Hur man gör en induktionsvärmare med egna händer enligt schemat. Induktionsvärme, grundläggande principer och teknologier Induktionsvärmemodul för en högfrekvensmaskin

Induktionsvärmare arbetar enligt principen att "generera ström från magnetism". Ett växelmagnetiskt fält genereras i en speciell spole hög kraft, som genererar elektriska virvelströmmar i en sluten ledare.

En sluten ledare i induktionsspisar är metallfat, som värms upp av elektriska virvelströmmar. I allmänhet är principen för driften av sådana enheter inte komplicerad, och om du har lite kunskap i fysik och el kommer det inte att vara svårt att montera en induktionsvärmare med dina egna händer.

Följande enheter kan tillverkas oberoende:

1. Enheter för uppvärmning i värmepanna.
2. Miniugnar för smältning av metaller.
3. Plattor för att laga mat.

En induktionsspis med egna händer måste göras i enlighet med alla regler och föreskrifter för driften av dessa enheter. Om en elektromagnetisk strålning som är farlig för människor sänds ut utanför kroppen i sidled, är det strängt förbjudet att använda en sådan anordning.

Dessutom är en stor svårighet att designa en spis valet av material för hällens bas, som måste uppfylla följande krav:

1. Leder helst elektromagnetisk strålning.
2. Inte ledande.
3. Tål hög temperaturbelastning.

I hushållsinduktionshällar används dyr keramik när den görs hemma induktionshäll, hitta värdigt alternativ sådant material är ganska svårt. Därför bör du till att börja med designa något enklare, till exempel en induktionsugn för härdning av metaller.

Tillverkningsinstruktion

Ritningar

För att göra en ugn behöver du följande material och verktyg:

• löda;
• textolitbräda.
• mini borr.
• radioelement.
• kylpasta.
• kemiska reagenser för etsning av skivan.

Ytterligare material och deras egenskaper:

1. För att göra en spole, som kommer att avge det alternerande magnetfältet som är nödvändigt för uppvärmning, är det nödvändigt att förbereda en bit kopparrör med en diameter på 8 mm och en längd på 800 mm.
2. Kraftfulla krafttransistorerär den dyraste delen av en hemmagjord induktionsmaskin. För att installera frekvensgeneratorkretsen måste du förbereda 2 sådana element. För dessa ändamål är transistorer av följande märken lämpliga: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Vid tillverkningen av kretsen används 2 identiska av de listade fälteffekttransistorerna.
3. För tillverkning av en oscillerande krets du behöver keramiska kondensatorer med en kapacitet på 0,1 mF och en driftspänning på 1600 V. För att spolen ska bildas växelström hög effekt, 7 sådana kondensatorer krävs.
4. När du använder en sådan induktionsanordning, fälteffekttransistorer blir väldigt varma och om radiatorer gjorda av aluminiumlegering inte är anslutna till dem, kommer dessa element att misslyckas efter några sekunders drift med maximal effekt. Transistorerna bör placeras på kylflänsarna genom ett tunt lager av termisk pasta, annars blir effektiviteten för sådan kylning minimal.
5. Dioder som används i en induktionsvärmare måste vara ultrasnabba. Mest lämplig för denna krets, dioder: MUR-460; UF-4007; HENNE - 307.
6. Motstånd som används i krets 3: 10 kOhm med en effekt på 0,25 W - 2 st. och 440 ohm med en effekt på 2 watt. Zenerdioder: 2 st. med en driftspänning på 15 V. Effekten på zenerdioderna måste vara minst 2 W. Choken för anslutning till spolens strömterminaler används med induktion.
7. För att driva hela enheten behöver du en strömförsörjningsenhet med en kapacitet på upp till 500 watt. och spänning 12 - 40 V. Du kan driva den här enheten från ett bilbatteri, men du kommer inte att kunna få de högsta effektavläsningarna vid denna spänning.

Processen att tillverka en elektronisk generator och en spole i sig tar lite tid och utförs i följande sekvens:

1. Från kopparrör en spiral med en diameter på 4 cm görs. För att göra en spiral skruvar du ett kopparrör på en stång med plan yta med en diameter på 4 cm.Spiralen ska ha 7 varv, som inte ska röra. Monteringsringar är lödda till de två ändarna av röret för anslutning till transistorns radiatorer.
2. Det tryckta kretskortet är tillverkat enligt schemat. Om det är möjligt att leverera polypropenkondensatorer, kommer enheten att fungera mycket mer stabilt på grund av det faktum att sådana element har minimala förluster och stabil drift vid stora amplituder av spänningsfluktuationer. Kondensatorerna i kretsen är installerade parallellt och bildar en oscillerande krets med kopparspolen.
3. Uppvärmning av metall inträffar inuti spolen efter att kretsen är ansluten till en strömkälla eller batteri. Vid uppvärmning av metallen är det nödvändigt att se till att det inte finns någon kortslutning av fjäderlindningarna. Om den uppvärmda metallen vidrör 2 varv av spolen samtidigt, misslyckas transistorerna omedelbart.

