Kopplingsschema för induktionsvärmaren. Enkel induktionsvärmare

Hantverkare har kommit på många sätt att värma upp huset. En av dem - induktionsvärmare. Som alla andra har den sina fördelar och nackdelar.

Funktionsprincip

Verket är baserat på Joule-Lenz-lagen, som återspeglar det direkta beroendet av ledarens termiska effekt på spänningen elektriskt fält. Alla känner till förhållandet mellan magnetism och elektricitet, som helt enkelt inte kan existera utan varandra. Om en högfrekvent ström appliceras på spolen bildas ett magnetfält runt den. Dess flöde kommer att tränga igenom den ledande kärnan som är införd i spolen. Den resulterande magnetiska induktionen kommer ständigt att ändras i riktning och tid, vilket kommer att orsaka uppkomsten av virvelströmmar som rör sig i en ond cirkel. Detta omvandlar elektromagnetisk energi till termisk energi. Det är inne i generella termer diagram över en induktionsvärmare.

Induktionsvärmare har visat sig briljant i en mängd olika applikationer. Med deras hjälp är det möjligt att utföra ythärdning av metallprodukter, ultraren, beröringsfri svetsning, punktuppvärmning och till och med smältning av ledande material. Industriella induktorer är utrustade med en kraftfull transformator som kan leverera stora strömmar till dem.

Induktor hemma

Eftersom schemat för en sådan värmare inte är komplicerat, och effektiviteten hos en sådan enhet är mycket hög (upp till 98%), kunde virvelinduktionsvärmaren inte annat än intressera hantverkare.

Mycket ofta har många människor idén om att använda principen om induktion för att värma upp ett hus. När allt kommer omkring kan en induktionsvärmare värma vatten nästan omedelbart. Därför finns det ett antal mönster som är en hemmagjord induktionsvärmare.

Det finns många lagar inom fysiken som inte går att kringgå. Energi tas inte från ingenstans, och därför kan mängden el som förbrukas inte vara mindre än den erforderliga värmeenergin.

Med andra ord, om det tar 5kWh att värma upp ett rum kan du inte göra det med bara 2kWh el, oavsett hur bra designen på värmaren är. Om du planerar att värma med en induktor måste du vara beredd på att öka betalningarna för el.

Det mest populära alternativet bland hantverkare är en induktionsvärmare från en svetsomriktare. Det finns ett antal anledningar till detta:

Växelriktaren genererar högfrekvent ström, vilket avsevärt ökar den elektriska fältstyrkan, och detta har en gynnsam effekt på värmeöverföringen.
Svetsomriktaren kan leverera höga strömmar. Av alla apparater som finns tillgängliga för hushållsbruk är växelriktaren bäst lämpad för användning som en induktionsvärmare.

Strukturella element

Gör-det-själv induktionsvärmare görs enligt följande:

En bit plaströr med en väggtjocklek på minst 3 mm fylls i bitar metall tråd. De är ca 5 cm långa.
Båda ändarna av denna rörbit är täckta med metallnät för att hålla dessa bitar på plats. Röret måste vara helt fyllt med tråd.
Efter det ska den försiktigt slås in i tjockt koppartråd- ca 90 varv. Det är lämpligt att välja en tråd med en diameter på minst 3 mm.
Med hjälp av adaptrar och beslag kopplas röret till värmesystemet som sedan fylls med vatten.
Trådens ändar är anslutna till svetsväxelriktarens terminaler.
Det är nödvändigt att säkerställa genomförandet av alla brand- och elsäkerhetsåtgärder.

Efter att ha slagit på enheten kommer metalltrådsbitarna omedelbart att värmas upp och börja avge värme till vattnet som passerar genom dem.

Det är särskilt värt att fokusera på det faktum att vatten nödvändigtvis måste cirkulera kontinuerligt.

Annars kommer temperaturen på röret att stiga så mycket att det finns ett hot om att det smälter.

Detta är en av de allvarligaste nackdelarna med sådana värmare. Vid frekvent frånvaro av ägarna är ett system för automatisk datorkontroll över driften av värmaren nödvändigt.

Induktionsvärmaren är ganska lämplig för uppvärmning, men den har sina nackdelar. De är ganska fixerbara och med korrekt utarbetande av detaljer kan denna design konkurrera med andra.

Användningen av induktionsspolar istället för traditionella värmeelement i uppvärmningsutrustning tillåts att avsevärt öka effektiviteten hos enheterna med mindre elförbrukning. Induktionsvärmare har dykt upp till försäljning relativt nyligen, dessutom till ganska höga priser. Så hantverkare lämnade inte detta ämne utan uppmärksamhet och kom på hur man gör en induktionsvärmare från en svetsomriktare.

