Схема индукционной печи своими руками: Индукционная печь своими руками для плавки металла и обогрева: принцип работы и электрическая схема

Содержание

Индукционная печь для плавки металла своими руками

Для плавки металла в малых масштабах бывает необходимо какое то приспособление. Особенно это остро ощущается в мастерской или при малом производстве. Максимально эффективным на сегодняшний момент является печь для плавки металла с электрическим нагревателем, а именно индукционная. Ввиду особенности ее строения, она может эффективно использоваться в кузнечном деле и стать не заменимым инструментом в кузнице.

Устройство индукционной печи

Печь состоит из 3 элементов:

  1. 1. Электронно-электрическая часть.
  2. 2. Индуктор и тигель.
  3. 3. система охаждения индуктора.

Для того чтобы собрать действующую печь для плавки металла достаточно собрать рабочую электрическую схему и систему охлаждения индуктора. Самый простой вариант плавки металла приведен в видео ниже. Плавка производится во встречном электромагнитном поле индуктора, которое взаимодействует с наводимыми электро-вихревыми токами в металле, что удерживает кусочек алюминия в пространстве индуктора.

Для того чтобы эффективно плавить металл, необходимы токи большой величины и высокой частоты порядка 400-600 Гц. Напряжение из обычной домашней розетки 220В обладает достаточными данными для плавления металлов. Необходимо только 50 Гц превратить в 400-600 Гц.
Для этого подойдет любая схема для создания катушки Тесла. Мне наиболее приглянулись 2 следующих схем на лампе ГУ 80, ГУ 81(М). И запитывание лампы трансформатором МОТ от микроволновки.

Данные схемы предназначены для катушки тесла, но индукционная печь из них получается отменная, достаточно заместо вторичной катушки L2 поместить во внутреннее пространство первичной обмотки L1 кусочек железа.

Первичная катушка L1 или индуктор состоит из свернутой в 5-6 витков медной трубки, на торцах которой нарезается резьба, для подсоединения системы охлаждения. Для левитационной плавки последний виток следует сделать в обратном направлении.
Конденсатор С2 на первой схеме и идентичный ему на второй задаёт частоту генератора. При значении в 1000 пикоФарад частота составляет около 400 кГц. Этот конденсатор обязательно должен быть высокочастотным керамическим и расчитанным под высокое напряжение порядка 10 кВ (КВИ-2, КВИ-3, К15У-1), другие типы не подходят! Лучше ставить К15У. Можно подсоединять конденсаторы параллельно. Также стоит учитывать мощность на которую расчитаны конденсаторы (это у них на писано на корпусе), берите с запасом. другие два конденсатора КВИ-3 и КВИ-2 греются при длительной работе. Все остальные конденсаторы берутся тоже из серии КВИ-2, КВИ-3, К15У-1, изменяются в характеристиках конденсаторов только емкость.
Вот в итоге схематично, что должно получиться. В рамки обвел 3 блока.

Система охлаждения выполнена из насоса с подачей 60л/мин, радиатор от любой вазовской машины, и вентилятор охлождения я поставил напротив радиатора обычный домашний.

Индукционная печь своими руками, принцип работы и сборка

Очень сложно бывает найти подходящую работу и дело, которое будет вам по душе, подобрать подходящие вакансии в море можно перейдя по ссылке.

Как собирается индукционная печь своими руками. Устройство и принцип работы. Важные параметры индукционных печей.

Расплавить небольшой кусок железа можно в самостоятельно собранной индукционной печи. Это самое эффективное устройство, которое работает от домашней розетки 220В. Печь пригодится в гараже или мастерской, где она может размещаться просто на рабочем столе. Нет смысла покупать ее, так как индукционная печь своими руками собирается за пару часов, если человек умеет читать электрические схемы. Без схемы обходиться нежелательно, ведь она дает полное представление об устройстве и позволяет избежать ошибок при подключении.

Принцип работы индукционной печи

Самодельная индукционная печь для плавки небольшого количества металла не требует больших габаритов и такого сложного устройства, как промышленные агрегаты. Ее работа основана на выработке тока переменным магнитным полем. Металл расплавляется в специальной заготовке, называемой тигелем и помещаемой в индуктор. Он представляет собой спираль с небольшим количеством витков из проводника, например, медной трубки. Если устройство используется в течение короткого времени, проводник не будет перегреваться. В таких случаях достаточно использовать медную проволоку.

Специальный генератор запускает в эту спираль (индуктор) мощные токи, а вокруг нее создается электромагнитное поле. Это поле в тигле и в помещенном в него металле создает вихревые токи. Именно они разогревают тигель и расплавляют металл за счет того, что он поглощает их. Следует отметить, что процессы происходят очень быстро, если использовать тигель из неметалла, например, шамота, графита, кварцита. Самодельная печь для плавки предусматривает выемную конструкцию тигеля, то есть, в него помещают металл, а после нагрева или плавки его вытаскивают из индуктора.

Схема индукционной печи

Генератор высокой частоты собирают из 4-х электронных ламп (тетродов), которые соединяются между собой параллельно. Скорость нагрева индуктора регулируется конденсатором переменной емкости. Его ручка выводится наружу и позволяет регулировать емкость конденсатора. Максимальное значение обеспечит нагрев куска металла в катушке всего за несколько секунд до красного состояния.

Параметры индукционной печи

Эффективная работа данного устройства зависит от следующих параметров:

  • мощность и частота генератора,
  • количество потерь в вихревых токах,
  • скорость потерь тепла и количество этих потерь в окружающий воздух.

Как подобрать составляющие детали схемы, чтобы получить для плавки в мастерской достаточные условия? Частота генератора задана заранее: она должна составить 27,12 МГц, если устройство собирают своими руками для использования в домашней мастерской. Катушку делают из тонкой медной трубки или провода, ПЭВ 0,8. Достаточно сделать не более 10 витков.

Электронные лампы следует использовать большой мощности, например, марки 6п3с. Также схема предусматривает установку дополнительной неоновой лампы. Она будет служить индикатором готовности устройства. Схема также предусматривает применение керамических конденсаторов (от 1500В) и дросселей. Подключение к домашней розетке осуществляется через выпрямитель.

Внешне самодельная индукционная печь выглядит так: к небольшой подставке на ножках прикрепляется генератор со всеми деталями схемы. К нему подключается индуктор (спираль). Следует отметить, что данный вариант сборки самодельного устройства для плавки применим для работы с небольшим объемом металла. Индуктор в виде спирали изготавливается проще всего, поэтому для самодельного устройства он используется именно в таком виде.

Особенности эксплуатации индуктора

Однако существует много разных модификаций индуктора. Например, он может изготавливаться в форме восьмерки, трилистника или иметь любую другую форму. Она должна быть удобной для размещения материала для термообработки. Например, плоскую поверхность легче всего нагреть виткам, расположенными в виде змейки.

Кроме этого ему свойственно прожигаться, и чтобы продлить время службы индуктора, его можно изолировать жаропрочным материалом. Используют, например, заливку огнеупорной смесью. Следует отметить, что данное устройство не ограничивается лишь медным материалом провода. Также можно применить стальной провод или из михрома. При работе с индукционной печью следует учесть ее термическую опасность. При случайном касании кожа получает сильный ожог.

Индукционная печь своими руками – сборочные элементы и нюансы технологии

Индукционные печи были изобретены аж в 1887 году. И уже через три года появилась первая промышленная разработка, с помощью которой плавили различные металлы. Хотелось бы отметить, что в те далекие годы эти печи были в диковинку. Все дело в том, что ученые того времени не совсем понимали, какие процессы происходят в ней. Сегодня в этом разобрались. Нас же в этой статье будет интересовать тема – индукционная печь своими руками. Насколько проста ее конструкция, можно ли в домашних условиях собрать этот агрегат?

Принцип работы

Начинать сборку надо, разобравшись в принципе работы и устройстве прибора. С этого и начнем. Обратите внимание на рисунок выше, по нему и будем разбираться.

В состав прибора входят:

  • Генератор G, который создает переменный ток.
  • Конденсатор С вместе с катушкой L создает колебательный контур, который и обеспечивает установку высокой температурой.

    Внимание! В некоторых конструкциях используется так называемый автоколебательный генератор. Это дает возможность убрать из схемы конденсатор.

  • Катушка в окружающем пространстве образует магнитное поле, в котором присутствует напряжение, обозначенное на нашем рисунке буквой «Н». Само магнитное поле существует в свободном пространстве, а может замыкаться через ферромагнитный сердечник.
  • Оно же действует и на шихту (W), в которой создает магнитный поток (Ф). Кстати, вместо шихты может быть установлена какая-нибудь заготовка.
  • Магнитный поток индуцирует вторичное напряжение, равное 12 В. Но это происходит лишь в том случае, если W является электропроводящим элементом.
  • Если нагреваемая заготовка большая и цельная, то внутри нее начинает действовать так называемый ток Фуко. Он вихревого типа.
  • При этом вихревые токи передают от генератора через магнитное поле тепловую энергию, тем самым нагревая заготовку.

Электромагнитное поле достаточно широкое. И даже многоступенчатость преобразования энергии, которое присутствует в самодельных индукционных печах, обладает максимальным КПД – до 100%.

Тигельная печь

Разновидности

Существуют две основные конструкции индукционных печей:

  • Канальные.
  • Тигельные.

Не будем здесь расписывать все их отличительные особенности. Просто отметим, что канальный вариант – это конструкция, которая похожа на сварочный аппарат. К тому же, чтобы плавить металл в таких печах, приходилось оставлять немного расплава, без которого процесса просто не получалось. Второй вариант – это усовершенствованная схема, где используется технология без остаточного расплава. То есть, тигель просто устанавливается прямо в индуктор.

Как это работает

Зачем дома нужна такая печь?

Вообще, вопрос достаточно интересен. Давайте рассмотрим вот такую ситуацию. Существует достаточно большое количество советских электрических и электронных приборов, в которых использовались золотые или серебряные контакты. Изъять эти металлы можно разными способами. Один из них – индукционная печка.

То есть, берете контакты, складываете их в узкий и длинный тигель, который устанавливаете в индуктор. Через минут так 15-20, снизив мощность, остудив аппарат и разбив тигелек, вы получите стержень, на конце которого вы обнаружите золотой или серебряный кончик. Срезаете и сдаете в ломбард.

Хотя необходимо отметить, что с помощью этого самодельного агрегата можно проводить различные процессы с металлами. К примеру, можно провести закалку или отпуск.

Катушка с батарейкой (генератором)

Компоненты печки

В разделе «Принцип работы» мы уже упоминали о всех частях индукционной печи. И если с генератором все понятно, то с индуктором (катушкой) надо бы разобраться. Для нее подойдет медная трубочка. Если вы собираете аппарат мощностью 3 кВт, то вам потребуется трубка диаметром 10 мм. Сама же катушка скручивается диаметром 80-150 мм, при количестве витков от 8 до 10.

Обратите внимание, что витки медной трубки не должны соприкасаться друг с другом. Оптимальное расстояние между ними 5-7 мм. Сама катушка не должна касаться экрана. Расстояние между ними – 50 мм.

Обычно промышленные индукционные печи имеют узел охлаждения. В домашних условиях сделать такое невозможно. Но для агрегата мощностью 3 кВт работа до получаса ничем не грозит. Правда, со временем на трубке будет образовываться медная окалина, которая снижает КПД прибора. Так что периодически катушку придется менять.

Генератор

В принципе, сделать генератор своими руками – не проблема. Но это возможно лишь в том случае, если вы обладаете достаточными знаниями в радиоэлектронике на уровне среднего радиолюбителя. Если таковых знаний нет, тогда забудьте об индукционной печке. Самое главное, что и эксплуатировать этот прибор тоже надо умеючи.

Если вы встали перед дилеммой выбора схемы генератора, тогда примите один совет – у него должен отсутствовать жесткий спектр тока. Для того чтобы было понятнее, о чем идет речь, предлагаем самую простую схему генератора для индукционной печи на фотографии снизу.

Схема генератора

Необходимые знания

Электромагнитное поле действует на все живое. В качестве примера можно привести мясо в микроволновке. Поэтому стоит позаботиться о безопасности. И, неважно, вы собираете печь и тестируете ее или работаете на ней. Есть такой показатель, как плотность потока энергии. Так вот он зависит от именно от электромагнитного поля. И чем выше частота излучения, тем хуже человеческому организму.

Во многих странах приняты меры безопасности, в которых учитывается плотность потока энергии. Есть разработанные допустимые пределы. Это 1-30 мВт на 1 м² тела человека. Эти показатели действуют, если облучение происходит не больше одного часа в сутки. Кстати, установленный оцинкованный экран снижает плотность потолка в 50 раз.

Индукционная печь для плавки металла своими руками

Такое практичное оборудование как индукционная печь, используется не только в промышленности, опытные мастера устанавливают приспособление в бытовых помещениях. Сделать подобную конструкцию можно собственными руками, именно поэтому агрегат пользуется большой популярностью.

Прежде чем приступать к реализации задуманного, стоит подробно разобраться в принципе работы, конструктивных особенностях и комплектации. Я затрону несколько типов аппаратов, на лампах, транзисторах, сварочном инверторе, подробно распишу схему охлаждения и приведу несколько полезных советов от экспертов в этом вопросе.

СодержаниеПоказать

Что такое индукционный нагрев и его преимущества

Метод бесконтактного разогрева металла с помощью тока, проходящего через электропроводящие материалы, называют индукционным нагревом.

В процессе используются высокие частоты и большие величины, но чтобы разобраться со всеми мелкими подробностями, необходимо рассматривать функциональность оборудования последовательно. Из преимуществ нужно выделить следующее:

  1. Качество конечного продукта.
  2. Возможность контроля за счет автоматизации.
  3. Процесс энергетически эффективен.
  4. КПД индукционного аппарата остается на высоком уровне.

Такой способ плавления стал известен человечеству еще 200 лет назад, дойдя до нашего времени, он усовершенствовался и был тщательно продуман экспертами. Поэтому закупая оборудование, или самостоятельно собирая печь, можно смело рассчитывать на хорошие показатели производительности.

Принцип работы индукционной печи

Нагревание происходит благодаря свойствам вихревых токов, материалы для плавления помещают в специально отведенное место. Создать ток, возможно с помощью индуктора, который достаточно просто устроен. В него входит катушка индуктивности, на которой расположено несколько витков провода, поперечное сечение которого должно в обязательном порядке быть большим.

Подключается агрегат к сети с переменным током, он создает магнитное поле со сменной частотой, благодаря этому фактору, внутреннее пространство индуктора пронизывается. Как только материал попадает в отведенное для процесса место, происходит нагревание тела с дальнейшим расплавлением, за процесс отвечают вихревые токи.

Жидкость, которая находится в системе охлаждения, способна закипать от повышения температур. Индукционные плавильные печи делятся на типы:

  1. С наличием магнитопровода.
  2. Без магнитопровода.

В первом варианте исполнения индуктор помещен в металл, благодаря чему создается особый эффект, плотность магнитного поля максимально повышается. Нагреть материал получится намного быстрей и качественней. Во втором типе конструкции индуктор располагают снаружи, что лишает возможности воспользоваться дополнительным эффектом.

Виды печей и их устройство

Каждый вариант исполнения имеет свои отличительные свойства, с особенностями работы также следует ознакомиться подробно. Есть виды аппаратов, предназначенных для производства, плавка больших объемов металла, побудила экспертов, внеси некоторые изменения в строение конструкции.

Бытовые агрегаты также обладают отличительными признаками, которые необходимо рассматривать. Я затрону самые распространенные и востребованные образцы, чтобы тщательно разобрать их принцип работы и устройство.

Индукционная печь для плавки алюминия на транзисторах

Полевые транзисторы в таком типе приспособления располагают на радиаторы, этот элемент должен быть соответствующих размеров, ведь в процессе работы схема способна нагреваться до больших температур. На некоторых образцах можно заметить, что транзисторы изолированы от металла, для этого зачастую используют прокладки из пластика или резины в виде шайб.

