Схема на индукционен нагревател "Направи си сам". Схема на индукционен нагревател

Ето проект на индукционен нагревател за метали с най-прост дизайн, той е сглобен според веригата на мултивибратора и често действа като първия нагревател, който правят радиолюбителите.

Принципът на работа на HDTV инсталацията

Бобината създава високочестотно магнитно поле и в металния предмет в средата на намотката се появяват вихрови токове, които ще го нагреят. Дори малки намотки изпомпват ток около 100 A, така че резонансен капацитет е свързан паралелно с намотката, което компенсира нейната индуктивна природа. Веригата намотка-кондензатор трябва да работи на тяхната резонансна честота.

HDTV намотка домашно

Схематична електрическа схема

Схема на индукционен нагревател от 12V

Ето оригиналната схема на генератора на индукционния нагревател, а под него е леко модифицирана версия, според която е сглобен дизайнът на мини HDTV инсталацията. Тук няма нищо оскъдно - трябва да закупите само полеви транзистори, можете да използвате BUZ11, IRFP240, IRFP250 или IRFP460. Кондензаторите са специални високоволтови, а захранването ще е от акумулатор на кола 70 A/h - ще държи тока много добре.

Проектът се оказа изненадващо успешен - всичко работи, въпреки че беше сглобено „на коляно“ за час. Бях особено доволен, че не изисква мрежа от 220 V - автоматичните батерии ви позволяват да го захранвате дори и на полето (между другото, можете ли да направите от него микровълнова печка за къмпинг?). Можете да експериментирате в посока да намалите захранващото напрежение до 4-8 V като от литиеви батерии (за миниатюризация), като същевременно поддържате добра ефективност на отопление. Разбира се, няма да работи за топене на масивни метални предмети, но ще стане за малки работи.

Консумацията на ток от захранването е 11 A, но след загряване пада до около 7 A, тъй като съпротивлението на метала се увеличава значително при нагряване. И не забравяйте да използвате тук дебели проводници, които могат да издържат повече от 10 A ток, в противен случай проводниците ще се нагорещят по време на работа.

Загряване на отвертка до син HDTV

Нож за отопление HDTV

Втората версия на веригата - с мрежово захранване

За да е по-удобно да регулирате резонанса, можете да съберете по-усъвършенствана схема с драйвер IR2153. Работната честота се регулира от 100k регулатора до резонанс. Честотите могат да се контролират в диапазона от приблизително 20 - 200 kHz. Управляващата верига се нуждае от допълнително напрежение от 12-15 V от мрежов адаптер, а захранващата секция може да бъде свързана директно към мрежа от 220 V чрез диоден мост. Индукторът има около 20 оборота от 1,5 mm на 8 × 10 mm феритна сърцевина.

Схема на индукционен нагревател от 220V мрежа

Работната намотка на HDTV трябва да е от дебела тел или по-добре от медна тръба и да има около 10-30 оборота на дорник 3-10 см. Кондензатори 6 х 330n 250V. И двете се нагорещяват след известно време. Резонансната честота е около 30 kHz. Този домашен индукционен нагревател е сглобен в пластмасов корпус и работи повече от година.

Много хора са привлечени от електрическото отопление от факта, че то работи автономно и не се нуждае от постоянна грижа. Отрицателната страна на такива отоплителни котли е цената и техническите изисквания.

На някои места те просто не могат да се прилагат. Но много собственици не се страхуват от това и вярват, че лекотата на работа покрива всички недостатъци.

Особено когато на пазарите се появиха нови типове с индуктивни намотки, а не TEN. Те затоплят сградата с мигновена скорост и икономично отопляват сградата, твърдят собствениците на блоковете. Новият тип котли се наричат индукционни.

Новият тип нагреватели е удобен за работа.Те се считат за безопасни, в сравнение с газовите нагреватели, няма сажди и сажди, което не може да се каже за уредите на твърдо гориво. И най-важното предимство е, че няма нужда от набавяне на твърдо гориво (въглища, дърва за огрев и др.).

И веднага щом се появиха индукционни нагреватели, веднага се появиха майстори, които, за да спестят пари, се опитват да създадат такава инсталация със собствените си ръце.

В тази статия ще ви помогнем да проектирате сами отоплително устройство.

Устройство, при което метал и подобни продукти се нагряват без контакт, се нарича индукционен нагревател. Работата се контролира от променливо индукционно поле, действащо върху метала, а токовете вътре образуват топлина.

Високочестотните токове засягат продуктите освен изолацията, поради което дизайнът е изключителен в сравнение с други видове отопление.