Induktionsvärmare blir allt populärare hos konsumenten varje dag på grund av följande fördelar:

hög effektivitet;
enheten fungerar nästan tyst;
induktionspannor och värmare anses vara tillräckligt säkra i jämförelse med gasutrustning;
värmaren arbetar i helautomatiskt läge;
utrustningen kräver inte konstant underhåll;
på grund av enhetens täthet är läckage uteslutet;
på grund av vibrationerna från det elektromagnetiska fältet blir det omöjligt att bilda skalan.

Även till fördelarna av denna typ värmare kan tillskrivas enkelheten i dess design och tillgången på material för att montera enheten med dina egna händer.

Funktionsschema för induktionsvärmaren

Värmaren av induktortyp innehåller följande element.

Strömgenerator. Tack vare denna modul växelström hushållskraften omvandlas till hög frekvens.
Induktor. Den är gjord av koppartråd vriden till en spole för att bilda ett magnetfält.
. Det är ett metallrör placerat inuti induktorn.

Alla ovanstående element, som interagerar med varandra, arbeta enligt följande princip. Den högfrekventa strömmen som genereras av generatorn matas till en induktorspole gjord av en kopparledare. Den högfrekventa strömmen omvandlas av induktorn till ett elektromagnetiskt fält. Ytterligare, metallrör, som ligger inuti induktorn, värms upp på grund av effekten på den av virvelflödena som uppstår i spolen. Kylvätskan (vattnet) som passerar genom värmaren tar värmeenergi och överför den till värmesystem. Kylvätskan fungerar också som en kylare av värmeelementet, vilket förlänger värmepannans "livslängd".

Tillhandahålls nedan kretsschema induktionsvärmare.

Följande bild visar hur en induktionsmetallvärmare fungerar.

Viktig! Om du rör den uppvärmda delen till två varv av induktorn, kommer en interturn-krets att uppstå, från vilken transistorerna omedelbart kommer att brinna ut.

Montering och installation av systemet

Anslut inte induktorn till terminalerna på svetsmaskinen som är avsedd för anslutning av svetskablar. Om detta görs kommer enheten helt enkelt att misslyckas. För att anpassa växelriktaren för att fungera med en induktionsvärmare kommer en ganska komplicerad ändring av enheten att krävas, vilket först och främst kräver kunskap inom radioelektronik.

I ett nötskal ser denna ändring ut så här: spolen, nämligen dess primärlindning, måste anslutas efter växelriktarens högfrekvensomvandlare istället för den inbyggda induktionsspolen i den senare. Dessutom måste du ta bort diodbryggan och löda kondensatorenheten.

Hur svetsomriktaren omvandlas till en induktionsvärmare finns i den här videon.

Induktionsugn av metall

För att göra en induktionsvärmare från en svetsväxelriktare behöver du följande material.

växelriktare svetsmaskin . Det är bra om enheten implementerar funktionen med jämn strömjustering.
Kopparrör ca 8 mm i diameter och tillräckligt lång för att göra 7 varv runt ett arbetsstycke 4-5 cm i diameter. Dessutom bör de fria ändarna av röret ca 25 cm långa kvarstå efter svängarna.

Följ stegen nedan för att montera ugnen.

Plocka upp vilken del som helst med en diameter på 4-5 cm, som kommer att fungera som en mall för att linda spolen från kopparröret. Det kan vara en rund träbit, metall eller plaströr.
Ta ett kopparrör och nita ena änden med en hammare.
Fyll röret tätt torr sand och nita den andra änden. Sanden kommer att förhindra att röret går sönder när det vrids.
Gör 7 varv av röret runt mallen, klipp sedan av dess ändar och häll ut sanden.
Anslut den resulterande spolen till den konverterade växelriktaren.

Råd! Om induktionsugnen ska fungera länge sedan vid hög effekt rekommenderas att ta med vattenkylning till röret.

