Calentador de inducción hecho a mano con sus propias manos. El calentador de inducción más simple con sus propias manos. Hay ciertas condiciones para organizar el trabajo.

Aquí está el proyecto del calentador de inducción de metales del diseño más simple, se ensamblan de acuerdo con el esquema multivibrador y, a menudo, actúa como el primer calentador, lo que hace que los aficionados a los aficionados.

Principio de la instalación de TWF

La bobina crea un campo magnético de alta frecuencia, y en el objeto metálico en el centro de la bobina hay corrientes de vórtice que lo calentarán. Incluso las bobinas pequeñas oscilan una corriente de aproximadamente 100 a, por lo que en paralelo con la bobina, el contenedor resonante está conectado, lo que compensa su naturaleza de inducción. El esquema de la bobina del condensador debe trabajar en su frecuencia resonante.

Svchi bobina casera

Diagrama de circuito eléctrico

Esquema de calentador de inducción de 12V.

Aquí está el esquema original del generador de calentadores de inducción, y debajo de ella es una opción ligeramente cambiada, según la cual se recolectó el diseño de la instalación de Mini-TV. No hay ninguna deficiencia aquí: comprar solo los transistores de campo deberán usar BUZ11, IRFP240, IRFP250 o IRFP460. Los condensadores especiales de alto voltaje, y los alimentos serán de una batería de automóvil 70 A / H, será muy buena para mantener la corriente.

El proyecto fue sorprendentemente exitoso, todo funcionó, aunque se recogió "en la rodilla" durante una hora. Especialmente satisfecho de que la red de 220 v - las baterías automáticas le permitan alimentarlo al menos en el campo (por cierto, ¿puede hacer un microondas de senderismo de él?). Puede experimentar en la dirección para reducir la tensión de suministro a 4-8 en la batería de litio (para la miniaturización) mientras se mantiene una buena eficiencia de calentamiento. Los objetos metálicos masivos, por supuesto, no podrán derretirse, pero para un trabajo menor irá.

El consumo actual de la fuente de alimentación 11 a, pero después de calentarlo, baja a aproximadamente 7 a, ya que la resistencia del metal cuando se calienta se ha aumentado notablemente. Y no se olvide de usar cables gruesos, capaz de soportar más de 10 y actuales, de lo contrario, los cables estarán calientes al trabajar.

Destornillador de calefacción a azul TVCH

Cuchillo de calefacción TVCH

Opción de segundo esquema - con red

Para que sea más conveniente configurar la resonancia, puede recopilar un esquema más avanzado con el controlador IR2153. La frecuencia de operación está ajustada por el regulador 100k en la resonancia. Las frecuencias se pueden controlar en el intervalo de aproximadamente 20 a 200 kHz. El circuito de control necesita un voltaje auxiliar de 12-15V del adaptador de red, y la parte de potencia a través del puente de diodos se puede conectar directamente a la red 220 V. El estrangulador tiene aproximadamente 20 vueltas de 1,5 mm en un núcleo de ferrita de 8 × 10 mm.

El diagrama del calentador de inducción de la red 220V.

La bobina de trabajo de TFC debe estar hecha de alambre grueso o mejor tubo de cobre, y tiene aproximadamente 10-30 giros en el mandril de 3-10 cm. Capacitores 6 x 330n 250V. Y luego, y el otro después de un tiempo se calienta. La frecuencia resonante es de unos 30 kHz. Esta instalación casera de calefacción por inducción se recoge en una caja de plástico y ha estado trabajando durante más de un año.

Las calderas de calentamiento de inducción son dispositivos que difieren una eficiencia muy alta. Nos permiten reducir significativamente el costo de la electricidad en comparación con los dispositivos tradicionales equipados con Tanni.

Los modelos de producción industrial son caros. Sin embargo, para hacer un calentador de inducción con sus propias manos podrá cualquier maestro casero que posee un sencillo conjunto de herramientas. Para ayudar, ofrecemos una descripción detallada del principio de operación y ensamblando un calentador efectivo.

La calefacción por inducción no es posible sin el uso de tres elementos principales:

inductor;
generador;
elemento de calefacción.