В днешните индукционни нагреватели има полупроводникови честотни редуктори. Този вид отопление се използва широко при топлинна обработка на повърхности от стомана и различни съединения и сплави.

Компактността на оборудването се използва в иновативни технологии, като същевременно има огромен икономически ефект. Разнообразие от модели помагат за прилагането на гъвкави и автоматизирани комбинации, включително универсални транзисторни честотни редуктори и свързващи блокове, когато се предпочита индукционна система.

Описание

Нагревателно устройство

Съставът на типичния нагревателен елемент включва следните компоненти:

Нагревателен елементпод формата на пръчка или метална тръба.
Индуктор- Това е медна тел, обрамчваща бобината с завои. По време на работа той играе ролята на генератор.
Алтернатор.Отделна структура, при която стандартният ток се преобразува в стойност с висока честота.

На практика напоследък се използват индукционни инсталации. Теоретичните изследвания са далеч напред. Това може да се обясни с едно препятствие - получаването на висока честота на магнитните полета. Факт е, че използването на нискочестотни настройки се счита за неефективно. Веднага след като се появиха с висока честота, проблемът беше разрешен.

HDTV генераторите са преминали своя еволюционен период; от лампа до съвременни модели, базирани на IGBT. Сега те са по-ефективни, имат малко тегло и размер. Тяхното честотно ограничение е 100 kHz поради динамичните загуби на транзисторите.

Принцип на действие и обхват

Генераторът увеличава честотата на тока и предава енергията си към бобината. Индукторът преобразува високочестотния ток в променливо електромагнитно поле. Електромагнитните вълни се променят с висока честота.

Нагряването възниква поради нагряването на вихрови токове, които се провокират от променливи вихрови вектори на електромагнитното поле. Енергията с висока ефективност се предава почти без загуби и има достатъчно енергия за загряване на охлаждащата течност и дори повече.

Енергията на батерията се прехвърля към охлаждащата течност, която се намира вътре в тръбата. Топлоносителят от своя страна е охладителят на нагревателния елемент. В резултат на това експлоатационният живот се увеличава.

Индустрията е най-активният потребител на индукционни нагреватели, тъй като много проекти включват висока топлинна обработка. С тяхното използване силата на продуктите се увеличава.

Във високочестотните ковачници се монтират устройства с висока мощност.

Компаниите за коване и пресоване, използващи такива агрегати, повишават производителността на труда и намаляват износването на матриците, намаляват потреблението на метал. Инсталациите с преходно отопление могат да покрият определен брой детайли наведнъж.

В случай на повърхностно втвърдяване на части, използването на такова нагряване дава възможност да се увеличи устойчивостта на износване няколко пъти и да се получи значителен икономически ефект.

Общоприетата област на приложение на устройствата е запояване, топене, нагряване преди деформация, HDTV втвърдяване. Но все още има зони, в които се получават монокристални полупроводникови материали, изграждат се епитаксиални филми, материалите се разпенват в ел. поле, високочестотно заваряване на черупки и тръби.

Предимства и недостатъци

Професионалисти:

Висококачествено отопление.
Висока прецизност на управлениеи гъвкавост.
Надеждност.Може да работи автономно с автоматизация.
Загрява всяка течност.
Ефективността на устройството е 90%.
Дълъг експлоатационен живот(до 30 години).
Лекота на монтаж.
Нагревателят не събира котлен камък.
Благодарение на автоматизацията, спестяване на енергия.

минуси:

Високата цена на моделите с автоматизация.
Зависимост от захранването.
Някои модели са шумни.

Как да го направите сами?

Схема на свързване на индукционния нагревател

Да речем, че сте решили сами да направите индукционен нагревател, за това подготвяме тръба, изсипваме в нея малки парчета стоманена тел (с дължина 9 см).

Тръбата може да бъде пластмасова или метална, най-важното, с дебели стени.След това се затваря със специални адаптери от всички страни.

След това навиваме медна жица върху нея до 100 оборота и я поставяме в централната част на тръбата. Резултатът е индуктор. Свързваме изходната част на инвертора към тази намотка. Като асистент прибягваме до.

Тръбата действа като нагревател.

Подготвяме генератора и сглобяваме цялата конструкция.

Необходими материали и инструменти:

тел или тел от неръждаема стомана (диаметър 7 mm);
вода;
емайлиран меден проводник;
метална мрежа с малки дупки;
адаптери;
пластмасова тръба с дебели стени;

Разходка:

Mode проводник на парчета, дължина 50 мм.
Подготвяме черупката за нагревателя.Използваме дебелостенна тръба (диаметър 50 мм).
Затваряме долната и горната част на кутията с мрежа.
Подготовка на индукционната намотка.С медна жица навиваме 90 завъртания върху тялото и ги поставяме в центъра на черупката.
Изрежете част от тръбата от тръбопроводаи монтирайте индукционен котел.
Свързваме бобината към инвертораи напълнете тенджерата с вода.
Заземяме получената структура.
Проверяваме функционирането на системата.Не използвайте без вода, тъй като пластмасовата тръба може да се разтопи.

От заваръчен инвертор

Най-простият бюджетен вариант е производството на индукционен нагревател с помощта на заваръчен инвертор:

За да направите това, вземете полимерна тръба, стените му трябва да са дебели. От краищата монтираме 2 клапана и свързваме окабеляването.
Изсипете парчетата в тръбата(диаметър 5 мм) метална тел и монтирайте горния клапан.
След това правим 90 завъртания около тръбата с медна тел, получаваме индуктор. Нагревателният елемент е тръба, използваме заваръчна машина като генератор.
Устройството трябва да е в режим AC.с висока честота.
Свързваме медния проводник към полюсите на заваръчната машинаи проверете работата.

Работейки като индуктор, ще се излъчва магнитно поле, докато вихровите токове ще загреят нарязания проводник, което ще доведе до кипене на вода в полимерната тръба

От съображения за безопасност отворените участъци на конструкцията трябва да бъдат изолирани.
Използването на индукционен нагревател се препоръчва само в затворени отоплителни системи, където е оборудвана помпа за циркулация на охлаждащата течност.
Дизайнът с индукционен нагревател се поставя на 800 мм от тавана, 300 от мебелите и стените.
Инсталирането на манометър ще подсигури вашия дизайн.
Желателно е отоплителното устройство да се оборудва с автоматична система за управление.
Нагревателят трябва да бъде свързан към електрическата мрежа със специални адаптери.

Принципът на работа на индукционния нагревател се основава на два физически ефекта: първият е, че когато проводяща верига се движи в магнитно поле, в проводника се появява индуциран ток, а вторият се основава на отделянето на топлина от металите през който преминава токът. Първият индукционен нагревател е внедрен през 1900 г., когато е открит метод за безконтактно нагряване на проводник - за това са използвани високочестотни токове, които се индуцират с помощта на променливо магнитно поле.

Индукционното нагряване е намерило приложение в различни области на човешката дейност поради:

бързо нагряване;
способност за работа в среда с различни физични свойства (газ, течност, вакуум);
няма замърсяване с продукти на горенето;
селективни опции за отопление;
форми и размери на индуктора - те могат да бъдат всякакви;
възможността за автоматизация на процеса;
висок процент на ефективност - до 99%;
екологичност - няма вредни емисии в атмосферата;
дълъг експлоатационен живот.

Обхват на приложение: отопление на помещения

В ежедневието веригата на индукционния нагревател е внедрена за и печки. Първите са придобили особено голяма популярност и признание сред потребителите поради липсата на нагревателни елементи, които намаляват производителността в котли с различен принцип на работа, и разглобяеми връзки, което спестява поддръжка на индукционни отоплителни системи.

Забележка:Схемата на устройството е толкова проста, че може да се създаде у дома и можете да създадете домашен нагревател със собствените си ръце.

На практика се използват няколко варианта, при които се използват различни видове индуктори:

електронно управлявани нагреватели за създаване на токове от желания тип в бобината;
вихрови индукционни нагреватели.

Принцип на действие

Последният вариант, най-често използван в отоплителните котли, стана търсен поради простотата на неговото изпълнение. Принципът на работа на индукционния нагревателен агрегат се основава на прехвърлянето на енергия от магнитно поле към охлаждащата течност (вода). Магнитното поле се образува в индуктора. Променливият ток, преминаващ през намотката, създава вихрови токове, които трансформират енергията в топлина.

Водата, подавана през долната тръба към котела, се нагрява чрез пренос на енергия и излиза през горната тръба, прониквайки по-нататък в отоплителната система. За създаване на налягане се използва вградена помпа. Постоянно циркулиращата вода в котела не позволява на елементите да се прегряват. Освен това, по време на работа, топлоносителят вибрира (при ниско ниво на шум), поради което отлаганията на котлен камък върху вътрешните стени на котела са невъзможни.

Индукционните нагреватели могат да бъдат изпълнени по различни начини.

Изпълнение у дома

Индукционното отопление все още не е завладяло достатъчно пазара поради високата цена на самата отоплителна система. Така например за промишлени предприятия такава система ще струва 100 000 рубли, за домашна употреба - от 25 000 рубли. и по-високо. Следователно интересът към веригите, които ви позволяват да създадете домашен индукционен нагревател със собствените си ръце, е напълно разбираем.

