نحوه ساخت بخاری القایی با دستان خود طبق این طرح. ماژول گرمایش القایی ماشین آلات فرکانس بالا اصول و فن آوری های اولیه گرمایش القایی

بخاری های القایی بر اساس اصل "دریافت جریان از مغناطیس" کار می کنند. یک میدان مغناطیسی متناوب در یک سیم پیچ مخصوص ایجاد می شود قدرت بالا، که جریان های الکتریکی گردابی را در یک هادی بسته ایجاد می کند.

هادی بسته در اجاق های القایی است ظروف فلزی، که توسط جریان های الکتریکی گردابی گرم می شود. به طور کلی، اصل عملکرد چنین دستگاه هایی پیچیده نیست و با دانش اندک در فیزیک و مهندسی برق، مونتاژ یک بخاری القایی با دستان خود کار دشواری نخواهد بود.

دستگاه های زیر را می توان به طور مستقل ساخت:

1. دستگاه هابرای گرمایش در دیگ بخار.
2. مینی فربرای ذوب فلزات
3. بشقاب هابرای پختن غذا

اجاق القایی خودتان باید با رعایت کلیه هنجارها و قوانین عملکرد این دستگاه ها ساخته شود. اگر تشعشعات الکترومغناطیسی خطرناک برای انسان در خارج از کیس در جهات جانبی ساطع شود، استفاده از چنین وسیله ای اکیداً ممنوع است.

علاوه بر این، یک مشکل بزرگ در طراحی اجاق گاز در انتخاب مواد برای پایه اجاق گاز است که باید شرایط زیر را برآورده کند:

1. ایده آل برای هدایت تابش الکترومغناطیسی.
2. رسانا نیست
3. مقاومت در برابر استرس دمای بالا

در اجاق‌های القایی خانگی، از سرامیک‌های گران‌قیمت استفاده می‌شود که در خانه ساخته می‌شوند اجاق القایی، پیدا کردن جایگزین شایستهچنین مواد بسیار دشوار است. بنابراین، برای شروع، باید چیز ساده تری طراحی کنید، به عنوان مثال، یک کوره القایی برای سخت شدن فلزات.

دستورالعمل های ساخت

نقشه ها

برای ساخت کوره نیاز است مواد زیرو ابزار:

• لحیم کاری؛
• تخته تکستولیت
• مینی دریل
• عناصر رادیویی
• خمیر حرارتی.
• معرف های شیمیایی برای اچ کردن تخته

مواد اضافی و ویژگی های آنها:

1. برای ساختن کلاف، که میدان مغناطیسی متناوب لازم برای گرمایش را از خود ساطع خواهد کرد، لازم است یک قطعه لوله مسی به قطر 8 میلی متر و طول 800 میلی متر تهیه شود.
2. ترانزیستورهای قدرت قدرتمندگران ترین بخش نصب القایی خانگی هستند. برای نصب مدار مولد فرکانس، لازم است 2 عنصر از این قبیل تهیه شود. برای این اهداف، ترانزیستورهای مارک ها مناسب هستند: IRFP-150؛ IRFP-260; IRFP-460. در ساخت مدار، از 2 ترانزیستور اثر میدانی یکسان استفاده شده است.
3. برای ساخت مدار نوسانیشما به خازن های سرامیکی با ظرفیت 0.1 mF و ولتاژ کاری 1600 ولت نیاز دارید. برای تشکیل سیم پیچ جریان متناوبقدرت بالا، 7 عدد خازن مورد نیاز است.
4. در حین کار چنین دستگاه القایی، ترانزیستورهای اثر میدان بسیار داغ می شوند و اگر رادیاتورهای آلیاژ آلومینیوم به آنها متصل نباشند، پس از چند ثانیه کارکرد با حداکثر توان، این عناصر از کار می افتند. ترانزیستورها باید از طریق یک لایه نازک خمیر حرارتی روی سینک های حرارتی قرار گیرند، در غیر این صورت راندمان چنین خنک کننده ای حداقل خواهد بود.
5. دیودهاکه در بخاری القایی استفاده می شود باید عملکرد فوق العاده سریعی داشته باشد. مناسب ترین برای این مدار، دیودها: MUR-460; UV-4007; HER-307.
6. مقاومت های مورد استفاده در مدار 3: 10 کیلو اهم با توان 0.25 وات - 2 عدد. و قدرت 440 اهم - 2 وات. دیود زنر: 2 عدد با ولتاژ کاری 15 ولت. قدرت دیودهای زنر باید حداقل 2 وات باشد. یک چوک برای اتصال به خروجی های برق سیم پیچ با القایی استفاده می شود.
7. برای تغذیه کل دستگاه به یک منبع تغذیه با ظرفیت حداکثر 500 وات نیاز دارید. و ولتاژ 12 - 40 ولت.شما می توانید این دستگاه را از باتری ماشین تغذیه کنید، اما در این ولتاژ نمی توانید بالاترین خوانش برق را دریافت کنید.