Nyanser

1. När man genomför experiment på uppvärmning och härdning av metaller, inuti induktionsspolen kan temperaturen vara betydande och är 100 grader Celsius. Denna värmeeffekt kan användas för att värma hushållsvatten eller för att värma ett hem.
2. Värmekrets diskuterad ovan (Figur 3), vid maximal belastning kan ge strålning av magnetisk energi inuti spolen lika med 500 W. Denna kraft räcker inte för att värma en stor volym vatten, och konstruktionen av en induktionsspole med hög effekt kommer att kräva tillverkning av en krets där det kommer att vara nödvändigt att använda mycket dyra radioelement.
3. En budgetlösning för organisation av induktionsuppvärmning av vätska, är användningen av flera enheter som beskrivs ovan, arrangerade i serie. Samtidigt ska spiralerna ligga på samma linje och inte ha en gemensam metallledare.
4. Sombegagnat rör gjort av av rostfritt stål med en diameter på 20 mm. Flera induktionsspolar är "upptränade" på röret, så att värmeväxlaren är i mitten av batteriet och inte kommer i kontakt med dess spolar. Med samtidig påslagning av 4 sådana enheter kommer värmeeffekten att vara cirka 2 kW, vilket redan är tillräckligt för omedelbar uppvärmning av vätskan med en liten cirkulation av vatten, upp till värden som tillåter användning denna design i tillförseln av varmt vatten till ett litet hus.
5. Om man kombinerar sådana ett värmeelement med välisolerad tank, som kommer att vara placerad ovanför värmaren, då blir resultatet ett pannsystem där vätskan kommer att värmas inuti rostfritt rör, kommer uppvärmt vatten att stiga upp och en kallare vätska kommer att ta dess plats.
6. Om husets yta är betydande, då kan antalet induktionsspolar ökas till 10 stycken.
7. Effekten hos en sådan panna kan enkelt justeras. genom att stänga av eller slå på spiralerna. Ju fler sektioner som slås på samtidigt, desto mer blir effekten av värmeanordningen som fungerar på detta sätt.
8. För att driva en sådan modul behöver du en kraftfull strömförsörjning. Om en inverter-svetsmaskin finns tillgänglig likström, då är det möjligt att göra en spänningsomvandlare av den erforderliga effekten från den.
9. På grund av det faktum att systemet arbetar på en konstant elektrisk ström , som inte överstiger 40 V, driften av en sådan anordning är relativt säker, det viktigaste är att tillhandahålla ett säkringsblock i generatorns strömkrets, som i händelse av en kortslutning kommer att avaktivera systemet, och därmed utesluta risken för brand.
10. Således kan du organisera "gratis" uppvärmning av huset., förutsatt att den är installerad för att driva induktionsenheter uppladdningsbara batterier, som kommer att laddas av solens och vindens energi.
11. Batterier bör kombineras i sektioner om 2, seriekopplade. Som ett resultat kommer matningsspänningen med en sådan anslutning att vara minst 24 V., vilket kommer att säkerställa driften av pannan med hög effekt. Dessutom kommer en seriekoppling att minska strömmen i kretsen och öka batteritiden.

1. Drift av hemmagjorda induktionsvärmare, tillåter inte alltid att utesluta spridning av skadliga för människor elektromagnetisk strålning, därför bör induktionspannan installeras i lokaler för icke-bostäder och skärmad med galvaniserat stål.
2. Obligatoriskt vid arbete med el säkerhetsföreskrifterna måste följas och speciellt gäller detta AC-nätverk med en spänning på 220 V.
3. Som ett experiment kan göras kokplatta för att laga mat enligt schemat som anges i artikeln, men det rekommenderas inte att använda denna enhet konstant på grund av brister egentillverkade avskärmning denna apparat, på grund av detta är det möjligt för människokroppen att utsättas för skadlig elektromagnetisk strålning, vilket kan påverka hälsan negativt.

Apparater som värmer med el, inte gas, är säkra och bekväma. Dessa värmare producerar inte sot och dålig lukt men konsumera Ett stort antal elektricitet. En utmärkt lösning är att montera en induktionsvärmare med dina egna händer. Detta är både kostnadsbesparingar och ett bidrag till familjens budget. Det finns många enkla kretsar genom vilka en induktor kan monteras själv.

