Kuinka tehdä induktiolämmitin omin käsin kaavion mukaan. Induktiolämmitys, perusperiaatteet ja tekniikat Korkeataajuisen koneen induktiolämmitysmoduuli

Induktiolämmittimet toimivat periaatteella "generoida virtaa magnetismista". Vaihtuva magneettikenttä luodaan erityisessä kelassa korkeajännite, joka tuottaa pyörteisiä sähkövirtoja suljetussa johtimessa.

Induktioliesissä suljettu johdin on metalliastiat, jota lämmitetään pyörteisillä sähkövirroilla. Yleensä tällaisten laitteiden toimintaperiaate ei ole monimutkainen, ja jos sinulla on vähän tietoa fysiikasta ja sähköstä, induktiolämmittimen kokoaminen omin käsin ei ole vaikeaa.

Seuraavat laitteet voidaan valmistaa itsenäisesti:

1. Laitteet lämmitykseen lämmityskattilassa.
2. Mini uunit metallien sulatukseen.
3. Laatat ruoanlaittoa varten.

Induktioliesi omilla käsillä on valmistettava kaikkien näiden laitteiden käyttöä koskevien sääntöjen ja määräysten mukaisesti. Jos ihmisille vaarallista sähkömagneettista säteilyä säteilee kehon ulkopuolelle sivusuunnassa, tällaisen laitteen käyttö on ehdottomasti kielletty.

Lisäksi suuri vaikeus lieden suunnittelussa on materiaalin valinta keittotason pohjalle, jonka on täytettävä seuraavat vaatimukset:

1. Ihanteellisesti johtaa sähkömagneettista säteilyä.
2. Ei johtava.
3. Kestää korkeita lämpötiloja.

Kotitalouksien induktioliesissä käytetään kallista keramiikkaa, kun se valmistetaan kotona induktioliesi, löytö arvoinen vaihtoehto Tällainen materiaali on melko vaikeaa. Siksi aluksi sinun tulee suunnitella jotain yksinkertaisempaa, esimerkiksi induktiouuni metallien kovettamiseen.

Valmistusohje

Suunnitelmat

Uunin tekemiseen tarvitset seuraavat materiaalit ja työkalut:

• juottaa;
• textoliittilevy.
• minipora.
• radioelementit.
• lämpötahna.
• kemialliset reagenssit levyjen syövytykseen.

Lisämateriaalit ja niiden ominaisuudet:

1. Kelan tekemiseen, joka lähettää lämmitykseen tarvittavan vaihtuvan magneettikentän, on tarpeen valmistaa kupariputken pala, jonka halkaisija on 8 mm ja pituus 800 mm.
2. Tehokkaat tehotransistorit ovat kotitekoisen induktiokoneen kallein osa. Taajuusgeneraattoripiirin asentamiseksi sinun on valmistettava 2 tällaista elementtiä. Näihin tarkoituksiin soveltuvat seuraavien merkkien transistorit: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Piirin valmistuksessa käytetään 2 identtistä lueteltua kenttätransistoria.
3. Oskilloivan piirin valmistukseen tarvitset keraamisia kondensaattoreita, joiden kapasiteetti on 0,1 mF ja käyttöjännite 1600 V. Jotta kela muodostuisi vaihtovirta suuri teho, tarvitaan 7 tällaista kondensaattoria.
4. Käytettäessä tällaista induktiolaitetta, kenttätransistorit kuumenevat hyvin, ja jos alumiiniseoksesta valmistettuja lämpöpattereita ei ole kytketty niihin, muutaman sekunnin maksimiteholla käytön jälkeen nämä elementit epäonnistuvat. Transistorit tulisi sijoittaa jäähdytyslevyille ohuen lämpöpastakerroksen läpi, muuten tällaisen jäähdytyksen tehokkuus on minimaalinen.
5. Diodit induktiolämmittimessä käytettävien on oltava erittäin nopeita. Sopivin tähän piiriin, diodit: MUR-460; UF-4007; HÄNEN - 307.
6. Piirissä 3 käytetyt vastukset: 10 kOhm teholla 0,25 W - 2 kpl. ja 440 ohmia teholla 2 wattia. Zener-diodit: 2 kpl. käyttöjännitteellä 15 V. Zener-diodien tehon on oltava vähintään 2 W. Kelan teholiittimiin kytkettävää kuristinta käytetään induktiolla.
7. Koko laitteen virran saamiseen tarvitaan virtalähde, jonka kapasiteetti on enintään 500 wattia. ja jännite 12-40 V. Voit käyttää tätä laitetta auton akulla, mutta et voi saada korkeimpia teholukemia tällä jännitteellä.