فرآیند ساخت ژنراتور و سیم پیچ الکترونیکی کمی زمان می برد و به ترتیب زیر انجام می شود:

1. از جانب لوله مسی مارپیچی به قطر 4 سانتی متر ساخته می شود که برای ساختن مارپیچ باید لوله مسی را روی میله پیچید. سطح صافقطر 4 سانتی متر مارپیچ باید 7 پیچ داشته باشد که نباید به آنها برخورد کرد. حلقه های نصب برای اتصال به رادیاتورهای ترانزیستوری به دو انتهای لوله لحیم می شوند.
2. برد مدار چاپی طبق این طرح ساخته شده است.اگر امکان تامین خازن های پلی پروپیلن وجود داشته باشد، با توجه به اینکه چنین عناصری دارای حداقل تلفات و عملکرد پایدار در دامنه های زیاد نوسانات ولتاژ هستند، دستگاه بسیار پایدارتر کار می کند. خازن های مدار به صورت موازی نصب می شوند و یک مدار نوسانی را با سیم پیچ مسی تشکیل می دهند.
3. گرمایش فلزپس از اتصال مدار به منبع تغذیه یا باتری در داخل سیم پیچ رخ می دهد. هنگام گرم کردن فلز، لازم است اطمینان حاصل شود که اتصال کوتاه سیم پیچ های فنر وجود ندارد. اگر همزمان 2 دور سیم پیچ فلز گرم شده را لمس کنید، ترانزیستورها فوراً از کار می افتند.