För att göra det lättare att förstå diagrammen och korrekt montera strukturen, kommer det att vara användbart att titta på elektricitetens historia. Uppvärmningsmetoder metallstrukturer elektromagnetiska strömspolar används ofta i industriell produktion hushållsprodukter- pannor, värmare och spisar. Det visar sig att du kan göra en fungerande och hållbar induktionsvärmare med dina egna händer.

Hur enheterna fungerar

Hur enheterna fungerar

Den berömda brittiska forskaren från 1800-talet, Faraday, tillbringade nio år med att forska för att omvandla magnetiska vågor till elektricitet. 1931 gjordes äntligen en upptäckt, kallad elektromagnetisk induktion. Trådlindningen av spolen, i vars centrum är en magnetisk metallkärna, skapar ett magnetfält under en växelström. Vortexflödena värmer kärnan.

En viktig nyans - uppvärmning kommer att inträffa om växelströmmen som förser spolen ändrar vektorn och tecknet för fältet vid höga frekvenser.

Faradays upptäckt började användas både inom industrin och vid tillverkning av hemmagjorda motorer och elektriska värmare. Det första smältverket baserat på en virvelinduktor öppnades 1928 i Sheffield. Senare, enligt samma princip, värmdes fabrikernas verkstäder och för uppvärmning av vatten, metallytor finsmakare monterade induktorn med sina egna händer.

Diagrammet för den tidens anordning är fortfarande giltigt idag. Klassiskt exempel- induktionspanna, som inkluderar:

• metall kärna;
• ram;
• värmeisolering.

Lättare vikt, storlek och högre effektivitet uppnås genom att använda tunna stålrör som fungerar som kärnan. V köksplattor induktorn är en tillplattad spole placerad nära hällen.

Funktionerna hos kretsen för att accelerera den nuvarande frekvensen är som följer:

• industriell frekvens på 50 Hz är inte lämplig för hemmagjorda enheter;
• direkt anslutning av induktorn till nätverket kommer att leda till brum och svag uppvärmning;
• effektiv uppvärmning utförs vid en frekvens av 10 kHz.

Montering enligt diagram

Varje person som är bekant med fysikens lagar kan montera en induktiv värmare med sina egna händer. Anordningens komplexitet kommer att variera beroende på graden av förberedelse och befälhavarens erfarenhet.

Det finns många videohandledningar som du kan följa för att skapa en effektiv enhet. Det är nästan alltid nödvändigt att använda följande grundläggande komponenter:

• ståltråd med en diameter på 6-7 mm;
• koppartråd för induktorn;
• metallnät (för att hålla tråden inuti höljet);
• adaptrar;
• rör för kroppen (plast eller stål);
• högfrekvensväxelriktare.

Detta kommer att räcka för att montera en induktionsspole med dina egna händer, och det är faktiskt hon som är i hjärtat snabbvattenberedare... Efter att ha förberett de nödvändiga elementen du kan gå direkt till tillverkningsprocessen för enheten:

• skär tråden i 6-7 cm bitar;
• täck insidan av röret med ett metallnät och fyll tråden till toppen;
• stäng på samma sätt röröppningen från utsidan;
• vind koppartråd på plasthöljet minst 90 gånger för spolen;
• sätt in strukturen i värmesystemet;
• använd en inverter för att ansluta spolen till el.

Det är tillrådligt att förjorda växelriktaren och förbereda frostskyddsmedel eller vatten.

Med en liknande algoritm kan du enkelt montera en induktionspanna, för vilken du bör:

• skär ämnen från stålrör 25 x 45 mm med en vägg som inte är tjockare än 2 mm;
• svetsa ihop dem, anslut dem med mindre diametrar till varandra;
• svetsa järnskydd till ändarna och borra hål för gängade grenrör;
• gör ett fäste för en induktionskamin genom att svetsa två hörn på ena sidan;
• Föra in kokplatta in i fästet från hörnen och anslut till elnätet;
• lägg till kylvätska i systemet och sätt på värmen.

Många induktorer arbetar med en effekt som inte är högre än 2 - 2,5 kW. Dessa värmare är designade för ett rum på 20 - 25 m². Om generatorn används i en biltjänst kan du koppla den till en svetsmaskin, men det är viktigt att ta hänsyn till vissa nyanser:

• AC krävs, inte DC som en växelriktare. Svetsmaskin kommer att behöva undersöka punkter där spänningen inte har någon direkt riktning.
• Antalet varv till en tråd med större tvärsnitt väljs genom matematisk beräkning.
• Kylning av arbetselement kommer att krävas.

Skapande av sofistikerade enheter

Det är svårare att göra en HDTV-värmeinstallation med dina egna händer, men detta är föremål för radioamatörer, för för att samla in det behöver du en multivibratorkrets. Funktionsprincipen är liknande - virvelströmmar som uppstår från interaktionen av metallfyllmedlet i mitten av spolen och dess eget höga magnetfält värmer ytan.