В состав мини индукционного изделия входит два дросселя, выглядят они достаточно просто, провод намотан на круглые детали из ферромагнитного железа порошкового типа, эти составляющие можно найти в корпусе старого системного блока.

А также в комплектацию входит обмотка индуктора, эта деталь цилиндрической формы, именно в ее внутреннем пространстве происходит нагрев металла. Корпус изготавливают из термостойких материалов, чтобы избежать возгорания и продлить срок службы приспособлению.

Устройство для плавки металла на сварочном инверторе

Безопасность такого приспособления находится на высоком уровне, а конструкция достаточно простая, обусловлено это защитами от перегрузок, которые встроены внутри сварочного инвертора. Из основного элемента выходит индуктор, его зачастую создают из тонкостенной медной трубки, диаметр которой составляет 8-10 мм.

Расстояние между витками выдерживается в 5-8 мм, их количество редко превышает 12 штук, эти показатели напрямую зависят от характеристик оборудования и размеров.

Конструируя агрегат своими руками из сварочного инвертора, необходимо предусмотреть общее сопротивление, при перегрузке могут возникать отключения, это обусловлено работой защитных приспособлений. При установке используют корпус из текстолита или графита, можно расположить индуктор на термостойкую поверхность.

Но не стоит забывать, что любые предметы, находящиеся в непосредственной близости, могут замыкать вихревые токи, а это приведет к снижению эффективности агрегата для дома. Корпус заземляют, чтобы обеспечить максимальную безопасность работ, а розетка и кабель рассчитываются с учетом потребляемой энергии.

Индукционная печь на лампах

Электронные составляющие делают этот вид прибора более мощным, плавка металла проходит намного быстрее и эффективнее. Для генерации тока высоких частот зачастую используют 4 лучевые лампы, соединяются такие элементы параллельно. Индуктор создается из медной трубки, ее диаметр не должен быть меньше 10 мм, чтобы регулировать мощность в комплектацию входит подстроечный конденсатор.

Каскады ламп собирают по определенной схеме, во внимание берут конденсаторы и дросселя. За сигнал о готовности схемы отвечает неоновая лампа, она расположена на корпусе оборудования, без такого индикатора работать с агрегатом будет неудобно.

Как организована схема охлаждения

Установки больших размеров оснащают принудительными системами для нормализации температурного режима, такие варианты исполнения достаточно часто встречаются на производствах. Для заправки используется вода или антифриз, в зависимости от интенсивности рабочего процесса.

Существуют агрегаты, которые снабжают воздушным охлаждением, но в такой ситуации вентилятор удаляют на достаточное расстояние, только при организации такого условия получится реализовать задуманное. Если неправильно продумать этот момент, то обмотка и составляющие вспомогательного приспособления вызовут замыкание вихревых токов, а эффективность оборудования упадет.

Индукционная печь своими руками

Благодаря пошаговому руководству можно самостоятельно создать достаточно хорошие и продуктивные агрегаты разных размеров. Для работы с мелкими и крупными деталями потребуется предварительно продумать все нюансы, касающиеся будущего корпуса установки и важных составляющих.

Простая схема индукции

Подготовительные моменты также требуют особого внимания, прежде чем приступать к сборке, стоит закупить все составляющие в специализированных магазинах. Если точно придерживаться алгоритма действий, то печь для плавки металла, получится сконструировать своими руками за короткий промежуток времени.

Конструкция из транзисторов

Из инструмента понадобится паяльник и плоскогубцы, место для работы также нужно подготовить заранее, удобство и скорость создания агрегата напрямую зависит от этого фактора. Питание аппарата предполагает подключение к сети в 220 В, не будет лишним использовать выпрямители. Закупить нужно такие составляющие как:

  1. Диоды, в количестве 2 шт.(UF4007).
  2. Конденсаторы.
  3. Два полевых транзистора.
  4. Резистор(470 Ом).
  5. Дроссельные кольца(2 штуки).
  6. Провод с сечением в 2 мм.

Без специальной схемы не обойтись, на ней наглядно можно увидеть все интересующие нюансы, бумаги лучше держать перед собой и в случае необходимости сразу заглянуть туда.

Транзисторы необходимо расположить на радиаторы, параметры которого должны соответствовать возможным повышениям температур, ведь в момент работы агрегата схема будет греться. После чего переходят к изготовлению дросселя, для этого на кольца наматывают медную проволоку, не стоит делать больше 15 витков.

Конденсаторы следует объединить, чтобы получилась батарея, благодаря параллельному соединению элементов можно достичь показателей в 4,7 мкФ.

Индикатор также обматывается проволокой диаметром 2 мм, 8 витков будет достаточно, концы необходимо оставить длинные, благодаря этому дальнейшее подключение не вызовет проблем.

Нельзя забывать о том, что диаметр внутренней обмотки должен совпасть с размерами тигля, который используется для печи. При необходимости изготавливается корпус устройства, материал нужно подбирать с хорошими показателями термоустойчивости.

С графитовыми щетками

Подобная конструкция отлично подойдет для выплавки сплавов из любого металла, прежде чем приступать к работе потребуется приобрести следующий список составляющих:

  1. Щетки.
  2. Гранит порошкового типа.
  3. Трансформатор.
  4. Шамотрые кирпичи.
  5. Проволоку из стали.
  6. Алюминий тонкого образца.

За основу стоит взять бокс, он конструируется из кирпича, который следует положить на плитку огнеупорного типа. Поверх кладут асбестокартонный лист, чтобы придать элементу нужную форму, стоит только смочить поверхность водой. Размеры конструкции напрямую зависят от мощности, которую будет выдавать трансформатор. Если деталь берется из сварочного аппарата старого образца, то ее следует предварительно перемотать.

Чтобы не допустить перегрева, потребуется обмотать корпус тонким алюминием, который возьмет лишнюю температуру на себя. Глиняная подложка достаточно практична, ее укладывают, чтобы расплавленный металл не растекался по поверхности. На последнем этапе устанавливают графитовые щетки, этот элемент при необходимости можно заменить новым.

Печь на лампах

Я всегда советую перед началом конструирования любого устройства сделать подробную разработку будущей модели, составить схему и спроектировать работу. Без минимального опыта в физике и электричестве лучше не браться за изготовление, а изначально найти хорошую и полезную информацию как сделать индукционную печь.

Аппарат предполагает осторожность, ведь такой вид агрегата очень мощный. Лучевые составляющие в количестве 4 штук способны генерировать ток высоких частот, их соединяют параллельно.

Медную проволоку необходимо согнуть так, чтобы получилась спираль, витки не стоит делать слишком близко, 5 мм считается минимальным показателем. Диаметр готового элемента варьируется от 8 до 16 см. Индуктор следует подбирать так, чтобы тигель достаточно легко помещался.

Схема печи на лампах

Созданную схему обрамляют корпусом из графита или текстолита, материал в обязательном порядке не должен проводить ток. Для удобства большинство экземпляров оснащают лампой-индикатором, а благодаря подстроечному конденсатору получится регулировать мощность.

Как безопасно эксплуатировать

Ожог от конструкции и расплавленного металла получить достаточно легко, поэтому работать с самодельной установкой необходимо аккуратно. Схема лампового образца предполагает использование большого напряжения, без хорошего корпуса, при любом прикосновении можно получить удар током.

На одежде не должно быть металлических вставок, ведь электромагнитное поле будет воздействовать на них. Качественная индукционная печь, сконструированная своими руками, может достаточно эффективно нагревать элементы, это будет удобно при лужении или формовке. Эксперты не рекомендуют работать с оборудованием людям, у которых вживлены кардиостимуляторы.

как построить такой тип печи

Для того чтобы расплавить металл, используется специальный вид печей, которые называются индукционные. Отличие таких печей заключается в том, что нагревание металла осуществляется током. Ток, в свою очередь, возбуждается в непеременном поле индуктора. В индукционных печах электрическая энергия проходит целый ряд превращений: сначала она становится электромагнитной, затем — электрической и только после этого – тепловой. Индукционные печи дают возможность наиболее полно использовать выделяемое тепло. И поэтому совершенно не удивительно, что такие печи являются самыми совершенными среди электрических печей. Многих сегодня интересует: возможна ли индукционная печь своими руками выполненная? На этот вопрос мы и постараемся найти ответ.

Печь индукционная может быть только двух типов. Первый – с сердечником канальный, а второй – без сердечника, тигельный. Если печь канальная, то это значит, что металл помещается в кольцевой желоб вокруг индуктора. Внутри этого индуктора и находится сердечник. А если печь тигельная, то тигель с металлом располагается внутри индуктора. Замкнутый сердечник в таком случае применить просто невозможно. (См. также: Установка котла отопления: методичность действий и важные рекомендации)

Достоинства и недостатки индукционных печей

Индукционные печи, несомненно, обладают определенными достоинствами, которые и выделяют их среди других печей. К этим достоинствам относится:

  • Расплав имеет высокую однородность за счет активного перемещения металла;
  • В такой печи имеется возможность фокусирования энергии или зонное перемещение;
  • В индукционных печах отсутствует угар от легирующих элементов;
  • Эти печи обладают широкими техническими возможностями в вопросе выбора способа футеровки, емкости печи, а также ее рабочей частоте;
  • Имеется возможность очень точно регулировать температуру расплава;
  • Достаточно высокая скорость проведения плавки;
  • Данная печь практически мгновенно готова к работе;
  • Используемый в индукционных печах технологический процесс экологически чистый и безопасный для человека.
  • (См. также: Дымоходы для котлов своими руками)

Имеют индукционные печи и свои недостатки. Так, шлак в таких печах нагревается за счет того тепла, которое выделяется в металле. И поэтому шлак имеет более низкую температуру. Отсюда следует еще один недостаток: за счет вязких холодных шлаков и горячих металлов затрудняется удаление из них (металлов) серы и фосфора. И третий недостаток: в зазоре между металлом и индуктором наблюдается рассеивание магнитного потока, из-за чего приходится уменьшать толщину футеровки тигля печи. А это, в свою очередь, приводит к быстрому выходу из строя футеровки.

Промышленные индукционные печи

Как правило, в промышленности используются тигельные и канальные индукционные печи. При этом в тигельных печах выплавляется чугун, сталь, медь, магний, алюминий, драгоценные металлы. Емкость тигля таких печей может колебаться от нескольких килограммов до нескольких сотен тонн металла. В канальных индукционных печах выплавляются различные цветные металлы и их сплавы, а также чугун.

Промышленные индукционные плавильные печи бывают средней частоты, промышленной частоты и печи сопротивления. Так, индукционные печи средней частоты чаще всего используются в литейных цехах металлургических и машиностроительных заводов. А них расплавляется и перегревается сталь. Помимо этого, если используются графитовые тигли, то в них можно расплавлять цветные металлы. Для плавки чугуна и его перегрева используются тигельные индукционные печи промышленной частоты. А вот печи сопротивления предназначены для перегрева и переплава алюминия, его сплавов и цинка. (См. также: Виды печей)

Но возможности индукционных печей легли в основу создания незаменимого устройства – знаменитых микроволновых печей. Так, например, мини печь delonghi — духовые шкафы дают возможность быстро и вкусно готовить еду. Это электрические духовки, которые имеют специальные нагревательные элементы. Возможности индукционных печей значительно упростили нашу современную жизнь, сделав ее более комфортной.

Можно ли сделать индукционную печь в домашних условиях?

Такой вопрос очень часто задают радиолюбители, и сегодня им известно, что вполне возможно собратьиндукционную печь своими руками. Но для того чтобы это сделать, требуется действующая электрическая схема, описывающая такую самодельную индукционную печь. Одна такая схема предлагает использовать генератор ВЧ, вырабатывающий колебания с четко определенной частотой – 27, 12 МГц. Собрана такая схема на четырех тетродах – электронных лампах. Помимо этого в схеме используется неоновая лампа, предназначенная для того, чтобы сигнализировать о готовности устройства к работе.

Отличительной особенностью схемы, благодаря которой будет собрана индукционная мини печь своими руками, является тот факт, что наружу выведена ручка конденсатора переменного тока. И, что самое важное, имея даже совсем небольшую переменную емкость, помещенный в катушку кусок металла, довольно быстро расплавится. Так, как показали опыты, для того, чтобы расплавить небольшой кусок цинка, потребовалось всего 15-20 секунд. (См. также: Карта сайта)

Созданное по такой схеме устройство достаточно мощное. В этом можно убедиться, заметив, что за считанные секунды до красного состояния в нем нагреется отвертка. Но, собираясь создавать индукционные плавильные печи своими руками, необходимо выяснить, от чего зависит скорость плавления металла в них. Эта скорость имеет прямую зависимость от:

  1. Мощности используемого генератора;
  2. Потерь на гистерезис;
  3. Потерь на вихревые токи, возникающие внутри металла;
  4. Частоты;
  5. Скорости передачи образуемого тепла в окружающую среду.

Рекомендуется в схеме использовать мощные лампы, но их число не должно превышать четырех (в случае параллельного подключения). Питание такой печи осуществляется от сети 220 переменного тока с использованием выпрямителя.

Бытовое применение

Конечно, индукционная плавильная печь не часто используется в быту. Хотя многие хозяйки даже не подозревают, что технология, описанная в данной статье, присутствует практически в каждом доме. Это могут быть микроволновые печи, электрические духовки, индукционные плиты. (См. также: Альтернативное отопление)

Индукционные плиты, например, дают возможность готовить всевозможные вкусные блюда, используя для этого индукционные вихревые токи. Такие плиты разогреваются практически мгновенно, причем, включить конфорку будет невозможно, если на ней не стоит посуда. Коэффициент полезного действия такой плиты составляет 90 процентов (у электрических эта цифра составляет 60-70 %, а у газовых – 30-60). Правда, для того чтобы пользоваться такими плитами нужно иметь специальную посуду.

Разновидность отопительного оборудования

Индукционные печи, конечно, сложно отнести к разряду отопительных. Но все-таки – они печи, и входят в широчайший ряд различных печей. Современные технологии дают возможность использовать новейшие достижения при разработке таких устройств. Например, planika биокамины — современные отопительные элементы, которые еще и играют важную декоративную роль. И, что самое главное, такие камины можно устанавливать практически в любом помещении. Ведь в качестве топлива в них используется специальная жидкость, в результате сгорания которой образуется вода и тепло. И речи никакой не ведется при этом о пепле или копоти.

Вообще, если касаться отопительных устройств, то в последнее время все более популярными стали печи guca. Разработанные в Сербии, они отличаются высоким качеством исполнения, надежностью в эксплуатации и великолепным внешним видом. Конечно, при желании можно своими руками сложить печь или камин. Но, если не имеется опыта в таком деле, то и не стоит пробовать. Можно просто приобрести готовые устройства.

Многие специалисты рекомендуют thorma печи, выпускаемые в Словакии. Известно, что производятся данные печи камины на заводе, который имеет многолетний опыт в выпуске подобной продукции. Сегодня thorma является производителем номер один в Европе недорогих, но качественных отопительных приборов. Данные печи, как правило, имеют небольшой вес, за счет чего их можно монтировать без фундамента. Помимо этого, они имеют небольшие габариты, и поэтому очень эффективны в небольших помещениях. Но, что самое главное, во всех этих печах имеются конвекционные камеры, дающие возможность практически полностью сжигать топливо и добиваться такого режима, как «длительное горение», которое может длиться до 10 часов.

Индукционная печь своими руками: схемы, фото и видео


Автор Aluarius На чтение 6 мин. Просмотров 2k. Опубликовано

Индукционная печь уже давно не новинка – это изобретение существует еще с 19-го века, однако лишь в наше время, с развитием технологий и элементной базы, оно наконец-то начинает повсеместно входить в быт. Раньше в тонкостях работы индукторных печей было множество вопросов, не все физические процессы были до конца понятны, а сами агрегаты имели массу недостатков и использовались только в промышленности, в основном для плавки металлов.

Теперь же, с появлением мощных высокочастотных транзисторов и дешевых микроконтроллеров, совершивших прорыв во всех сферах науки и техники, появились и по-настоящему эффективные индукционные печи, которые можно свободно использовать для бытовых нужд (готовка еды, подогрев воды, отопление) и даже собрать своими руками.