تفاوت های ظریف

1. هنگام انجام آزمایشات روی حرارت دادن و سخت شدن فلزات، در داخل کویل القایی دما می تواند قابل توجه بوده و به 100 درجه سانتیگراد برسد. این اثر گرمایشی را می توان برای گرم کردن آب خانگی یا برای گرم کردن خانه استفاده کرد.
2. طرح بخاری مورد بحث در بالا (شکل 3)، در حداکثر بار قادر است تابش انرژی مغناطیسی داخل سیم پیچ را معادل 500 وات تامین کند. چنین توانی برای گرم کردن حجم زیادی از آب کافی نیست و ساخت یک سیم پیچ القایی با توان بالا مستلزم ساخت مداری است که در آن لازم است از عناصر رادیویی بسیار گران قیمت استفاده شود.
3. یک راه حل بودجه برای سازماندهی گرمایش القایی یک مایع، استفاده از چندین دستگاه است که در بالا توضیح داده شد و به صورت سری چیده شده اند. در این حالت مارپیچ ها باید روی یک خط باشند و هادی فلزی مشترک نداشته باشند.
4. مانندلوله استفاده می شود از فولاد ضد زنگقطر 20 میلی مترچندین مارپیچ القایی روی لوله "بند" می شوند، به طوری که مبدل حرارتی در وسط مارپیچ قرار دارد و با پیچ های آن تماس پیدا نمی کند. با گنجاندن همزمان 4 دستگاه از این قبیل، قدرت گرمایش حدود 2 کیلو وات خواهد بود، که در حال حاضر برای گرم کردن جریان مایع با گردش کمی آب، تا مقادیری که اجازه استفاده را می دهد کافی است. این طرحدر تامین آب گرم یک خانه کوچک
5. اگر چنین وصل کنیم یک عنصر گرمایشبا مخزن خوب عایق شده، که در بالای بخاری قرار خواهد گرفت، نتیجه یک سیستم دیگ بخار خواهد بود که در آن گرمایش مایع در داخل انجام می شود. لوله ضد زنگ، آب گرم شده بالا می رود و مایع سردتری جای آن را می گیرد.
6. اگر مساحت خانه قابل توجه است، تعداد کویل های القایی تا 10 عدد قابل افزایش است.
7. قدرت چنین دیگ بخاری به راحتی قابل تنظیم استبا خاموش کردن یا روشن کردن مارپیچ ها. هر چه تعداد بخش هایی که به طور همزمان روشن شوند بیشتر باشد، قدرت دستگاه گرمایشی که به این روش کار می کند بیشتر خواهد بود.
8. برای تغذیه چنین ماژولی، به یک منبع تغذیه قدرتمند نیاز دارید.اگر دستگاه جوش اینورتر وجود دارد جریان مستقیم، سپس می توان از آن یک مبدل ولتاژ برق مورد نیاز ساخت.
9. با توجه به این واقعیت که سیستم در یک ثابت کار می کند جریان الکتریسیته ، که از 40 ولت تجاوز نمی کند ، عملکرد چنین دستگاهی نسبتاً ایمن است ، نکته اصلی تهیه بلوک فیوز در مدار برق ژنراتور است که در صورت اتصال کوتاه ، سیستم را خاموش می کند. بدین ترتیب احتمال آتش سوزی از بین می رود.
10. به این ترتیب می توان گرمایش "رایگان" خانه را سازماندهی کرد، مشروط به نصب برای تغذیه دستگاه های القایی باتری هاکه توسط انرژی خورشیدی و باد شارژ خواهد شد.
11. باتری ها باید در بخش های 2 تایی ترکیب شوند و به صورت سری متصل شوند.در نتیجه، ولتاژ تغذیه با چنین اتصالی حداقل 24 ولت خواهد بود، که عملکرد دیگ را با قدرت بالا تضمین می کند. علاوه بر این، اتصال سری باعث کاهش جریان در مدار و افزایش عمر باتری می شود.

1. بهره برداری از دستگاه های گرمایش القایی خانگی، همیشه اجازه نمی دهد که از گسترش مضر برای انسان جلوگیری شود تابش الکترومغناطیسیبنابراین دیگ القایی باید در آن نصب شود اماکن غیر مسکونیو با فولاد گالوانیزه محافظت شده است.
2. هنگام کار با برق اجباری است مقررات ایمنی باید رعایت شودو مخصوصا برای شبکه های 220 ولت AC.
3. به عنوان یک آزمایش می توان ساخت اجاق گازبرای پختن غذابا توجه به طرح ذکر شده در مقاله، اما به دلیل نقص، استفاده مداوم از این دستگاه توصیه نمی شود خود ساختمحافظ این دستگاهبه همین دلیل، قرار گرفتن در معرض تشعشعات الکترومغناطیسی مضر بدن انسان که می تواند بر سلامتی تأثیر منفی بگذارد، امکان پذیر است.

وسایلی که به جای گاز با برق گرم می شوند، ایمن و راحت هستند. چنین بخاری ها دوده تولید نمی کنند و بوی بداما مصرف کنید تعداد زیادی ازبرق یک راه عالی این است که یک بخاری القایی را با دستان خود مونتاژ کنید. این باعث صرفه جویی در پول و کمک به بودجه خانواده می شود. بسیاری از طرح های ساده وجود دارد که بر اساس آنها سلف را می توان به طور مستقل مونتاژ کرد.