Induktionsvattenberedare

För att montera värmepannan kommer följande strukturella element att krävas.

växelriktare. Enheten väljs med sådan effekt som behövs för värmepannan.
tjockväggigt rör(plast), du kan märke PN Dess längd bör vara 40-50 cm.Kylvätskan (vatten) kommer att passera genom den. Rörets innerdiameter måste vara minst 5 cm. I detta fall blir den yttre diametern 7,5 cm. Om innerdiameter kommer att vara mindre, då blir pannans prestanda låg.
ståltråd. Du kan också ta en metallstång med en diameter på 6-7 mm. Små bitar (4-5 mm) skärs från en tråd eller en stång. Dessa segment kommer att fungera som en värmeväxlare (kärna) i induktorn. Istället för stålbitar kan du använda ett helmetallrör med mindre diameter eller en stålskruv.
Textolite pinnar eller stavar på vilken induktionsspolen kommer att lindas. Användningen av textolit kommer att skydda röret från en uppvärmd spole, eftersom givet material resistent mot höga temperaturer.
Isolerad kabel med ett tvärsnitt på 1,5 mm 2 och en längd på 10-10,5 meter. Kabelisolering måste vara fibrös, emalj, glasfiber eller asbest.

Råd! Istället för ståltråd är det tillåtet att använda en metallsvamp i rostfritt stål. Men innan du köper kontrolleras de med en magnet: om tvättlappen attraheras av en magnet, kan den användas som en värmare.

Induktionsvärmepannan monteras enligt följande algoritm. Fyll värmeväxlarhuset med ovan nämnda metallprodukter. I änden av röret som fungerar som kroppen, lödadaptrar som är lämpliga i diameter till rören i värmekretsen.

Vid behov kan hörn lödas fast på adaptrarna. Följer också lödkopplingar-amerikanska. Tack vare dem kommer värmaren att vara lätt att demontera, för reparation eller rutininspektion.

I nästa steg är det nödvändigt att fästa på värmeväxlarhuset textolitremsor på vilken spolen kommer att lindas. Du bör också göra ett par ställ 12-15 mm höga av samma textolit. De kommer att ha kontakter för att ansluta värmaren till den konverterade växelriktaren.

Linda spolen över textolitremsorna. Det ska finnas ett avstånd på minst 3 mm mellan varven. Lindningen ska bestå av 90 varv ledare. Kabelns ändar måste fästas på tidigare förberedda ställningar.

Hela konstruktionen placeras i ett hölje som av säkerhetsskäl kommer att fungera som isolering. För höljet är ett plaströr med en diameter större än spolen lämpligt. I skyddshöljet är det nödvändigt att göra 2 hål för utgången elektrisk kabel. Pluggar kan installeras i ändarna av röret, varefter hål för rören ska göras i dem. Genom den senare kommer pannan att anslutas till värmeledningen.

Viktig! Det är möjligt att testa värmaren först efter att den har fyllts med vatten. Om du slår på den "torr" kommer plaströret att smälta, och du måste återmontera värmaren.

Anslutningsschemat består av följande delar.

RF-strömkälla. I det här fallet är det en modifierad växelriktare.
Säkerhetselement. Denna grupp kan inkludera: termometer, säkerhetsventil, tryckmätare, etc.
Kulventiler. De används för att dränera eller fylla systemet med vatten, samt för att stänga av vattenförsörjningen i en viss del av kretsen.
Cirkulationspump. Tack vare honom kommer vatten att kunna röra sig genom värmesystemet.
Filtrera. Den används för att rengöra kylvätskan från mekaniska föroreningar. Tack vare vattenrening förlängs livslängden på all utrustning.
Expansionstank av membrantyp. Det används för att kompensera för den termiska expansionen av vatten.
Radiator. För induktionsvärme det är bättre att använda antingen aluminiumradiatorer eller bimetalliska, eftersom de har en hög värmeöverföring med små dimensioner.
Slang, genom vilken du kan fylla systemet eller tömma kylvätskan från det.

Som framgår av ovanstående metod är det fullt möjligt att göra en induktionsvärmare på egen hand. Men det blir inte bättre än att köpa i butik. Även om du har nödvändig kunskap i elektroteknik bör man tänka på hur mycket säker drift en sådan apparat, eftersom den inte är utrustad med vare sig speciella sensorer eller en styrenhet. Därför rekommenderas det att ge företräde färdig utrustning tillverkas i fabriken.

Induktionsuppvärmning är en metod för beröringsfri uppvärmning av högfrekventa strömmar (eng. RFH - radiofrekvent uppvärmning, uppvärmning av radiofrekventa vågor) av elektriskt ledande material.

Beskrivning av metoden.

Induktionsuppvärmning är uppvärmning av material elektriska strömmar, som induceras av variablerna magnetiskt fält. Därför är detta uppvärmningen av produkter gjorda av ledande material (ledare) av magnetfältet hos induktorer (källor för ett alternerande magnetfält). Induktionsuppvärmning utförs enligt följande. Ett elektriskt ledande (metall, grafit) arbetsstycke placeras i den så kallade induktorn, som är ett eller flera varv av tråd (oftast koppar). Kraftfulla strömmar av olika frekvenser (från tiotals Hz till flera MHz) induceras i induktorn med hjälp av en speciell generator, som ett resultat av vilket ett elektromagnetiskt fält uppstår runt induktorn. Det elektromagnetiska fältet inducerar virvelströmmar i arbetsstycket. Virvelströmmar värmer upp arbetsstycket under inverkan av Joule-värme (se Joule-Lenz-lagen).