Физические основы и принцип действия печи

Рис.1. Схема индукционной печи

Прежде чем выбрать или изготовить индукторный нагреватель, следует разобраться, что это такое. В последнее время наблюдается вспышка интереса к данной теме, но мало кто имеет полноценное представление о физике магнитных волн. Это породило множество заблуждений, мифов и массу неработоспособных либо небезопасных самоделок. Сделать индукторную печь своими руками можно, но перед этим стоит получить хотя бы элементарные знания.

Индукционная печка по принципу работы основана на явлении электромагнитной индукции. Ключевой элемент здесь – это индуктор, представляющий собой высокодобротную катушку индуктивности. Индукционные печи широко применяются для нагрева или плавления электропроводящих материалов, чаще всего металлов, за счет термического эффекта от наведения в них вихревого электрического тока. Представленная выше схема иллюстрирует устройство этой печи (рис. 1).

Генератором G вырабатывается напряжение переменной частоты. Под действием его электродвижущей силы в катушке индуктора L протекает переменный ток I1. Индуктор L совместно с конденсатором C представляет собой колебательный контур, настроенный в резонанс с частотой источника G, благодаря чему эффективность работы печи существенно возрастает.

В соответствии с физическими законами в пространстве вокруг индуктора L возникает переменное магнитное поле H. Это поле может существовать и в воздушной среде, но для улучшения характеристик иногда применяют специальные ферромагнитные сердечники, имеющие лучшую магнитную проводимость в сравнении с воздухом.

Силовые линии магнитного поля проходят сквозь объект W, помещенный внутрь индуктора, и наводят в нем магнитный поток Ф. Если материал, из которого сделана заготовка W, является электропроводным, в ней возникает наведенный ток I2, замыкающийся внутри и формирующий вихревые индукционные потоки. В соответствии с законом теплового воздействия электричества вихревые токи разогревают объект W.

Изготовление индуктивного нагревателя

Рис. 2

Индукционная печь состоит из двух основных функциональных блоков: индуктора (нагревающая индукционная катушка) и генератора (источника переменного напряжения). Индуктор представляет собой оголенную медную трубку, свернутую в спираль (рис. 2).

Для изготовления своими руками печи мощностью не более 3 кВт индуктор должен быть сделан со следующими параметрами:

  • диаметр трубки – 10 мм;
  • диаметр спирали – 8-15 см;
  • количество витков катушки – 8-10;
  • расстояние межу витками – 5-7 мм;
  • минимальный просвет в экране – 5 см.

Нельзя допускать соприкосновения соседних витков катушки, соблюдайте указанное расстояние. Индуктор никаким образом не должен соприкасаться с защитным экраном печи, зазор между ними должен быть не меньше указанного.

Изготовление генератора

Рис.3. Схема на лампах

Стоит отметить, что индукционная печь для своего изготовления требует хотя бы средних радиотехнических навыков и умений. Особенно важно обладать ими для создания второго ключевого элемента – высокочастотного генератора тока. Ни собрать, ни воспользоваться сделанной своими руками печью не получится без этих знаний. Более того, это может быть опасно для жизни.

Для тех же, кто берется за это дело со знанием и пониманием процесса, существуют различные способы и схемы, по которым может быть собрана индукционная печь. Выбирая подходящую схему генератора, рекомендуется отказываться от вариантов с жестким спектром излучения. К ним относится широко распространенная схема с использованием тиристорного ключа. Высокочастотное излучение от такого генератора способно создать мощнейшие помехи для всех окружающих радиоприборов.

Еще с середины 20 века среди радиолюбителей большим успехом пользовалась индукционная печь, собранная на 4-х лампах. Ее качество и КПД далеко не самые лучшие, а радиолампы в наше время труднодоступны, тем не менее многие продолжают собирать генераторы именно по этой схеме, так как у нее есть большое преимущество: мягкий, узкополосный спектр генерируемого тока, благодаря которому такая печь излучает минимум помех и максимально безопасна (рис. 3).

Настройка режима работы этого генератора производится при помощи переменного конденсатора C. Конденсатор обязательно должен быть с воздушным диэлектриком, зазор между его пластинами должен составлять не менее 3 мм. На схеме также присутствует неоновая лампа Л, служащая индикатором.

Схема универсального генератора

Рис.4. Более современная схема

Современные индукционные печи работают на более совершенных элементах – микросхемах и транзисторах. Большим успехом пользуется универсальная схема двухтактного генератора, развивающая мощность до 1 кВт. Принцип работы основан на генераторе независимого возбуждения, при этом индуктор включен в режиме моста (рис. 4).

Достоинства двухтактного генератора, собранного по такой схеме:

  1. Возможность работать на 2-й и 3-й моде помимо основной.
  2. Присутствует режим поверхностного нагрева.
  3. Диапазон регулирования 10-10000 кГц.
  4. Мягкий спектр излучения во всем диапазоне.
  5. Не нуждается в дополнительной защите.

Перестройка частоты осуществляется с помощью переменного резистора R2. Рабочий диапазон частот задается конденсаторами C1 и C2. Межкаскадный согласующий трансформатор должен быть с кольцевым ферритовым сердечником сечением не менее 2 кв.см. Намотка трансформатора делается из эмалированного провода сечением 0,8-1,2 мм. Транзисторы нужно усадить на общий радиатор площадью от 400 кв.см.

Заключение по теме

Излучаемое индукторной печкой электромагнитное поле (ЭМП) оказывает воздействие на все проводники вокруг. В том числе происходит влияние на организм человека. Внутренние органы под действием ЭМП равномерно прогреваются, повышается общая температура тела во всем объеме.

Поэтому при работе с печью важно соблюдать определенные меры предосторожности во избежание негативных последствий.

Прежде всего, корпус генератора должен быть экранирован при помощи кожуха из листов оцинкованного железа или сетки с мелкими ячейками. Это снизит интенсивность облучения в 30-50 раз.

Также следует иметь в виду, что в непосредственной близости от индуктора плотность энергетического потока будет выше, особенно вдоль оси намотки. Поэтому индукционная катушка должна быть расположена вертикально, а за нагревом лучше наблюдать издалека.

Индукционная печь: принцип работы, устройство, изготовление своими руками

Индукционная печь это печной аппарат, который применяется для плавления цветных (бронзы, алюминия, меди, золота и других) и черных (чугуна, стали и других) металлов за счет работы индуктора. В поле ее индуктора производится ток, он нагревает металл и доводит его до расплавленного состояния.

Вначале на него будет действовать электромагнитное поле, потом электрический ток, а затем уже он пройдет тепловую стадию. Простую конструкцию такого печного устройства можно собрать самостоятельно из различных подручных средств.

Принцип работы

Такое печное устройство является электрическим трансформатором со вторичной короткозамкнутой обмоткой. Принцип действия индукционной печи состоит в следующем:

  • при помощи генератора в индукторе создается переменный ток,
  • индуктор с конденсатором создает колебательный контур, он настроен на рабочую частоту,
  • в случае использования автоколебательного генератора, конденсатор исключается из схемы устройства и в этом случае используется собственный запас емкости индуктора,
  • создаваемое индуктором магнитное поле может существовать в свободном пространстве или же замыкаться с использованием индивидуального ферромагнитного сердечника,
  • магнитное поле воздействует на находящуюся в индукторе металлическую заготовку или шихту и образует магнитный поток,
  • по уравнениям Максвелла он индуцирует в заготовке вторичный ток,
  • при цельном и массивном магнитном потоке создаваемый ток замыкается в заготовке и происходит создание тока Фуко или вихревого тока,
  • после образования такого тока вступает в действие закон Джоуля-Ленца, и полученная с помощью индуктора и магнитного поля энергия нагревает заготовку металла или шихту.

Несмотря на многоступенчатую работу, устройство индукционной печи может давать в вакууме или воздухе до 100% КПД. Если среда с магнитной проницаемостью, то этот показатель будет расти, в случае со средой из неидеального диэлектрика, он будет падать.

Устройство

Рассматриваемая печь – своеобразный трансформатор, но только в нем нет вторичной обмотки, ее заменяет помещенный в индуктор металлический образец. Он будет проводить ток, а вот диэлектрики в этом процессе не нагреваются, они остаются холодными.

Конструкция индукционных тигельных печей включает в себя индуктор, который состоит из нескольких витков медной трубки, свернутой в виде катушки, внутри нее постоянно передвигается охлаждающая жидкость. Также индуктор вмещает в себе тигель, который может быть из графита, стали и других материалов.

Кроме индуктора в печи установлен магнитный сердечник и подовый камень, все это заключено в корпус печи. В него входят:

  • кожух индукционной единицы,
  • кожух ванной,
  • каркас.

В моделях печей большой мощности кожух ванны обычно выполняется достаточно жестким, поэтому каркас в таком устройстве отсутствует. Крепление корпуса должно выдерживать сильные нагрузки при наклоне всей печи. Каркас чаще всего изготавливается из фасонных балок, выполненных из стали.

Тигельная индукционная печь для плавки металла устанавливается на фундамент, в который вмонтированы опоры, на их подшипники опираются цапфы механизма наклона устройства.

Кожух ванны выполняется из металлических листов, на которые для прочности наваривают ребра жесткости.

Кожух для индукционной единицы используется в качестве соединительного звена между печным трансформатором и подовым камнем. Его для уменьшения потерь тока делают из двух половинок, между которыми предусмотрена изолирующая прокладка.

Стяжка половинок происходит за счет болтов, шайб и втулок. Такой кожух делается литым или сварным, при выборе материала для него отдают предпочтение немагнитным сплавам. Двухкамерная индукционная сталеплавильная печь идет с общим кожухом для ванны и для индукционной единицы.

В небольших печах, в которых не предусмотрено водяного охлаждения имеется вентиляционная установка, она помогает отводить из агрегата излишки тепла. Даже вы случае установки водоохлаждаемого индуктора необходимо вентилировать проем, возле подового камня, чтобы он не перегревался.

В современных печных установках имеется не только водоохлаждаемый индуктор, но и предусмотрено водяное охлаждение кожухов. На каркасе печи могут быть установлены вентиляторы, работающие от приводного двигателя. При значительной массе такого устройства, вентиляционный прибор устанавливают возле печи. Если индукционная печь для производства стали идет со съемным вариантом индукционных единиц, то для каждой из них предусматривается свой вентилятор.

Отдельно стоит отметить механизм наклона, который для малых печей идет с ручным приводом, а для крупных он оснащен гидравлическим приводом, расположенным у сливного носика. Какой бы ни был установлен механизм наклона, он обязан обеспечивать слив полностью всего содержимого ванной.

Расчет мощности

Так как индукционный способ плавки стали менее затратный, чем аналогичных методик, основанных на использовании мазута, угля и других энергоносителей, то расчет индукционной печи начинается с вычисления мощности агрегата.

Мощность индукционной печи подразделяется на активную и полезную, для каждой из них есть своя формула.

В качестве исходных данных нужно знать:

  • емкость печи, в рассматриваемом для примера случае она равна 8 тоннам,
  • мощность агрегата (берется максимальное ее значение) – 1300 кВт,
  • частота тока – 50 Гц,
  • производительность печной установки – 6 тонн в час.

Требуется также учитывать расплавляемый металл или сплав: по условию он цинковый. Это важный момент, тепловой баланс плавки чугуна в индукционной печи, также как и других сплавов свой.

Полезная мощность, которая передается жидкому металлу:

  • Рпол = Wтеор×t×П,
  • Wтеор – удельный расход энергии, он теоретический, и показывает перегрев металла на 10С,
  • П – производительность печной установки, т/ч,
  • t температура перегрева сплава или металлической заготовки в ванной печи, 0С
  • Рпол = 0,298×800×5,5 = 1430,4 кВт.

Активная мощность:

  • Р = Рпол/Ютерм,
  • Рпол – берется с предыдущей формулы, кВт,
  • Ютерм – КПД литейной печи, его пределы от 0,7 до 0,85, в среднем принимают 0,76.
  • Р =1311,2/0,76=1892,1кВт, проводится округление значения до 1900 кВт.

На заключительном этапе рассчитывается мощность индуктора:

  • Ринд = Р/N,
  • Р – активная мощность печной установки, кВт,
  • N – количество индукторов, предусмотренных на печи.
  • Ринд =1900/2= 950 кВт.

Потребление мощности индукционной печью при плавке стали зависит от ее производительности и вида индуктора.

Виды и подвиды

Индукционные печи делятся на два основных вида:

  1. Канальный. В нем вторичным витком служит кольцевой короткозамкнутый канал, в который помещается металл. В качестве источника энергии для процесса плавки используется генератор либо переменный ток промышленной частоты. Высокое КПД таких печей обусловлено передачей высокочастотного поля через ферритовый или стальной сердечник. Плавка стали в индукционных печах такого типа отличается непрерывной подачей металлических заготовок и получением расплавленного металла. Единственным недостатком канального агрегата является сложность запуска его работы, так как предварительно необходимо заполнить канал расплавом.
  2. Тигельный. В таких печах источником энергии является генератор, который может работать в диапазоне от нескольких десятков до сотен кГц. Металлические заготовки в этом виде печи помещаются в ее термостойкий тигель, который располагается в обмотке индуктора. Как только расплав достигнет нужной температуры, тигель освобождают и заправляют следующей партией сырья. Такое печное устройство отличается высокой скоростью нагрева металла, так как в тигле очень малы потери тепла.

Кроме такого разделения, индукционные печи бывают компрессорными, вакуумными, открытыми и газонаполненными.

Индукционные печи своими руками

Среди имеющихся распространенных методик создания таких агрегатов можно найти пошаговое руководство, как сделать индукционную печь из сварочного инвертора, с нихромовой спиралью или графитовыми щетками, приведем их особенности.

Агрегат из высокочастотного генератора

Она выполняется с учетом расчетной мощности агрегата, вихревых потерь и утечек на гистерезисе. Питание конструкции будет идти от обычной сети в 220 В, но с использованием выпрямителя. Такой вид печи может идти с графитовыми щетками или нихромовой спиралью.

Для создания печи потребуется:

  • два диода UF4007,
  • пленочные конденсаторы,
  • полевые транзисторы в количестве двух штук,
  • резистор в 470 Ом,
  • два дроссельных кольца, их можно снять со старого компьютерного системщика,
  • медный провод Ø сечения 2 мм.

В качестве инструмента используется паяльник и плоскогубцы.

Приведем схему для индукционной печи:

Индукционные портативные плавильные печи такого плана создаются в следующей последовательности:

  1. Транзисторы располагаются на радиаторах. Из-за того, что в процессе плавки металла схема устройства быстро греется, радиатор для нее нужно подбирать с большими параметрами. Допустимо устанавливать несколько транзисторов на один генератор, но в этом случае их нужно изолировать от металла при помощи прокладок, сделанных из пластика и резины.
  2. Изготавливаются два дросселя. Для них берутся два заранее снятые с компьютера кольца, вокруг них обматывают медную проволоку, количество витков ограничено от 7 до 15.
  3. Конденсаторы объединяются между собой в батарею, чтобы на выходе получилась емкость в 4,7 мкФ, их соединение проводится параллельно.
  4. Вокруг индуктора обвивается медная проволока, ее диаметр должен быть 2 мм. Внутренний диаметр обмотки должен совпадать с размером используемого для печи тигля. Всего делают 7-8 витков и оставляют длинные концы, чтобы их можно было подключить к схеме.
  5. В качестве источника к собранной схеме подсоединяется аккумулятор мощностью 12 В, его хватает примерно на 40 минут работы печи.

Если необходимо, то делается корпус из материала с высокой термоустойчивостью . Если же выполняется индукционная плавильная печь из сварочного инвертора, то защитный корпус должен быть обязательно, но его нужно заземлить.

Конструкция с графитовыми щетками

Такая печь используется для выплавки любого металла и сплавов.

Для создания устройства необходимо заготовить:

  • графитовые щетки,
  • порошковый гранит,
  • трансформатор,
  • шамотный кирпич,
  • стальная проволока,
  • тонкий алюминий.

Технология сборки конструкции заключается в следующем:

  1. Выполняется основа – в виде бокса, который изготавливается из шамотного кирпича, его кладут на огнеупорную плитку.
  2. Сверху бокса укладывается лист асбестокартона, если ему нужно придать определенную форму, его поверхность нужно смочить водой. Чтобы конструкцию сделать жесткой, нужно обмотать ее проволокой. Размеры бокса зависят от мощности трансформатора. Лучше всего использовать его из сварочного аппарата. Если он большой мощности, то его следует перемотать.
  3. Во избежание перегрева трансформатора его обматывают тонким алюминием.
  4. На дне кирпичного бокса располагается глиняная подложка, чтобы расплавленный металл не растекался.
  5. Устанавливаются графитовые щетки.

Прибор с нихромовой спиралью

Такой прибор используется для выплавки больших объемов металла.

В качестве расходных материалов для обустройства самодельной печи используется:

  • нихром,
  • асбестовая нить,
  • кусок керамической трубы.

После подключения всех составляющих печи по схеме, ее работа состоит в следующем: после подачи электрического тока на нихромовую спираль, она передает тепло металлу и плавит его.

Создание такой печи проводится в следующей последовательности:

  1. Навивание спирали, для нее используется проволока диаметром 0,3 мм, длина заготовки должна быть около 11 метров.
  2. Проволока наматывается вокруг длинной трубки, ее диаметр – 5 мм.
  3. Кусок трубы из керамики выступает в качестве тигля, его подрезают до нужного размера, примерно на 15 см. В один его конец вставляется асбестовая нить, чтобы расплавленный металл не растекался.
  4. Укладка спирали вокруг трубы. Между ее витками укладывается асбестовая нить, она ограничит доступ кислорода и тем самым не допустит замыкания в печи.
  5. В таком виде катушка помещается в лампу высокой мощности, в ней имеется патрон нужного диаметра, который чаще всего изготовлен из керамики.

Такая конструкция отличается высокой производительностью, она долго остывает и быстро нагревается. Но необходимо учесть, что если спираль будет плохо изолирована, то она быстро перегорит.

Цены на готовые индукционные печи

Самодельные конструкции печей будут стоить гораздо дешевле покупных, но их нельзя создать большими объемами, поэтому без готовых вариантов для массового производства расплава не обойтись.

Цены на индукционные печи для плавки металла зависят от их вместимости и комплектации.

МодельХарактеристики и особенностиЦена, рубли
INDUTHERM MU-200Печь поддерживает 16 температурных программ, максимальная температура нагрева – 1400 0С, контроль за режимом осуществляется с термопарой типа S. Агрегат производит мощность 3,5 кВт.820 тыс.
INDUTHERM MU-900Печь работает от электропитания в 380 Вт, температурный контроль происходит с помощью термопары типа S и может доходить до 1500 0С. Мощность – 15 кВт.1,7 млн.
УПИ-60-2

Эта индукционная плавильная мини-печь может использоваться для плавки цветных и драгоценных металлов. Заготовки загружаются в графитовый тигель, их нагрев ведется по принципу трансформатора.125 тыс.
ИСТ-1/0,8 М5Индуктор печи представляет собой корзину, в которую встроен магнитопровод совместно с катушкой. Агрегат 1 тонну.1,7 млн.
УИ-25ППечное устройство рассчитано на загрузку в 20 кг, он оснащен редукторным наклоном плавильного узла. В комплекте к печи идет блок конденсаторных батарей. Мощность установки – 25 кВт. Максимальная t нагрева – 1600 0С.470 тыс.
УИ-0,50Т-400Агрегат рассчитан на загрузку в 500 кг, самая большая мощность установки – 525 кВт, напряжение для него должно быть не ниже 380Вт, максимальная рабочая t – 1850 0С.900 тыс.
ST 10Печь итальянской компании оснащена цифровым термостатом, в панель управления встроена технология SMD, которая отличается быстродействием. Универсальный агрегат может работать с разной вместительностью от 1 до 3 кг, для этого ее не нужно переналаживать. Она предназначена для драгоценных металлов, ее max температура – 1250 0С.1 млн.
ST 12Статическая индукционная печь с цифровым термостатом. Она может быть дополнена вакуумной литьевой камерой, что дает возможность производить литье прямо рядом с установкой. Управление происходит с помощью сенсорной панели. Максимальная температура – 1250 0С.1050 тыс.
ИЧТ-10ТНПечь рассчитана на загрузку в 10 тонн, довольно объемный агрегат, для его установки нужно выделить закрытое цеховое помещение.8,9 млн.

Вывод

Самостоятельно сделать индукционную печь увлекательно, но это сопряжено с некоторыми ограничениями и неизвестными последствиями, так как нужно опираться на законы физики и химии, а кто в этом не силен, тот не сможет провести процесс безопасно. Для частого использования такой установки лучше подобрать подходящий вариант из представленных выше.

Загрузка…

Самодельный индукционный нагреватель Схема DIY

Схема индукционного нагревателя

Как работают эти индукционные нагреватели? Мы рассмотрим схему и шаг за шагом объясним, как создается колебательный сигнал, как индуцируется ток и как нагревается металл. Наконец, мы используем эту схему и устанавливаем самодельную версию и смотрим, работает ли она на нагрев некоторых металлов. Так что посмотрим …

ЧАСТЬ 1 — Коммерческий модуль

Во-первых, чтобы узнать и сопоставить сигналы, я купил один из этих коммерческих модулей индукционного нагревателя.Этот рекламируется как 1000Вт mdoule. Мы можем видеть несколько огромных конденсаторов, несколько катушек и еще несколько компонентов, а на выходе — огромную катушку из толстой медной проволоки. Эта выходная катушка создаст мощное колеблющееся магнитное поле, которое будет нагревать металлы, и мы увидим, как это сделать. Я делаю еще одну катушку из медного провода и помещаю ее рядом с катушкой индукционного нагревателя, и, как вы можете видеть на осциллографе, у нас есть колебательный сигнал около 100 МГц.

Чтобы понять, как этот модуль нагревает металлы, нам нужно понять 3 вещи.Во-первых, как магнитные поля могут индуцировать токи внутри металлов и обратный процесс, как токопроводящие провода будут создавать магнитные поля. Затем нам нужно увидеть, как резонанс этих катушек и конденсаторов будет создавать высокочастотные сигналы и, наконец, как ток будет нагревать металлы. Как вы можете видеть ниже, после включения модуля эти высокочастотные и мощные колебания нагревают металл до ярко-красного цвета всего за несколько секунд.

ЧАСТЬ 2 — Закон Фарадея

Закон индукции Фарадея — это основной закон электромагнетизма, предсказывающий, как магнитное поле будет взаимодействовать с электрической цепью, создавая явление электродвижущей силы, называемое электромагнитной индукцией.Это основной принцип работы трансформаторов, индукторов и многих типов электродвигателей, генераторов и соленоидов. Таким образом, движущийся магнит будет создавать изменения магнитного потока внутри катушки, и тем самым мы можем индуцировать ток внутри катушки. Но что еще могло формировать кореерирование магнитных полей?

Что ж, еще один компонент, помимо amgnet, который также создает магнитные поля, — это катушка. Да, катушка может производить обратный процесс индукции тока. Если мы подаем ток через катушку, будет создано магнитное поле, поэтому нам не нужны магниты.Катушка могла создавать магнитное поле и наводить ток во второй катушке, как трансформаторы. Итак, теперь мы знаем, как индуцировать ток, и этот ток будет нагревать наш металл. Ниже вы можете увидеть, как я передаю сигнал от одной катушки к другой.

ЧАСТЬ 3 — Частота резонанса

В этом примере мы будем использовать параллельно катушку и конденсатор. Это называется резервуаром LC, и если мы ударим по нему электроникой, он будет резонировать на своей резонансной частоте.Итак, если я приложу небольшой импульс напряжения, и они отключат соединение, это создаст быстро колеблющийся сигнал. Я подключаю конденсатор и катушку параллельно и очень быстро прикасаюсь к одному кабелю с напряжением 12 В к этому резервуару LC. Посмотрите ниже, что происходит. После прикосновения к резервуару LC я получаю на осциллографе первый осциллирующий сигнал, который медленно затухает. Итак, теперь мы получаем наши высокочастотные и мощные колебания, которые позже индуцируют ток внутри металла. Но наша схема работает немного иначе.Для этого давайте взглянем на схему базового и простого модуля индукционного нагревателя.

ЧАСТЬ 4 — Схема

В этом примере мы будем использовать параллельно катушку и конденсатор. Это называется резервуаром LC, и если мы ударим по нему электроникой, он будет резонировать на своей резонансной частоте. Итак, если я приложу небольшой импульс напряжения, и они отключат соединение, это создаст быстро колеблющийся сигнал. Я подключаю конденсатор и катушку параллельно и очень быстро прикасаюсь к одному кабелю с напряжением 12 В к этому резервуару LC.Посмотрите ниже, что происходит. После прикосновения к резервуару LC я получаю на осциллографе первый осциллирующий сигнал, который медленно затухает. Итак, теперь мы получаем наши высокочастотные и мощные колебания, которые позже индуцируют ток внутри металла. Но наша схема работает немного иначе. Для этого давайте взглянем на схему базового и простого модуля индукционного нагревателя.

Итак, как вы можете видеть на схеме выше, у нас на выходе 3 катушки. Пока не обращайте внимания на катушку L3, потому что это будет выходная катушка, которая будет создавать магнитное поле.У нас есть 2 катушки, L1 и L2, и один конденсатор, C1. У нас будет резонанс, как и раньше, но на этот раз он будет другим и никогда не прекратится. Как вы можете видеть, у нас также есть два диода, D1 и D2, которые подключены к затвору двух транзисторов, T1 и T2. Когда сигнал сначала колеблется на C1, на одной стороне C1 будет положительное напряжение, а на другой стороне C1 — отрицательное напряжение. Таким образом, один диод будет пропускать ток, а другой — нет. Таким образом, один транзистор будет включен, а другой выключен.Но буквально через мгновение из-за этого процесса полярность на C1 изменится, и это активирует второй транзистор и выключит другой. И этот процесс будет повторяться снова и снова, и это изменит поток тока внутри катушки L3, потому что, как вы можете видеть, один энф этой катушки подключен к 15 В, а другой конец будет подключен к отрицательному или положительному, и тем самым будет создаваться колебательный ток. Это создаст колеблющееся магнитное поле.

Помогите мне, поделившись этим постом

2 Простые схемы индукционного нагревателя — плиты-плиты

В этом посте мы узнаем о двух простых в сборке схемах индукционного нагревателя, которые работают с принципами высокочастотной магнитной индукции для генерирования значительного количества тепла на небольшом заданном радиусе.

Обсуждаемые схемы индукционной плиты действительно просты и используют всего несколько активных и пассивных обычных компонентов для требуемых действий.


Обновление: Вы также можете узнать, как разработать свою собственную варочную панель индукционного нагревателя:
Проектирование цепи индукционного нагревателя — Учебное пособие


Принцип работы индукционного нагревателя

Индукционный нагреватель — это устройство, которое использует высокочастотное магнитное поле для нагрева железного груза или любого ферромагнитного металла посредством вихревого тока.

Во время этого процесса электроны внутри железа не могут двигаться со скоростью, равной частоте, и это приводит к возникновению в металле обратного тока, называемого вихревым током. Это развитие сильного вихревого тока в конечном итоге вызывает нагрев железа.

Вырабатываемое тепло пропорционально току 2 x сопротивлению металла. Поскольку предполагается, что загружаемый металл состоит из железа, мы рассматриваем сопротивление R для металлического железа.

Тепло = I 2 x R (Железо)

Удельное сопротивление железа составляет: 97 нОм · м

Вышеупомянутое тепло также прямо пропорционально наведенной частоте, поэтому обычные трансформаторы с штамповкой из железа не используются в В приложениях с высокочастотным переключением вместо сердечников используются ферритовые материалы.

Однако здесь вышеупомянутый недостаток используется для получения тепла от высокочастотной магнитной индукции.

Обращаясь к предлагаемым ниже схемам индукционного нагревателя, мы находим концепцию, использующую ZVS или технологию переключения нулевого напряжения для требуемого запуска полевых МОП-транзисторов.

Технология обеспечивает минимальный нагрев устройств, что делает работу очень эффективной и действенной.

Кроме того, цепь, являющаяся саморезонансной по своей природе, автоматически настраивается на резонансную частоту присоединенной катушки и конденсатора, вполне идентичных цепи с резервуаром.

Использование генератора Ройера

В схеме в основном используется генератор Ройера, который отличается простотой и саморезонансным принципом работы.

Функционирование схемы можно понять по следующим пунктам:

  1. При включении питания положительный ток начинает течь от двух половин рабочей катушки к стокам МОП-транзисторов.
  2. В то же время напряжение питания также достигает ворот МОП-транзисторов, включая их.
  3. Однако из-за того, что никакие два МОП-транзистора или какие-либо электронные устройства не могут иметь точно одинаковые характеристики проводимости, оба МОП-транзистора не включаются вместе, скорее, один из них включается первым.
  4. Давайте представим, что T1 включается первым. Когда это происходит, из-за сильного тока, протекающего через T1, его напряжение стока имеет тенденцию падать до нуля, что, в свою очередь, высасывает напряжение затвора другого МОП-транзистора T2 через присоединенный диод Шоттки.
  5. Здесь может показаться, что T1 может продолжать вести себя и уничтожать себя.
  6. Однако именно в этот момент в действие вступает контур резервуара L1C1, который играет решающую роль. Внезапное проведение T1 вызывает скачок и коллапс синусоидального импульса на стоке T2. Когда синусоидальный импульс схлопывается, он снижает напряжение затвора T1 и отключает его. Это приводит к повышению напряжения на стоке T1, что позволяет восстановить напряжение затвора для T2. Теперь настала очередь Т2 проводить, Т2 теперь проводит, вызывая повторение, аналогичное тому, которое имело место для Т1.
  7. Этот цикл теперь продолжается быстро, заставляя контур колебаться на резонансной частоте контура резервуара LC. Резонанс автоматически настраивается на оптимальную точку в зависимости от того, насколько хорошо совпадают значения LC.

Однако основным недостатком конструкции является то, что в ней используется центральная катушка с ответвлениями в качестве трансформатора, что немного усложняет реализацию обмотки. Однако центральный отвод обеспечивает эффективный двухтактный эффект через катушку всего через пару активных устройств, таких как МОП-транзисторы.

Как видно, через затвор / исток каждого МОП-транзистора подключены диоды с быстрым восстановлением или высокоскоростным переключением.

Эти диоды выполняют важную функцию разряда емкости затвора соответствующих МОП-транзисторов во время их непроводящих состояний, тем самым делая операцию переключения быстрой и быстрой.

Как работает ZVS

Как мы обсуждали ранее, эта схема индукционного нагревателя работает по технологии ZVS.

ZVS означает переключение при нулевом напряжении, то есть МОП-транзисторы в цепи включаются, когда на их стоках присутствует минимальная или величина тока, или нулевой ток, мы уже узнали это из объяснения выше.

Это на самом деле помогает МОП-транзисторам безопасно включаться, и, таким образом, эта функция становится очень полезной для устройств.

Эту функцию можно сравнить с проводимостью при переходе через нуль для симисторов в цепях переменного тока.

Из-за этого свойства МОП-транзисторы в таких саморезонансных цепях ZVS требуют гораздо меньших радиаторов и могут работать даже с массивными нагрузками до 1 кВА.

Поскольку частота контура является резонансной по своей природе, она напрямую зависит от индуктивности рабочей катушки L1 и конденсатора C1.

Частота может быть рассчитана по следующей формуле:

f = 1 / (2π * √ [ L * C] )

Где f — частота, рассчитанная в Hertz
L — индуктивность основной нагревательной катушки L1, представленная в Henries
, а C — емкость конденсатора C1 в фарадах

МОП-транзисторы

Вы можете использовать IRF540 в качестве МОП-транзисторов, которые рассчитаны на хорошие 110 В, 33 ампера.Для них можно использовать радиаторы, хотя выделяемое тепло не вызывает опасений, но все же лучше укрепить их на теплопоглощающих металлах. Однако можно использовать любые другие N-канальные полевые МОП-транзисторы с соответствующим номиналом, для этого нет никаких особых ограничений.