برای سهولت درک مدارها و مونتاژ صحیح سازه، بررسی تاریخچه الکتریسیته مفید خواهد بود. روش های گرمایش سازه های فلزیسیم پیچ های جریان الکترومغناطیسی به طور گسترده ای استفاده می شود تولید صنعتی لوازم خانگی- دیگ بخار، بخاری و اجاق گاز. به نظر می رسد که می توانید با دستان خود یک بخاری القایی کار و بادوام بسازید.

اصل عملکرد دستگاه ها

اصل عملکرد دستگاه ها

فارادی دانشمند معروف بریتانیایی قرن 19، 9 سال را صرف تحقیق برای تبدیل امواج مغناطیسی به الکتریسیته کرد. در سال 1931 سرانجام کشفی به نام القای الکترومغناطیسی انجام شد. سیم پیچ سیم پیچ که در مرکز آن یک هسته فلزی مغناطیسی وجود دارد، تحت نیروی جریان متناوب میدان مغناطیسی ایجاد می کند. تحت تأثیر جریان های گردابی، هسته گرم می شود.

نکته مهم این است که اگر جریان متناوب تامین کننده سیم پیچ، بردار و علامت میدان را در فرکانس های بالا تغییر دهد، گرمایش رخ می دهد.

کشف فارادی هم در صنعت و هم در ساخت موتورهای خانگی و بخاری های برقی مورد استفاده قرار گرفت. اولین ریخته گری مبتنی بر القاگر گردابی در سال 1928 در شفیلد افتتاح شد. بعداً طبق همین اصل کارگاه های کارخانه ها را گرم کردند و برای گرم کردن آب سطوح فلزیخبره ها با دستان خود سلف را مونتاژ کردند.

طرح دستگاه آن زمان امروز معتبر است. نمونه کلاسیک- دیگ القایی که شامل:

• هسته ی فلزی؛
• قاب؛
• عایق حرارتی.

وزن سبک تر، اندازه کوچکتر و راندمان بالاتر از طریق لوله های فولادی نازک که اساس هسته را تشکیل می دهند به دست می آیند. V کاشی آشپزخانهسلف یک سیم پیچ مسطح است که در نزدیکی اجاق گاز قرار دارد.

ویژگی های مدار برای تسریع فرکانس جریان به شرح زیر است:

• فرکانس صنعتی 50 هرتز برای دستگاه های خانگی مناسب نیست.
• اتصال مستقیم سلف به شبکه منجر به زمزمه و گرمایش کم می شود.
• گرمایش موثر در فرکانس 10 کیلوهرتز انجام می شود.

مونتاژ طبق طرح ها

هر کسی که با قوانین فیزیک آشنا باشد می تواند یک بخاری القایی را با دست خود جمع کند. پیچیدگی دستگاه با میزان آمادگی و تجربه استاد متفاوت خواهد بود.

آموزش های ویدیویی زیادی وجود دارد که به دنبال آن می توانید یک دستگاه موثر بسازید. تقریباً همیشه استفاده از اجزای اساسی زیر ضروری است:

• سیم فولادی با قطر 6-7 میلی متر؛
• سیم مسی برای سلف؛
• مش فلزی (برای نگه داشتن سیم در داخل کیس)؛
• آداپتورها؛
• لوله های بدنه (از پلاستیک یا فولاد)؛
• اینورتر فرکانس بالا

این برای مونتاژ یک سیم پیچ القایی با دستان خود کافی است و این اوست که در قلب آبگرمکن لحظه ای. پس از تهیه عناصر لازم می توانید مستقیماً به روند ساخت دستگاه بروید:

• سیم را به قطعات 6-7 سانتی متر برش دهید.
• داخل لوله را با یک توری فلزی بپوشانید و سیم را تا بالا پر کنید.
• به طور مشابه دهانه لوله را از بیرون ببندید.
• سیم مسی را در اطراف جعبه پلاستیکی حداقل 90 بار برای سیم پیچ باد کنید.
• ساختار را در سیستم گرمایش قرار دهید.
• با استفاده از یک اینورتر، سیم پیچ را به برق وصل کنید.

توصیه می شود ابتدا اینورتر را زمین کرده و ضد یخ یا آب تهیه کنید.