Itse elektronisen generaattorin ja kelan valmistusprosessi vie vähän aikaa ja suoritetaan seuraavassa järjestyksessä:

1. From kupariputki tehdään spiraali, jonka halkaisija on 4 cm. Tee spiraali ruuvaamalla kupariputki tangolle tasainen pinta jonka halkaisija on 4 cm. Spiraalissa tulee olla 7 kierrosta, jotka eivät saa koskettaa. Asennusrenkaat juotetaan putken 2 päähän transistorin säteilijöihin liittämistä varten.
2. Painettu piirilevy valmistetaan kaavion mukaan. Jos on mahdollista toimittaa polypropeenikondensaattoreita, laite toimii paljon vakaammin, koska tällaisilla elementeillä on minimaaliset häviöt ja vakaa toiminta suurilla jännitteenvaihteluiden amplitudilla. Piirin kondensaattorit on asennettu rinnakkain muodostaen värähtelevän piirin kuparikäämin kanssa.
3. Metallilämmitys tapahtuu kelan sisällä sen jälkeen, kun piiri on kytketty virtalähteeseen tai akkuun. Metallia lämmitettäessä on varmistettava, ettei jousen käämeissä ole oikosulkua. Jos kuumennettu metalli koskettaa käämin 2 kierrosta samanaikaisesti, transistorit epäonnistuvat välittömästi.

Vivahteita

1. Kun suoritetaan kokeita metallien lämmittämiseksi ja sammuttamiseksi, induktiokäämin sisällä lämpötila voi olla merkittävä ja se on 100 celsiusastetta. Tätä lämmitystehoa voidaan käyttää käyttöveden tai kodin lämmittämiseen.
2. Yllä käsitelty lämmitinpiiri (kuva 3), pystyy maksimikuormalla tuottamaan magneettisen energian säteilyä kelan sisällä, joka on 500 W. Tämä teho ei riitä suuren vesimäärän lämmittämiseen, ja suuritehoisen induktiokäämin rakentaminen edellyttää piirin valmistamista, jossa on tarpeen käyttää erittäin kalliita radioelementtejä.
3. Budjettiratkaisu nesteen induktiolämmityksen järjestämiseen, on useiden edellä kuvattujen laitteiden käyttö sarjaan järjestettyinä. Samanaikaisesti spiraalien tulee olla samalla linjalla eikä niillä saa olla yhteistä metallijohdinta.
4. Kutenvalmistettu käytetty putki ruostumattomasta teräksestä jonka halkaisija on 20 mm. Useita induktiokäämejä on "pujotettu" putkeen siten, että lämmönvaihdin on käämin keskellä eikä joudu kosketuksiin sen patterin kanssa. Kun 4 tällaista laitetta kytketään päälle samanaikaisesti, lämmitysteho on noin 2 kW, mikä riittää jo nesteen välittömään lämmittämiseen pienellä vesikierrolla, käytön mahdollistaviin arvoihin asti. tämä suunnittelu lämpimän veden toimittamisessa pieneen taloon.
5. Jos yhdistät tällaiset lämmityselementti hyvin eristetyllä säiliöllä, joka sijaitsee lämmittimen yläpuolella, niin tuloksena on kattilajärjestelmä, jossa neste lämmitetään sisällä ruostumaton putki, lämmitetty vesi nousee ylös ja kylmempi neste tulee tilalle.
6. Jos talon pinta-ala on merkittävä, niin induktiokäämien lukumäärä voidaan lisätä 10 kappaleeseen.
7. Tällaisen kattilan tehoa voidaan helposti säätää. sammuttamalla tai kytkemällä spiraalit päälle. Mitä useampia osia kytketään samanaikaisesti päälle, sitä suurempi on tällä tavalla toimivan lämmityslaitteen teho.
8. Tällaisen moduulin virran saamiseksi tarvitset tehokkaan virtalähteen. Jos invertterihitsauskone on saatavilla tasavirta, niin siitä on mahdollista tehdä tarvittavan tehon jännitemuunnin.
9. Johtuen siitä, että järjestelmä toimii jatkuvasti sähkövirta , joka ei ylitä 40 V, tällaisen laitteen toiminta on suhteellisen turvallista, tärkeintä on varustaa generaattorin virtapiirissä sulakelohko, joka oikosulun sattuessa katkaisee järjestelmän jännitteettömäksi, jolloin tulipalon mahdollisuus suljetaan pois.
10. Näin voit järjestää talon "ilmaisen" lämmityksen., edellyttäen, että se on asennettu induktiolaitteiden virtalähteeksi uudelleenladattavat patterit, joka latautuu auringon ja tuulen energiasta.
11. Paristot tulee yhdistää 2:n osiin, kytkeä sarjaan. Tämän seurauksena syöttöjännite tällaisella liitännällä on vähintään 24 V, mikä varmistaa kattilan toiminnan suurella teholla. Lisäksi sarjaliitäntä vähentää virtaa piirissä ja pidentää akun käyttöikää.

1. Kotitekoisten induktiolämmityslaitteiden käyttö, ei aina salli ihmisille haitallisten aineiden leviämistä elektromagneettinen säteily Siksi induktiokattila tulee asentaa sisään muut kuin asuintilat ja suojattu galvanoidulla teräksellä.
2. Pakollinen käytettäessä sähköä turvallisuusmääräyksiä tulee noudattaa ja tämä koskee erityisesti AC-verkkoja, joiden jännite on 220 V.
3. Kokeiluna voidaan tehdä liesi ruoanlaittoa varten artikkelissa esitetyn järjestelmän mukaan, mutta tämän laitteen jatkuvaa käyttöä ei suositella epätäydellisyyksien vuoksi itsetehty suojaus Tämä laite, tämän vuoksi on mahdollista, että ihmiskeho altistuu haitalliselle sähkömagneettiselle säteilylle, joka voi vaikuttaa haitallisesti terveyteen.

Sähköllä, ei kaasulla lämmittävät laitteet ovat turvallisia ja käteviä. Nämä lämmittimet eivät tuota nokea ja paha haju vaan kuluttaa suuri määrä sähköä. Erinomainen ratkaisu on koota induktiolämmitin omin käsin. Tämä on sekä kustannussäästöä että panosta perheen budjettiin. On olemassa monia yksinkertaisia ​​piirejä, joilla kelan voidaan koota itse.

Kaavioiden ymmärtämisen ja rakenteen oikean kokoamisen helpottamiseksi on hyödyllistä tarkastella sähkön historiaa. Lämmitysmenetelmät metallirakenteet sähkömagneettisia virtakeloja käytetään laajalti teollisuustuotanto kodinkoneet- kattilat, lämmittimet ja uunit. Osoittautuu, että voit tehdä toimivan ja kestävän induktiolämmittimen omin käsin.

Miten laitteet toimivat

Miten laitteet toimivat

Kuuluisa 1800-luvun brittitieteilijä Faraday vietti 9 vuotta tutkiessaan magneettiaaltojen muuttamista sähköksi. Vuonna 1931 lopulta tehtiin löytö, nimeltään sähkömagneettinen induktio. Kelan lankakäämi, jonka keskellä on magneettinen metallisydän, luo magneettikentän vaihtovirran alaisena. Pyörrevirtaukset lämmittävät ydintä.

Tärkeä vivahde - lämmitys tapahtuu, jos käämiä syöttävä vaihtovirta muuttaa kentän vektoria ja etumerkkiä korkeilla taajuuksilla.

Faradayn löytöä alettiin käyttää sekä teollisuudessa että kotitekoisten moottoreiden ja sähkölämmittimien valmistuksessa. Ensimmäinen pyörrekelaan perustuva sulatto avattiin vuonna 1928 Sheffieldissä. Myöhemmin saman periaatteen mukaan tehtaiden työpajoja lämmitettiin ja veden lämmitykseen metallipinnat asiantuntijat kokosivat kelan omin käsin.

Tuon ajan laitteen kaavio on voimassa edelleen. Klassinen esimerkki- induktiokattila, joka sisältää:

• metalli ydin;
• runko;
• lämpöeristys.

Kevyempi paino, koko ja suurempi hyötysuhde saavutetaan käyttämällä ohuita teräsputkia, jotka toimivat sydämen ytimenä. V keittiön laatat induktori on litistetty kela, joka sijaitsee keittotason lähellä.

Virtataajuuden kiihdyttämispiirin ominaisuudet ovat seuraavat:

• teollisuustaajuus 50 Hz ei sovellu kotitekoisille laitteille;
• induktorin suora yhteys verkkoon johtaa huminaan ja heikon lämmitykseen;
• tehokas lämmitys suoritetaan 10 kHz:n taajuudella.

Kokoaminen kaavioiden mukaan

Jokainen fysiikan lait tunteva henkilö voi koota induktiivisen lämmittimen omin käsin. Laitteen monimutkaisuus vaihtelee päällikön valmistautumisasteen ja kokemuksen mukaan.

On olemassa monia video-opetusohjelmia, joita voit seurata tehokkaan laitteen luomiseksi. On lähes aina tarpeen käyttää seuraavia peruskomponentteja:

• teräslanka, jonka halkaisija on 6-7 mm;
• kuparilanka;
• metalliverkko (langan pitämiseksi kotelon sisällä);
• sovittimet;
• rungon putket (muovi tai teräs);
• suurtaajuusmuuttaja.

Tämä riittää kokoamaan induktiokelan omin käsin, ja itse asiassa hän on sydämessä hetkellinen vedenlämmitin... Kun olet valmistellut tarvittavat elementit voit siirtyä suoraan laitteen valmistusprosessiin:

• leikkaa lanka 6-7 cm:n paloiksi;
• peitä putken sisäpuoli metalliverkolla ja täytä lanka yläosaan;
• sulje samalla tavalla putken aukko ulkopuolelta;
• kierrä kuparilankaa muovikoteloon vähintään 90 kertaa kelaa varten;
• aseta rakenne lämmitysjärjestelmään;
• käytä invertteriä kytkeäksesi kelan sähköön.

On suositeltavaa maadoittaa invertteri ja valmistaa pakkasnestettä tai vettä.

Käyttämällä samanlaista algoritmia voit helposti koota induktiokattilan, jota varten sinun tulee:

• leikata aihioita Teräsputki 25 x 45 mm seinämän ollessa enintään 2 mm;
• hitsaa ne yhteen yhdistämällä ne halkaisijaltaan pienemmillä toisiinsa;
• hitsaa rautakannet päihin ja poraa reikiä kierteitetyille haaraputkille;
• tee teline induktioliedelle hitsaamalla kaksi kulmaa toiselle puolelle;
• lisää liesi kiinnitä telineeseen kulmista ja liitä verkkovirtaan;
• lisää jäähdytysnestettä järjestelmään ja käynnistä lämmitys.

Monet induktorit toimivat enintään 2 - 2,5 kW teholla. Nämä lämmittimet on suunniteltu 20-25 m²:n huoneisiin. Jos generaattoria käytetään autohuollossa, voit liittää sen hitsauskoneeseen, mutta on tärkeää ottaa huomioon tietyt vivahteet:

• Vaaditaan vaihtovirtaa, ei tasavirtaa kuten invertteri. Hitsauskone täytyy tutkia kohdat, joissa jännitteellä ei ole suoraa suuntaa.
• Suuremman poikkileikkauksen omaavan langan kierrosten lukumäärä valitaan matemaattisella laskennalla.
• Työelementtien jäähdytys vaaditaan.

Kehittyneiden laitteiden luominen

HDTV-lämmitysasennuksen tekeminen omin käsin on vaikeampaa, mutta se on radioamatöörien alaista, koska sen keräämiseen tarvitset multivibraattoripiirin. Toimintaperiaate on samanlainen - käämin keskellä olevan metallitäyteaineen ja sen oman korkean magneettikentän vuorovaikutuksesta syntyvät pyörrevirrat lämmittävät pintaa.

HDTV-asennusten rakentaminen

Siitä lähtien jopa pieni koko käämit tuottavat noin 100 A virran, joiden kanssa on tarpeen kytkeä resonoiva kondensaattori induktiovedon tasapainottamiseksi. HDTV:n lämmittämiseen 12 V:lla on kahdenlaisia ​​työpiirejä:

• kytketty verkkovirtaan.

• kohdennettu sähkö;
• kytketty verkkovirtaan.

Ensimmäisessä tapauksessa mini HDTV -asennus voidaan koota tunnissa. Jopa 220 V verkon puuttuessa tällaista generaattoria voidaan käyttää missä tahansa, mutta auton akkujen läsnä ollessa virtalähteinä. Se ei tietenkään ole riittävän tehokas sulattamaan metallia, mutta se pystyy lämmittämään pienissä töissä vaadittuihin korkeisiin lämpötiloihin, esimerkiksi veitsien ja ruuvitalttien lämmittämiseen. sinisen väristä. Sen luomiseksi sinun on ostettava:

• kenttätransistorit BUZ11, IRFP460, IRFP240;
• auton akku alkaen 70 A / h;
• korkeajännitteiset kondensaattorit.

11 A:n virtalähde putoaa 6 A:iin lämmitysprosessin aikana metallivastuksen takia, mutta ylikuumenemisen välttämiseksi tarvitaan silti paksuja johtoja, jotka kestävät 11-12 A virran.

Toinen piiri induktiolämmitysasennukselle muovikoteloon on monimutkaisempi IR2153-ohjaimen perusteella, mutta on kätevämpää rakentaa resonanssi 100k-säätimellä sitä käyttämällä. Piiriä on ohjattava verkkosovittimen kautta, jonka jännite on 12 V. Teho-osa voidaan kytkeä suoraan pääverkkoon 220 V diodisillalla. Resonanssitaajuus on 30 kHz. Seuraavat tavarat vaaditaan:

• ferriittisydän 10 mm ja kuristin 20 kierrosta;
• kupariputki HDTV-kelana, jossa on 25 kierrosta tuurnaa kohti 5-8 cm;
• kondensaattorit 250 V.

Vortex-lämmittimet

Tehokkaampi asennus, joka pystyy lämmittämään pultit jopa keltainen väri, voidaan koota yksinkertaisella tavalla. Mutta käytön aikana lämmöntuotanto on melko suuri, joten on suositeltavaa asentaa patterit transistoreihin. Tarvitset myös rikastimen, jonka voi lainata minkä tahansa tietokoneen virtalähteestä, sekä seuraavat apumateriaalit:

• teräs ferromagneettinen lanka;
• kuparilanka 1,5 mm;
• kenttätransistorit ja diodit käänteisjännitteelle alkaen 500 V;
• Zener-diodit, joiden teho on 2-3 W, laskettuna 15 V:lle;
• yksinkertaiset vastukset.

Halutusta tuloksesta riippuen langan kelaus kuparipohjalle on 10-30 kierrosta. Seuraavaksi tulee piirin kokoaminen ja lämmittimen pohjakäämin valmistelu noin 7 kierrosta 1,5 mm kuparilankaa. Se kytkeytyy piiriin ja sitten sähköön.

Hitsaukseen ja kolmivaihemuuntajien käyttöön perehtyneet käsityöläiset voivat lisätä laitteen tehokkuutta entisestään vähentäen samalla painoa ja kokoa. Tätä varten sinun on hitsattava kahden putken pohjat, jotka toimivat sekä sydämenä että lämmittimenä, ja käämityksen jälkeen hitsaa kaksi suutinta runkoon jäähdytysnesteen syöttämisen ja poistamisen suorittamiseksi.

Kaavoihin keskittymällä voit nopeasti koota eri kapasiteetin keloja veden, metallien lämmittämiseen, talon lämmitykseen, autotalliin ja autohuoltoon. On myös tarpeen muistaa turvallisuussäännöt tämän tyyppisten lämmittimien tehokkaasta huollosta, koska jäähdytysneste vuotaa kotitekoinen laite voi päättyä tulipaloon.

On tietyt ehdot työn organisointi:

• induktiokattilan, seinien, sähkölaitteiden välisen etäisyyden tulee olla vähintään 40 cm, ja on parempi vetäytyä 1 m lattiasta ja katosta;
• painemittarin ja ilmanpoistolaitteen avulla poistoputken taakse on järjestetty turvajärjestelmä;
• käytä laitteita, mieluiten suljetuissa piireissä pakkokierto jäähdytysneste;
• voidaan käyttää muoviputkissa.

Induktiogeneraattoreiden itsekokoonpano on edullista, mutta ei ilmaista, koska tarvitset tarpeeksi komponentteja hyvä laatu... Jos henkilöllä ei ole erityistä tietoa ja kokemusta radiotekniikasta ja hitsauksesta, sinun ei pitäisi koota itsenäisesti lämmitintä suurelle alueelle, koska lämmitysteho ei ylitä 2,5 kW.

mutta itsekokoonpano induktoria voidaan pitää talon omistajan itsekoulutuksena ja ammatillisena kehittymisenä käytännössä. Voit aloittaa pienistä laitteista yksinkertaisia ​​kaavoja, ja koska toimintaperiaate monimutkaisemmissa laitteissa on sama, vain lisäelementtejä ja taajuusmuuttajat, niin se on helppo hallita vaiheittain ja melko budjettiin.

Yhteydessä