El inductor es una bobina, generalmente hecha de alambre de cobre, con su ayuda generar un campo magnético. El generador de CA se usa para obtener un flujo de alta frecuencia desde una corriente estándar de suministro de energía doméstica con una frecuencia de 50 Hz.

Como elemento de calefacción, se usa un objeto metálico, capaz de absorber la energía térmica bajo la influencia del campo magnético. Si conecta correctamente estos elementos, puede obtener un dispositivo de alto rendimiento que sea perfecto para calentar el refrigerante líquido y.

Usando el generador, la corriente eléctrica con las características necesarias se alimenta al inductor, es decir, en una bobina de cobre. Al pasarlo, el flujo de partículas cargadas forma un campo magnético.

El principio de funcionamiento de los calentadores de inducción se basa en la aparición de electrotocks dentro de los conductores que aparecen bajo la influencia de los campos magnéticos.

La función de campo es que tiene la capacidad de las altas frecuencias para cambiar la dirección de las ondas electromagnéticas. Si pone algún objeto de metal en este campo, comenzará a calentarse sin contacto directo con el inductor bajo la influencia de las corrientes de vórtice creadas.

La corriente eléctrica de alta frecuencia proveniente del inversor a la bobina de inducción crea un campo magnético con una onda magnética de vector constantemente cambiante. El metal colocado en este campo se calienta rápidamente.

La ausencia de contacto le permite realizar la pérdida de energía al pasar de una especie a otro insignificante que y se explica la mayor eficiencia de las calderas de inducción.

Para calentar el agua para el circuito de calefacción, es suficiente para garantizar su contacto con el calentador de metal. A menudo, se utiliza un tubo de metal como el elemento de calentamiento a través del cual se pasa simplemente el flujo de agua. El agua solo enfría el calentador, lo que aumenta significativamente su vida útil.

La electromagnet del dispositivo de inducción se obtiene al devolviendo el cable alrededor del núcleo de Ferromagnet. La bobina de inducción resultante se calienta y transmite calor al cuerpo calentado o que fluye cerca del refrigerante a través del intercambiador de calor

Ventajas y desventajas del dispositivo.

"Plusas" en el calentador de inducción Vortex, un gran conjunto. Es un simple esquema de toma de autoservicio, mayor confiabilidad, alta eficiencia, costos de electricidad relativamente bajos, larga vida útil, una pequeña probabilidad de averías y similares.

La productividad del dispositivo puede ser significativa, los agregados de este tipo se utilizan con éxito en la industria metalúrgica. Mediante la velocidad de calentar el refrigerante del dispositivo de este tipo compite con confianza con las calderas eléctricas tradicionales, la temperatura del agua en el sistema alcanza rápidamente el nivel requerido.

Durante el funcionamiento de la caldera de inducción, el calentador se veía ligeramente. Esta vibración sacude una cal precipita de las paredes de la tubería de metal y otras posibles contaminación, por lo que este dispositivo necesita un dispositivo tan extremadamente raro. Por supuesto, el sistema de calefacción debe estar protegido de estos contaminantes utilizando un filtro mecánico.

La bobina de inducción calienta el metal (tubería o rebanadas de alambre) colocada dentro de ella utilizando corrientes de vórtice de alta frecuencia, no se requiere contacto

El contacto permanente con agua minimiza y la probabilidad de quemar el calentador, que es un problema bastante frecuente para las calderas tradicionales con bronceado. A pesar de la vibración, la caldera funciona únicamente en silencio, no necesitará aislamiento adicional de ruido en el sitio de instalación del dispositivo.

Incluso las calderas de inducción son buenas en las que casi nunca continúan, a menos que la instalación del sistema se realice correctamente. Esta es una calidad muy valiosa para, ya que elimina o reduce significativamente la probabilidad de situaciones peligrosas.

La ausencia de fugas se debe a un método sin contacto para transmitir energía térmica al calentador. El portador de calor con la ayuda de la tecnología descrita anteriormente, puede calentarse casi al estado en forma de vapor.