طبق یک الگوریتم مشابه، می توانید به راحتی یک دیگ القایی مونتاژ کنید، که برای آن باید:

• برش قطعات از لوله فولادی 25 در 45 میلی متر با دیواری که ضخامت آن بیشتر از 2 میلی متر نباشد.
• آنها را به هم جوش دهید و آنها را با قطرهای کوچکتر به هم وصل کنید.
• روکش های آهنی را به انتها جوش دهید و سوراخ هایی برای لوله های رزوه دار ایجاد کنید.
• با جوش دادن دو گوشه در یک طرف، یک پایه برای اجاق گاز القایی درست کنید.
• درج کنید اجاق گازاز گوشه ها وارد کوه شده و به برق وصل شوید.
• مایع خنک کننده را به سیستم اضافه کنید و گرمایش را روشن کنید.

بسیاری از سلف ها با توانی نه بیشتر از 2 تا 2.5 کیلو وات کار می کنند. چنین بخاری ها برای یک اتاق 20 - 25 متر مربع طراحی شده اند. اگر ژنراتور در سرویس خودرو استفاده می شود، می توانید آن را به دستگاه جوش وصل کنید، اما مهم است که تفاوت های ظریف خاصی را در نظر بگیرید:

• شما به AC نیاز دارید، نه DC مانند یک اینورتر. دستگاه جوششما باید وجود نقاطی را بررسی کنید که ولتاژ جهت مستقیم ندارد.
• تعداد چرخش به یک سیم با مقطع بزرگتر با یک محاسبه ریاضی انتخاب می شود.
• خنک سازی عناصر کار مورد نیاز خواهد بود.

ایجاد وسایل پیچیده

ساختن یک نصب گرمایش HDTV با دستان خود دشوارتر است ، اما در معرض آماتورهای رادیویی است ، زیرا برای جمع آوری آن به مدار مولتی ویبراتور نیاز دارید. اصل کار مشابه است - جریان های گردابی ناشی از تعامل پرکننده فلزی در مرکز سیم پیچ و میدان مغناطیسی بسیار خود سطح را گرم می کند.

طراحی تاسیسات HDTV

چون حتی اندازه کوچکسیم پیچ ها جریانی در حدود 100 آمپر تولید می کنند، همراه با آنها باید یک خازن تشدید کننده وصل کنید تا نیروی رانش القایی متعادل شود. 2 نوع مدار کار برای گرم کردن HDTV در 12 ولت وجود دارد:

• به برق شهری متصل است.

• برق هدفمند؛
• به برق شهری متصل است.

در حالت اول، نصب مینی HDTV را می توان در یک ساعت مونتاژ کرد. حتی در صورت عدم وجود شبکه 220 ولت، می توانید از چنین ژنراتوری در هر مکانی استفاده کنید، اما اگر باتری ماشین را به عنوان منبع تغذیه دارید. البته قدرت کافی برای ذوب فلز را ندارد، اما قادر است تا دمای بالایی که برای کارهای خوب لازم است گرم کند، مثلاً چاقوها و پیچ گوشتی ها را گرم می کند. از رنگ آبی. برای ایجاد آن، باید خریداری کنید:

• ترانزیستورهای اثر میدانی BUZ11، IRFP460، IRFP240؛
• باتری ماشین از 70 آمپر در ساعت؛
• خازن های ولتاژ بالا

جریان منبع تغذیه 11 A در طول فرآیند گرمایش به دلیل مقاومت فلز به 6 A کاهش می یابد، اما نیاز به سیم های ضخیم که می توانند جریان 11-12 A را تحمل کنند برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد باقی می ماند.

