Схемы индукционных нагревателей: Как сделать индукционный нагреватель своими руками по схеме?

Содержание

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
    • 2.2Схема подключения охлаждения и электричества
  • 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. Установки имеют отличную производительность и используются при следующих операциях нагрева:

  • 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–25A 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 0.6-1.5 2-4 5-6
Размеры, мм 650x400x530 760x420x1030 810x470x1230
Вес, кг 70 75 80 85 103 108 113 120
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. Подключение системы водяного охлаждения.

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 м
3
ВЧ – 50A – 100A Высота подачи ≥ 30 м, объем воды ≥ 6 м3
ВЧ – 120A – 160A Высота подачи ≥ 40 м, объем воды ≥ 10 м3

Обслуживание высокочастотных, среднечастотных индукционных нагревателей

1. Защищайте среднечастотные индукционные нагреватели от пыли, воды, масла, и т.д.; избегайте загрязнения печатных плат и разъёмов оборудования. Каждые 3-6 мес, пожалуйста, откройте корпус оборудования и проведите продувку и чистку компонентов от пыли и загрязнений.

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. Добавьте сетчатый фильтр на выходе с градирни и регулярно очищайте его.

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 нагреватель Low ZVS 12-48 В 20 A

Добрый день, уважаемые читатели. Сегодня рассмотрим необычный предмет — индукционный нагреватель мощностью до 1 кВт.

Несмотря на специфичность этого предмета, обзоры на слабенькие подобные нагреватели мелькали на сайте:
Вот и еще вот.
Обозреваемый нагреватель имеет мощность на порядок большую и его хоть как то можно применить для практических целей, а не для опытов по физике.

Не буду останавливать на теории индукционного нагрева (подробно изложено на вики)
Для тестов изделия нам нужно учесть две основные особенности:

  • Нагрев происходит только у токопроводящих магнитных материалов.
  • Нагрев происходит в поверхностных слоях.

Промышленные установки закалки ТВЧ имеют приличные габариты, вот, например, наша на заводе:

Закалка зубчатого колеса:

Китайский же кит отлично поместится на верстаке или рабочем столе, а делать будет то же самое, конечно с меньшей мощностью и размерами закаливаемых заготовок.
Где его можно применить практически:

  • Закалка инструмента
  • Бесконтактный нагрев
  • Ювелирка, переплавка

Перейдем непосредственно к предмету обзора.
Доставка была ТК с отслеживаемым треком.

Упаковка

Кит нагревателя упакован в плотную картонную коробку:

Плата в антистатическом пакете, индуктор был обернут в пупырчатую пленку:

Кит индукционного нагревателя состоит из двух частей:

  • Медный индуктор
  • Плата генератора

Для использования нагревателя нужно добавить блок питания 12-48 В до 20 А и желательно водяное охлаждение индуктора.

Рассмотрим индуктор:

Похож на кипятильник или змеевик самогонного аппарата, но в данном случае это катушка. 7 витков 6 мм медной трубки.
Внутренний диаметр (куда вносится заготовка) — 46 мм.
Длина намотки 54 мм.
Водяное охлаждение так и просится:

А вот такого размера индуктор в индукционной печи для плавки:

Плата генератора:

Размеры платы: 100х100 мм, есть 4 отверстия диаметром 4 мм для стоек или крепления в корпус. На клеммах подачи напряжения питания обозначен только «-«. Есть зеленый светодиод — индикатор работы.
Снизу:

флюс смывать ленятся.

Примерная схема подобных устройств:

Это двухтактный полумостовой преобразователь в автогенераторном режиме.

С боков платы:

Стойки индуктора латунные шестигранники 6 мм по 3 шт, но сверху хиленькая скоба. Максимальный ток указан 20 А.
Радиаторы мосфетов:

Китайцы такие китайцы, плата выходит за радиаторы на добрый сантиметр, это будет мешать нормальному их обдуву.
Мосфеты IRFP260N в корпусе TO-247AC:

Конденсаторы 0,33 мкф 600 VAC 50 кГц:

На работе электрики помогли составить схему именно этой платы (я далек от этого) и заодно промоделировали частоту генератора:

Осциллограмма генератора:

теоретическая частота 90 кГц.

Теперь перейдем к практической части:
Для удобства подключения индуктора его выводы нужно согнуть, я использовал трубогиб, но все равно плохо получилось, стенки тонкие:

Получилось так:

некоторые в отзывах выводят индуктор на бок, но мне показалось так удобней.