Индуктор или катушки индуктивности, связанные с катушкой основного нагревателя (рабочей катушкой), представляют собой своего рода дроссель, который помогает исключить любое возможное попадание высокочастотной составляющей в источник питания, а также для ограничения тока до безопасных пределов.

Значение этого индуктора должно быть намного выше по сравнению с рабочей катушкой. Обычно для этой цели вполне достаточно 2 мГн. Однако он должен быть построен с использованием проводов большого сечения, чтобы обеспечить безопасное прохождение через него большого диапазона тока.

Контур резервуара

C1 и L1 составляют контур резервуара для предполагаемого фиксации высокой резонансной частоты. Опять же, они тоже должны быть рассчитаны на то, чтобы выдерживать высокие значения тока и тепла.

Здесь мы видим использование металлизированных полипропиленовых конденсаторов 330 нФ / 400 В.

1) Мощный индукционный нагреватель с использованием драйвера Mazzilli. Concept

Первая конструкция, описанная ниже, представляет собой высокоэффективную индукционную концепцию ZVS, основанную на популярной теории драйверов Mazilli.

Он использует одну рабочую катушку и две катушки ограничителя тока. Такая конфигурация исключает необходимость центрального отвода от основной рабочей катушки, что делает систему чрезвычайно эффективной и обеспечивает быстрый нагрев нагрузки огромных размеров. Нагревательный змеевик нагревает нагрузку посредством двухтактного механизма полного моста.

Модуль фактически доступен в Интернете и может быть легко куплен по очень разумной цене.

Принципиальная схема этой конструкции представлена ​​ниже:

Исходная схема видна на следующем изображении:

Принцип работы — та же технология ZVS с использованием двух полевых МОП-транзисторов высокой мощности. Вход питания может иметь диапазон от 5 В до 12 В и ток от 5 до 20 ампер в зависимости от используемой нагрузки.

Выходная мощность

Выходная мощность вышеупомянутой конструкции может достигать 1200 Вт при повышении входного напряжения до 48 В и тока до 25 ампер.

На этом уровне тепло, выделяемое рабочим змеевиком, может быть достаточно высоким, чтобы за минуту расплавить болт толщиной 1 см.

Размеры рабочей катушки

Видео-демонстрация

2) Индукционный нагреватель с использованием рабочей катушки с центральным отводом

Эта вторая концепция также является индукционным нагревателем ZVS, но для работы используется центральное разветвление катушка, которая может быть немного менее эффективной по сравнению с предыдущей конструкцией.L1, который является наиболее важным элементом всей схемы. Он должен быть построен с использованием очень толстых медных проводов, чтобы выдерживать высокие температуры во время индукционных операций.

Конденсатор, как описано выше, в идеале должен быть подключен как можно ближе к клеммам L1. Это важно для поддержания резонансной частоты на указанной частоте 200 кГц.

Характеристики первичной рабочей катушки

Для катушки индукционного нагревателя L1 многие медные провода диаметром 1 мм могут быть намотаны параллельно или бифилярно, чтобы более эффективно рассеивать ток, вызывая меньшее тепловыделение в катушке.

Даже после этого катушка может подвергаться сильному нагреву и может деформироваться из-за этого, поэтому можно попробовать альтернативный метод намотки.

В этом методе мы наматываем его в виде двух отдельных катушек, соединенных в центре для получения требуемого центрального отвода.

В этом методе можно попробовать использовать меньшие витки для уменьшения импеданса катушки и, в свою очередь, увеличения ее способности выдерживать ток.

Емкость для этой схемы, напротив, может быть увеличена, чтобы пропорционально понизить резонансную частоту.

Конденсаторы резервуара:

Всего 330 нФ x 6 можно использовать для получения чистой емкости приблизительно 2 мкФ.

Как прикрепить конденсатор к индукционной катушке

На следующем изображении показан точный метод подключения конденсаторов параллельно концевым выводам медной катушки, предпочтительно через печатную плату хорошего размера.

Список деталей для указанной выше цепи индукционного нагревателя или цепи индукционной нагревательной плиты

  • R1, R2 = 330 Ом 1/2 Вт
  • D1, D2 = FR107 или BA159
  • T1, T2 = IRF540
  • C1 = 10,000 мкФ / 25 В
  • C2 = 2 мкФ / 400 В, получено путем параллельного подсоединения указанных ниже конденсаторов 6nos 330 нФ / 400 В
  • D3 —- D6 = 25-амперные диоды
  • IC1 = 7812
  • L1 = латунная трубка 2 мм намотанный, как показано на следующих рисунках, диаметр может быть где-то около 30 мм (внутренний диаметр катушек)
  • L2 = 2 мГн дроссель, полученный путем наматывания 2-миллиметрового магнитного провода на любой подходящий ферритовый стержень
  • TR1 = 0-15 В / 20 ампер
  • ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ: Используйте стабилизированный источник питания постоянного тока 15 В, 20 А.
Использование транзисторов BC547 вместо быстродействующих диодов

На приведенной выше схеме индукционного нагревателя мы видим затворы полевых МОП-транзисторов, состоящих из диодов с быстрым восстановлением, которые может быть трудно получить в некоторых частях страны.

Простая альтернатива этому может заключаться в транзисторах BC547, подключенных вместо диодов, как показано на следующей диаграмме.

Транзисторы будут выполнять ту же функцию, что и диоды, поскольку BC547 может хорошо работать на частотах около 1 МГц.

Другой простой дизайн DIY

На следующей схеме показан еще один простой дизайн, аналогичный приведенному выше, который можно быстро построить дома для реализации индивидуальной системы индукционного нагрева.

Список деталей

  • R1, R4 = 1K 1/4 Вт MFR 1%
  • R2, R3 = 10K 1/4 Вт MFR 1%
  • D1, D2 = BA159 или FR107
  • Z1, Z2 = 12 В, Стабилитрон 1/2 Вт
  • Q1, Q2 = МОП-транзистор IRFZ44n на радиаторе
  • C1 = 0,33 мкФ / 400 В или 3 н.у.1 мкФ / 400 В параллельно
  • L1, L2, как показано на следующих изображениях:
  • L2 восстановлен от любого старого блока питания компьютера ATX.

Как устроен L2

Преобразование в горячую плиту Кухонная утварь

Вышеупомянутые разделы помогли нам изучить простую схему индукционного нагревателя, использующую пружинную катушку, однако эту катушку нельзя использовать для приготовления пищи, и она требует некоторых серьезные модификации.

В следующем разделе статьи объясняется, как изложенную выше идею можно изменить и использовать в качестве простой небольшой индукционной цепи нагревателя посуды или индукционной цепи кадай.

Дизайн низкотехнологичный, маломощный и может отличаться от обычных устройств. Схема была запрошена г-ном Дипешом Гуптой

Технические характеристики

Сэр,

Я прочитал вашу статью Простая схема индукционного нагревателя — Схема горячей плиты и был очень рад обнаружить, что есть люди, готовые помочь таким молодым людям, как мы, в сделай что-нибудь ….

Сэр, я пытаюсь понять принцип работы и пытаюсь разработать для себя индукционный кадай… Сэр, пожалуйста, помогите мне разобраться в дизайне, так как я так хорош в электронике

Я хочу разработать индукцию для нагрева кадай диаметром 20 дюймов с частотой 10 кГц по очень низкой цене !!!

Я видел ваши схемы и статью, но немного запутался насчет

  • 1. Используемый трансформатор
  • 2. Как сделать L2
  • 3. И любые другие изменения в схеме для частоты 10-20 кГц при токе 25А

Пожалуйста, помогите мне, сэр, как можно скорее..Это будет полезно, если вы можете предоставить точную информацию о необходимых компонентах. PlzzИ, наконец, вы упомянули об использовании ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ: Используйте регулируемый источник питания постоянного тока 15 В, 20 А. Где это используется ….

Спасибо

Dipesh gupta

Дизайн

Предлагаемая конструкция индукционной кадайной цепи, представленная здесь, предназначена только для экспериментальных целей и может отличаться от обычных устройств. Его можно использовать для быстрого приготовления чашки чая или омлета, и ничего большего ожидать не стоит.

Указанная схема изначально была разработана для нагрева таких предметов, как железный стержень, например, головки болта. отвертка металлическая и т. д., однако с некоторыми изменениями эта же схема может быть применена для нагрева металлических кастрюль или сосудов с выпуклым основанием типа «кадай».

Для реализации вышеизложенного исходная схема не нуждалась бы в каких-либо изменениях, за исключением основной рабочей катушки, которую нужно будет немного подправить, чтобы сформировать плоскую спираль вместо пружинной конструкции.

В качестве примера, чтобы преобразовать конструкцию в индукционную посуду так, чтобы она поддерживала сосуды с выпуклым дном, такие как кадай, змеевик должен иметь сферически-спиральную форму, как показано на рисунке ниже:

Схема будет такой же, как объяснено в моем предыдущем разделе, который в основном основан на конструкции Ройера, как показано здесь:

Проектирование спиральной рабочей катушки

L1 изготавливается путем использования 5-6 витков 8-миллиметровой медной трубки в сферическую форму. -спиральная форма, как показано выше, для размещения небольшой стальной чаши посередине.

Змеевик может быть также сжат в плоскую форму спирали, если небольшая стальная сковорода предназначена для использования в качестве посуды, как показано ниже:

Конструирование ограничителя тока Катушка

L2 может быть изготовлена ​​путем наматывания суперэмалированной пластины толщиной 3 мм. медный провод над толстым ферритовым стержнем, количество витков необходимо экспериментировать, пока на его выводах не будет достигнуто значение 2 мГн.

TR1 может быть трансформатором 20 В 30 ампер или источником питания SMPS.

Фактическая схема индукционного нагревателя довольно проста по своей конструкции и не требует особых объяснений, необходимо позаботиться о следующих вещах:

Резонансный конденсатор должен располагаться относительно ближе к основной рабочей катушке. L1 и должен быть получен путем подключения примерно 10 ноль 0.22 мкФ / 400 В параллельно. Конденсаторы должны быть строго неполярного и металлизированного полиэфирного типа.

Хотя конструкция может выглядеть довольно простой, нахождение центрального отвода в спирально намотанной конструкции может вызвать некоторую головную боль, поскольку спиральная катушка будет иметь несимметричную компоновку, что затруднит определение точного центрального отвода для схемы.

Это можно сделать методом проб и ошибок или с помощью LC-метра.

Неправильно расположенный центральный ответвитель может заставить схему работать ненормально или производить неравномерный нагрев МОП-транзисторов, или вся схема может просто не колебаться в худшей ситуации.

Ссылка: Википедия

Как разработать и изготовить один

Вы новичок в цепи индукционного нагревателя? Или вы, наверное, слышали об этом, но не знаете, как это работает?

Тогда эта статья для вас, но мы должны быть с вами честны!

Спроектировать и создать цепь индукционного нагревателя может быть непросто, особенно если у вас нет достаточной информации и опыта. Он немного отличается от сильноточных печатных плат.

К счастью, мы создали эту статью, чтобы помочь вам разбить предмет на понятные части и раскрыть секреты схемы индукционного нагревателя — как ее спроектировать и создать.

Итак, приступим.

Что такое цепь индукционного нагревателя?

Электромагнитное индукционное нагревание

Схема индукционного нагревателя — это устройство, используемое для выработки тепла для проводящих материалов, таких как железо, в чисто бесконтактном процессе. Кроме того, вы можете использовать схему индукционного нагревателя для коммерческих и личных проектов.

Хотя, он идеально подходит для ваших проектов DIY. В коммерческих целях он подходит для пайки, термообработки, пайки и других процессов, связанных с нагревом.

Одна замечательная особенность цепи индукционного нагревателя:

Он генерирует тепло внутри электронного прибора без использования каких-либо внешних источников тепла или какой-либо формы контакта. Таким образом, вы можете быстро нагреть бытовую технику — без загрязнения.

Принцип работы цепи индукционного нагревателя

Схема, показывающая метод испытания на магнитную индукцию

Для работы индукционного нагревателя необходимо высокочастотное магнитное поле для быстрого нагрева проводящего материала посредством «вихревого тока».”

Вихревые токи — это обратные токи, возникающие при быстром изменении магнитного поля. Когда это магнитное поле попадает на проводящий объект, внутри проводника генерируются электрические токи, называемые вихревыми токами.

Вихретоковый контроль

Но это только основная часть. Вот сделка!

Принцип работы индукционного нагревателя заключается в том, насколько он неэффективен в качестве электрического трансформатора.

Как?

Чтобы электрический трансформатор вырабатывал электричество, сердечник должен быть совместим с наведенной частотой. Когда происходит обратное, скорость нагрева резко возрастает.

Итак, если трансформатору с железным сердечником для работы требуется низкочастотный диапазон около 50-100 Гц, сердечник станет более горячим, если вы увеличите эту частоту. Следовательно, увеличение частоты до более высокого уровня, например 100 кГц, приведет к сильному нагреву в железном сердечнике.

Электрический трансформатор, изменяющий напряжение и ток

То же самое относится к цепи индукционного нагревателя.Когда вы увеличиваете частоту, индукционная катушка получает тепло, что приводит к быстрой нагревательной нагрузке на железный сердечник (варочные панели или наконечник паяльной машины).

Простые схемы схем индукционного нагревателя

Здесь мы обсудим две простые конструкции индукционного нагревателя и материалы, необходимые для их создания.

1. Проектирование схемы индукционного нагревателя с использованием концепции драйвера Mazzilli

Первый дизайн демонстрирует очень эффективную индукционную концепцию ZVS, основанную на известной «теории драйверов Mazzilli».”

Итак, в конструкции используется одна рабочая катушка и две катушки ограничителя тока. Его конфигурация не требует центрального отвода от значительной рабочей катушки. Следовательно, система становится эффективной и быстро нагревает нагрузку. Опять же, рабочая катушка использует двухтактное действие полного моста для нагрева нагрузки.

Лучшая часть:

Данную модель легко приобрести по разумной цене. Например, вот схема цепи ниже:

Конструктор индукционного нагревателя Mazzilli Driver Concept

Источник: Викимедиа

Для работы этой конструкции требуются два мощных полевых МОП-транзистора с входным напряжением от 5 до 12 В и током от 5 до 20 ампер (в зависимости от выбранной нагрузки).

Между тем, выходная мощность этой конструкции может достигать 1200 Вт — при увеличении входного напряжения примерно до 48 В и тока до 25 ампер. В этот момент тепло, которое вы получите, может расплавить болт толщиной 1 см всего за минуту.

Наконец, размеры вашей рабочей катушки должны быть 30 мм в длину, 19 мм (для внутреннего диаметра) и 22,5 мм (для внешнего диаметра). Катушки двойного ограничителя тока должны быть длиной 24 мм и диаметром 14 мм.

2. Индукционный нагреватель с рабочей катушкой с центральным отводом

Эта вторая конструкция также имеет концепцию ZVS, но она не так эффективна, как первая, из-за необходимости в рабочей катушке с центральным отводом.Таким образом, рабочая катушка здесь представляет собой центральную бифуркацию.

Самый важный элемент в этой конструкции — L1. Таким образом, вы должны построить его из очень толстых медных проводов, чтобы удерживать тепло во время индукции. Кроме того, убедитесь, что вы подключаете конденсатор близко к клеммам L1, чтобы поддерживать заданную резонансную частоту (200 кГц).

Вот схема этого дизайна:

Индукционный нагреватель с центральной катушкой

Источник: Викимедиа

Для L1 (катушки индукционного нагревателя) вы можете намотать медные провода диаметром 1 мм в бифилярную катушку или в виде двух отдельных катушек в качестве альтернативного метода.Также вы можете приобрести предыдущий дизайн в Интернете.

Вот детали, необходимые для этой конструкции:

  • 330 Ом 1/2 Вт для R1, R2
  • BA159 / FR107 для D1, D2
  • IRF540 для T1, T2
  • 10,000 мкФ / 25 В для C1
  • 2 мкФ / 400 В для C2
  • 25-амперные диоды для D3 — D6
  • 7812 для IC1
  • Латунная намотанная труба 2 мм диаметром около 30 мм для tL1
  • Дроссель 2 мГн из намотанного магнитопровода 2 мм на ферритовый стержень для L2
  • 0-15 В / 2 А для TR1
  • Регулируемый 15 В 20 А постоянного тока для блока питания

И это все, что вам нужно для этого дизайна.

Как сделать схему индукционного нагревателя своими руками

Вот шаги для создания индукционного нагревателя 30 кВА и необходимые компоненты:

Шаг 1. Получите необходимые компоненты

Чтобы построить эту схему, вам понадобится несколько компонентов. К счастью, вы можете получить большинство из них бесплатно, утилизируя старые ЭЛТ-телевизоры или другие электронные устройства.

Итак, вот список того, что вам нужно.

Стабилитроны

Ряд медных проводов

  • Резисторы Ом (220)

Готовые к установке резисторы

Ом

Пакет Mosfets

  • Конденсаторы (10x /.047 мкФ)

Тороидальные индукторы

Свинцовые герметичные батареи

Шаг 2: Необходимые инструменты

Далее вам нужно получить инструменты, необходимые для этого DIY-проекта; необходимые вам инструменты:

  • Кусачки
  • Мультиметр
  • Паяльник

Шаг 3: Транзисторы и охлаждение

Силовой транзистор

Здесь мы используем концепцию ZVS (переключение при нулевом напряжении), поэтому транзисторы не должны сильно нагреваться.Итак, если вы хотите проработать эту схему более минуты, вам нужно установить транзисторы на одном радиаторе.

Убедитесь, что ваши полевые транзисторы имеют необходимую изоляцию, проверив их с помощью мультиметра. Кроме того, убедитесь, что вы изолировали металлические задние поверхности полевых транзисторов от радиатора, чтобы избежать повреждений. Следовательно, вы получите преемственность, если они не изолированы.

Шаг 4: Банк конденсаторов

Конденсаторы на плате

Создайте медное кольцо и добавьте 10.Конденсаторы 047 мкФ, чтобы увеличить емкость вашей конденсаторной батареи до 0,47 мкФ и обеспечить достаточно места для охлаждения.

Почему? Потому что конденсатор всегда будет очень горячим из-за протекающего через них постоянного тока. Для правильной работы схемы конденсаторы должны быть емкостью 0,47 мкФ.

Поэтому разместите конденсаторы параллельно рабочей катушке.

Шаг 5: Изготовление рабочей катушки

Магнитная катушка

Этот шаг является важной частью схемы.Итак, здесь рабочая катушка генерирует магнитное поле для работы цепи индукционного нагревателя. Следовательно, для изготовления этой катушки вам понадобится медный провод. Чтобы создать его, девять раз оберните медную проволоку вокруг трубы из ПВХ.

Шаг 6: Построение схемы

Сначала скрутите диоды с резистором 10 кОм и припаяйте их между затвором и базой полевого МОП-транзистора. Затем припаяйте полевые МОП-транзисторы к перфорированной плате и используйте нижнюю часть для соединения двух быстрых диодов между желобом и воротами вашего полевого транзистора.

После этого подключите провод VCC вашего источника питания к затворам транзистора через два резистора (220 Ом). Опять же, припаяйте батарею конденсаторов и рабочую катушку параллельно друг другу и соедините каждый конец с разным стоком.

Наконец, пропустите немного энергии через каждый сток MOSFET с индукторами (2x50uH). Вы также можете использовать тороидальные сердечники с десятью витками для индуктивности. И ваша схема готова к работе.

Таким образом, вы можете использовать кусок дерева в качестве основы для поддержки всех компонентов вашего индукционного нагревателя.

Заключительные слова

Вот и все: все, что вам нужно знать о схемах индукционного нагревателя и о том, как их создать.

Мы создали эту статью, чтобы помочь вам понять принципы и секреты схем индукционного нагревателя. Итак, с информацией, представленной здесь, вы можете легко интегрировать ее в свой проект.

Если вам нужна помощь по этой теме, не стесняйтесь обращаться к нам.

Принципиальная схема

, работа и применение

Принцип индукционного нагрева используется в производственных процессах с 1920-х годов.Как уже было сказано, необходимость — мать изобретений, во время Второй мировой войны необходимость в быстром процессе упрочнения деталей металлического двигателя привела к быстрому развитию технологии индукционного нагрева. Сегодня мы видим применение этой технологии в наших повседневных потребностях. В последнее время потребность в улучшенном контроле качества и безопасных производственных технологиях снова привлекла внимание к этой технологии. С помощью современных передовых технологий внедряются новые и надежные методы реализации индукционного нагрева.

Что такое индукционный нагрев?

Принцип работы процесса индукционного нагрева представляет собой комбинированный рецепт электромагнитной индукции и джоулева нагрева. Процесс индукционного нагрева — это бесконтактный процесс нагрева электропроводящего металла путем создания в нем вихревых токов с использованием принципа электромагнитной индукции. Поскольку генерируемый вихревой ток течет против удельного сопротивления металла, по принципу джоулева нагрева в металле генерируется тепло.

Индукционный нагрев

Как работает индукционный нагрев?

Знание закона Фарадея очень полезно для понимания работы индукционного нагрева. Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, изменение электрического поля в проводнике приводит к возникновению переменного магнитного поля вокруг него, сила которого зависит от величины приложенного электрического поля. Этот принцип работает и наоборот, когда в проводнике изменяется магнитное поле.

Итак, вышеуказанный принцип используется в процессе индукционного нагрева.Здесь твердотельный источник питания с высокочастотной частотой подается на катушку индуктивности, а нагреваемый материал помещается внутри катушки. Когда через катушку пропускают переменный ток, вокруг нее создается переменное магнитное поле в соответствии с законом Фарадея. Когда материал, помещенный внутри индуктора, попадает в диапазон этого переменного магнитного поля, в материале генерируется вихревой ток.

Теперь соблюдается принцип джоулева нагрева. В соответствии с этим при прохождении тока через материал в нем выделяется тепло.Таким образом, когда в материале генерируется ток из-за индуцированного магнитного поля, протекающий ток выделяет тепло изнутри материала. Этим объясняется процесс бесконтактного индукционного нагрева.

Индуктивный нагрев металла

Схема индукционного нагрева

Установка, используемая для процесса индукционного нагрева, состоит из высокочастотного источника питания, обеспечивающего переменный ток в цепи. Медная катушка используется в качестве индуктора, и к ней подается ток. Нагреваемый материал помещается внутрь медного змеевика.

Типовая установка для индукционного нагрева

Изменяя силу подаваемого тока, мы можем контролировать температуру нагрева. Поскольку вихревой ток, возникающий внутри материала, течет противоположно удельному электрическому сопротивлению материала, в этом процессе наблюдается точный и локализованный нагрев.

Помимо вихревых токов, в магнитных частях также выделяется тепло из-за гистерезиса. Электрическое сопротивление, создаваемое магнитным материалом по отношению к изменяющемуся магнитному полю внутри индуктора, вызывает внутреннее трение.Это внутреннее трение создает тепло.

Поскольку процесс индукционного нагрева является процессом бесконтактного нагрева, нагреваемый материал может находиться вдали от источника питания или погружен в жидкость, или в любую газообразную среду, или в вакууме. Для этого типа нагрева не требуются дымовые газы.

Факторы, которые необходимо учитывать при проектировании системы индукционного нагрева

Есть несколько факторов, которые следует учитывать при проектировании системы индукционного нагрева для любого типа применения.

  • Обычно индукционный нагрев используется для металлов и токопроводящих материалов. Непроводящий материал можно нагревать напрямую.
  • При нанесении на магнитные материалы тепло генерируется как вихревыми токами, так и эффектом гистерезиса магнитных материалов.
  • Маленькие и тонкие материалы нагреваются быстрее по сравнению с большими и толстыми материалами.
  • Чем выше частота переменного тока, тем меньше глубина проплавления.
  • Материалы с более высоким сопротивлением быстро нагреваются.
  • Индуктор, в который помещается нагревательный материал, должен позволять легко вставлять и удалять материал.
  • При расчете мощности источника питания необходимо учитывать удельную теплоемкость нагреваемого материала, массу материала и требуемое превышение температуры.
  • Потери тепла из-за теплопроводности, конвекции и излучения также следует принимать во внимание при выборе мощности источника питания.

Формула для индукционного нагрева

Глубина, на которую вихревой ток проникает в материал, определяется частотой индуктивного тока.Для токоведущих слоев эффективная глубина может быть рассчитана как

D = 5000 √ρ / мкФ

Здесь d означает глубину (см), относительная магнитная проницаемость материала обозначена как µ, ρ — удельное сопротивление материала в Ом-см, f означает частоту переменного поля в Гц.

Конструкция змеевика индукционного нагрева

Катушка, используемая в качестве индуктора, к которой подается питание, бывает различных форм.Индуцированный ток в материале пропорционален количеству витков в катушке. Таким образом, для эффективности и действенности индукционного нагрева важна конструкция катушки.

Обычно индукционные катушки представляют собой медные проводники с водяным охлаждением. В зависимости от наших приложений используются катушки различной формы. Чаще всего используется многооборотная спиральная катушка. Для этой катушки ширина диаграммы нагрева определяется количеством витков в катушке. Однооборотные катушки полезны в тех случаях, когда требуется нагрев узкой полосы заготовки или кончика материала.

Многопозиционный спиральный змеевик используется для нагрева более чем одной заготовки. Блинный змеевик используется, когда требуется нагреть только одну сторону материала. Внутренний змеевик используется для нагрева внутренних отверстий.

Применение индукционного нагрева

  • Целевой нагрев для нагрева поверхности, плавления, пайки возможен с помощью процесса индукционного нагрева.
  • Кроме металлов, индукционным нагревом возможен нагрев жидких и газовых проводов.
  • Для нагрева кремния в полупроводниковой промышленности используется принцип индукционного нагрева.
  • Этот процесс используется в индукционных печах для нагрева металла до температуры плавления.
  • Поскольку это бесконтактный процесс нагрева, вакуумные печи используют этот процесс для производства специальной стали и сплавов, которые могут окисляться при нагревании в присутствии кислорода.
  • Процесс индукционного нагрева используется для сварки металлов, а иногда и пластмасс, когда они легированы ферромагнитной керамикой.
  • Используемые на кухне индукционные плиты работают по принципу индукционного нагрева.
  • Для пайки твердого сплава на валу используется процесс индукционного нагрева.
  • Для герметизации крышек бутылок и фармацевтических препаратов с защитой от несанкционированного доступа используется процесс индукционного нагрева.
  • Машина для моделирования впрыска пластмасс использует индукционный нагрев для повышения энергоэффективности впрыска.

Для обрабатывающей промышленности индукционный нагрев обеспечивает мощный набор стабильности, скорости и контроля.Это аккуратный, быстрый и экологически чистый процесс нагрева. Потери тепла, наблюдаемые при индукционном нагреве, могут быть решены с помощью закона Ленца. Этот закон показал способ продуктивного использования тепловых потерь, возникающих в процессе индукционного нагрева. Какое применение индукционного нагрева вас поразило?

Принципиальная схема системы индукционного нагрева.

Контекст 1

… радиочастотная технология (SRF) использовалась для ускорения заряженных частиц в различных приложениях.Производство полостей SRF — это зрелая технология, которая уже получила промышленное распространение во всем мире. Стандартный процесс изготовления начинается с листов металлического ниобия высокой чистоты (коэффициент остаточного сопротивления, RRR> 300), которые вытягиваются в «полуячейки» и соединяются электронно-лучевой сваркой. После изготовления примерно 120 мкм материала удаляется с внутренней поверхности полости либо буферной химической полировкой (BCP), либо электрополировкой (EP). За удалением «объемного» материала следует высокотемпературная термообработка (ВТ) (600–800 ◦ C), а с внутренней поверхности после термообработки, как правило, удаляется дополнительно ∼ 20–30 мкм.Затем полости ополаскиваются деионизированной водой (DI) под высоким давлением, сушатся и собираются с фланцами и радиочастотной антенной в чистой комнате. Затем полости вакуумируются до сверхвысокого вакуума и низкотемпературного спекания (LTB) при ∼ 120 ◦ C на месте в течение нескольких часов (12–48 часов). Полости погружают в ванну с жидким гелием при температуре ∼ 2 K и измеряют их характеристики с точки зрения добротности Q 0 как функции ускоряющего поля E acc. Более подробную информацию о типичных процедурах препарирования полости можно найти в ссылке.1. Одним из важных этапов изготовления полостей SRF является термообработка при 600 ◦ C в течение 10 часов или 800 ◦ C в течение 3 часов в сверхвысоком вакууме (UHV). Термическая обработка необходима для уменьшения механического напряжения в полостях после изготовления, а также для дегазации водорода из основной массы материала. Термическая обработка при еще более высоких температурах (> 1200 ◦ C) в присутствии титана (так называемый «процесс доочистки») применялась в прошлом к ​​полостям, показывая улучшенное поле закалки из-за гомогенизации материала или растворения локальных дефектов в масса.2 Однако значительное снижение предела текучести мелкозернистого ниобия высокой чистоты является результатом такой высокотемпературной термообработки, что делает обращение с длинными ускоряющими структурами более проблематичным. Стандартная печь, используемая для высокотемпературной термообработки полостей SRF, представляет собой сверхвысоковакуумную печь с горячей зоной молибдена; молибденовые (или вольфрамовые) резистивные нагревательные элементы и полости нагреваются излучением нагревательных элементов. Одной из проблем является повторное поглощение примесей из окружающей среды печи во время охлаждения до комнатной температуры, поэтому для получения «чистой» поверхности необходимо последующее химическое травление внутренней поверхности на ~ 20 мкм.Недостатком этого последнего процесса химической обработки является введение водорода в ниобий, 3 который в настоящее время изучается как возможный источник радиочастотных потерь в сильных полях. 4 Чтобы исключить химическое полирование после термообработки полостей SRF, мы разработали систему индукционного нагрева сверхвысокого вакуума, в которой горячая зона сделана из ниобия, а полость нагревается излучением типа черного тела. Благодаря использованию зоны нагрева, полностью состоящей из ниобия, загрязнение полости ниобия посторонними элементами во время термообработки сводится к минимуму.Система подачи сверхчистого газа с азотом, аргоном и кислородом подключена к печи, чтобы обеспечить чистый выпуск печи в атмосферу, продувку и сухое окисление поверхности полости. Будут представлены конструкция, работа и производительность этой новой системы индукционного нагрева. Принципиальная схема печной системы представлена ​​на рис. 1. Печь имеет две отдельные вакуумные камеры, а именно сверхвысоковакуумную и высоковакуумную (ВН), разделенные ниобиевым токоприемным цилиндром с внутренним диаметром 8.5 дюймов, толщиной ∼ 0,2 дюйма и высотой 18 дюймов. Один конец ниобиевой банки закрыт, а другой конец приварен к ниобиевому фланцу толщиной 0,5 дюйма и диаметром 14 дюймов. Этот ниобиевый фланец прикреплен болтами к медному фланцу и герметизирован прокладкой Helicoflex. Нижняя поверхность медного фланца уплотняется второй прокладкой Helicoflex с фланцем из нержавеющей стали диаметром 14 дюймов, который является частью четырехходового крестового фитинга с двумя 8-дюймовыми фланцами ConFlat. Турбонасос (модель T 750 от Agilent), поддерживаемый безмасляным спиральным насосом (TriScroll TM 300 Series от Agilent), используется для вакуумирования внутренней камеры.Выбранный турбонасос имеет на 2 порядка более высокую степень сжатия водорода, чем аналогичные модели. Два манометра, датчик типа Пирани для измерения от 1 атм до 10-3 Торр и ионный датчик для измерения от 10-3 до 10-11 Торр, один монитор качества вакуума (VQM серии 835 от Granville-Phillips) и система впуска газа через регулируемый клапан утечки подключена к камере сверхвысокого вакуума. VQM работает при сверхвысоком вакууме и давлении до 10–5 Торр и состоит из масс-спектрометра с авторезонансной ионной ловушкой, который измеряет парциальное давление для частиц газа с атомной единицей массы в диапазоне 1–145.Полость из ниобия, подлежащая термообработке, расположена непосредственно на танталовом диске, который помещается на вертикальную подставку с радиационными экранами, полностью сделанными из ниобия. Вертикальная подставка прикреплена болтами к нижней пластине камеры из нержавеющей стали. Защитные экраны предотвращают нагрев нижней части камеры сверхвысокого вакуума из нержавеющей стали. Калиброванная термопара типа C, изготовленная внутри ниобиевой трубки от NANMAC Corp., приваренная к фланцу ConFlat из NbTi 1 1/3 дюйма, вставляется в камеру сверхвысокого вакуума для измерения температуры во время термообработки.Кварцевая трубка высотой 24 дюйма, диаметром 12 дюймов и толщиной ∼ 0,25 дюйма расположена на медной базовой пластине и герметично закрыта L-образной прокладкой из витона. Верхняя часть кварцевой трубки герметизирована второй L-образной прокладкой из витона на алюминиевой пластине диаметром 14 дюймов и толщиной 1 дюйм с отверстием в центре. Ниппель с фланцем ConFlat из нержавеющей стали внешним диаметром 6 дюймов (OD) припаивается к алюминиевой пластине. Четырехходовой фитинг крестового типа с фланцами ConFlat с наружным диаметром 6 дюймов подсоединяется к ниппелю на алюминиевом фланце сильфоном из нержавеющей стали.К одному боковому отверстию четырехходового крестовины прикреплен турбонасос (модель T 301 от Agilent), поддерживаемый безмасляным спиральным насосом (TriScroll TM 300 Series от Agilent), который используется для откачки воздуха из области. между банкой из ниобия и кварцевой трубкой. Этот объем высокого напряжения необходим для термической изоляции Nb-токоприемника от кварцевой трубки. Дополнительная теплоизоляция достигается с помощью блоков оксида алюминия от ZIRCAR Ceramics, Inc., окружающих приемник Nb. Манометр (Granville-Phillips Series 392 Micro-Ion Plus) и анализатор остаточных газов от Stanford Research System (модель RGA100) подключены к другому боковому порту четырехходового крестовины для контроля давления в объеме HV и обнаружение утечек соответственно.Базовое давление внутри ниобиевой камеры составляет <10 - 9 Торр, тогда как давление в области изолирующего вакуума составляет <10 - 8 Торр. Поскольку кварцевая трубка находится между фланцами из меди и алюминия на L-образных прокладках из витона, важно поддерживать температуру прокладки ниже 140 ◦ C. Для этого внутри фланцев были обработаны каналы водяного охлаждения. Во время термообработки контролируется поток охлаждающей воды и температура фланцев (или прокладки). Единичная полость ячейки загружается внутри ниобиевой банки с помощью пневматической системы, соединенной с нижним фланцем из нержавеющей стали и приводимой в действие газообразным азотом с давлением около 100 фунтов на кв. Дюйм или сжатым воздухом.Индукционный нагрев - это процесс нагрева электропроводящих материалов с помощью электромагнитной индукции. Индукционная катушка аналогична первичной обмотке трансформатора, при этом нагреваемая деталь становится вторичной обмоткой трансформатора. Поле, создаваемое индукционной катушкой, индуцирует в заготовке равный и противоположный электрический ток, также называемый вихревым током. Этот вихревой ток, генерируемый на образце, производит тепло за счет джоулева нагрева. Скорость нагрева образца зависит от частоты и амплитуды индуцированного тока, а также от физических свойств материалов, таких как электрическая проводимость, магнитная проницаемость и удельная теплоемкость.Нагрев образца происходит на поверхности, а глубина скин-слоя для ниобия на частоте 11 кГц составляет около 2–3 мм для диапазона температур 600–1800 ◦ C. На самом деле нагревание концентрируется гораздо ближе к поверхности, поэтому требуется теплопроводное тепло. перенос для выравнивания теплового профиля на ниобиевом барьере. Из-за того, что через ниобиевый барьер проникает небольшое поле 11 кГц, полость неправильной формы будет видеть только лучистый нагрев, который будет довольно равномерным ...

DIY Индукционный нагреватель с плоской катушкой BIFILAR

Самый простой и дешевый способ построить такой нагреватель — использовать электрическую схему под названием Mazzilli ZVS driver, которая является модифицированной версией генератора Ройера.
В отличие от моего предыдущего индукционного нагревателя, в этом используется плоская катушка с бифилярной обмоткой, запатентованная Николой Тесла 9 января 1894 года. Таким образом, магнитное поле, создаваемое одной обмоткой, равно и противоположно полю, создаваемому другой, в результате чего суммарное магнитное поле составляет ноль (это нейтрализует любые негативные эффекты в катушке). С точки зрения электричества это означает, что самоиндукция катушки равна нулю.

Этот проект спонсировался NextPCB. Вы можете помочь мне поддержать меня, просмотрев их по одной из этих ссылок:
Зарегистрируйтесь, чтобы получить купон на 5 долларов:
https: // www.nextpcb.com?code=Mirko
Надежные многослойные платы Производитель:
https://www.nextpcb.com?code=Mirko
4-х слойные платы PCB 10 шт. всего за 12 долларов:
https://www.nextpcb.com/pcb-quote ? act = 1
Скидка 10% — Заказы PCB и SMT:
СКИДКА 20% — Заказы PCB и 15% SMT: https: //www.nextpcb.com/activity/supp …

Самый простой и дешевый способ построить такой нагреватель можно с помощью электрической схемы, называемой драйвером Mazzilli ZVS, который является модифицированной версией генератора Ройера.
В отличие от моего предыдущего индукционного нагревателя, в этом используется плоская катушка с бифилярной обмоткой, запатентованная Николой Тесла 9 января 1894 года. Таким образом, магнитное поле, создаваемое одной обмоткой, равно и противоположно полю, создаваемому другой, в результате чего суммарное магнитное поле составляет ноль (это нейтрализует любые негативные эффекты в катушке). С точки зрения электричества это означает, что самоиндукция катушки равна нулю.

Устройство состоит из двух или четырех мощных МОП-транзисторов, установленных на больших радиаторах с вентиляторами для охлаждения.В моем случае МОП-транзисторы SW3205. Также очень важной частью является емкостная батарея, состоящая из нескольких конденсаторов, соединенных параллельно. В данном случае это шесть качественных конденсаторов MKP емкостью 1 мкФ каждый и напряжением 400 В. Две тороидальные катушки служат для ограничения тока. Рабочая катушка представляет собой плоскую (блинную) катушку с двойной намоткой.

НА ФАКТЕ ЦЕЛЬ ДАННОГО ПРОЕКТА заключалась в сравнении эффективности такой бифилярной катушки со стандартной катушкой.

Конечным результатом стало отсутствие существенной разницы между двумя катушками индукционного нагревателя этого типа.Скажу лишь, что бифирли-катушку сделать намного сложнее. Интересно, что нагревательная спираль после этого не нагревается и мы можем свободно положить на нее руку. Это связано с тем, что в катушке используется медный провод с силиконовой изоляцией, устойчивый к температуре, а также очень плохой проводник тепла.

Устройство питается от блока питания 12 В от старого серверного компьютера. Блок питания должен обеспечивать ток не менее 10 А.

Принципиальная схема индукционной печи.Простой индукционный нагреватель своими руками

В этом посте мы подробно обсудим, как построить цепь индукционного нагревателя высокой мощности с использованием IGBT, которые считаются наиболее универсальными и мощными переключающими устройствами, даже превосходящими МОП-транзисторы.

Магнитное поле высокой частоты создается катушкой, присутствующей в индукционном нагревателе, и, таким образом, вихревые токи, в свою очередь, наводятся на металлический магнитный объект, который находится в середине катушки, и нагревают его.

Чтобы компенсировать индуктивный характер катушки, параллельно катушке размещается резонансная емкость.Резонансная частота — это частота, на которой необходимо управлять резонансным контуром, также известным как катушка-конденсатор. Ток, протекающий через катушку, всегда намного больше тока возбуждения.

Двойной полумост передает такую ​​же мощность, что и полный мост, но драйвер затвора в первом случае проще. Даже если для этого хватит диодов поменьше размером 30А. Потенциометр используется для настройки рабочей частоты в резонанс.Вы, безусловно, можете создавать более сложные драйверы в зависимости от ваших требований.

Вы также можете использовать автоматическую настройку, которая является одним из лучших способов сделать, как это принято в профессиональных обогревателях; но есть один недостаток, заключающийся в том, что в этом процессе будет потеряна простота схемы. Вы можете контролировать частоту, которая находится в диапазоне примерно от кГц. Адаптер небольшого размера, который может быть трансформаторного типа или SMPS, используется для обеспечения V вспомогательного напряжения, которое требуется в цепи управления.

Разделительный трансформатор и согласующий дроссель L1 — это электрическое оборудование, которое используется для подключения выхода к рабочей цепи. С одной стороны, где дроссель состоит из 4 витков на диаметре 23 см, изолирующий трансформатор, с другой стороны, состоит из 12 витков на диаметре 14 см, и эти витки состоят из двухжильного кабеля, как показано на рисунке ниже.

Даже когда выходная мощность достигает шкалы Вт, вы обнаружите, что есть еще много возможностей для улучшения.Рабочая катушка предлагаемого индукционного нагревателя IGBT состоит из проволоки 3.

Медный провод считается более подходящим для изготовления рабочей катушки, поскольку его можно легко и эффективно подключить к системе водяного охлаждения. Катушка состоит из шести витков с размерами 23 мм в высоту и 24 мм в диаметре. Змеевик может нагреваться при длительной эксплуатации. Резонансный конденсатор состоит из 23 небольших конденсаторов общей емкостью 2u3.Вы можете использовать их для этой цели, даже если они в основном не предназначены или не созданы для таких целей.

Частота резонанса кГц. Всегда рекомендуется использовать фильтр EMI. Плавный пуск можно использовать для замены вариак. Я всегда настоятельно рекомендую вам использовать ограничитель, который подключается последовательно к сети, такой как галогенные лампы и нагреватели примерно 1 кВт, когда он включается в первый раз. Предупреждение: используемая цепь индукционного нагрева подключена к сети и содержит высокое напряжение, которое может привести к летальному исходу.

Во избежание несчастных случаев из-за этого следует использовать потенциометр с пластмассовой штангой. Электромагнитные поля высокой частоты всегда вредны и могут повредить носители информации и электронные устройства. Схема вызывает значительный уровень электромагнитных помех, что, в свою очередь, может вызвать поражение электрическим током, возгорание или ожоги. Индукционный нагрев — это процесс, который используется для склеивания, упрочнения или размягчения металлов или других проводящих материалов.

Для многих современных производственных процессов индукционный нагрев предлагает привлекательное сочетание скорости, стабильности и контроля.

Основные принципы индукционного нагрева были изучены и применялись в производстве со времен s. Во время Второй мировой войны технология быстро развивалась, чтобы удовлетворить насущные потребности военного времени в быстром и надежном процессе упрочнения металлических деталей двигателя.

В последнее время акцент на бережливых производственных технологиях и упор на улучшенный контроль качества привели к повторному открытию индукционной технологии, наряду с разработкой полностью контролируемых твердотельных индукционных источников питания.

В чем уникальность этого метода нагрева? В наиболее распространенных методах нагрева к металлической части непосредственно прикладывают горелку или открытое пламя.

Но при индукционном нагреве тепло фактически «индуцируется» внутри самой детали за счет циркулирующих электрических токов. Индукционный нагрев основан на уникальных характеристиках радиочастотной радиочастотной энергии — той части электромагнитного спектра, которая находится ниже инфракрасной и микроволновой энергии.

Поскольку тепло передается продукту посредством электромагнитных волн, деталь никогда не вступает в прямой контакт с каким-либо пламенем, сам индуктор не нагревается (см. Рис. 1), и продукт не загрязняется.При правильной настройке процесс становится очень повторяемым и управляемым. Как именно работает индукционный нагрев?

Схема простого индукционного нагревателя

Это помогает получить базовое понимание принципов работы с электричеством. Когда переменный электрический ток подается на первичную обмотку трансформатора, создается переменное магнитное поле. Согласно закону Фарадея, если вторичная обмотка трансформатора находится в магнитном поле, возникает электрический ток.В базовой установке индукционного нагрева, показанной на Рисунке 2, твердотельный высокочастотный источник питания пропускает переменный ток через индуктор, часто через медную катушку, и нагреваемая деталь помещается внутри индуктора.

Катушка индуктивности служит первичной обмоткой трансформатора, а нагреваемая часть становится вторичной обмоткой короткого замыкания. Когда металлическая деталь помещается в индуктор и попадает в магнитное поле, внутри детали индуцируются циркулирующие вихревые токи.

Как показано на рисунке 3, эти вихревые токи протекают против удельного электрического сопротивления металла, генерируя точное и локализованное тепло без какого-либо прямого контакта между деталью и индуктором.Этот нагрев происходит как с магнитными, так и с немагнитными частями, и его часто называют «эффектом Джоуля», ссылаясь на первый закон Джоуля — научную формулу, выражающую связь между теплотой, производимой электрическим током, проходящим через проводник.

Во-вторых, внутри магнитных деталей создается дополнительное тепло за счет гистерезиса — внутреннего трения, возникающего при прохождении магнитных деталей через индуктор. Магнитные материалы, естественно, обладают электрическим сопротивлением быстро меняющимся магнитным полям внутри индуктора.Это сопротивление вызывает внутреннее трение, которое, в свою очередь, выделяет тепло. Таким образом, в процессе нагрева материала нет контакта между индуктором и деталью, а также отсутствуют газы сгорания.

Что такое индукционный нагрев?

Нагреваемый материал может находиться в помещении, изолированном от источника питания; погруженный в жидкость, покрытый изолированными веществами, в газовой атмосфере или даже в вакууме. Эффективность системы индукционного нагрева для конкретного применения зависит от нескольких факторов: характеристик самой детали, конструкции индуктора, мощности источника питания и величины изменения температуры, необходимой для данного применения.

Пластмассы и другие непроводящие материалы часто можно нагревать косвенно, сначала нагревая проводящий металлический приемник, который передает тепло непроводящему материалу.

Помимо тепла, вызванного вихревыми токами, магнитные материалы также выделяют тепло за счет так называемого эффекта гистерезиса, описанного выше. Этот эффект перестает проявляться при температурах выше «точки Кюри» — температуры, при которой магнитный материал теряет свои магнитные свойства.

Таким образом, мелкие или тонкие детали обычно нагреваются быстрее, чем большие толстые, особенно если большие детали необходимо нагреть полностью.

Исследования показали взаимосвязь между частотой переменного тока и глубиной проникновения нагрева: чем выше частота, тем меньше нагрев детали.

Dhokebaaz dost shayari на английском языке

Было показано, что для глубокого проникающего тепла наиболее эффективными являются более длительные циклы нагрева на более низких частотах от 5 до 30 кГц. Сталь — наряду с углеродом, оловом и вольфрамом — имеет высокое электрическое сопротивление.

Поскольку эти металлы сильно сопротивляются току, быстро накапливается тепло.Металлы с низким удельным сопротивлением, такие как медь, латунь и алюминий, нагреваются дольше. Удельное сопротивление увеличивается с повышением температуры, поэтому очень горячая сталь будет более восприимчива к индукционному нагреву, чем холодная. Именно внутри индуктора через протекание переменного тока создается переменное магнитное поле, необходимое для индукционного нагрева.

Таким образом, конструкция индуктора — один из наиболее важных аспектов всей системы. Хорошо спроектированный индуктор обеспечивает правильный режим нагрева для вашей детали и максимизирует эффективность источника питания индукционного нагрева, при этом позволяя легко вставлять и извлекать деталь.Размер индукционного источника питания, необходимый для нагрева конкретной детали, можно легко рассчитать. Индукционные нагреватели используются для бесконтактного нагрева проводящих материалов.