Esto proporciona suficiente convección térmica para estimular el movimiento efectivo del refrigerante por tuberías. En la mayoría de los casos, el sistema de calefacción no tiene que equipar la bomba de circulación, aunque todo depende de las características y el esquema de un sistema de calefacción específico.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Rodillo # 1. Descripción general de los principios de calentamiento por inducción:

Rodillo # 2. Una interesante realización del calentador de inducción:

Para instalar el calentador de inducción, no es necesario obtener la resolución de los órganos de control, los modelos industriales de tales dispositivos son bastante seguros, son adecuados para una casa privada, y para un apartamento regular. Pero los propietarios de unidades caseras no deben olvidarse sobre la técnica de seguridad.

Saludando a los usuarios del sitio. Radioshem. Recientemente tuve una idea de hacerlo. En Internet, se encontraron varios esquemas para construir un dispositivo. De ellos eligió más, en mi opinión, un conjunto simple y una configuración, y lo más importante, realmente funciona.

Esquema de dispositivo

Lista de piezas

1. Transistor de campo IRFZ44V 2 PCS.
2. Ultra diodos Fast UF4007 o UF4001 2 PCS.
3. Resistor por 470 ohmios por 1 o 0.5 W 2 PC.
4. Film Capacitors
1) 1 μF para 250 V 3 PC.
2) 220 NF por 250V 4 piezas.
3) 470 NF por 250V
4) 330 NF por 250V
5. Alambre de cobre con un diámetro de 1,2 mm.
6. Alambre de cobre con un diámetro de 2 mm.
7. Anillos de Chokes Computer Power Fuente 2 PCS.

Dispositivo de construcción

La parte de especificación del calentador se realiza en los transistores de campo IRFZ44V. Altavoz del transistor IRFZ44V.

Los transistores deben colocarse en un radiador grande. Si instala transistores a un radiador, entonces los transistores deben instalarse en juntas de goma y lavadoras de plástico para que no haya cierre entre los transistores.

Los chokes se enrollan en los anillos de la computadora BP. Hecho de pólvora. Cable 1.2 mm 7-15 giros.

La batería del condensador debe ser de 4.7 μF. Es recomendable utilizar no un condensador, sino varios condensadores. Los condensadores deben estar conectados en paralelo.

La bobina del calentador se realiza en el cable con un diámetro de giros de 2 mm 7-8.

Después del montaje, el dispositivo funciona de inmediato. Alimenta el dispositivo de la batería de 12 voltios 7.2 a / h. El voltaje de suministro del dispositivo es de 4.8-28 voltios. Con un trabajo largo, las baterías de los condensadores, los transistores de campo y los choques están sobrecalentados. Consumo actual en tiempo de inactividad 6-8 amperios.

¿Cuándo en el contorno del sujeto metálico, el consumo actual aumenta inmediatamente a 10-12 A.

Un calentador de inducción simple consiste en un potente generador de alta frecuencia y una bobina de contorno de bajo voltaje, que es una carga del generador.

Un generador de autoexcitación genera pulsos basados \u200b\u200ben la frecuencia del circuito resonante. Como resultado, se produce un poderoso campo electromagnético variable de aproximadamente 35 kHz en la bobina.
Si pone un núcleo de un material conductor en el centro de esta bobina, se producirá una inducción electromagnética dentro de ella. Como resultado de turnos frecuentes, esta inducción causará corrientes de vórtice en el núcleo, lo que a su vez dará como resultado la liberación de calor. Este es el principio clásico de convertir la energía electromagnética a la termal.
Los calentadores de inducción se han utilizado durante mucho tiempo en muchas áreas de producción. Con su ayuda, puede hacer la soldadura endurecida, la soldadura sin contacto, y lo más importante es que la calefacción de puntos, así como los materiales de fusión.
Le mostraré un sencillo esquema de calentador de inducción de bajo voltaje, que ya se ha convertido en clásico.