Induktor-blanksystemet är en kärnlös transformator där induktorn är den primära lindningen. Arbetsstycket är en sekundärlindning kortsluten. magnetiskt flöde mellan lindningarna stängs med luft.

Vid en hög frekvens förskjuts virvelströmmar av magnetfältet som bildas av dem till tunna ytskikt av arbetsstycket Δ (Yteffekt), vilket resulterar i att deras densitet ökar kraftigt och arbetsstycket värms upp. De underliggande skikten av metallen värms upp på grund av värmeledningsförmåga. Det är inte strömmen som är viktig utan den höga strömtätheten. I ytskiktet Δ minskar strömtätheten med en faktor e i förhållande till strömtätheten på arbetsstyckets yta, medan 86,4 % av värmen frigörs i ytskiktet (av den totala värmeavgivningen. Djupet på ytskiktet beror på på strålningsfrekvensen: ju högre frekvens, desto tunnare hudskikt. Det beror också på den relativa magnetiska permeabiliteten μ hos arbetsstyckets material.

För järn, kobolt, nickel och magnetiska legeringar vid temperaturer under Curie-punkten har μ ett värde från flera hundra till tiotusentals. För andra material (smältor, icke-järnmetaller, flytande lågsmältande eutektika, grafit, elektrolyter, elektriskt ledande keramik, etc.) är μ ungefär lika med en.

Till exempel, vid en frekvens på 2 MHz, är skaldjupet för koppar cirka 0,25 mm, för järn ≈ 0,001 mm.

Induktorn blir mycket varm under drift, eftersom den absorberar sin egen strålning. Dessutom absorberar den värmestrålning från ett hett arbetsstycke. Gör induktorer av kopparrör kyls av vatten. Vatten tillförs genom sug - detta garanterar säkerheten vid brännskador eller annan tryckavlastning av induktorn.

Ansökan:
Ultraren beröringsfri smältning, lödning och svetsning av metall.
Mottagande prototyper legeringar.
Bockning och värmebehandling av maskindelar.
Smyckesaffär.
Bearbetning av små delar som kan skadas av låga eller ljusbågsvärmning.
Ythärdning.
Härdning och värmebehandling av delar av komplex form.
Desinfektion av medicinska instrument.

Fördelar.

Höghastighetsuppvärmning eller smältning av något elektriskt ledande material.

Uppvärmning är möjlig i en skyddande gasatmosfär, i ett oxiderande (eller reducerande) medium, i en icke-ledande vätska, i vakuum.

Uppvärmning genom väggarna i en skyddskammare gjord av glas, cement, plast, trä - dessa material absorberar elektromagnetisk strålning mycket svagt och förblir kalla under driften av installationen. Endast elektriskt ledande material värms upp - metall (inklusive smält), kol, ledande keramik, elektrolyter, flytande metaller, etc.

På grund av de framväxande MHD-krafterna blandas den flytande metallen intensivt, upp till att hålla den suspenderad i luft eller skyddsgas - det är så ultrarena legeringar erhålls i små mängder (smältning av levitation, smältning i en elektromagnetisk degel).

Eftersom uppvärmning utförs med hjälp av elektromagnetisk strålning, det finns ingen förorening av arbetsstycket av brännarens förbränningsprodukter i fallet med gasflammauppvärmning, eller av elektrodmaterialet i fallet med ljusbågsvärmning. Placera prover i en inert gasatmosfär och hög hastighet uppvärmning kommer att eliminera kalkbildning.

Enkel att använda på grund av den lilla storleken på induktorn.

Induktorn kan göras i en speciell form - detta kommer att göra det möjligt att jämnt värma delar av en komplex konfiguration över hela ytan, utan att leda till deras skevhet eller lokal icke-uppvärmning.

Det är enkelt att utföra lokal och selektiv uppvärmning.

Eftersom den mest intensiva uppvärmningen sker i tunna övre skikten arbetsstycken, och de underliggande skikten värms upp skonsammare på grund av värmeledningsförmåga, är metoden idealisk för ythärdning av delar (kärnan förblir trögflytande).

Enkel automatisering av utrustning - värme- och kylcykler, temperaturkontroll och hållning, matning och borttagning av arbetsstycken.