Я когда выбирал нагреватель, рассчитывал на свой БП wanptek KPS305D 30 В 5 А, но он отказался работать с нагревателем, уходит в защиту и скидывает напряжение с 12 до 5 В:

Почему кстати?

Пришлось воспользоваться БП от ноутбука 19 В 4,7 А.
Ток на холостом режиме:

Напряжение на индукторе:

Ток при нагреве сверла:

Частота работы генератора:

Близка к расчетной.
Так как при работе индуктор быстро разогревается (от нагреваемой детали больше всего), опыты я проводил при проточном водном охлаждении:

организовать его просто, две трубки одна к крану с холодной водой, вторая в раковину в слив. Главное разместить надежно, весит плата с индуктором почти полкило.
Опыты:
Классическая проверка на гвозде))

Подкалил китайский зенкер:

на разогрев ушло пару минут, все таки тока 4 А маловато.
Олово с припоем плавится не захотело:

Мелкие сверла разогреваются за минуту:

Извращение с народным кухонным термометром:

Узнать температуру стали для закалки можно по цвету или измерить бесконтактным способом:

Доработка кита нагревателя из отзывов:

  • Для плавки в тигле логично упрятать индуктор в изолятор.
  • Обдув большим вентилятором платы.
  • Усиленные медные прижимные пластины для выводов индуктора.

Это напрашивается при постоянной работе с нагревателем.

Так как получить максимум возможностей от своего БП я не смог, поехал к другу — у него есть техника посерьезней:

24 В и 24 А.
Пробуем на фрезе 6 мм:

Ток холостой 4 А. Ток рабочий около 10 А, нагревается быстро.

А теперь задача посложнее — плавка алюминия (660 С):

так не заработало, там виток, втулка полая.
В стальном тигле дело пошло (на 15 А):

но лопнула керамическая пластинка. Индуктор обувается вентилятором 120 мм, температура его не выше 50 С. Мосфеты примерно так же.
Подложили под тигель керамический патрон:

За 4 минуты алюминиевая втулка толщиной с палец размякла (ток при этом 12 А).


Остывший расплав:

При должном оснащении, этому нагревателю по силам и плавка легкоплавких металлов. Главное иметь мощный блок питания.

Есть купон SJZVS снижающий цену до $27.99 (до 30 августа).

Спасибо за просмотр. Удачных покупок!

Товар для написания обзора предоставлен магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

[PDF] Новая схема адаптивного управления для системы индукционного нагрева

  • title={Новая схема адаптивного управления для системы индукционного нагрева}, автор = {Мхамед Хелаими и Джилали Беньюсеф, Рашид Талеб и Башир Бельмадани}, journal={Исследования в области информатики и управления}, год = {2015}, объем = {24} }
    • М. Хелаими, Д. Беньюсеф, Б. Белмадани
    • Опубликовано 15 июня 2015 г.
    • Инженерное дело
    • Исследования в области информатики и управления

    В данной статье предлагается разработка новой схемы адаптивного управления мощностью для полномостового последовательно-параллельного резонансного инвертора со стратегией управления AVC. Эта схема используется для управления процессом нагрева путем регулировки выходной мощности инвертора независимо от нагрузки и изменений в сети. В этом методе используются два независимых контура управления: контур управления мощностью и контур управления частотой (PLL). В первом используется адаптивный ПИД-регулятор с параллельной структурой, чтобы заставить выходную мощность… 

    Просмотр через Publisher

    sic.ici.ro

    Моделирование и анализ переходных характеристик системы индукционного нагрева с учетом частотно-зависимой индуктивной нагрузки

    Процесс моделирования и анализ переходных характеристик системы индукционного нагрева (IHS) с учетом частотно-зависимая индуктивная нагрузка обеспечивает надежный метод прогнозирования энергоэффективности на ранних стадиях проектирования.

    ПОКАЗЫВАЮТСЯ 1-10 ИЗ 21 ССЫЛОК

    СОРТИРОВАТЬ ПОРелевантностьНаиболее влиятельные статьиНовости

    Усовершенствованный PIλ-контроллер для систем индукционного нагрева с резонансным инвертором при изменениях нагрузки и сети управление резонансным инвертором LLC, подходящим для приложений индукционного нагрева, и показывает, что улучшенный ПИ-регулятор демонстрирует гораздо лучшее поведение.