Simplemente simplificaremos este esquema y las estabilaciones "D1, D2" no se instalarán.
Elementos que se necesitarán:
1. Resistores en 10 PC COM - 2.
2. Resistores para 470 ohmios - 2 PC.
3. Diodos Schottki para 1 A - 2 PC. (Puede otro, principal en la corriente de 1 a y rápido)
4. Transistores de campo IRF3205 - 2 PCS. (Puedes tomar cualquier otro poderoso)
5. Inductor "5 + 5" - 10 se vuelve con un toque del medio. Cuanto más grueso sea el alambre, mejor. Motal en un palillo circular de madera, centímetro 3-4 de diámetro.
6. Chokes - 25 se vuelven en el anillo desde el bloque de la computadora vieja.
7. Condensador 0.47 IGF. Es mejor ganar una capacidad con varios condensadores y no más por debajo de 600 voltios. Tomé al comienzo de 400, como resultado de lo cual comenzó a calentarse, lo reemplazó más con un compuesto de dos consistentemente, pero no lo hacen, solo en la mano.

Calentador de inducción simple de producción 12 V

Recogió todo el esquema por montaje montado, separando el inductor en el bloque desde el diagrama. El condensador está ubicado preferiblemente en estrecha proximidad a las conclusiones de la bobina. No me gusta en este ejemplo en general. Transistores instalados en radiadores. Poner la instalación completa de la batería de 12 voltios.

Funciona genial. La hoja del cuchillo de papelería se calienta hasta el enrojecimiento muy rápidamente. Recomiendo todo para repetir.
Después de reemplazar al condensador, ya no empeoran. Los transistores y el inductor en sí son cálidos si funciona constantemente. Por un corto tiempo, no es crítico casi.

Calentador de inducción casero 4 kW.

Imagina tal enfoque. Un hombre toma un clavo de hierro en las manos y lo empuja en un inductor de cobre. El clavo corta inmediatamente. El secreto de enfoque es la calefacción por inducción. La antigua tecnología, desarrollada por primera vez por la ingeniería eléctrica rusa Vologdin en 1880, y, desafortunadamente, todavía hay poco común entre los maestros del hogar.

En el bucle de cobre, inductor, la corriente eléctrica de gran potencia (cientos de amplificadores) y alta frecuencia (docenas de cientos de kHz) se pasan. Como resultado, en la recolección de metal, que está en el inductor o al lado, las corrientes de Foucault son lanzadas, demasiada fuerza y \u200b\u200bfrecuencia. La corriente de alta frecuencia en la pieza de trabajo bajo la acción del efecto de la piel se suplanta en capas de superficie delgadas, como resultado de lo cual su densidad aumenta considerablemente. La capa de la pieza de trabajo, según la cual se producen grandes corrientes, comienza a calentarse rápidamente. La temperatura puede alcanzar varios miles de grados, lo que le permite fundir el metal en casa, inventar y crear sus propias aleaciones inusuales; Piezas metálicas de soldadura y soldadura; Punto de identificación, enrollado, cuchillos, etc., Aplique la instalación en herreros y talleres de reparación.

La calefacción por inducción le permite calentar materiales eléctricamente conductores (cualquier metal, grafito, cerámica eléctricamente conductiva) sin contacto. Justo a través del aire, a través de una capa de agua, a través de una pared de vidrio, madera o plástico, en una cámara de vacío o en una cámara de gas protector. Al mismo tiempo, la palanquilla permanece perfectamente limpia, ya que no se oxide en el chorro de gas, no se refiere a la superficie sucia de la estufa y t p.

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El inversor Sergey Vladimirovich Kuvetsky fue tomado como base, desarrolladoy en el Instituto de Química. Esquema del inversor, su descripción detallada y sus recomendaciones de ensamblaje se publican en: www.icct.ru.El esquema utiliza componentes electrónicos modernos, lo que le permite recolectar un inversor poderoso y confiable en el hogar por un pequeño precio de aproximadamente varios miles de rublos (los precios de los análogos industriales alcanzan las decenas y cientos de miles de rublos).

En el foro induccion.listbb.ru.esfuerzos conjuntos con los usuarios del Foro Derba, Phoenix, Jab, Fuligan, Ostap, -CE - se celebró proyección del esquema, se instala una tarifa adicional de elevación de fase de la frecuencia FAP para la retención automática de la resonancia, se instala la protección de alta velocidad contra la corriente en exceso (ambos cuando se excede la potencia y como resultado de un desglose de Power Mosfets Debido a su sobrecalentamiento o falla del módulo de control). Se han agregado algunos detalles que reducen la probabilidad de sobrecalentamiento de MOSFETS y un mal funcionamiento del módulo de control (lo que lleva a la aparición de corrientes de extremo a extremo en el eje de potencia).