مدار دوم برای نصب گرمایش القایی در یک محفظه پلاستیکی بر اساس درایور IR2153 پیچیده تر است، اما ساخت رزونانس 100k بر روی رگولاتور با استفاده از آن راحت تر است. کنترل مدار از طریق یک آداپتور شبکه با ولتاژ 12 ولت یا بیشتر ضروری است.یونیت برق را می توان با استفاده از پل دیودی مستقیماً به شبکه اصلی 220 ولت متصل کرد. فرکانس تشدید 30 کیلوهرتز است. موارد زیر مورد نیاز خواهد بود:

• هسته فریت 10 میلی متر و چوک 20 دور.
• لوله مسی به عنوان سیم پیچ HDTV 25 دور در سنبه 5-8 سانتی متر.
• خازن 250 ولت

بخاری های گردابی

یک نصب قوی تر که قادر به گرم کردن پیچ ها تا رنگ زرد، می توان طبق یک طرح ساده مونتاژ کرد. اما در حین کار، تولید گرما بسیار زیاد خواهد بود، بنابراین توصیه می شود رادیاتورها را روی ترانزیستورها نصب کنید. همچنین به یک چوک نیاز دارید که می توانید آن را از منبع تغذیه هر رایانه قرض بگیرید و مواد کمکی زیر:

• سیم فرومغناطیسی فولادی؛
• سیم مسی 1.5 میلی متر؛
• ترانزیستورها و دیودهای اثر میدانی برای ولتاژ معکوس از 500 ولت؛
• دیودهای زنر با توان 2-3 وات با محاسبه 15 ولت؛
• مقاومت های ساده

بسته به نتیجه مورد نظر، سیم پیچی سیم روی پایه مسی از 10 تا 30 دور می باشد. بعد مونتاژ مدار و تهیه سیم پیچ پایه بخاری از حدود 7 دور سیم مسی 1.5 میلی متری می آید. به مدار و سپس به برق وصل می شود.

صنعتگرانی که با جوشکاری و راه اندازی ترانسفورماتور سه فاز آشنا هستند، می توانند با کاهش وزن و اندازه، کارایی دستگاه را بیشتر افزایش دهند. برای این کار باید پایه های دو لوله را که هم به عنوان هسته و هم به عنوان بخاری عمل می کنند جوش دهید و پس از سیم پیچی دو لوله را برای تامین و خارج کردن مایع خنک کننده به بدنه جوش دهید.

با تمرکز بر روی طرح ها، می توانید به سرعت سلف هایی با ظرفیت های مختلف برای گرم کردن آب، فلزات، گرم کردن خانه، گاراژ و سرویس ماشین جمع آوری کنید. همچنین لازم است قوانین ایمنی برای سرویس موثر بخاری های این نوع را به خاطر بسپارید، زیرا نشت مایع خنک کننده از دستگاه خانگیممکن است به آتش ختم شود

وجود دارد شرایط خاصسازماندهی کار:

• فاصله بین دیگ القایی، دیوارها، وسایل الکتریکی باید حداقل 40 سانتی متر باشد و بهتر است 1 متر از کف و سقف عقب نشینی کنید.
• با کمک یک فشار سنج و یک دستگاه آزاد کننده هوا، یک سیستم امنیتی در پشت لوله خروجی ارائه می شود.
• استفاده از دستگاه ها ترجیحا در مدارهای بسته با گردش اجباریخنک کننده؛
• کاربرد در خطوط لوله پلاستیکی امکان پذیر است.

خود مونتاژ ژنراتورهای القایی ارزان خواهد بود، اما رایگان نیست، زیرا به قطعات کافی نیاز دارید کیفیت خوب. اگر فردی دانش و تجربه خاصی در مهندسی رادیو و جوشکاری نداشته باشد، نباید به طور مستقل بخاری را برای یک منطقه بزرگ جمع آوری کنید، زیرا قدرت گرمایش بیش از 2.5 کیلو وات نخواهد بود.

ولی خود مونتاژسلف را می توان خودآموزی و آموزش پیشرفته صاحب خانه در عمل دانست. می توانید با لوازم خانگی کوچک شروع کنید مدارهای ساده، و از آنجایی که اصل کار در دستگاه های پیچیده تر یکسان است، فقط اضافه شده است عناصر اضافیو مبدل های فرکانس، سپس تسلط بر آن در مراحل آسان و کاملاً مقرون به صرفه خواهد بود.

در تماس با