Базирана на трансформатор

Основният елемент на индукционната отоплителна система с трансформатор ще бъде самото устройство, което има първична и вторична намотка. Вихровите потоци ще се образуват в първичната намотка и ще създадат електромагнитно индукционно поле. Това поле ще засегне вторичния, който всъщност е индукционен нагревател, физически реализиран под формата на тяло на отоплителен котел. Това е вторичната намотка с късо съединение, която прехвърля енергия към охлаждащата течност.

Основните елементи на инсталацията за индукционно отопление са:

ядро;
навиване;
два вида изолация - топло и електрическа изолация.

Сърцевината представлява две феримагнитни тръби с различни диаметри с дебелина на стената най-малко 10 mm, заварени една в друга. По външната тръба е направена тороидална намотка от медна тел. Необходимо е да се наложат от 85 до 100 завъртания с еднакво разстояние между завоите. Променливият ток, променящ се във времето, създава вихрови потоци в затворена верига, които загряват сърцевината, а оттам и охлаждащата течност, чрез индукционно нагряване.

Използване на високочестотен заваръчен инвертор

Индукционен нагревател може да бъде създаден с помощта на заваръчен инвертор, където основните компоненти на веригата са алтернатор, индуктор и нагревателен елемент.

Генераторът се използва за преобразуване на стандартната 50 Hz честота на мрежата в ток с по-висока честота. Този модулиран ток се прилага към цилиндричен индуктор, където като намотка се използва меден проводник.

Бобината създава променливо магнитно поле, чийто вектор се променя с честотата, зададена от генератора. Създадените вихрови токове, индуцирани от магнитното поле, загряват металния елемент, който предава енергия на охлаждащата течност. По този начин се изпълнява друга схема за индукционно отопление "направи си сам".

Нагревателен елемент може да бъде създаден и със собствените си ръце от нарязана метална тел с дължина около 5 мм и парче полимерна тръба, в която е поставен металът. Когато монтирате клапани в горната и долната част на тръбата, проверете плътността на пълнене - не трябва да има свободно пространство. Съгласно схемата около 100 завъртания на медно окабеляване са насложени отгоре на тръбата, която е индукторът, свързан към клемите на генератора. Индукционното нагряване на медна тел се получава поради вихрови токове, генерирани от променливо магнитно поле.

Забележка:Индукционните нагреватели, направени сами, могат да бъдат направени по всяка схема, основното нещо, което трябва да запомните, е, че е важно да се извърши надеждна топлоизолация, в противен случай ефективността на отоплителната система ще спадне значително.

Правила за безопасност

За отоплителни системи, които използват индукционно отопление, е важно да се спазват няколко правила, за да се избегнат течове, загуба на ефективност, консумация на енергия и аварии.

Индукционните отоплителни системи изискват предпазен клапан за освобождаване на вода и пара в случай на повреда на помпата.
Манометър и RCD са необходими за безопасната работа на отоплителна система "направи си сам".
Наличието на заземяване и електрическа изолация на цялата индукционна отоплителна система ще предотврати токов удар.
За да се избегнат вредните ефекти на електромагнитното поле върху човешкото тяло, по-добре е такива системи да се изнесат извън жилищната зона, където трябва да се спазват правилата за монтаж, според които устройството за индукционно нагряване трябва да се постави на разстояние от 80 см от хоризонтални (под и таван) и 30 см от вертикални повърхности.
Преди да включите системата, не забравяйте да проверите наличието на охлаждаща течност.
За да се предотвратят неизправности в електрическата мрежа, се препоръчва да свържете индукционен отоплителен котел "направи си сам" съгласно предложените схеми към отделна захранваща линия, чието напречно сечение на кабела ще бъде най-малко 5 mm2. Обикновеното окабеляване може да не е в състояние да издържи необходимата консумация на енергия.

Схема на 500-ватов индукционен нагревател, който можете да направите сами! В интернет има много подобни схеми, но интересът към тях изчезва, тъй като по принцип те или не работят, или работят, но не както бихме искали. Тази верига на индукционния нагревател е напълно работеща, доказана и най-важното, не е сложна, мисля, че ще я оцените!

Компоненти и бобина:

Работната намотка съдържа 5 оборота, за навиване е използвана медна тръба с диаметър около 1 см, но е възможно по-малко. Този диаметър не е избран случайно, през тръбата се подава вода за охлаждане на бобината и транзисторите.

