Как сделать простой индукционный нагреватель
Индукционный нагреватель – это устройство, которое работает используя магнитные свойства металлов. Сделать его своими руками очень просто. Устройство будет полезно не только для изучения основ электротехники, но и в практических целях, например, для закалки деталей. После небольшой доработки можно использовать для сборки домашнего отеплителя.
Необходимые детали
Для сборки индукционного нагревателя нам потребуется:
- медная проволока диаметром 1-1,5 мм;
- 2 полевых транзистора IRF44N с радиаторами;
- набор конденсаторов, общей емкостью 2-2,5 мкф;
- по 2 резистора сопротивлениями 10 Ком и 470 Ом.
К деталям не предъявляется строгих требований. Вместо указанных можно использовать любые N-канальные полевики с аналогичной цоколевкой и ток не менее 10 А. Мощность рассеивания входных резисторов R3 и R4– 2 Вт, с разбросом по сопротивлению 100 – 620 Ом.
Схема индукционного нагревателя представлена ниже.
Процесс сборки индукционного нагревателя
Схема довольно проста, поэтому будем собирать ее навесным монтажом. Все элементы впоследствии закрепим на небольшом деревянном бруске.
Подготовим детали. Если под рукой не окажется резисторов нужных номиналов, можно соединить два последовательно.
Помните! При последовательном соединении резисторов, их мощность остается неизменной. Если вы заменяете R3 или R4 несколькими резисторами, убедитесь, что все детали имеют требуемую мощность рассеивания.
Изготовим индуктор. На гладкий стальной стержень диметром 70 мм, намотаем 3 витка медного провода, оставив с концов прямые отрезки под выводы. Нужно сделать две такие катушки.
Спаяем вместе два вывода катушек, которые образуют общую точку.
Для изготовления катушки индуктивности L1 нужен стержень тоньше, диаметром 20-25 мм.
Намотаем 10 витков провода. Для удобства монтажа сделаем так, чтобы выводы были расположены в противоположных направлениях.
Установим транзисторы на радиаторы, смазав внутреннюю часть корпуса термопастой.
Соберем конденсаторную батарею необходимой емкости, соединив их параллельно. В качестве проводников используем такой же медный провод, которым проводили намотку индуктора.
Отформуем выводы транзисторов: крайнюю левую ножку аккуратно изогнем влево, крайнюю правую – вперед.
Соединим центральные выводы транзисторов с конденсаторной батареей.
Соединим исток первого транзистора (крайний правый вывод) с истоком второго перемычкой. Оставим небольшой отрезок провода для дальнейшего монтажа.
Подпаяем резисторы согласно схеме.
С другой стороны конденсаторной батареи устанавливаем индуктор, средний вывод которого соединяем с катушкой индуктивности.
Установим клеммник питания. «Плюсовой» провод пойдет на свободный конец катушки индуктивности, «минус» соединяем с перемычкой между правыми ножками транзисторов.
Устройство готово к работе. Если поместить в катушку индуктора металлический предмет, он быстро нагреется. Сама же катушка нагреваться не будет.
Смотрите видео
применение, схемы, технические параметры – ZAVODRR
ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ И СРЕДНЕЧАСТОТНЫЕ ИНДУКЦИОННЫЕ НАГРЕВАТЕЛИ предназначены для индукционного нагрева металла. Высокочастотные индукционные нагреватели способны производить ТВЧ-закалку металла и укреплять его химические свойства. ZAVODRR производит обслуживание нагревателей, предлагает схемы их подключения к охлаждению и электричеству.
Содержание
- 1.Преимущества нагревателей
- 2.Применение нагревателей
- 2.1Таблица технических параметров
- 2.
- 3.Обслуживание нагревателей
Преимущества среднечастотных индукционных нагревателей
Высокочастотный нагревательЗа последние 10 лет технология индукционного нагрева значительно улучшилась. Появились новые модели установок и расширилась сфера их использования. Из новинок можно отметить следующие нагреватели: CX (50-120 кГц), ВЧ A/B (15-30 кГц), MFS A/B (0.5-10 кГц).
Преимущества среднечастотных индукционных нагревателей:
- ✓малый размер и вес;
- ✓высокая производительность;
- ✓низкое потребление электроэнергии;
- ✓выгодная цена в сравнении с европейскими аналогами.
Применение высокочастотных, среднечастотных индукционных нагревателей
СЧ, ВЧ индукционные нагреватели имеют схожий принцип действия с «трансформатором тока», они производят бесконтактный нагрев обрабатываемых деталей.
Среднечастотные и высокочастотные и индукционные нагреватели применяются в широкой сфере промышленности.
- 1. пайка, сварка металла: для увеличения производительности мы поможем спроектировать и изготовить различные виды индукторов;
- 2. поверхностная закалка: нагрев может происходит сразу с четырех сторон, поверхность деталей нагревается до определенной температуры за считанные секунды;
- 3. горячая ковка, штамповка металла: нагрев только нужной части детали;
- 4. плавка чёрных и цветных металлов: нагрев до высокой температуры и плавка металлов за 30–50 минут.