Induktionsvärmare:

På installationer med en arbetsfrekvens på upp till 300 kHz används växelriktare på IGBT-aggregat eller MOSFET-transistorer. Sådana installationer är utformade för uppvärmning av stora delar. För att värma små delar används höga frekvenser (upp till 5 MHz, intervallet för mellan- och kortvågor), högfrekventa installationer är byggda på elektroniska rör.

För uppvärmning av små delar är högfrekventa installationer också byggda på MOSFET-transistorer för driftfrekvenser upp till 1,7 MHz. Att styra och skydda transistorer vid högre frekvenser ger vissa svårigheter, så högre frekvensinställningar är fortfarande ganska dyra.

Induktorn för uppvärmning av smådelar har liten storlek och en liten induktans, vilket leder till en minskning av kvalitetsfaktorn för den fungerande oscillerande kretsen vid låga frekvenser och en minskning av effektiviteten, och utgör också en fara för masteroscillatorn (kvalitetsfaktorn för den oscillerande kretsen är proportionell mot L / C, oscillerande krets med låg kvalitetsfaktor är för väl "pumpad" med energi, bildar en kortslutning längs induktorn och inaktiverar masteroscillatorn). För att öka kvalitetsfaktorn för den oscillerande kretsen används två sätt:
- att öka driftsfrekvensen, vilket leder till komplexiteten och kostnaden för installationen;
- användningen av ferromagnetiska insatser i induktorn; klistra in induktorn med paneler av ferromagnetiskt material.

Eftersom induktorn fungerar mest effektivt vid höga frekvenser, fick induktionsvärme industriell tillämpning efter utveckling och start av produktion av kraftfulla generatorlampor. Före första världskriget var induktionsuppvärmning av begränsad användning. På den tiden användes högfrekventa maskingeneratorer (verk av V.P. Vologdin) eller gnistladdningsanläggningar som generatorer.

Generatorkretsen kan i princip vara vilken som helst (multivibrator, RC-generator, oberoende exciterad generator, olika relaxationsgeneratorer) som arbetar på en belastning i form av en induktorspole och har tillräcklig effekt. Det är också nödvändigt att oscillationsfrekvensen är tillräckligt hög.

Till exempel, för att "klippa" en ståltråd med en diameter på 4 mm på några sekunder, krävs en oscillerande effekt på minst 2 kW vid en frekvens på minst 300 kHz.

Schemat väljs enligt följande kriterier: tillförlitlighet; fluktuationsstabilitet; stabiliteten hos den kraft som frigörs i arbetsstycket; enkel tillverkning; enkel installation; minsta antal delar för att minska kostnaderna; användning av delar som totalt ger en minskning av vikt och mått m.m.

Under många decennier har en induktiv trepunktsgenerator (Hartley-generator, autotransformatorgenerator) använts som en generator för högfrekventa svängningar. respons, krets på en induktiv slinga spänningsdelare). Detta är en självexciterad parallell strömförsörjningskrets för anoden och en frekvensselektiv krets gjord på en oscillerande krets. Den har använts framgångsrikt och fortsätter att användas i laboratorier, smyckesverkstäder, industriföretag, såväl som i amatörträning. Till exempel, under andra världskriget, utfördes ythärdning av rullarna på T-34-tanken på sådana installationer.

Nackdelar med tre prickar:

Låg verkningsgrad (mindre än 40 % vid användning av en lampa).

En stark frekvensavvikelse i ögonblicket för uppvärmning av arbetsstycken gjorda av magnetiska material över Curie-punkten (≈700С) (μ förändringar), vilket ändrar djupet på hudlagret och oförutsägbart ändrar värmebehandlingsläget. Vid värmebehandling av kritiska delar kan detta vara oacceptabelt. Kraftfulla RF-installationer måste också fungera inom ett smalt frekvensområde som tillåts av Rossvyazokhrankultura, eftersom de med dålig avskärmning faktiskt är radiosändare och kan störa TV- och radiosändningar, kust- och räddningstjänster.

När ämnen byts ut (till exempel från mindre till större) ändras induktansen för induktor-ämnesystemet, vilket också leder till en förändring av frekvensen och djupet på hudlagret.

När man byter envarvs induktorer till flervarvs, till större eller mindre, ändras också frekvensen.

Under ledning av Babat, Lozinsky och andra forskare utvecklades två- och trekretsgeneratorkretsar som har en högre effektivitet (upp till 70%) och som också bättre håller driftsfrekvensen. Principen för deras agerande är som följer. På grund av användningen av kopplade kretsar och försvagningen av förbindelsen mellan dem, innebär en förändring i arbetskretsens induktans inte en stark förändring av frekvensinställningskretsen. Radiosändare är konstruerade enligt samma princip.