Транзисторите настроиха IRFP150, тъй като IRFP250 не беше под ръка. Филмови кондензатори 0,27 uF 160 волта, но можете да поставите 0,33 uF и по-високи, ако не можете да намерите първите. Моля, имайте предвид, че веригата може да се захранва с напрежение до 60 волта, но в този случай се препоръчва да настроите кондензаторите на 250 волта. Ако веригата се захранва от напрежения до 30 волта, тогава 150 са достатъчни!

Ценеровите диоди могат да бъдат настроени на всякакви 12-15 волта от 1 ват, например 1N5349 и други подобни. Могат да се използват диоди UF4007 и други подобни. Резистори 470 Ohm от 2 вата.

няколко снимки:

Вместо радиатори са използвани медни плочи, които са запоени директно към тръбата, тъй като в този дизайн се използва водно охлаждане. Според мен това е най-ефективното охлаждане, защото транзисторите загряват добре и никакви вентилатори и супер радиатори няма да ги спасят от прегряване!

Охлаждащите плочи на дъската са разположени по такъв начин, че тръбата на бобината да преминава през тях. Плочите и тръбата трябва да бъдат запоени заедно, за това използвах газова горелка и голям поялник за запояване на автомобилни радиатори.

Кондензаторите са разположени върху двустранен текстолит, платката също е запоена към тръбата на бобината по права линия, за по-добро охлаждане.

Индукторите са навити на феритни пръстени, аз лично ги извадих от компютърно захранване, проводникът беше използван в медна изолация.

Индукционният нагревател се оказа доста мощен, топи много лесно месинг и алуминий, топи и железни части, но малко по-бавно. Тъй като използвах транзистори IRFP150, според параметрите, веригата може да се захранва с напрежение до 30 волта, така че мощността е ограничена само от този фактор. Така че все пак ви съветвам да използвате IRFP250.

Това е всичко! По-долу ще оставя видео за работата на индукционния нагревател и списък с части, които могат да бъдат закупени на AliExpress на много ниска цена!

Купете части на Aliexpress:

Купете транзистори IRFP250
Купете диоди UF4007
Купете кондензатори 0.33uf-275v

Здравейте потребители на сайта радио вериги. Наскоро имах идея да направя . В интернет бяха открити няколко схеми за изграждане на устройство. От тях избрах най-много, според мен, най-лесния за сглобяване и конфигуриране и най-важното - наистина работещ.

Схема на устройството

Списък с части

1. Полев транзистор IRFZ44V 2 бр.
2. Ултра бързи диоди UF4007 или UF4001 2 бр.
3. Резистор 470 Ohm за 1 или 0,5 W 2 бр.
4. Филмови кондензатори
1) 1 uF за 250v 3 бр.
2) 220 nF при 250v 4 бр.
3) 470 nF при 250v
4) 330nF при 250v
5. Медна тел с диаметър 1,2 мм.
6. Медна тел с диаметър 2 мм.
7. Пръстени от дроселите на компютърното захранване 2 бр.

Сглобяване на устройството

Задвижващата част на нагревателя е направена на полеви транзистори IRFZ44V. Изводен транзистор IRFZ44V.

Транзисторите трябва да се поставят на голям радиатор. Ако инсталирате транзистори на един радиатор, тогава транзисторите трябва да бъдат инсталирани на гумени уплътнения и пластмасови шайби, така че да няма късо съединение между транзисторите.

Дроселите се навиват на пръстени от компютърни захранвания. Изработен от желязо на прах. Тел 1,2 мм 7-15 оборота.

Кондензаторната банка трябва да бъде 4.7uF. Препоръчително е да използвате не един кондензатор, а няколко кондензатора. Кондензаторите трябва да бъдат свързани паралелно.

Нагревателната намотка е направена върху тел с диаметър 2 мм 7-8 оборота.

След монтажа устройството работи веднага. Устройството се захранва от батерия 12 волта 7,2 A/h. Захранващото напрежение на устройството е 4,8-28 волта. При продължителна работа се прегряват: кондензаторна банка, полеви транзистори и индуктори. Консумация на ток на празен ход 6-8 ампера.

Когато във веригата се въведе метален предмет, консумацията на ток веднага се увеличава до 10-12 A.

Видео на работата на индукционния нагревател

След това можете да подредите устройството в подходящ красив калъф и да го използвате за различни експерименти. По-добре е да експериментирате с мощността и размера на намотката, за да постигнете най-добър ефект. Автор на статия 4ei3

Обсъдете статията ПРОСТ ИНДУКЦИОНЕН НАГРЕВАТЕЛ