Konstruktion av HDTV-installationer

Sedan till och med liten storlek spolarna genererar en ström på cirka 100 A, tillsammans med dem kommer det att vara nödvändigt att ansluta en resonanskondensator för att balansera induktionsdraget. Det finns 2 typer av arbetskretsar för uppvärmning av HDTV vid 12V:

• ansluten till elnätet.

• riktad elektrisk;
• ansluten till elnätet.

I det första fallet kan en mini HDTV-installation monteras på en timme. Även i avsaknad av ett 220 V-nätverk kan en sådan generator användas var som helst, men i närvaro av bilbatterier som strömkällor. Naturligtvis är den inte tillräckligt kraftfull för att smälta metall, men den klarar att värma upp till de höga temperaturer som krävs för mindre arbeten, till exempel att värma knivar och skruvmejslar för att av blå färg. För att skapa den måste du köpa:

• fälteffekttransistorer BUZ11, IRFP460, IRFP240;
• bilbatteri från 70 A/h;
• högspänningskondensatorer.

Strömförsörjningsströmmen på 11 A under uppvärmning reduceras till 6 A på grund av metallens motstånd, men behovet av tjocka ledningar som tål en ström på 11-12 A behövs fortfarande för att undvika överhettning.

Den andra kretsen för en induktionsvärmeinstallation i ett plasthölje är mer komplex, baserad på IR2153-drivrutinen, men det är bekvämare att bygga en resonans med en 100k-regulator som använder den. Det är nödvändigt att styra kretsen genom en nätverksadapter med en spänning på 12 V. Strömsektionen kan anslutas direkt till huvudnätet på 220 V med hjälp av en diodbrygga. Resonansfrekvensen är 30 kHz. Följande artiklar krävs:

• ferritkärna 10 mm och choke 20 varv;
• kopparrör som HDTV-spole med 25 varv per dorn 5-8 cm;
• kondensatorer 250V.

Vortexvärmare

En kraftfullare installation som kan värma bultarna upp till gul färg, kan monteras på ett enkelt sätt. Men under drift kommer värmegenereringen att vara ganska stor, så det rekommenderas att installera radiatorer på transistorer. Du behöver också en choke, som kan lånas från strömförsörjningen på vilken dator som helst, och följande hjälpmaterial:

• ferromagnetisk ståltråd;
• koppartråd 1,5 mm;
• fälteffekttransistorer och dioder för backspänning från 500 V;
• Zenerdioder med en effekt på 2-3 W, beräknad för 15 V;
• enkla motstånd.

Beroende på det önskade resultatet är lindningen av tråden på en kopparbas 10 till 30 varv. Därefter kommer monteringen av kretsen och förberedelsen av basspolen för värmaren från cirka 7 varv av 1,5 mm koppartråd. Den ansluter till kretsen och sedan till elektriciteten.

Hantverkare som är bekanta med svetsning och drift av en trefastransformator kan ytterligare öka enhetens effektivitet samtidigt som de minskar vikt och storlek. För att göra detta måste du svetsa basen av två rör, som kommer att fungera som både en kärna och en värmare, och efter lindning, svetsa två munstycken i kroppen för att utföra tillförsel och avlägsnande av kylvätskan.

Med fokus på scheman kan du snabbt montera induktorer med olika kapaciteter för uppvärmning av vatten, metaller, uppvärmning av ett hus, garage och bilservice. Det är också nödvändigt att komma ihåg säkerhetsreglerna för effektiv service av värmare av denna typ, eftersom läckaget av kylvätskan från hemgjord enhet kan sluta i eld.

Det finns vissa villkor organisation av arbetet:

• avståndet mellan induktionspannan, väggar, elektriska apparater bör vara minst 40 cm, och det är bättre att dra sig tillbaka 1 m från golvet och taket;
• med hjälp av en tryckmätare och en ventilationsanordning tillhandahålls ett säkerhetssystem bakom utloppsröret;
• använda enheter, helst i slutna kretsar med påtvingad cirkulation kylvätska;
• kan användas i plaströrledningar.

Självmontering av induktionsgeneratorer är billigt, men inte gratis, eftersom du behöver tillräckligt med komponenter bra kvalitet... Om en person inte har speciell kunskap och erfarenhet av radioteknik och svetsning, bör du inte självständigt montera en värmare för ett stort område, eftersom värmeeffekten inte kommer att överstiga 2,5 kW.

men självmontering induktor kan betraktas som självutbildning och professionell utveckling av ägaren av huset i praktiken. Du kan börja med små apparater enkla scheman, och eftersom principen för drift i mer komplexa enheter är densamma, bara ytterligare element och frekvensomvandlare, då blir det lätt att bemästra det i etapper och ganska budget.

I kontakt med