    A Частотно-адаптивный контроллер для источника питания индукционного нагрева

    Проведено моделирование в MATLAB, результат которого показывает, что предложенный в данной статье метод управления имеет лучшую производительность, чем традиционные.

    Алгоритм адаптивного управления резонансным инвертором для бытового индукционного нагрева полумостовой серии

    Работа бытовых индукционных плит основана на резонансном инверторе, подающем токи средней частоты (20-100 кГц) на индуктор, который нагревает Сковорода. Переменная нагрузка, присущая…

    Регулятор частотного асимметричного подавления напряжения последовательных резонансных инверторов в бытовой индукционной плите Мостовой инвертор для дома…

    Улучшенный резонансный инвертор $LLC$ для приложений индукционного нагрева с асимметричным управлением меньшая индуктивность и встроенная защита от короткого замыкания в случае короткого замыкания в индукционной катушке или из-за насыщения трансформатора.

    Контрольный анализ высокочастотного резонансного инвертора для применения индукционного приготовления пищи

    • .. C.P.Roy
    • Engineering

    • 2015

    Стабильность трех возможных контролей с закрытием серии резонанто заявление. В конечном счете, в этой работе предлагается единая технология управления с обратной связью…

    Однофазный индукционный нагреватель с источником тока с повышенной эффективностью и размером корпуса

    • A. Namadmalan, J. Moghani
    • Engineering

    • 2013

    В данной статье представлен модифицированный параллельный резонансный двухтактный инвертор с источником тока (CSPRPI) для однофазных приложений индукционного нагрева. Одна из наиболее важных проблем, связанных с током…

    A Ссылка на модель Адаптивное ПИД-управление для ступени микропозиционирования с электромагнитным управлением

    • 肖舜立, 李杨民, 刘金国
    • Engineering

    • 2012

    В этой статье представлена ​​эталонная модель адаптивного ПИД-регулятора для управления новой ступенью микропозиционирования XY на основе изгибов, приводимой в действие электромагнитными приводами. Этап специально…

    Проектирование децентрализованного ПИ-регулятора с использованием эталонной модели адаптивного управления для процесса с четырьмя резервуарами

    • Д. А. Виюла, Н. Девараджан
    • Инженерное дело

    • 2014
    • 7 90 между входными переменными и выходными переменными. В этой статье представлен подход к разработке автоматически настраиваемых децентрализованных PI…

      Адаптивное управление приготовлением на медленном огне для бытовых индукционных плит

      В этом документе преследуется двоякая цель. Во-первых, мы стремимся исследовать потенциал наблюдателей сброса (ReOs), применяемых для управления процессом. Во-вторых, мы стремимся преодолеть существующие ограничения производительности…

      Моделирование схем управления мощностью в индукционных варочных устройствах

      • Беато, Алессио
      • ;
      • Конти, Массимо
      • ;
      • Туркетти, Клаудио
      • ;
      • Орсиони, Симоне
      Аннотация

      В последние годы, благодаря значительным достижениям в области силовых полупроводниковых приборов и электронных систем управления, стало возможным применять метод индукционного нагрева для бытового использования. Для достижения мощности питания, необходимой для этих устройств, используются высокочастотные резонансные инверторы: резонансный преобразователь с принудительной коммутацией, полумостовой серии, хорошо подходит для индукционного приготовления пищи, поскольку он предлагает соответствующий баланс между сложностью и производительностью. Контроль мощности является ключевой проблемой для создания эффективных и надежных продуктов. В данной статье описываются и сравниваются четыре схемы управления мощностью, примененные к полумостовому последовательному резонансному инвертору. Частотно-импульсная модуляция является наиболее распространенной схемой управления: согласно этой стратегии выходная мощность регулируется путем изменения частоты переключения схемы инвертора. Другими рассматриваемыми методами, первоначально разработанными для промышленных применений индукционного нагрева, являются: амплитудно-импульсная модуляция, асимметричная скважность и модуляция плотности импульсов, которые соответственно основаны на изменении амплитуды входного напряжения питания, на изменении скважности сигналов переключения. и от изменения количества импульсов переключения. Каждое описание снабжено подробным математическим анализом; аналитическая модель, построенная для моделирования топологии цепи, реализована в среде Matlab для получения установившихся значений и форм сигналов токов и напряжений.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *