Diagram pengkabelan pemanas induksi. Pemanas induksi sederhana

Pengrajin telah menemukan banyak cara untuk memanaskan rumah. Salah satu diantara mereka - pemanas induksi. Seperti yang lain, ia memiliki kelebihan dan kekurangan.

Prinsip operasi

Pekerjaan didasarkan pada hukum Joule-Lenz, yang mencerminkan ketergantungan langsung dari keluaran termal konduktor pada tegangan Medan listrik. Semua orang tahu hubungan magnetisme dan listrik, yang tidak mungkin ada satu tanpa yang lain. Jika arus frekuensi tinggi diterapkan ke koil, medan magnet terbentuk di sekitarnya. Alirannya akan menembus inti konduktif yang dimasukkan ke dalam kumparan. Induksi magnet yang dihasilkan akan terus berubah arah dan waktu, yang akan menyebabkan munculnya arus eddy yang bergerak dalam lingkaran setan. Ini mengubah energi elektromagnetik menjadi energi panas. Itu di secara umum diagram pemanas induksi.

Pemanas induksi telah membuktikan diri dengan cemerlang dalam berbagai aplikasi. Dengan bantuan mereka, dimungkinkan untuk melakukan pengerasan permukaan produk logam, pengelasan ultra-bersih, non-kontak, pemanasan titik, dan bahkan peleburan bahan konduktif. Induktor industri dilengkapi dengan transformator kuat yang mampu memasok arus besar ke mereka.

Induktor di rumah

Karena skema pemanas semacam itu tidak rumit, dan efisiensi alat semacam itu sangat tinggi (hingga 98%), pemanas induksi pusaran tidak bisa tidak menarik minat pengrajin.

Sangat sering, banyak orang memiliki ide untuk menggunakan prinsip induksi untuk memanaskan rumah. Bagaimanapun, pemanas induksi mampu memanaskan air hampir seketika. Karena itu, ada sejumlah desain pemanas induksi buatan sendiri.

Ada banyak hukum dalam fisika yang tidak bisa dilewati. Energi tidak diambil entah dari mana, dan oleh karena itu jumlah listrik yang dikonsumsi tidak boleh kurang dari energi panas yang dibutuhkan.

Dengan kata lain, jika dibutuhkan 5kWh untuk memanaskan ruangan, Anda tidak dapat melakukannya hanya dengan 2kWh listrik, tidak peduli seberapa bagus desain pemanasnya. Jika Anda berencana untuk memanaskan dengan induktor, Anda harus siap untuk meningkatkan pembayaran listrik.

Pilihan paling populer di kalangan pengrajin adalah pemanas induksi dari inverter las. Ada beberapa alasan untuk ini:

Inverter menghasilkan arus frekuensi tinggi, yang secara signifikan meningkatkan kekuatan medan listrik, dan ini memiliki efek menguntungkan pada perpindahan panas.
Inverter las mampu memasok arus tinggi. Dari semua peralatan yang tersedia untuk keperluan rumah tangga, inverter paling cocok untuk digunakan sebagai catu daya pemanas induksi.

Elemen struktural

Pemanas induksi do-it-yourself dilakukan sebagai berikut:

Sepotong pipa plastik dengan ketebalan dinding minimal 3 mm diisi potongan kawat logam. Panjangnya sekitar 5 cm.
Kedua ujung potongan pipa ini ditutupi dengan jaring logam untuk menahan potongan-potongan ini di tempatnya. Pipa harus diisi penuh dengan kawat.
Setelah itu, harus hati-hati dibungkus tebal kawat tembaga- sekitar 90 putaran. Dianjurkan untuk memilih kawat dengan diameter minimal 3 mm.
Dengan bantuan adaptor dan alat kelengkapan, pipa terhubung ke sistem pemanas, yang kemudian diisi dengan air.
Ujung kabel terhubung ke terminal inverter las.
Penting untuk memastikan penerapan semua tindakan keselamatan kebakaran dan listrik.

Setelah menyalakan perangkat, potongan kawat logam akan langsung memanas dan mulai mengeluarkan panas ke air yang melewatinya.

Sangat penting untuk memusatkan perhatian pada fakta bahwa air harus bersirkulasi terus menerus.

Jika tidak, suhu pipa akan naik sedemikian rupa sehingga ada ancaman pelelehannya.

Ini adalah salah satu kelemahan paling serius dari pemanas tersebut. Dalam kasus sering tidak adanya pemilik, sistem kontrol komputer otomatis atas pengoperasian pemanas diperlukan.

Pemanas induksi cukup cocok untuk pemanasan, tetapi memiliki kekurangan. Mereka cukup dapat diperbaiki dan dengan elaborasi detail yang tepat, desain ini mampu bersaing dengan yang lain.

Penggunaan koil induksi sebagai pengganti elemen pemanas tradisional di peralatan pemanas diizinkan untuk secara signifikan meningkatkan efisiensi unit dengan konsumsi listrik yang lebih sedikit. Pemanas induksi telah muncul untuk dijual relatif baru-baru ini, apalagi, dengan harga yang cukup tinggi. Itu sebabnya pengrajin tidak meninggalkan topik ini tanpa perhatian dan menemukan cara membuat pemanas induksi dari inverter las.