В коммерческих целях они используются для термообработки, пайки, пайки и т. Д. В этом руководстве вы познакомитесь с конструкцией мощного нагревателя 30 кВА, подходящего для плавления алюминия и стали. Обратите внимание, что для полного использования преимуществ этой конструкции вам понадобится V-образная розетка, по крайней мере, однофазная на 50 А и, предпочтительно, трехфазная розетка на 50 или 60 А.

Об авторе :. Я отвечаю за множество гнусных проектов силовой электроники, которые вы можете найти в моем блоге; Возможно, наиболее интересным является тот, который с тех пор обрел собственную жизнь как стартап, создающий наборы DRSSTC. Вы использовали это руководство в своем классе? Добавьте заметку для учителя, чтобы рассказать, как вы использовали ее в своем уроке. IGBT: или «кирпичи», как мы их называем.

Они должны быть хороши для V, а не для беспокойства, я никогда раньше не видел кирпичей с рейтингом ниже, по крайней мере, A. Я использую модули A, чтобы быть безопасными и, что более важно, быть быстрыми.Здесь вам нужно проверить таблицу — IGBT имеют длительную задержку выключения.

Блоки

бывают нескольких типов: однотранзисторные, двухтранзисторные, блоки из 6 блоков и некоторые более редкие типы, такие как модули прерывателя. Однотранзисторные модули преобладают для IGBT V и большего размера, имеют самые высокие тепловые характеристики и их сложнее всего монтировать. Сдвоенные полумостовые модули намного проще монтировать и меньше рассеивают. Они наиболее распространены для модулей V. Используйте то, что считаете нужным; в этом руководстве используются полумостовые модули.

Бак конденсатор: очень-очень важен. Он обрабатывает огромное количество реактивной мощности на очень высоких частотах. Абсолютно необходимо, чтобы эта часть была выбрана соответствующим образом.

Hangaroo отвечает победителю оскара

Это должен быть высококачественный полипропиленовый или слюдяной конденсатор. Вам нужна достаточная емкость, чтобы резонировать с вашей рабочей катушкой на частоте не более 70 кГц.

Индукционные нагреватели работают, окружая обрабатываемую деталь катушкой, по которой проходит переменный ток высокой частоты от кГц до низкой МГц.В результате в заготовке возникают вихревые токи, которые действуют как закороченная вторичная обмотка однооборотного трансформатора. Токи могут быть огромными, порядка нескольких тысяч ампер.

Схематическое описание Примечание. Не обращайте внимания на номера моделей транзисторов; Я просто использовал то, что было встроено в Eagle. IC1 — это TL, работающий как генератор с регулируемыми мертвым временем и частотой. Выходной сигнал подается на вход двух микросхем управления затвором UCC 9A, которые «усиливают» сигнал до чего-то, способного управлять затворами транзисторов с высокой емкостью.

Этот трансформатор обеспечивает электрическую изоляцию, необходимую для управления Q1 — Q4, которые образуют полный мост. Этот промежуточный мост необходим для обеспечения высокой средней мощности, необходимой для управления Q5 — Q8, полного моста из больших модулей IGBT.

Этот мост образует главный инвертор.

Типы складских помещений pdf

Создайте логическую схему по своему усмотрению, используя прилагаемые изображения для изготовления плат или перфорированную или макетную плату. Компания Carrier производит и устанавливает печи с тех пор. Известные своей надежностью, печи Carrier обеспечивают годы комфорта для эксплуатации. много домов по всей Америке.Как и в случае с любыми механическими устройствами, иногда детали печи перестают работать и требуют замены. Вы можете самостоятельно диагностировать и устранять некоторые неисправности печи.

Когда вы это сделаете, Sears PartsDirect предоставит вам оригинальные детали печи Carrier, необходимые для того, чтобы ваша печь снова заработала. Ремонт печей Carrier и запасные части Carrier занимается производством и установкой печей с момента демонстрации моделей частей магазина. Печь Carrier 58STA. Газовая печь Carrier 58MVCF. Печь Carrier 58CVX.Печь Carrier 58STX.

Печь Carrier 58MXAF. Печь Carrier 58MSA. Печь Carrier 58DLX. Печь Carrier 58CMR. Печь Carrier 58CLA. Печь Carrier 58UVBF. Печь Carrier 58MTBF. Печь Carrier 58MVBF. Печь Carrier 58MXBF. Перевозчик 58MCB furance. Отображение Вернуться к началу. Категории Все категории. Все марки. Coleman Evcon. Комфортное свечение.

Квадрат Д. Термальная зона. Плита США. Как диагностировать типичные проблемы печи Carrier Вот некоторые проблемы печи, с которыми вы можете столкнуться, и что с ними делать.Печи-носители часто имеют выключатель, который выглядит как обычный выключатель света, расположенный на печи или рядом с ней, который отключает подачу электроэнергии в печь.

Убедитесь, что этот выключатель включен. Проверьте контрольную лампу, если в вашей печи она используется для зажигания газа. Это удивительный индукционный нагреватель, и теперь вы можете построить свой собственный для развлечения или в качестве мощного инструмента. Вы сможете мгновенно плавить сталь, алюминий и медь. Вы можете использовать это для пайки, плавления и ковки металлов.

Вы также можете использовать это для литья. Учебное пособие охватывает теорию, компоненты и сборку некоторых критических компонентов. Учебник большой. Я рассмотрю основные шаги здесь, чтобы дать вам представление о том, что входит в подобный проект и как его спроектировать, чтобы вы не взорвали МОП-транзисторы или IGBT. При желании вы можете перейти по ссылке выше. Это руководство предполагает, что вы хорошо разбираетесь в электронике и индукционных нагревателях. Давай начнем. Кстати, я собрал очень точный недорогой криогенный цифровой термометр.

Посмотрите, как я сравнил его со стандартным брендом, используя жидкий азот для теста. Вы использовали это руководство в своем классе? Добавьте заметку для учителя, чтобы рассказать, как вы использовали ее в своем уроке. Основными компонентами являются инвертор, драйвер, трансформатор связи и бак RLC. Я немного покажу вам схемы.

Начнем с инвертора. Это электрическое устройство, изменяющее направление постоянного тока на переменный. Для мощного агрегата он должен быть прочным.Выше вы можете увидеть экранирование, которое используется для защиты привода затвора MOSFET от любых паразитных ЭДС. Блуждающая ЭДС вызывает шум, который приводит к высокочастотному переключению. Это приводит к перегреву и выходу из строя МОП-транзистора. Сильноточные трассы на печатной плате находятся внизу.

Используется много слоев меди, чтобы они могли выдерживать ток более 50 А. Вы не хотите, чтобы они перегревались. Также обратите внимание на большие алюминиевые радиаторы с водяным охлаждением с каждой стороны. Это необходимо для отвода тепла, выделяемого МОП-транзисторами.Первоначально я использовал охлаждение с помощью вентилятора, но для того, чтобы справиться с этой мощностью, у меня есть небольшие насосы для прудов, которые перемещают обычную воду через алюминиевые радиаторы.

Пока вода чистая, проводимости не должно быть. У меня также есть тонкие слюдяные прокладки под МОП-транзисторами, чтобы гарантировать отсутствие проводимости через раковины. Это схема инвертора.

Araignee a grigny

Схема действительно не такая уж сложная. Инвертированный и неинвертированный драйвер перемещает высокое и низкое напряжение 15 В для создания переменного сигнала в трансформаторе управления затвором GDT.Этот трансформатор изолировал микросхемы от mofset. Диод на затворе МОП-транзистора ограничивает выбросы, а резистор управления затвором минимизирует колебания. Конденсатор C1 удаляет любую составляющую постоянного тока. В идеале вам нужно максимально быстрое время подъема и опускания ворот, уменьшая нагрев. Резистор замедляет это, что кажется неправильным.

Однако, если сигнал не ослаблен, вы получите выбросы и колебания, которые разрушат МОП-транзистор. Электрический A2Z. Однофазные асинхронные двигатели традиционно используются в жилых помещениях, таких как потолочные вентиляторы, кондиционеры, стиральные машины и холодильники.

Эти двигатели состоят из двигателей с расщепленной фазой, экранированных полюсов и конденсаторных двигателей. Двигатель переменного тока переменного тока — это электромеханическое устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическое движение за счет использования электромагнетизма и изменения частоты и напряжения, производимых коммунальной компанией или контроллером двигателя. Электродвигатели переменного тока лежат в основе мирового потребления электроэнергии, потому что они делают так много и с минимальным вмешательством человека.

Двигатель переменного тока — безусловно, самый простой и дешевый двигатель, используемый в промышленности.Электродвигатель переменного тока состоит из очень небольшого числа деталей, но пока они не выходят за рамки своих рабочих характеристик, они могут работать годами с минимальным техобслуживанием.

Население серверов Grobbulus

Основными частями двигателя переменного тока являются ротор и статор, как показано на рисунке 1. Ротор — это вращающаяся часть двигателя переменного тока, которая поддерживается набором подшипников, обеспечивающих безупречное вращение внутри конца. колокольчики. Подшипники запрессованы в набор концевых раструбов, заполненных смазкой для обеспечения плавного движения.Статор — это неподвижная или неподвижная часть двигателя, к которой прикреплены концевые раструбы, а обмотки намотаны вокруг многослойных листов железа, которые создают электромагнитное вращающееся поле, когда катушка находится под напряжением.

Двигатели

— это очень универсальные электромеханические компоненты, поскольку их размер, конфигурация и конструкция могут быть адаптированы к любой ситуации или выполнению любых задач.

Большой процент двигателей, используемых в промышленности, — это однофазные и трехфазные двигатели, как показано на рисунке 2.Однофазный асинхронный двигатель — это электродвигатель, который работает от одной формы волны переменного тока. Однофазные асинхронные двигатели используются в жилых помещениях для электроприборов переменного тока в одиночных или многоквартирных домах.

Существует три типа однофазных асинхронных двигателей: электродвигатели с экранированными полюсами, электродвигатели с разделенной фазой и конденсаторные электродвигатели. Двигатели с экранированными полюсами, как показано на рисунке 3, представляют собой однофазные асинхронные двигатели, которые используются для работы с небольшими охлаждающими вентиляторами внутри холодильников компьютеров.

Самая большая нагрузка. Двигатель с экранированными полюсами может повернуть очень легкий компонент, способный вращаться с низкой плотностью. Обычно, когда двигатели с экранированными полюсами выходят из строя, их выбрасывают в мусорную корзину и покупают новый. Полюса статора снабжены дополнительной обмоткой в ​​каждом углу, называемой экранирующей обмоткой, как показано на рис. Эти обмотки не имеют электрического соединения для запуска, но используют индуцированный ток для создания вращающегося магнитного поля.

Полюсная конструкция двигателя с экранированными полюсами позволяет создавать вращающееся магнитное поле, задерживая нарастание магнитного потока.Медный проводник изолирует заштрихованную часть полюса, образуя полный виток вокруг него.

В заштрихованной части магнитный поток увеличивается, но задерживается током, наведенным в медном экране. Магнитный поток в незатененной части увеличивается с током обмотки, формирующим вращающееся поле. Асинхронный двигатель с расщепленной фазой — это однофазный асинхронный двигатель, который имеет две обмотки, называемые рабочей обмоткой, вторичной пусковой обмоткой и центробежным переключателем, как показано на рисунке 6.

Эти двигатели с короткозамкнутым ротором являются ступенью выше двигателей с экранированными полюсами, поскольку они могут немного больше работать с более тяжелой нагрузкой, приложенной к валу ротора.Центробежный переключатель — это нормально замкнутое управляющее устройство, подключенное к пусковой обмотке. Несмотря на то, что он считается надежным двигателем, этот центробежный переключатель является подвижной частью, которая иногда не включается, когда двигатель перестает вращаться.

Однофазные конденсаторные двигатели — это следующий шаг в семействе однофазных асинхронных двигателей. Конденсаторные двигатели содержат такую ​​же пусковую и рабочую обмотку, что и двигатель с расщепленной фазой, за исключением конденсатора, который дает двигателю больший крутящий момент при запуске или во время работы.Конденсатор предназначен для возврата напряжения в систему при отсутствии напряжения и синусоидального сигнала ЦАП в однофазной системе.

В однофазной системе переменного тока имеется только одна форма волны напряжения, и в течение одного цикла из 60 гц, необходимых для выработки напряжения, напряжение не создается в двух точках.

Работа конденсатора заключается в том, чтобы заполнить эту пустоту, чтобы двигатель всегда находился под напряжением, что означает, что во время работы двигателя создается большой крутящий момент.Есть три типа конденсаторных двигателей: конденсаторный пуск, конденсаторный двигатель и конденсаторный пуск и пуск.

Асинхронные двигатели с конденсаторным пуском, как показано на рисунке 7, представляют собой однофазный асинхронный двигатель, в котором конденсатор последовательно соединен с пусковой обмоткой и центробежным переключателем двигателя. Эта конфигурация дает двигателю более высокую пусковую мощность, но приложение не требует большой мощности во время работы. Часто я сталкивался с людьми на 4hv, прося простой дизайн индукционного нагревателя, с которым они могли бы играть дома без больших денежных вложений.

Оригинальная схема возвратного драйвера Mazzili была изменена для работы с индукционным нагревателем. Конденсаторы расположены на большом расстоянии, чтобы обеспечить хорошее конвекционное охлаждение.

Схема индукционного нагревателя с использованием IGBT (протестировано)

Катушки индуктивности наматываются вручную на два сердечника из порошкового железа от блоков питания ПК. Выходная мощность схемы удивила даже меня, поскольку я с легкостью плавил небольшие стальные, латунные и алюминиевые детали. Пропускная способность, по-видимому, в основном ограничивалась источником питания, который должен был обеспечивать менее 30 В из-за номинальных значений MOSFET при большом токе.

Нужно ли мне подключать royer к трансформатору или я могу подключить его к источнику постоянного тока ??? Извините за мой плохой английский….

Основная плата управления индукционной печи

У меня есть вопрос: нужно ли мне поставить трансформатор обратно в Ройер по схеме, которую вы опубликовали. Спасибо и извините за мой плохой английский. У меня вопрос, а почему вы используете постоянный ток?

Объясните, пожалуйста, как я хочу это построить. Это блестящая трасса.Он использует два повышающих преобразователя оригинальным образом, так что они действуют как источники тока для согласования с параллельным резонансным контуром в течение половины цикла. Также большой конденсатор действует как демпфер для двух переключаемых катушек индуктивности поочередно и, таким образом, гармоники в питании сводятся к минимуму.

Энергия, накачиваемая в параллельный LC-резонансный контур, зависит от того, сколько энергии должно удерживать каждый повышающий преобразователь на каждой стороне LC-контура! Любой аппаратно переключаемый Mosfet — это источник напряжения, который не подходит для согласования с параллельными LC-цепями, но он заряжает индуктор магнитным зарядом, когда Mosfet включен, а когда он выключен, заряженный индуктор становится источником тока, идеально подходящим для параллельного LC. цепь, в то время как другой МОП-транзистор включен, чтобы замкнуть цепь.

Затем функция повторяется для другого полупериода, используя другую сторону. Одна из самых гениальных схем, которые я встречал. Сейчас я работаю над аналогичной схемой, чтобы она соответствовала последовательной цепи LC, но она будет не такой аккуратной, как эта.

Мои поздравления. Что ж, сэр, что касается индукционных нагревателей, есть несколько подсказок, которые нужно сообщить, но можно придерживаться этой конкретной схемы.

Если размер индукционной катушки примерно такой же, как у обрабатываемой детали, то передача энергии лучше.Следует быть осторожным при выборе номинальной мощности стабилитронов, поскольку увеличение напряжения питания сверх некоторого значения может привести к их сгоранию.

Как отклонить приглашение на конференцию

В этой схеме энергия не идет прямо от источника питания к индукционной резонансной катушке, а сначала накапливается в двух основных индукторах высокой мощности, действующих как нагрузка стока для МОП-транзисторов.