caur materiālu, un attiecīgi mazāk siltuma tiks ģenerēts. Jo mazāka pretestība, jo spēcīgāka būs strāva, un saskaņā ar Oma likumu, jo mazāks sprieguma zudums. Tas ir nedaudz sarežģīti, taču, ņemot vērā attiecības starp pretestību un jaudu, maksimālā jauda tiek sasniegta, ja pretestība ir 0.

ZVS transformators ir vissarežģītākā ierīces daļa, es paskaidrošu, kā tas darbojas. Kad strāva ir ieslēgta, tā caur diviem indukcijas droseles plūst uz abiem spoles galiem. Droseles ir nepieciešamas, lai nodrošinātu, ka ierīce nerada pārāk lielu strāvu. Tālāk strāva plūst caur 2 470 omu rezistoriem uz MOS tranzistoru vārtiem.

Sakarā ar to, ka nav ideālu komponentu, viens tranzistors ieslēgsies pirms otra. Kad tas notiek, tas pārņem visu ienākošo strāvu no otrā tranzistora. Viņš arī saīsinās otro ar zemi. Sakarā ar to ne tikai strāva plūdīs caur spoli uz zemi, bet arī caur ātro diodi izlādēsies otrā tranzistora vārti, tādējādi bloķējot to. Sakarā ar to, ka paralēli spolei ir pievienots kondensators, tiek izveidota svārstību ķēde. Sakarā ar radušos rezonansi strāva mainīs virzienu un spriegums samazināsies līdz 0V. Šajā brīdī pirmā tranzistora vārti izlādējas caur diodi uz otrā tranzistora vārtiem, bloķējot to. Šis cikls atkārtojas tūkstošiem reižu sekundē.

10K rezistors ir paredzēts, lai samazinātu tranzistora lieko aizbīdņu lādiņu, darbojoties kā kondensators, un Zenera diodei ir paredzēts uzturēt tranzistoru vārtu spriegumu 12 V vai zemākā līmenī, lai tie neuzspridzinātos. Šis transformators ir augstfrekvences sprieguma pārveidotājs, kas ļauj uzkarst metāla priekšmetiem.
Ir pienācis laiks salikt sildītāju.

2. darbība: materiāli

Lai saliktu sildītāju, jums ir nepieciešams maz materiālu, un lielāko daļu no tiem, par laimi, var atrast bez maksas. Ja redzat kaut kur guļam katodstaru lampu, ejiet un paņemiet to. Tajā ir lielākā daļa sildītājam nepieciešamo detaļu. Ja vēlaties kvalitatīvākas detaļas, iegādājieties tās elektrisko detaļu veikalā.

Jums būs nepieciešams:

3. darbība. Rīki

Šim projektam jums būs nepieciešams:

4. darbība: FET dzesēšana

Šajā ierīcē tranzistori izslēdzas pie 0 V sprieguma un ļoti nesasilst. Bet, ja vēlaties, lai sildītājs darbotos ilgāk par vienu minūti, jums ir jānoņem siltums no tranzistoriem. Abiem tranzistoriem uztaisīju vienu kopīgu siltuma izlietni. Pārliecinieties, ka metāla vārti nesaskaras ar absorbētāju, pretējā gadījumā MOS tranzistori radīs īssavienojumu un eksplodēs. Es izmantoju datora radiatoru, un uz tā jau bija svītra silikona hermētiķis. Lai pārbaudītu izolāciju, pieskarieties katra MOS tranzistora (vārtu) vidējai daļai ar multimetru, ja multimetrs pīkst, tad tranzistori nav izolēti.

5. darbība: kondensatora banka

Kondensatori kļūst ļoti karsti, jo caur tiem pastāvīgi iet strāva. Mūsu sildītājam ir nepieciešama kondensatora vērtība 0,47 µF. Tāpēc mums ir jāapvieno visi kondensatori blokā, tādā veidā mēs iegūsim nepieciešamo kapacitāti un palielināsies siltuma izkliedes laukums. Kondensatora nominālajam spriegumam jābūt augstākam par 400 V, lai ņemtu vērā induktīvās sprieguma maksimumus rezonanses ķēdē. Uztaisīju divus gredzenus no vara stieples, kuriem paralēli vienu otram pielodēju 10 0,047 uF kondensatorus. Tādējādi es saņēmu kondensatora banku ar kopējo jaudu 0,47 µF ar izcilu gaisa dzesēšana. Es to uzstādīšu paralēli darba spirālei.

6. darbība: darba spirāle

Šī ir ierīces daļa, kurā tiek izveidots magnētiskais lauks. Spirāle ir izgatavota no vara stieples - ir ļoti svarīgi, lai tiktu izmantots varš. Sākumā apkurei izmantoju tērauda spirāli, un ierīce nedarbojās īpaši labi. Bez darba slodzes patērēja 14 A! Salīdzinājumam, pēc spoles nomaiņas pret vara, ierīce sāka patērēt tikai 3 A. Domāju, ka tērauda spolē dzelzs satura dēļ radās virpuļstrāvas, un tā tika pakļauta arī indukcijas karsēšanai. Es neesmu pārliecināts, vai tas ir iemesls, bet šis skaidrojums man šķiet visloģiskākais.

Spirālei paņemiet liela izmēra vara stiepli un veiciet 9 pagriezienus uz PVC caurules gabala.

7. solis: ķēdes montāža

Es veicu daudz mēģinājumu un kļūdu, līdz saņēmu ķēdi pareizi. Lielākās grūtības bija ar strāvas avotu un spoli. Es paņēmu 55A 12V komutācijas barošanas avotu. Es domāju, ka šis barošanas avots ZVS draiverim piegādāja pārāk lielu sākotnējo strāvu, izraisot MOS tranzistoru eksploziju. Iespējams, ka papildu induktori to būtu novērsuši, bet es nolēmu vienkārši nomainīt barošanas bloku ar svina-skābes akumulatoriem.
Tad es cīnījos ar spoli. Kā jau teicu, tērauda spole nebija piemērota. Tērauda spoles lielā strāvas patēriņa dēļ uzsprāga vēl vairāki tranzistori. Kopumā uzsprāga 6 tranzistori. Nu viņi mācās no kļūdām.

Esmu daudzas reizes pārbūvējis sildītāju, bet šeit es jums pastāstīšu, kā es saliku vislabāko tā versiju.

8. darbība. Ierīces salikšana

Lai saliktu ZVS draiveri, jums jāievēro pievienotā diagramma. Vispirms paņēmu Zenera diodi un pievienoju to 10K rezistoru. Šo detaļu pāri var uzreiz pielodēt starp MOS tranzistora noteci un avotu. Pārliecinieties, vai Zenera diode ir vērsta pret kanalizāciju. Pēc tam pielodējiet MOS tranzistorus pie maizes paneļa ar kontaktu caurumiem. Maizes paneļa apakšējā pusē pielodējiet divas ātras diodes starp katra tranzistora vārtiem un noteci.

Pārliecinieties, vai baltā līnija ir vērsta pret aizvaru (2. att.). Pēc tam savienojiet pozitīvo no barošanas avota ar abu tranzistoru kanalizāciju caur 2220 omu rezistoru. Iezemējiet abus avotus. Lodējiet darba spoli un kondensatora banku paralēli viens otram, pēc tam pielodējiet katru galu pie dažādiem vārtiem. Visbeidzot, pievadiet strāvu tranzistoru vārtiem caur 2 50 μH induktoriem. Tiem var būt toroidāls kodols ar 10 stieples apgriezieniem. Jūsu ķēde tagad ir gatava lietošanai.

9. solis: montāža pie pamatnes

Lai visas jūsu indukcijas sildītāja daļas turētos kopā, tām ir nepieciešams pamats. Es to paņēmu šim nolūkam koka klucis 5*10 cm plāksne ar elektrisko ķēdi, kondensatora banku un darba spoli tika pielīmēta ar karstuma līmi. Manuprāt, iekārta izskatās forša.

10. darbība: funkcionalitātes pārbaude

Lai ieslēgtu sildītāju, vienkārši pievienojiet to strāvas avotam. Pēc tam novietojiet priekšmetu, kas jums jāuzsilda, darba spoles vidū. Tam vajadzētu sākt uzkarst. Mans sildītājs 10 sekundēs uzkarsēja saspraudi līdz sarkanam spīdumam. Objektiem, kas ir lielāki par naglām, bija nepieciešamas aptuveni 30 sekundes, lai uzsildītu. Sildīšanas procesā strāvas patēriņš palielinājās par aptuveni 2 A. Šo sildītāju var izmantot ne tikai izklaidei.

Pēc lietošanas ierīce neizdala ne sodrējus, ne dūmus, tā ietekmē pat izolētus metāla priekšmetus, piemēram, gāzes absorbētājus vakuuma caurulēs. Ierīce ir droša arī cilvēkiem – ar pirkstu nekas nenotiks, ja to ievietosiet darba spirāles centrā. Tomēr jūs varat apdedzināties no objekta, kas ir uzkarsēts.

Paldies par lasīšanu!