Pemanas induksi semakin populer di kalangan konsumen setiap hari karena keuntungan berikut:

efisiensi tinggi;
unit bekerja hampir tanpa suara;
boiler dan pemanas induksi dianggap cukup aman dibandingkan dengan peralatan gas;
pemanas bekerja dalam mode otomatis penuh;
peralatan tidak memerlukan perawatan konstan;
karena ketatnya perangkat, kebocoran tidak termasuk;
karena getaran medan elektromagnetik, pembentukan skala menjadi tidak mungkin.

Juga untuk manfaatnya jenis ini pemanas dapat dikaitkan kesederhanaan desainnya dan ketersediaan bahan untuk merakit perangkat dengan tangan Anda sendiri.

Skema operasi pemanas induksi

Pemanas tipe induktor mengandung elemen-elemen berikut.

Generator saat ini. Berkat modul ini arus bolak-balik listrik rumah tangga diubah menjadi frekuensi tinggi.
induktor. Itu terbuat dari kawat tembaga yang dipilin menjadi kumparan untuk membentuk medan magnet.
. Ini adalah pipa logam yang ditempatkan di dalam induktor.

Semua elemen di atas, berinteraksi satu sama lain, bekerja sesuai dengan prinsip berikut:. Arus frekuensi tinggi yang dihasilkan oleh generator diumpankan ke kumparan induktor yang terbuat dari konduktor tembaga. Arus frekuensi tinggi diubah oleh induktor menjadi medan elektromagnetik. Lebih jauh, pipa logam, yang terletak di dalam induktor, dipanaskan karena efek aliran pusaran yang terjadi di koil. Pendingin (air) yang melewati pemanas membutuhkan energi termal dan mentransfernya ke sistem pemanas. Juga, pendingin bertindak sebagai pendingin elemen pemanas, yang memperpanjang "masa pakai" boiler pemanas.

Disediakan di bawah ini diagram sirkuit pemanas induksi.

Foto berikut menunjukkan cara kerja pemanas logam induksi.

Penting! Jika Anda menyentuh bagian yang dipanaskan ke dua putaran induktor, maka sirkuit antar-putaran akan terjadi, dari mana transistor akan langsung terbakar.

Perakitan dan pemasangan sistem

Jangan sambungkan induktor ke terminal mesin las yang dimaksudkan untuk menyambungkan kabel las. Jika ini dilakukan, maka unit akan gagal. Untuk menyesuaikan inverter agar bekerja dengan pemanas induksi, perubahan perangkat yang agak rumit akan diperlukan, yang pertama-tama membutuhkan pengetahuan tentang elektronik radio.

Singkatnya, perubahan ini terlihat seperti ini: koil, yaitu belitan primernya, harus dihubungkan setelah konverter frekuensi tinggi dari inverter alih-alih koil induksi built-in dari yang terakhir. Selain itu, Anda harus melepas jembatan dioda dan menyolder unit kapasitor.

Bagaimana inverter las diubah menjadi pemanas induksi dapat ditemukan di video ini.

Tungku Induksi Logam

Untuk membuat pemanas induksi dari inverter las, Anda membutuhkan bahan-bahan berikut.

inverter mesin las . Adalah baik jika unit menerapkan fungsi penyesuaian arus halus.
Tabung tembaga berdiameter sekitar 8 mm dan cukup panjang untuk membuat 7 putaran benda kerja dengan diameter 4-5 cm. Selain itu, setelah belokan, ujung tabung yang bebas sekitar 25 cm harus tetap ada.

Ikuti langkah-langkah di bawah ini untuk merakit oven.

Ambil bagian apa pun dengan diameter 4-5 cm, yang akan berfungsi sebagai templat untuk melilitkan koil dari tabung tembaga. Itu bisa berupa potongan kayu bulat, logam atau pipa plastik.
Ambil tabung tembaga dan paku keling salah satu ujungnya dengan palu.
Isi tabung dengan rapat pasir kering dan rekatkan ujung lainnya. Pasir akan mencegah tabung pecah saat dipelintir.
Buat 7 putaran tabung di sekitar templat, lalu potong ujungnya dan tuangkan pasir.
Hubungkan koil yang dihasilkan ke inverter yang dikonversi.

Nasihat! Jika oven induksi seharusnya berfungsi lama pada daya tinggi, disarankan untuk membawa air pendingin ke tabung.

Pemanas Air Induksi

Untuk merakit boiler pemanas, elemen struktural berikut akan diperlukan.

inverter. Perangkat dipilih dengan daya yang diperlukan untuk boiler pemanas.
pipa dinding tebal(plastik), bisa merk PN Panjangnya harus 40-50 cm, air pendingin akan melewatinya. Diameter bagian dalam pipa harus minimal 5 cm. Dalam hal ini, diameter luarnya adalah 7,5 cm. Jika diameter dalam akan lebih sedikit, maka kinerja boiler akan rendah.
kabel baja. Anda juga dapat mengambil batang logam dengan diameter 6-7 mm. Potongan kecil (4-5 mm) dipotong dari kawat atau batang. Segmen ini akan bertindak sebagai penukar panas (inti) dari induktor. Alih-alih potongan baja, Anda dapat menggunakan tabung logam dengan diameter lebih kecil atau sekrup baja.
Tongkat atau batang textolite dimana kumparan induksi akan dililitkan. Penggunaan textolite akan melindungi pipa dari koil yang dipanaskan, karena materi yang diberikan tahan terhadap suhu tinggi.
kabel terisolasi dengan penampang 1,5 mm 2 dan panjang 10-10,5 meter. Isolasi kabel harus berserat, enamel, fiberglass atau asbes.