Inversor de consumo de energía Dependiendo de los inductores utilizados: 1 ... 4 kW.
Frecuencia actual en el inductor: 300 kHz.
Potencia actual en el inductor: ~ 400A.
La corriente máxima consumida desde el inductor Dvilite - 20A, consumió voltaje - 220V.

El calentador de inducción está equipado con una protección que desactiva el diagrama cuando se excede la tensión de alimentación, con un cierre de inductor corto, al verter el inductor con agua.

Esquemas y discusión de modificaciones miran el foro: induccion.listbb.ru I.

Video - Fusión de acero bajo de carbono (nueces) en el aire:

Video - Fusión de acero altos de carbono (bola del rodamiento de acero Shh-15):

Video - Bajo acero al carbono que se derrite en gas protector (Argón):

El video está calentando la bola de acero a través de la capa de agua. La posibilidad de calentar la chaqueta a través de la capa de agua es interesante, el agua no es un campo electromagnético.

Un poderoso campo electromagnético de alta frecuencia empuja los espacios en blanco de hierro del inductor. Por un lado, crea problemas: es difícil calentar los pequeños espacios en blanco, se saca del inductor y tienen que arreglarlo de alguna manera (el llamado efecto de explosión electromagnética).
Por otro lado, es posible derreter el metal en estado suspendido: (fundición levitacional, fundición en un crisol electromagnético):

Refinamiento del inversor para la calefacción por inducción.

El método de calentamiento sin contacto de muestras de metal líquido de corrientes de alta frecuencia al vacío o gas protector es óptimo para experimentos con pequeñas muestras de materiales eléctricamente conductores.

Los inversores industriales de alta frecuencia no tienen las características necesarias para el experimento (alta potencia a alta frecuencia necesaria para calentar muestras pequeñas), y, por lo tanto, se fabricó el inversor casero. Como base, se adoptó un inversor, desarrollado por Sergey Kuvetsky en el Instituto de Química y Tecnología Química de la Academia de Ciencias de Rusia, que funciona de la siguiente manera.
El inductor para muestras de calefacción, que es una bobina de un circuito oscilatorio junto con la batería de compensación del capacitador, se bombea desde un generador de alta frecuencia de trabajo independiente.

El generador se realiza de acuerdo con el esquema de puente completo, su frecuencia se ajusta automáticamente a la frecuencia propia del circuito oscilante manualmente y no se puede cambiar durante la operación. El inversor propuesto no tiene un esquema de protección para los transistores de potencia de las corrientes de extremo a extremo y los circuitos de control de calor (Fig. 1).

Figura 1. Un diagrama de bloques de un simple inversor para la calefacción por inducción.

La operación de este simple inversor reveló los siguientes problemas. Como resultado del calentamiento de la muestra, así como el resultado del movimiento de la muestra en el inductor, se incluye un cambio en la inductancia en la composición del circuito oscilante y el cambio en su propia frecuencia. Dado que la frecuencia del inversor está establecida por el generador con una frecuencia inmutable durante la operación, el desajuste de las frecuencias del circuito oscilante y el generador conduce a una gota afilada de potencia de calentamiento, las vibraciones de la pieza de trabajo en el inductor, también Como la salida de los transistores de energía al modo de operación no óptimos en el modo capacitivo, lo que conduce a la salida de ellos desde la construcción.

Para resolver estos problemas, el inversor se actualizó por la frecuencia de PHACH de la frecuencia PHA, el circuito de protección de velocidad de los transistores de potencia excediendo la corriente y el regulador de potencia con el control de PC. Los circuitos de protección y control de potencia se realizan en forma de módulos separados y se pueden usar para otras tareas.

El esquema FAPC consiste en un generador con una frecuencia variable, sensor de corriente, sensor de voltaje, línea de retardo ajustable, controlador de pulsos de control para un puente de potencia. Los sensores de corriente y voltaje miden los valores correspondientes en el circuito oscilatorio, después de lo cual se comparan sus fases. Cambio de fase cero significa operación síncrona del circuito oscilatorio en su propia frecuencia y el generador de especificación. En el caso de un cambio de fase, el generador de especificación ajusta automáticamente la frecuencia, ajustándola a su propia frecuencia del circuito oscilante (Fig. 2). El circuito eléctrico del inversor modificado se muestra en la FIG. 5.