Moderna högfrekvensgeneratorer är växelriktare baserade på IGBT-enheter eller kraftfulla MOSFET-transistorer, vanligtvis gjorda enligt bro- eller halvbrygga-schemat. Fungerar vid frekvenser upp till 500 kHz. Transistorernas grindar öppnas med hjälp av ett mikrokontrollsystem. Styrsystemet, beroende på uppgiften, låter dig automatiskt hålla

A) konstant frekvens
b) konstant utsläppt kraft i arbetsstycket
c) maximal effektivitet.

Till exempel, när ett magnetiskt material värms upp över Curie-punkten, ökar tjockleken på hudlagret kraftigt, strömtätheten sjunker och arbetsstycket börjar värmas upp värre. också försvinna magnetiska egenskaper material och magstannar - arbetsstycket börjar värmas upp värre, belastningsmotståndet minskar abrupt - detta kan leda till "avståndet" av generatorn och dess fel. Styrsystemet övervakar övergången genom Curie-punkten och ökar automatiskt frekvensen med en abrupt minskning av belastningen (eller minskar effekten).

Anmärkningar.

Induktorn bör placeras så nära arbetsstycket som möjligt om möjligt. Detta ökar inte bara den elektromagnetiska fälttätheten nära arbetsstycket (i proportion till kvadraten på avståndet), utan ökar också effektfaktorn Cos(φ).

Att öka frekvensen minskar kraftfaktorn dramatiskt (i proportion till frekvensens kub).

När magnetiska material värms upp frigörs också ytterligare värme på grund av magnetiseringsomkastning; deras uppvärmning till Curie-punkten är mycket effektivare.

Vid beräkning av induktorn är det nödvändigt att ta hänsyn till induktansen hos däcken som leder till induktorn, vilket kan vara mycket större än induktansen för själva induktansen (om induktansen är gjord i form av ett enda varv av en liten diameter eller till och med en del av ett varv - en båge).

Det finns två fall av resonans i oscillerande kretsar: spänningsresonans och strömresonans.
Parallelloscillerande krets - resonans av strömmar.
I det här fallet är spänningen på spolen och på kondensatorn densamma som för generatorn. Vid resonans blir resistansen i kretsen mellan förgreningspunkterna maximal, och strömmen (I totalt) genom belastningsresistansen Rn kommer att vara minimal (strömmen inuti kretsen I-1l och I-2s är större än generatorströmmen) .

Helst är slingimpedansen oändlig - kretsen drar ingen ström från källan. När generatorns frekvens ändras i valfri riktning från resonansfrekvensen, minskar kretsens impedans och den linjära strömmen (Itot) ökar.

Serieoscillerande krets - spänningsresonans.

huvud funktion serieresonanskrets är att dess impedans är minimal vid resonans. (ZL + ZC - minimum). När frekvensen är avstämd till ett värde över eller under resonansfrekvensen ökar impedansen.
Slutsats:
I en parallellkrets vid resonans är strömmen genom kretsledningarna 0, och spänningen är maximal.
I en seriekrets är motsatsen sant - spänningen tenderar till noll, och strömmen är maximal.

Artikeln togs från webbplatsen http://dic.academic.ru/ och omarbetades till en mer begriplig text för läsaren av företaget LLC Prominduktor.

Idag, när man organiserar vattenuppvärmning, har en induktionsvattenberedare blivit utbredd. Detta krav säkerställs av det faktum att enheten är helt miljövänlig, inte torkar eller bränner luften. Användningen av en sådan anordning kan implementeras för flödesuppvärmning av vatten eller som en värmepanna. Du kan köpa en induktionsvattenberedare både i butik och göra den själv. Värt att notera är att enl tekniska specifikationer det kommer inte att ge efter för den köpta modellen, men det kommer inte att se så attraktivt ut, men samtidigt kostar det mycket mindre.

Användningen av en sådan enhet hemma gör att du kan få maximal prestanda och tillförlitlighet i drift. I detta fall behöver enheten inte åtföljas av särskild dokumentation och tillstånd för installation, till exempel som en gaspanna. Genom att använda en induktionsvärmare som traditionell värmepanna kommer i vissa fall ingen pump att behövas. Kylvätskans rörelse uppnås genom konvektionsprocesser: Vid uppvärmning förvandlas vatten till ånga.

Det är värt att notera att induktionsvattenberedaren har många fördelar som skiljer den från konkurrenterna.

Kostnaden för en sådan enhet är försumbar.
Det är möjligt att montera värmaren själv.
Avger inte främmande ljud. Spolen vibrerar ganska kraftigt under drift, men det är praktiskt taget inte märkbart.
På grund av de konstanta vibrationerna hinner inte smuts och skalan fästa vid de funktionella elementen, så enheten behöver inte rengöras regelbundet.
I sin sammansättning har den en värmegenerator, som mycket lätt görs lufttät. Vatten som fungerar som värmebärare placeras i ett värmeelement, på grund av vilken energi överförs genom ett magnetfält. Det kräver inte användning av kontakter, och följaktligen oljetätningar och olika tätningsgummiband, som har funktionen att snabbt misslyckas.
Det går sällan av, eftersom ett enkelt rör är ansvarigt för att värma vattnet, där det helt enkelt inte finns något att bryta eller bränna ut.

När du väljer en induktionsvattenberedare får ägaren en enhet med minimalt underhåll, eftersom den består av ett litet antal komponenter. Och de misslyckas i sin tur väldigt sällan.

Principen för driften av induktionspannan

Men du klarar dig inte utan nackdelar. Som med all teknik finns de.

Hög elförbrukning, vilket kommer att resultera i stora räkningar för ljus;
Enheten blir väldigt varm och allt runt omkring blir varmt, så du bör inte röra vid enheten när den är i drift.
Induktionsvattenberedaren har stark värmeavledning, så installation är nödvändig temperatursensor för att förhindra överhettning av enheten och följaktligen en explosion.

Typer av induktionsvattenberedare

Alla enheter av denna typ, som kan tillverkas för hand, kan delas in i två grupper:

Vortexvärmare induktortyp, som oftast används i hem för att utföra värmefunktioner. Det är deras tillverkningsprocess som kommer att diskuteras nedan.
Värmare, vars design innebär användning olika typer elektroniska komponenter och delar.

När du skapar vortex induktionsvärmare(eller VIN för kort) med dina egna händer bör följande strukturella enheter tillhandahållas:

ett element som ansvarar för att omvandla elektricitet till högfrekvent ström;
en induktor (oftast utförd i form av ett cylindriskt element gjord av koppartråd), som, när den används, utför funktionen av en transformator som är ansvarig för bildandet av ett magnetfält;
elementet som kommer att spela rollen som uppvärmning finns inuti själva induktorn.

VIN:s arbete är som följer.

Den högfrekventa strömmen från omvandlaren överförs till induktorn.
I induktorn, en ett magnetfält, vilket i sin tur skapar virvelflöden.
Värmeväxlare på gång virvelströmmar når snabbt en hög temperatur och värmer följaktligen upp kylvätskan, vilket sprider värmen ytterligare.

Schema för en modern varmvattenberedare

En av de viktigaste komponenterna är induktionsspolen, vars tillverkning bör behandlas med särskild omsorg. Koppartråd mycket försiktigt lindad på ett plaströr, och antalet nystan bör inte vara mindre än 100.

Från den presenterade beskrivningen kan vi dra slutsatsen att det inte är svårt att göra en induktionsvattenberedare på egen hand.

Tillverkningsfunktioner

Gör-det-själv induktionsvärmare kan göras på två sätt. Överväg kort var och en av dem.

Alternativ 1

Den enklaste enheten (medan den kommer att ha hög effekt) kan göras på basis av tryckt krets. Bland funktionerna i kretsen som kommer att användas i enheten bör följande punkter markeras:

hela designen representeras i själva verket av en multivibrator med hög kraftorganisation;
särskild uppmärksamhet bör ägnas åt motstånd, eftersom det är det som förhindrar överhettning av transistorer;
induktorn i en sådan anordning bör göras i form av en spiral av 6-8 varv av koppartråd;
som regulator kan du använda motsvarande element från datorns strömförsörjning och inte tänka på dess sammandragning.

Vortex induktionsvärmare

Alternativ 2

Grunden för tillverkning av en sådan enhet med sina egna händer är användningen av elektronisk transformator.

Kärnan i denna metod för att tillverka en induktionsvattenberedare är som följer.

Två rör som använder svetsning ska anslutas så att de visuellt ser ut som en munk. Detta element kommer därefter att spela rollen som både ett element för uppvärmning och en ledare.
Koppartråd kommer att behöva lindas på kroppen.
För att säkerställa hög kvalitet och snabb rörelse av vatten svetsas 2 rör in i huvudkroppen. Vatten kommer att flöda in i en av dem, och från den andra kommer det att gå ut i själva systemet.

Det är alla råd om hur man monterar en sådan värmeanordning med egna händer och säkerställer högkvalitativ uppvärmning och den konstanta närvaron av varmt vatten i huset.

Uppdaterad:

2016-09-12

Det är lätt att skapa en induktionsvärmare med dina egna händer. Detta är en enhet som kan värma en metall med Foucault-virvelströmsmetoden. Fördelarna inkluderar följande:

den är förseglad och ger kontaktlös dataöverföring;
tyst;
låg kostnad för delar;
miljövänlig;
värms upp mycket snabbt;
skala visas inte på den på grund av vibrationen av induktionsåtgärder;
hållbar.

Bland bristerna är:

hög kostnad för förbrukad el;
elektromagnetiska fält påverkar en person negativt;
det finns risk för detonation av värmesystemet på grund av övertryck.

Var uppmärksam på värmekretsen. För att göra en värmare behöver du en bit tjockväggigt plaströr. Det kommer att fungera som en kropp denna apparat. Sedan måste du förbereda en ståltråd, vars diameter inte är mer än 7 mm. Dessutom, om du behöver ansluta värmaren till värmesystemet, rekommenderas det att fylla på adaptrar. Du kommer också att behöva metallgaller. Det kommer att hålla tråden inuti fodralet. Du kommer definitivt att behöva ståltråd för att skapa en induktor. Du måste också hitta en högfrekvensväxelriktare, som finns i nästan alla garage.

Nu om själva tillverkningsprocessen. Först utförs preliminära steg för tråden. Tråden måste skäras i segment, vars längd är 5-6 cm. Sedan täcks botten av rörsegmentet med ett nät, och segment av den avskurna tråden hälls inuti. I den övre delen måste röret också täckas med ett nät. Trådar måste hällas i en sådan mängd att hela röret fylls till toppen.

Nu, som diagrammet visar, tillverkas en spole. Basen är plastfodral. 90 kopparvarv ska lindas på den.
När elementet är tillverkat måste du montera det i värmesystemet. Sedan kan du koppla spolen till nätverket genom växelriktaren. Man tror att en sådan värmare är ganska enkel och den mest budgetmässiga.
Testa inte enheten om det inte finns någon vätska eller frostskyddsmedel. Annars kommer röret att smälta. Innan systemet startas rekommenderas det att jorda växelriktaren.

Montering av vortexinduktionsvärmaren

Så nu kommer vi att analysera hur man monterar en hemmagjord induktionsvärmare. För att slutföra monteringen av enheten behövs ett gasreglage. Detta element kan hittas genom att öppna datorns strömförsörjning. Sedan lindas en ferromagnetisk ståltråd, en 1,5 mm koppartråd. Beroende på nödvändiga parametrar kan 10-30 varv vara nödvändiga. Därefter väljs fälteffekttransistorer. De väljs baserat på det största motståndet för öppna korsningar. Dioder väljs för en omvänd spänning på minst 500 V, strömmen bör vara cirka 3-4 A. Du behöver också zenerdioder, som är klassade för 15-18 A. Deras effekt bör vara cirka 2-3 watt. Motstånd - inte mer än 0,5 W.

Sedan monteras kretsen och en spole görs. Detta kommer att vara basen som värmaren kommer att baseras på. Spolen ska ha 6-7 varv 1,5 mm koppartråd. Sedan ingår elementet i kretsen och ansluts till nätverket. Enheten kan värma upp bultarna till gula.

Även om systemet är enkelt, men i drift kommer systemet att sticka ut Ett stort antal värme, av denna anledning är det önskvärt att installera radiatorer på transistorer.

Nu är det klart hur man monterar en enhet som utför induktionsuppvärmning av metallen.

Kolla in videon om hur du gör en induktionsvärmare själv (se video).

Säkerhetsföreskrifter

När du använder och monterar värmaren med dina egna händer måste följande observeras:

nödvändig installation säkerhetsventil för att minska trycket i händelse av ett pumpfel;
du måste jorda induktionslindningen: för ledningen till metallkretsen, som är i marken;
inget behov av att slå på systemet utan kylvätska, annars kommer polymerdelarna att smälta;
exponerade koppardelar måste isoleras för att förhindra brännskador eller elektriska stötar.

Nu har du lärt dig hur man gör en induktionsvärmare med dina egna händer. Vi hoppas att instruktionerna och diagrammet hjälpte dig mycket. Den bifogade videon kan också vara mycket användbar för att göra en hemmagjord värmare. Vi önskar dig framgång i ditt arbete.