Nasihat! Alih-alih kawat baja, diperbolehkan menggunakan spons logam stainless steel. Tetapi sebelum membeli, mereka diperiksa dengan magnet: jika kain lap ditarik oleh magnet, maka dapat digunakan sebagai pemanas.

Ketel pemanas induksi dirakit sesuai dengan algoritma berikut. Isi rumah penukar panas dengan produk logam yang disebutkan di atas. Di ujung pipa yang berfungsi sebagai badan, adaptor solder yang diameternya sesuai dengan pipa sirkuit pemanas.

Jika perlu, sudut dapat disolder ke adaptor. Juga mengikuti kopling solder-Amerika. Berkat mereka, pemanas akan mudah dibongkar, untuk perbaikan atau pemeriksaan rutin.

Pada tahap selanjutnya, perlu untuk menempel pada rumah penukar panas strip textolite dimana kumparan akan dililitkan. Anda juga harus membuat sepasang rak setinggi 12-15 mm dari textolite yang sama. Mereka akan memiliki kontak untuk menghubungkan pemanas ke inverter yang dikonversi.

Gulung gulungan di atas strip textolite. Harus ada jarak minimal 3 mm antara belokan. Belitan harus terdiri dari 90 putaran konduktor. Ujung kabel harus dipasang pada rak yang disiapkan sebelumnya.

Seluruh struktur ditempatkan dalam selubung, yang, untuk alasan keamanan, akan bertindak sebagai insulasi. Untuk casing, pipa plastik dengan diameter lebih besar dari koil cocok. Di casing pelindung, perlu membuat 2 lubang untuk output kabel listrik. Colokan dapat dipasang di ujung pipa, setelah itu lubang untuk pipa harus dibuat di dalamnya. Melalui yang terakhir, boiler akan terhubung ke pemanas utama.

Penting! Dimungkinkan untuk menguji pemanas hanya setelah mengisinya dengan air. Jika Anda menyalakannya "kering", maka pipa plastik akan meleleh, dan Anda harus memasang kembali pemanas.

Diagram koneksi terdiri dari elemen-elemen berikut.

Sumber arus RF. Dalam hal ini, ini adalah inverter yang dimodifikasi.
Elemen keamanan. Kelompok ini dapat mencakup: termometer, katup pengaman, pengukur tekanan, dll.
Katup bola. Mereka digunakan untuk mengalirkan atau mengisi sistem dengan air, serta untuk mematikan pasokan air di bagian tertentu dari sirkuit.
Pompa sirkulasi. Berkat dia, air akan dapat bergerak melalui sistem pemanas.
Saring. Ini digunakan untuk membersihkan cairan pendingin dari kotoran mekanis. Berkat pemurnian air, masa pakai semua peralatan diperpanjang.
Tangki ekspansi tipe membran. Ini digunakan untuk mengkompensasi ekspansi termal air.
Radiator. Untuk pemanasan induksi lebih baik menggunakan radiator aluminium atau bimetal, karena mereka memiliki perpindahan panas yang tinggi dengan dimensi kecil.
Selang, di mana Anda dapat mengisi sistem atau mengalirkan cairan pendingin darinya.

Seperti yang dapat dilihat dari metode di atas, sangat mungkin untuk membuat pemanas induksi sendiri. Tapi itu tidak akan lebih baik daripada yang dibeli di toko. Bahkan jika Anda memiliki pengetahuan yang diperlukan dalam teknik elektro, orang harus berpikir tentang berapa banyak operasi yang aman peralatan seperti itu, karena tidak dilengkapi dengan sensor khusus atau unit kontrol. Oleh karena itu, disarankan untuk memberikan preferensi peralatan selesai diproduksi di pabrik.

Pemanasan induksi adalah metode pemanasan non-kontak dengan arus frekuensi tinggi (eng. RFH - pemanasan frekuensi radio, pemanasan dengan gelombang frekuensi radio) dari bahan konduktif listrik.

Deskripsi metode.

Pemanasan induksi adalah pemanasan bahan arus listrik, yang diinduksi oleh variabel Medan gaya. Oleh karena itu, ini adalah pemanasan produk yang terbuat dari bahan konduktif (konduktor) oleh medan magnet induktor (sumber medan magnet bolak-balik). Pemanasan induksi dilakukan sebagai berikut. Benda kerja yang konduktif secara elektrik (logam, grafit) ditempatkan di dalam apa yang disebut induktor, yang merupakan satu atau lebih lilitan kawat (paling sering tembaga). Arus kuat dari berbagai frekuensi (dari puluhan Hz hingga beberapa MHz) diinduksi dalam induktor menggunakan generator khusus, sebagai akibatnya medan elektromagnetik muncul di sekitar induktor. Medan elektromagnetik menginduksi arus eddy pada benda kerja. Arus eddy memanaskan benda kerja di bawah aksi panas Joule (lihat hukum Joule-Lenz).

Sistem induktor-kosong adalah transformator tanpa biji di mana induktor adalah belitan utama. Benda kerja adalah belitan sekunder yang dihubung pendek. fluks magnet antara belitan ditutup oleh udara.

Pada frekuensi tinggi, arus eddy dipindahkan oleh medan magnet yang dibentuk olehnya menjadi lapisan permukaan tipis benda kerja (Efek permukaan), akibatnya kerapatannya meningkat tajam, dan benda kerja dipanaskan. Lapisan yang mendasari logam dipanaskan karena konduktivitas termal. Bukan arus yang penting, tetapi kerapatan arus yang tinggi. Pada lapisan kulit , rapat arus berkurang dengan faktor e relatif terhadap rapat arus pada permukaan benda kerja, sedangkan 86,4% panas dilepaskan di lapisan kulit (dari total pelepasan panas. Kedalaman lapisan kulit tergantung pada frekuensi radiasi: semakin tinggi frekuensinya, semakin tipis lapisan kulitnya Ini juga tergantung pada permeabilitas magnetik relatif dari bahan benda kerja.

Untuk besi, kobalt, nikel dan paduan magnetik pada suhu di bawah titik Curie, memiliki nilai dari beberapa ratus hingga puluhan ribu. Untuk bahan lain (lelehan, logam non-ferro, eutektik cair dengan titik leleh rendah, grafit, elektrolit, keramik konduktif listrik, dll.), kira-kira sama dengan satu.

Misalnya, pada frekuensi 2 MHz, kedalaman kulit untuk tembaga sekitar 0,25 mm, untuk besi 0,001 mm.

Induktor menjadi sangat panas selama operasi, karena menyerap radiasinya sendiri. Selain itu, ia menyerap radiasi panas dari benda kerja yang panas. Buat induktor dari tabung tembaga didinginkan oleh air. Air disuplai dengan hisap - ini memastikan keamanan jika terjadi luka bakar atau depresurisasi induktor lainnya.

Aplikasi:
Peleburan, penyolderan, dan pengelasan logam tanpa kontak yang sangat bersih.
Kuitansi prototipe paduan.
Bending dan perlakuan panas dari bagian-bagian mesin.
Bisnis perhiasan.
Pemesinan bagian-bagian kecil yang dapat rusak oleh api atau pemanasan busur.
Pengerasan permukaan.
Pengerasan dan perlakuan panas dari bagian bentuk kompleks.
Desinfeksi peralatan medis.

Keuntungan.

Pemanasan berkecepatan tinggi atau peleburan bahan konduktif listrik.

Pemanasan dimungkinkan dalam atmosfer gas pelindung, dalam media pengoksidasi (atau pereduksi), dalam cairan non-konduktif, dalam ruang hampa.

Pemanasan melalui dinding ruang pelindung yang terbuat dari kaca, semen, plastik, kayu - bahan ini sangat lemah menyerap radiasi elektromagnetik dan tetap dingin selama pengoperasian instalasi. Hanya bahan konduktif listrik yang dipanaskan - logam (termasuk cair), karbon, keramik konduktif, elektrolit, logam cair, dll.

Karena kekuatan MHD yang muncul, logam cair dicampur secara intensif, hingga tetap tersuspensi di udara atau gas pelindung - ini adalah bagaimana paduan ultra murni diperoleh dalam jumlah kecil (lebur levitasi, peleburan dalam wadah elektromagnetik).

Karena pemanasan dilakukan dengan cara radiasi elektromagnetik, tidak ada polusi benda kerja oleh produk pembakaran obor dalam kasus pemanasan gas-api, atau oleh bahan elektroda dalam kasus pemanasan busur. Menempatkan sampel dalam atmosfer gas inert dan kecepatan tinggi pemanasan akan menghilangkan pembentukan kerak.

Kemudahan penggunaan karena ukuran induktor yang kecil.

Induktor dapat dibuat dalam bentuk khusus - ini akan memungkinkan pemanasan bagian dari konfigurasi kompleks secara merata di seluruh permukaan, tanpa menyebabkan lengkungan atau non-pemanasan lokal.

Mudah untuk melakukan pemanasan lokal dan selektif.

Karena pemanasan paling intensif terjadi pada lapisan tipis lapisan atas benda kerja, dan lapisan di bawahnya dipanaskan lebih lembut karena konduktivitas termal, metode ini ideal untuk pengerasan permukaan bagian (inti tetap kental).

Otomatisasi peralatan yang mudah - siklus pemanasan dan pendinginan, kontrol dan penahanan suhu, pengumpanan dan pelepasan benda kerja.

Unit pemanas induksi:

Pada instalasi dengan frekuensi operasi hingga 300 kHz, inverter pada rakitan IGBT atau transistor MOSFET digunakan. Instalasi semacam itu dirancang untuk memanaskan bagian besar. Untuk memanaskan bagian-bagian kecil, frekuensi tinggi digunakan (hingga 5 MHz, kisaran gelombang menengah dan pendek), instalasi frekuensi tinggi dibangun di atas tabung elektronik.

Juga, untuk memanaskan bagian-bagian kecil, instalasi frekuensi tinggi dibangun di atas transistor MOSFET untuk frekuensi operasi hingga 1,7 MHz. Mengontrol dan melindungi transistor pada frekuensi yang lebih tinggi menimbulkan kesulitan tertentu, sehingga pengaturan frekuensi yang lebih tinggi masih cukup mahal.

Induktor untuk memanaskan bagian-bagian kecil memiliki ukuran kecil dan induktansi kecil, yang mengarah pada penurunan faktor kualitas rangkaian osilasi kerja pada frekuensi rendah dan penurunan efisiensi, dan juga menimbulkan bahaya bagi osilator master (faktor kualitas rangkaian osilasi sebanding dengan L / C, sirkuit osilasi dengan faktor kualitas rendah terlalu baik "dipompa" dengan energi, membentuk korsleting di sepanjang induktor dan menonaktifkan osilator master). Untuk meningkatkan faktor kualitas rangkaian osilasi, digunakan dua cara:
- meningkatkan frekuensi operasi, yang mengarah pada kerumitan dan biaya instalasi;
- penggunaan sisipan feromagnetik dalam induktor; menempelkan induktor dengan panel bahan feromagnetik.

Karena induktor beroperasi paling efisien pada frekuensi tinggi, pemanasan induksi menerima aplikasi industri setelah pengembangan dan dimulainya produksi lampu generator yang kuat. Sebelum Perang Dunia I, pemanasan induksi digunakan secara terbatas. Pada saat itu, generator mesin frekuensi tinggi (karya V.P. Vologdin) atau instalasi pelepasan percikan digunakan sebagai generator.

Rangkaian generator pada prinsipnya dapat berupa apa saja (multivibrator, generator RC, generator eksitasi independen, berbagai generator relaksasi) yang beroperasi pada beban dalam bentuk kumparan induktor dan memiliki daya yang cukup. Frekuensi osilasi juga harus cukup tinggi.

Misalnya, untuk "memotong" kawat baja dengan diameter 4 mm dalam beberapa detik, diperlukan daya osilasi minimal 2 kW pada frekuensi setidaknya 300 kHz.

Skema ini dipilih sesuai dengan kriteria berikut: keandalan; stabilitas fluktuasi; stabilitas daya yang dilepaskan pada benda kerja; kemudahan pembuatan; kemudahan pengaturan; jumlah minimum suku cadang untuk mengurangi biaya; penggunaan suku cadang yang secara total memberikan pengurangan berat dan dimensi, dll.

Selama beberapa dekade, generator tiga titik induktif (generator Hartley, generator autotransformer) telah digunakan sebagai generator osilasi frekuensi tinggi. masukan, sirkuit pada pembagi tegangan loop induktif). Ini adalah rangkaian catu daya paralel self-excited untuk anoda dan rangkaian pemilih frekuensi yang dibuat pada rangkaian osilasi. Telah berhasil digunakan dan terus digunakan di laboratorium, bengkel perhiasan, perusahaan industri, serta dalam latihan amatir. Misalnya, selama Perang Dunia Kedua, pengerasan permukaan rol tangki T-34 dilakukan pada instalasi semacam itu.

Kerugian dari tiga titik:

Efisiensi rendah (kurang dari 40% saat menggunakan lampu).

Penyimpangan frekuensi yang kuat pada saat memanaskan benda kerja yang terbuat dari bahan magnetik di atas titik Curie (≈700С) ( berubah), yang mengubah kedalaman lapisan kulit dan secara tidak terduga mengubah mode perlakuan panas. Ketika memanaskan bagian-bagian penting, ini mungkin tidak dapat diterima. Juga, instalasi RF yang kuat harus beroperasi dalam rentang frekuensi sempit yang diizinkan oleh Rossvyazokhrankultura, karena dengan pelindung yang buruk, mereka sebenarnya adalah pemancar radio dan dapat mengganggu siaran televisi dan radio, layanan pesisir dan penyelamatan.

Ketika benda kerja diubah (misalnya, dari yang lebih kecil ke yang lebih besar), induktansi dari sistem benda kerja induktor berubah, yang juga menyebabkan perubahan frekuensi dan kedalaman lapisan kulit.

Saat mengubah induktor satu putaran menjadi multi-putaran, ke yang lebih besar atau lebih kecil, frekuensinya juga berubah.

Di bawah kepemimpinan Babat, Lozinsky dan ilmuwan lainnya, sirkuit generator dua dan tiga sirkuit dikembangkan yang memiliki efisiensi lebih tinggi (hingga 70%), dan juga menjaga frekuensi operasi yang lebih baik. Prinsip tindakan mereka adalah sebagai berikut. Karena penggunaan sirkuit yang digabungkan dan melemahnya koneksi di antara mereka, perubahan induktansi dari sirkuit kerja tidak memerlukan perubahan yang kuat dalam frekuensi sirkuit pengaturan frekuensi. Pemancar radio dibangun menurut prinsip yang sama.

Generator frekuensi tinggi modern adalah inverter berdasarkan rakitan IGBT atau transistor MOSFET yang kuat, biasanya dibuat sesuai dengan skema jembatan atau setengah jembatan. Beroperasi pada frekuensi hingga 500 kHz. Gerbang transistor dibuka menggunakan sistem kontrol mikrokontroler. Sistem kontrol, tergantung pada tugasnya, memungkinkan Anda untuk secara otomatis menahan

A) frekuensi konstan
b) daya konstan yang dilepaskan di benda kerja
c) efisiensi maksimum.

Misalnya, ketika bahan magnetik dipanaskan di atas titik Curie, ketebalan lapisan kulit meningkat tajam, kerapatan arus turun, dan benda kerja mulai memanas lebih buruk. juga menghilang sifat magnetik bahan dan proses pembalikan magnetisasi berhenti - benda kerja mulai memanas lebih buruk, resistansi beban tiba-tiba berkurang - ini dapat menyebabkan "jarak" generator dan kegagalannya. Sistem kontrol memantau transisi melalui titik Curie dan secara otomatis meningkatkan frekuensi dengan penurunan beban secara tiba-tiba (atau mengurangi daya).

Perkataan.

Induktor harus ditempatkan sedekat mungkin dengan benda kerja jika memungkinkan. Ini tidak hanya meningkatkan kerapatan medan elektromagnetik di dekat benda kerja (sebanding dengan kuadrat jarak), tetapi juga meningkatkan faktor daya Cos(φ).

Meningkatkan frekuensi secara dramatis mengurangi faktor daya (sebanding dengan pangkat tiga frekuensi).

Ketika bahan magnetik dipanaskan, panas tambahan juga dilepaskan karena pembalikan magnetisasi; pemanasannya ke titik Curie jauh lebih efisien.

Saat menghitung induktor, perlu untuk memperhitungkan induktansi ban yang mengarah ke induktor, yang bisa jauh lebih besar daripada induktansi induktor itu sendiri (jika induktor dibuat dalam bentuk satu putaran kecil diameter atau bahkan bagian dari belokan - busur).

Ada dua kasus resonansi dalam rangkaian osilasi: resonansi tegangan dan resonansi arus.
Sirkuit osilasi paralel - resonansi arus.
Dalam hal ini, tegangan pada kumparan dan kapasitor sama dengan tegangan generator. Pada resonansi, resistansi rangkaian antara titik percabangan menjadi maksimum, dan arus (total I) melalui resistansi beban Rn akan minimal (arus di dalam rangkaian I-1l dan I-2s lebih besar dari arus generator) .

Idealnya, impedansi loop tidak terhingga - rangkaian tidak menarik arus dari sumbernya. Ketika frekuensi generator berubah ke segala arah dari frekuensi resonansi, impedansi rangkaian berkurang dan arus linier (Itot) meningkat.

Rangkaian osilasi seri - resonansi tegangan.

Fitur utama rangkaian resonansi seri adalah bahwa impedansinya minimal pada resonansi. (ZL + ZC - minimum). Ketika frekuensi disetel ke nilai di atas atau di bawah frekuensi resonansi, impedansi meningkat.
Keluaran:
Dalam rangkaian paralel pada resonansi, arus yang melalui sadapan rangkaian adalah 0, dan tegangan maksimum.
Dalam rangkaian seri, kebalikannya benar - tegangan cenderung nol, dan arus maksimum.

Artikel diambil dari situs http://dic.academic.ru/ dan dikerjakan ulang menjadi teks yang lebih mudah dipahami oleh pembaca oleh perusahaan LLC Prominduktor.

Saat ini, ketika mengatur pemanas air, pemanas air induksi telah tersebar luas. Permintaan ini dipastikan oleh fakta bahwa perangkat ini sepenuhnya ramah lingkungan, tidak mengeringkan atau membakar udara. Penggunaan perangkat semacam itu dapat diterapkan untuk pemanasan aliran air atau sebagai boiler pemanas. Anda dapat membeli pemanas air induksi baik di toko maupun membuatnya sendiri. Perlu dicatat bahwa menurut spesifikasi teknis itu tidak akan menghasilkan model yang dibeli, namun, itu tidak akan terlihat begitu menarik, tetapi pada saat yang sama harganya jauh lebih murah.

Penggunaan perangkat semacam itu di rumah memungkinkan Anda untuk mendapatkan kinerja dan keandalan maksimum dalam pengoperasian. Dalam hal ini, unit tidak perlu disertai dengan dokumentasi dan izin khusus untuk pemasangan, misalnya, sebagai boiler gas. Dengan menggunakan pemanas induksi sebagai boiler pemanas tradisional, dalam beberapa kasus pompa tidak diperlukan. Pergerakan cairan pendingin dicapai dengan proses konveksi: Saat dipanaskan, air berubah menjadi uap.

Perlu dicatat bahwa pemanas air induksi memiliki banyak keunggulan yang membedakannya dari pesaing.

Biaya perangkat semacam itu dapat diabaikan.
Dimungkinkan untuk merakit pemanas sendiri.
Tidak mengeluarkan suara asing. Koil bergetar cukup kuat selama operasi, tetapi praktis tidak terlihat.
Karena getaran konstan, kotoran dan kerak tidak punya waktu untuk menempel pada elemen fungsional, sehingga perangkat tidak perlu dibersihkan secara teratur.
Dalam komposisinya memiliki generator panas, yang sangat mudah dibuat kedap udara. Air yang bertindak sebagai pembawa panas ditempatkan di elemen pemanas, karena energi yang ditransfer melalui medan magnet. Itu tidak memerlukan penggunaan kontak, dan, karenanya, segel oli dan berbagai karet gelang penyegel, yang memiliki fitur cepat rusak.
Jarang pecah, karena tabung sederhana bertanggung jawab untuk memanaskan air, di mana tidak ada yang pecah atau terbakar.

Memilih pemanas air induksi, pemilik menerima perangkat dengan perawatan minimal, karena terdiri dari sejumlah kecil komponen. Dan mereka, pada gilirannya, sangat jarang gagal.

Prinsip pengoperasian boiler induksi

Tetapi Anda tidak dapat melakukannya tanpa kekurangan. Seperti halnya teknologi apa pun, mereka ada.

Konsumsi listrik yang tinggi, yang akan menghasilkan tagihan besar untuk cahaya;
Perangkat menjadi sangat panas, dan segala sesuatu di sekitarnya menjadi panas, jadi Anda tidak boleh menyentuh perangkat selama pengoperasiannya.
Pemanas air induksi memiliki pembuangan panas yang kuat, jadi pemasangan diperlukan sensor temperatur untuk mencegah perangkat terlalu panas, dan, karenanya, ledakan.

Jenis pemanas air induksi

Semua perangkat jenis ini, yang dapat dibuat dengan tangan, dapat dibagi menjadi dua kelompok:

Pemanas pusaran jenis induktor, yang paling sering digunakan di rumah untuk melakukan fungsi pemanasan. Ini adalah proses manufaktur mereka yang akan dibahas di bawah ini.
Pemanas, desain yang menyiratkan penggunaan jenis yang berbeda komponen elektronik dan suku cadang.

Saat membuat pemanas induksi pusaran(atau singkatnya VIN) dengan tangan Anda sendiri, unit struktural berikut harus disediakan:

elemen yang bertanggung jawab untuk mengubah listrik menjadi arus frekuensi tinggi;
induktor (paling sering dilakukan dalam bentuk elemen silinder yang terbuat dari kawat tembaga), yang, bila digunakan, melakukan fungsi transformator yang bertanggung jawab untuk pembentukan medan magnet;
elemen yang akan memainkan peran pemanasan terletak di dalam induktor itu sendiri.

Pekerjaan VIN adalah sebagai berikut.

Arus frekuensi tinggi dari konverter ditransfer ke induktor.
Dalam induktor, medan magnet, yang pada gilirannya menciptakan aliran pusaran.
Penukar panas sedang beraksi arus pusaran dengan cepat mencapai suhu tinggi dan, karenanya, memanaskan cairan pendingin, yang menyebarkan panas lebih jauh.

Skema pemanas air modern

Salah satu komponen terpenting adalah koil induksi, yang pembuatannya harus diperlakukan dengan sangat hati-hati. Kawat tembaga luka dengan sangat hati-hati pada pipa plastik, dan jumlah gulungan tidak boleh kurang dari 100.

Dari uraian yang disajikan, kita dapat menyimpulkan bahwa tidak sulit untuk membuat pemanas air induksi sendiri.

Fitur manufaktur

Pemanas induksi sendiri dapat dibuat dengan dua cara. Pertimbangkan secara singkat masing-masing.

Pilihan 1

Perangkat paling sederhana (sementara akan memiliki daya tinggi) dapat dibuat atas dasar sirkuit tercetak. Di antara fitur-fitur sirkuit yang akan digunakan di perangkat, poin-poin berikut harus disorot:

seluruh desain, pada kenyataannya, diwakili oleh multivibrator dengan organisasi daya tinggi;
perhatian khusus harus diberikan pada resistensi, karena itulah yang akan mencegah transistor terlalu panas;
induktor pada perangkat semacam itu harus dibuat dalam bentuk spiral 6-8 putaran kawat tembaga;
sebagai pengatur, Anda dapat menggunakan elemen yang sesuai dari catu daya komputer dan tidak memikirkan kontraksinya.

Pemanas induksi pusaran

pilihan 2

Dasar pembuatan perangkat semacam itu dengan tangan mereka sendiri adalah penggunaan transformator elektronik.

Inti dari metode pembuatan pemanas air induksi ini adalah sebagai berikut.

Dua pipa yang menggunakan pengelasan harus dihubungkan sehingga secara visual terlihat seperti donat. Elemen ini selanjutnya akan memainkan peran sebagai elemen pemanas dan konduktor.
Kawat tembaga perlu dililitkan pada tubuh.
Untuk memastikan pergerakan air yang berkualitas tinggi dan cepat, 2 pipa dilas ke badan utama. Air akan mengalir ke salah satunya, dan dari yang kedua akan keluar ke sistem itu sendiri.

Itu semua saran tentang cara merakit alat pemanas seperti itu dengan tangan Anda sendiri dan memastikan pemanasan berkualitas tinggi dan keberadaan air panas yang konstan di rumah.

Diperbarui:

2016-09-12

Sangat mudah untuk membuat pemanas induksi dengan tangan Anda sendiri. Ini adalah perangkat yang mampu memanaskan logam menggunakan metode arus eddy Foucault. Keuntungannya antara lain sebagai berikut:

itu disegel dan menyediakan transmisi data tanpa kontak;
diam;
biaya suku cadang yang rendah;
ramah lingkungan;
memanas dengan sangat cepat;
skala tidak muncul di atasnya karena getaran tindakan induksi;
tahan lama.

Di antara kekurangannya adalah:

biaya listrik yang dikonsumsi tinggi;
medan elektromagnetik mempengaruhi seseorang;
ada risiko ledakan sistem pemanas karena tekanan berlebih.

Perhatikan sirkuit pemanas. Untuk membuat pemanas, Anda membutuhkan sepotong pipa plastik berdinding tebal. Ini akan berfungsi sebagai tubuh alat ini. Maka Anda perlu menyiapkan kawat baja, yang diameternya tidak lebih dari 7 mm. Juga, jika Anda perlu menghubungkan pemanas ke sistem pemanas, disarankan untuk menyimpan adaptor. Anda juga akan membutuhkan jaringan logam. Ini akan menahan kawat di dalam kasing. Anda pasti membutuhkan kawat baja untuk membuat induktor. Anda juga perlu menemukan inverter frekuensi tinggi, yang tersedia di hampir semua garasi.

Sekarang tentang proses pembuatan itu sendiri. Pertama, langkah awal dilakukan untuk kawat. Kawat harus dipotong menjadi segmen-segmen, yang panjangnya 5-6 cm, kemudian bagian bawah segmen pipa ditutup dengan jaring, dan segmen-segmen kabel yang dipotong dituangkan ke dalam. Di bagian atas, pipa juga perlu ditutup dengan jaring. Kabel harus dituangkan sedemikian rupa sehingga seluruh pipa diisi ke bagian paling atas.

Sekarang, seperti yang ditunjukkan diagram, sebuah kumparan sedang dibuat. Dasarnya adalah kotak plastik. 90 putaran tembaga harus dililitkan di atasnya.
Saat elemen dibuat, Anda harus memasangnya di sistem pemanas. Kemudian Anda dapat menghubungkan koil ke jaringan melalui inverter. Diyakini bahwa pemanas seperti itu cukup sederhana dan paling murah.
Jangan menguji unit jika tidak ada suplai cairan atau antibeku. Jika tidak, pipa akan meleleh. Sebelum memulai sistem, disarankan untuk melakukan pentanahan untuk inverter.

Perakitan pemanas induksi vortex

Jadi, sekarang kita akan menganalisis cara merakit pemanas induksi buatan sendiri. Untuk menyelesaikan perakitan unit, diperlukan throttle. elemen ini dapat ditemukan dengan membuka catu daya komputer. Kemudian kawat baja feromagnetik dililit, kawat tembaga 1,5 mm. Tergantung pada parameter yang diperlukan, 10-30 putaran mungkin diperlukan. Kemudian transistor efek medan dipilih. Mereka dipilih berdasarkan resistansi sambungan terbuka terbesar. Dioda dipilih untuk tegangan balik minimal 500 V, arusnya harus sekitar 3-4 A. Anda juga memerlukan dioda zener, yang diberi peringkat 15-18 A. Dayanya harus sekitar 2-3 watt. Resistor - tidak lebih dari 0,5 W.

Kemudian sirkuit dirakit, dan koil dibuat. Ini akan menjadi dasar di mana pemanas akan didasarkan. Kumparan harus memiliki 6-7 putaran kawat tembaga 1,5 mm. Kemudian elemen tersebut dimasukkan ke dalam rangkaian dan dihubungkan ke jaringan. Unit dapat memanaskan baut menjadi kuning.

Meskipun skemanya sederhana, tetapi dalam pengoperasiannya sistem akan menonjol sejumlah besar panas, untuk alasan ini diinginkan untuk memasang radiator pada transistor.

Sekarang jelas bagaimana merakit unit yang melakukan pemanasan induksi logam.

Lihat video tentang cara membuat pemanas induksi sendiri (lihat video).

Standar keamanan

Saat menggunakan dan merakit pemanas dengan tangan Anda sendiri, hal-hal berikut harus diperhatikan:

instalasi yang diperlukan katup pengaman untuk mengurangi tekanan jika terjadi kegagalan pompa;
anda perlu membumikan belitan induksi: bawa kabel ke sirkuit logam, yang ada di tanah;
tidak perlu menyalakan sistem tanpa pendingin, jika tidak, bagian polimer akan meleleh;
bagian tembaga yang terbuka harus diisolasi untuk mencegah luka bakar atau sengatan listrik.

Sekarang Anda telah belajar cara membuat pemanas induksi dengan tangan Anda sendiri. Kami berharap petunjuk dan diagram banyak membantu Anda. Video terlampir juga bisa sangat berguna untuk membuat pemanas buatan sendiri. Kami berharap Anda sukses dalam pekerjaan Anda.