Ajuste del rango de seguimiento FAPC, procedimiento:

Es necesario determinar la frecuencia intrínseca del circuito oscilante, por ejemplo, de la siguiente manera.

1) Retire el transformador coercitivo de los neumáticos del circuito turbulento.

2) Conecte a los neumáticos que conectan el inductor con la batería de los condensadores, el osciloscopio.

3) Configure el osciloscopio al modo de espera (en el disparador de modo de medición único).

4) Toque brevemente los neumáticos del circuito oscilatorio con la batería de tipo Krone. "Daveg" aparecerá en la pantalla - Oscilaciones de contorno propio. Si es necesario, para llevar a cabo este procedimiento varias veces sobre la obtención de una imagen constante en la pantalla del osciloscopio.

El período de las propias oscilaciones se mide en la cuadrícula del osciloscopio, luego de acuerdo con la fórmula f \u003d 1 / periodoSe calcula la frecuencia intrínseca del circuito oscilante.

La configuración del rango de operación FAPC se realiza de la siguiente manera.

1) El CD4046 está conectado al CD4046 del chip del generador FAPL CD4046.

2) Establezca la frecuencia mínima del generador CD4046. Para hacer esto, más la voltaje de la fuente de alimentación 1 voltio. Conectarse a la conclusión 9 chips CD4046, menos, la fuente de alimentación está conectada al bus total.

3) Establezca la frecuencia mínima girando el potenciómetro en la pierna 12 chip CD4046 por 30 kHz por debajo de su propia frecuencia del circuito oscilante (se selecciona por la forma experimental para la recolección confiable de PRACH).

4) Establezca la frecuencia máxima del generador CD4046. Para hacer esto, más la voltaje de la fuente de alimentación 4.5 voltios se conectan a las fichas Conclusión 9 CD4046, menos, la fuente de alimentación está conectada al neumático total.

5) La rotación del potenciómetro en la pierna 11 chips CD4046 establece la frecuencia de 30 kHz por encima de sí mismo.

Como resultado de las operaciones de las operaciones, el inversor comienza automáticamente con recoger la resonancia y lo sostiene durante el trabajo.

Figura 2. Diagrama de bloques inversores para calentamiento por inducción con PLG.

El módulo de protección consiste en un sensor de corriente realizado en una derivación, una corriente para fijar la corriente para configurar el umbral de activación y el circuito de interrupción de energía. El poder se suministra al inversor a través de la derivación. En el momento de exceder la corriente en la derivación, se registra un exceso de la caída de voltaje, lo que conduce a una transferencia del gatillo y alimenta la señal de bloqueo al transistor de potencia (Fig. 3). El circuito eléctrico del módulo de protección se muestra en la Fig. 6.

Fig. 3. Diagrama de bloques del módulo.

Video - activación del módulo de protección de velocidad:

El controlador de potencia se realiza de acuerdo con el esquema de convertidor desplegable de abajo hacia abajo. El control de potencia se realiza cambiando la abertura del control de la señal PWM. La señal de control es generada por el microcontrolador STM32F767 (Tablero de depuración terminado con un programador USB incorporado). Los parámetros de control de potencia se establecen desde una computadora a través de la interfaz USB, que forma parte de cualquier PC, esta solución le permite sincronizar la recolección de datos y el control experimental (el diagrama de bloques se muestra en la FIG.4).

Fig.4. Diagrama de flujo de un regulador de potencia de pulso.

El programa Microcontroller proporciona tanto el manual (pedal, un mango del codificador) y un control remoto del regulador de alimentación (utilizando PC), la implementación de un inicio y detención suave, estabilizando la potencia o voltaje de la salida, lo que indica el funcionamiento del instrumento. El circuito eléctrico del regulador de potencia de pulso se muestra en la FIG. 7.

Fig.5. Diagrama del inversor para el calentamiento de inducción de muestras con fase de frecuencia de fase.