Таблица технических параметров
| Модель | Беcтрансформ. | Тип с раздельным выходным трансформатором | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ВЧ–40A | ВЧ–50A | ВЧ–65A | ВЧ–80A | ВЧ–100A | ВЧ–120A | ВЧ–160A | ВЧ–200A | ||
| Входное напряжение | 3х380 V / 50-60 Hz | ||||||||
| Входной ток, А | 36 | 60 | 76 | 100 | 125 | 155 | 200 | 250 | 305 |
| Рабочая частота | 15-30 кГц | ||||||||
| Выходная мощность, кВт | 25 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 120 | 160 | 200 |
| Таймер времени | 0. 1-99 секунд | ||||||||
| Рабочий цикл | 100% | ||||||||
| Коэфф. мощности | ≥ 95% | ||||||||
| Давление воды | 0.2-0.3 МП | ||||||||
| Проток воды, м3/ч | 0.6-1.5 | 2-4 | 5-6 | ||||||
| Размеры, мм | 650x400x530 | 760x420x1030 | 810x470x1230 | ||||||
| Вес, кг | 70 | 75 | 80 | 103 | 108 | 113 | 120 | ||
| Трансформатор, мм | ——- | 555х380х480 | 755x380x480 | ||||||
| Вес трансформатора, кг | ——- | 65 | 71 | 77 | 84 | 90 | 95 | ||
Схема подключения (охлаждение и электричество)
1.
Подключение ВЧ бестрансформаторного типа.
2. Подключение ВЧ с трансформатором.
3. Кабель питания и выключатель.
Поскольку оборудование имеет небольшие размеры, то выключатель основной в корпусе не предназначен. Покупатель сам устанавливает автоматический выключатель и подготавливает медный кабель.
| Модель | Автоматический выключатель, А (3Р) | Сечение питающего медного кабеля, мм2 |
|---|---|---|
| ВЧ – 25A | ≥ 60 | ≥ 6 |
| ВЧ – 40A | ≥ 100 | ≥ 10 |
| ВЧ – 50A | ≥ 16 | |
| ВЧ – 65A | ≥ 150 | ≥ 25 |
| ВЧ – 80A | ≥ 200 | ≥ 35 |
| ВЧ – 100A | ≥ 250 | ≥ 50 |
| ВЧ – 120A | ||
| ВЧ – 160A | ≥ 300 | ≥ 70 |
4.
Водяное охлаждение необходимо для гарантии нормальной работы генератора. На входе воды в насос необходимо установить фильтр воды, выбирайте градирни по выходной мощности. Охлаждающая вода должна быть дистиллированной, контур водяного охлаждения – закрытым, чтобы избежать попадания пыли и грязи. Температура воды должна быть ниже, чем 40 ℃.
| Модель | Тип водяного насоса (температура воды ≤ 40℃) |
|---|---|
| ВЧ – 25A – 40A | Высота подачи ≥ 20 м, объем воды ≥ 3 м3/ч |
| ВЧ – 50A – 100A | Высота подачи ≥ 30 м, объем воды ≥ 6 м3/ч |
| ВЧ – 120A – 160A | Высота подачи ≥ 40 м, объем воды ≥ 10 м3/ч |
Обслуживание высокочастотных, среднечастотных индукционных нагревателей
1. Защищайте среднечастотные индукционные нагреватели от пыли, воды, масла, и т.
2. Избегайте работы высокочастотного индукционного нагревателя в непрерывном режиме длительное время при высокой температуре охлаждающей воды, это может увеличить нагревание воды, известковый налет, и, как результат, оборудование и индуктор могут быстрее выйти из строя. Охлаждающая вода должна быть чистой, без примесей, температура
Большинство покупателей используют жёсткую воду в качестве охлаждающего теплоносителя и установки-градирни с напольным циркуляционным резервуаром для воды, таким образом, в градирнях бак с циркулирующей водой открыт, велика возможность попадания пыли и мути и, как следствие, больше вероятность засоров в трубах и охлаждаемых шлангах. Учитывая такую ситуацию, мы рекомендуем менять охлаждающую воду каждые 2 недели и одновременно очищать градирни и бак для воды.
3. При замене индукторов (или если не меняли индуктор долгое время), пожалуйста, полируйте разъём индуктора и трансформатора, чтобы была гарантия плотного и качественного электрического соединения.
4. Автоматический выключатель, находящийся на задней панели высокочастотного нагревателя, не следует использовать в качестве основного выключателя питания (на оборудовании разделённого типа автоматические выключатели отсутствуют).
5. По окончании каждой рабочей смены, пожалуйста, сливайте из труб среднечастотных нагревателей охлаждающую воду, чтобы избежать возникновения влаги внутри оборудования и выхода его из строя.
6. Убедитесь в том, что преобразователь и выходной трансформатор оборудования имеют качественное соединение корпусов с заземляющей шиной, чтобы обеспечить безопасную работу оператора.
7. Если нагреватели не использовалось длительное время, пожалуйста, откройте корпус и продуйте сжатым тёплым воздухом, избавьтесь от пыли и влаги, проверьте все силовые токовые соединения и только после этого Вы можете использовать оборудование.
Индукционный нагрев III. с IGBT
Индукционный нагрев III. с БТИЗ Принцип индукционного нагрева прост. Катушка генерирует высокочастотное магнитное поле и металлический предмет в середине
катушка индуцирует вихревые токи, которые ее нагревают. Параллельно с катушкой подключена резонансная емкость для ее компенсации.
индуктивный характер. Резонансный контур (катушка-конденсатор) должен работать на своей резонансной частоте. Ток возбуждения намного меньше
больше силы тока, протекающего через катушку. Схема работает как «двойной полумост» с четырьмя IGBT STGW30NC60W, управляемыми с помощью
схема IR2153. Двойной полумост способен обеспечить ту же мощность, что и полный мост, но драйвер затвора проще. Большой двойной диод
STTh300L06TV1 (2x 120A) работает как встречно-параллельные диоды. Диодов гораздо меньшего размера (30А) будет достаточно. Если вы используете IGBT со встроенным
диоды (например, STGW30NC60WD), их можно не использовать.
Рабочая катушка изготовлена из проволоки диаметром 3,3 мм. Лучше бы медную трубку, которую можно подключить к водяному охлаждению.
Катушка имеет
6 витков, диаметр 24 мм и высота 23 мм. Катушка после длительной работы нагревается. Резонансный конденсатор изготовлен из
23 шт. малогабаритных конденсаторов общей емкостью 2u3. В конструкции можно использовать конденсаторы 100нФ (~275В MKP полипропиленовые и
класс Х2). Они не предназначены для таких целей, но могут быть использованы. Резонансная частота 160 кГц. Рекомендуется
использовать фильтр электромагнитных помех. Вариак можно заменить плавным пуском. я рекомендую использовать
ограничитель тока, включенный последовательно с сетью (например, обогреватели, галогенные лампы, около 1кВт) при первом включении. Предупреждение! Схема индукционного нагрева электрически подключена к сети и находится под опасным для жизни напряжением! Используйте потенциометр с пластиковым валом.
Высокочастотное электромагнитное поле может быть вредным и может повредить электронные устройства и носители информации.
Цепь вызывает значительные электромагнитные помехи.
Это может привести к поражению электрическим током, ожогам или возгоранию.
Все, что вы делаете на свой страх и риск. Я не несу ответственности за любой ваш вред.
Принципиальная схема индукционного нагревателя на БТИЗ.
Резонансный контур индукционного нагрева
рабочий индукционный нагреватель
двойственность 🙂
Двойной полумост
Двойной полумост и электролитический конденсатор
Элита 2200у/500В РИФА
Зеленый L1 и белый изолирующий трансформатор
Деталь высокочастотного изолирующего трансформатора
Видео — Плавка стального винта
Видео — Плавление стального винта 2
Видео — обогрев разных объектов
дом
DIY Индукционный нагреватель с катушкой Frrite Core
Электрический проводник, например железный сосуд, помещенный в переменный магнитный поток, быстро нагревается за счет наведенного вихревого тока, вызванного электромагнитной индукцией
Детали
Принцип индукционного нагрева заключается в следующем: электрический проводник, такой как железный контейнер, помещенный в переменный магнитный поток, быстро нагревается за счет наведенного вихревого тока, вызванного электромагнитной индукцией, и гистерезисной потери тепла, которая создается вибрацией и трением каждой молекулы в магнитный материал под действием переменного магнитного потока.
Недавно в рекомендованном видео на YouTube я заметил заголовок, который примерно звучал как «Индукционный нагреватель без катушки», и я мельком взглянул на него, так что это было такое устройство, в котором используется катушка с ферритовым сердечником вместо катушки.
воздушная катушка. Идея действительно оригинальная и новая, поэтому я решил сделать такой нагреватель и сравнить его с индукционным нагревателем с плоской спиралью, представленным в одном из моих предыдущих видео.
Устройство полностью идентично ранее упомянутому и использует электрическую схему, называемую драйвером Mazzilli ZVS, которая представляет собой модифицированную версию осциллятора Ройера. Он состоит из двух или четырех транзисторов Power MOSFET, установленных на больших радиаторах с вентиляторами для охлаждения. В моем случае мосфет SW3205. Также очень важной частью является емкостная батарея, состоящая из нескольких конденсаторов, соединенных параллельно. В данном конкретном случае это шесть качественных конденсаторов MKP емкостью 1 мкФ каждый и напряжением 400В. Две тороидальные катушки служат для ограничения тока.
В этом случае катушка намотана на открытый ферритовый сердечник. Сердечник взят от высоковольтного трансформатора от старого телевизора. Я буду использовать нагреватель для нагрева воды, поэтому железную чашу с водой нужно поставить над ферритовым сердечником.
Если мы хотим, чтобы цепь колебалась с той же частотой, что и ранее упомянутые устройства, количество витков должно быть меньше, чем у воздушного сердечника, потому что магнитная проницаемость ферритового сердечника намного выше, чем у воздуха. Устройство питается от блока питания 12 В от старого сервера-компьютера. Блок питания должен обеспечивать ток не менее 20 ампер.
06.2022 в 07:41