เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำด้วยตนเอง DIY เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำ DIY ที่ง่ายที่สุด มีเงื่อนไขบางประการในการจัดงาน

นี่คือโครงการสำหรับเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำสำหรับโลหะที่มีการออกแบบที่ง่ายที่สุดประกอบโดยใช้วงจรมัลติไวเบรเตอร์และมักจะทำหน้าที่เป็นเครื่องทำความร้อนเครื่องแรกที่ทำโดยนักวิทยุสมัครเล่น

หลักการทำงานของการติดตั้ง HDTV

ขดลวดจะสร้างสนามแม่เหล็กความถี่สูงและกระแสเอ็ดดี้จะปรากฏในวัตถุที่เป็นโลหะตรงกลางขดลวด ซึ่งจะทำให้วัตถุร้อนขึ้น แม้แต่คอยล์ขนาดเล็กก็สูบกระแสได้ประมาณ 100 A ดังนั้นความจุเรโซแนนซ์จึงเชื่อมต่อขนานกับคอยล์ซึ่งชดเชยลักษณะอุปนัยของมัน วงจรคอยล์-คาปาซิเตอร์ต้องทำงานที่ความถี่เรโซแนนซ์

คอยล์ HDTV แบบโฮมเมด

แผนภาพวงจรไฟฟ้า

วงจรทำความร้อนเหนี่ยวนำจาก 12V

นี่คือวงจรดั้งเดิมของเครื่องกำเนิดฮีตเตอร์เหนี่ยวนำและด้านล่างเป็นรุ่นที่ได้รับการปรับเปลี่ยนเล็กน้อยตามการออกแบบการติดตั้ง mini HDTV ที่ประกอบขึ้น ไม่มีอะไรขาดแคลนที่นี่ - คุณเพียงแค่ต้องซื้อทรานซิสเตอร์แบบสนามแม่เหล็กเท่านั้น คุณสามารถใช้ BUZ11, IRFP240, IRFP250 หรือ IRFP460 ตัวเก็บประจุเป็นแบบไฟฟ้าแรงสูงพิเศษ และพลังงานจะมาจากแบตเตอรี่รถยนต์ขนาด 70 A/h ซึ่งจะกักกระแสได้ดีมาก

โครงการนี้ประสบความสำเร็จอย่างน่าประหลาดใจ - ทุกอย่างได้ผลแม้ว่าจะประกอบ "บนเข่า" ภายในหนึ่งชั่วโมงก็ตาม ฉันยินดีเป็นพิเศษที่ไม่ต้องใช้เครือข่าย 220 V - แบตเตอรี่รถยนต์ช่วยให้คุณจ่ายไฟได้แม้อยู่ในสนาม (ยังไงก็ตาม คุณใช้ไมโครเวฟสำหรับตั้งแคมป์ได้ไหม) คุณสามารถทดลองในทิศทางของการลดแรงดันไฟฟ้าลงเหลือ 4-8 V โดยใช้แบตเตอรี่ลิเธียม (สำหรับการย่อขนาด) ในขณะที่ยังคงประสิทธิภาพการทำความร้อนที่ดี แน่นอนว่ามันเป็นไปไม่ได้ที่จะหลอมวัตถุที่เป็นโลหะขนาดใหญ่ แต่มันจะใช้ได้กับงานขนาดเล็ก

ปริมาณการใช้กระแสไฟจากแหล่งจ่ายไฟคือ 11 A แต่หลังจากการอุ่นเครื่องจะลดลงเหลือประมาณ 7 A เนื่องจาก ความต้านทานของโลหะเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเมื่อถูกความร้อน และอย่าลืมใช้สายไฟหนาที่นี่ซึ่งทนกระแสไฟได้มากกว่า 10 A ไม่เช่นนั้นสายไฟจะร้อนระหว่างการทำงาน

ทำความร้อนไขควงไปที่ HDTV สีน้ำเงิน

ทำความร้อนมีด HDTV

วงจรเวอร์ชันที่สองใช้พลังงานจากเครือข่าย

เพื่อให้สะดวกยิ่งขึ้นในการปรับเสียงสะท้อน คุณสามารถประกอบวงจรขั้นสูงยิ่งขึ้นด้วยไดรเวอร์ IR2153 ความถี่ในการทำงานจะถูกปรับโดยตัวควบคุม 100k ที่มีการสั่นพ้อง สามารถควบคุมความถี่ได้ในช่วงประมาณ 20 - 200 kHz วงจรควบคุมต้องการแรงดันไฟฟ้าเสริม 12-15 V จากอะแดปเตอร์หลักและส่วนกำลังผ่านสะพานไดโอดสามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับเครือข่าย 220 V ตัวเหนี่ยวนำมีประมาณ 20 รอบ 1.5 มม. บนแกนเฟอร์ไรต์ 8x10 มม. .

แผนผังของเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำจากเครือข่าย 220V

คอยล์ HDTV ที่ใช้งานได้ควรทำจากลวดหนาหรือท่อทองแดงที่ดีกว่าและมีรอบ 10-30 รอบบนแมนเดรลขนาด 3-10 ซม. ตัวเก็บประจุ 6 x 330n 250V ทั้งคู่ร้อนมากหลังจากนั้นไม่นาน ความถี่เรโซแนนซ์ประมาณ 30 kHz การติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำแบบโฮมเมดนี้ประกอบในกล่องพลาสติกและใช้งานได้นานกว่าหนึ่งปี

หม้อต้มน้ำร้อนแบบเหนี่ยวนำเป็นอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพสูงมาก สามารถลดต้นทุนด้านพลังงานได้อย่างมากเมื่อเทียบกับอุปกรณ์แบบดั้งเดิมที่มีองค์ประกอบความร้อน

รูปแบบการผลิตทางอุตสาหกรรมไม่ถูก อย่างไรก็ตามช่างฝีมือประจำบ้านที่เป็นเจ้าของชุดเครื่องมือง่ายๆ สามารถสร้างเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำด้วยมือของเขาเองได้ เพื่อช่วยเขาเราขอเสนอคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับหลักการทำงานและการประกอบเครื่องทำความร้อนที่มีประสิทธิภาพ

การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำเป็นไปไม่ได้หากไม่มีการใช้องค์ประกอบหลักสามประการ:

ตัวเหนี่ยวนำ;
เครื่องกำเนิดไฟฟ้า;
องค์ประกอบความร้อน

ตัวเหนี่ยวนำคือขดลวดซึ่งมักทำจากลวดทองแดงซึ่งสร้างสนามแม่เหล็ก เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าความถี่สูงจากกระแสไฟฟ้าในครัวเรือนมาตรฐาน 50 เฮิรตซ์

องค์ประกอบความร้อนจะใช้วัตถุโลหะที่สามารถดูดซับพลังงานความร้อนภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กได้ หากคุณเชื่อมต่อองค์ประกอบเหล่านี้อย่างถูกต้องคุณจะได้อุปกรณ์ประสิทธิภาพสูงที่เหมาะสำหรับการทำความร้อนของเหลวหล่อเย็นและ

การใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะจ่ายกระแสไฟฟ้าที่มีคุณสมบัติที่จำเป็นให้กับตัวเหนี่ยวนำเช่น ลงบนขดลวดทองแดง เมื่อผ่านไปกระแสอนุภาคที่มีประจุจะก่อตัวเป็นสนามแม่เหล็ก

หลักการทำงานของเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำนั้นขึ้นอยู่กับการเกิดกระแสไฟฟ้าภายในตัวนำที่ปรากฏภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็ก

ลักษณะเฉพาะของสนามคือมีความสามารถในการเปลี่ยนทิศทางของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ความถี่สูง หากวางวัตถุโลหะใดๆ ลงในสนามนี้ มันจะเริ่มร้อนขึ้นโดยไม่ต้องสัมผัสโดยตรงกับตัวเหนี่ยวนำภายใต้อิทธิพลของกระแสน้ำวนที่สร้างขึ้น

กระแสไฟฟ้าความถี่สูงที่จ่ายจากอินเวอร์เตอร์ไปยังขดลวดเหนี่ยวนำจะสร้างสนามแม่เหล็กโดยมีเวกเตอร์ของคลื่นแม่เหล็กเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา โลหะที่วางอยู่ในสนามนี้จะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว

การไม่มีการสัมผัสทำให้สามารถสูญเสียพลังงานในระหว่างการเปลี่ยนจากประเภทหนึ่งไปเป็นอีกประเภทหนึ่งได้เล็กน้อยซึ่งอธิบายถึงประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นของหม้อไอน้ำแบบเหนี่ยวนำ

ในการทำความร้อนน้ำให้กับวงจรทำความร้อนก็เพียงพอที่จะให้แน่ใจว่าได้สัมผัสกับเครื่องทำความร้อนโลหะ บ่อยครั้งที่ท่อโลหะถูกใช้เป็นองค์ประกอบความร้อนซึ่งมีกระแสน้ำไหลผ่าน น้ำจะทำให้เครื่องทำความร้อนเย็นลงพร้อมกันซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งานได้อย่างมาก

แม่เหล็กไฟฟ้าของอุปกรณ์เหนี่ยวนำได้มาจากขดลวดรอบแกนเฟอร์โรแมกเนติก ขดลวดเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นจะร้อนขึ้นและถ่ายเทความร้อนไปยังตัวทำความร้อนหรือสารหล่อเย็นที่ไหลผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่อยู่ใกล้เคียง

ข้อดีและข้อเสียของอุปกรณ์

มี “ข้อดี” มากมายของเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำกระแสน้ำวน นี่คือวงจรง่ายๆ สำหรับการผลิตด้วยตนเอง, ความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้น, ประสิทธิภาพสูง, ต้นทุนพลังงานค่อนข้างต่ำ, อายุการใช้งานยาวนาน, ความน่าจะเป็นที่จะพังต่ำ ฯลฯ

ผลผลิตของอุปกรณ์อาจมีนัยสำคัญหน่วยประเภทนี้ประสบความสำเร็จในการใช้ในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา ในแง่ของอัตราการทำความร้อนของสารหล่อเย็นอุปกรณ์ประเภทนี้สามารถแข่งขันกับหม้อต้มน้ำไฟฟ้าแบบเดิมได้อย่างมั่นใจอุณหภูมิของน้ำในระบบถึงระดับที่ต้องการอย่างรวดเร็ว

ในระหว่างการทำงานของหม้อต้มน้ำแบบเหนี่ยวนำเครื่องทำความร้อนจะสั่นเล็กน้อย การสั่นสะเทือนนี้จะขจัดคราบหินปูนและสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ ที่อาจเกิดขึ้นจากผนังท่อโลหะ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องทำความสะอาดอุปกรณ์ดังกล่าว แน่นอนว่าระบบทำความร้อนควรได้รับการปกป้องจากสิ่งปนเปื้อนเหล่านี้โดยใช้ตัวกรองเชิงกล

ขดลวดเหนี่ยวนำจะให้ความร้อนแก่โลหะ (ท่อหรือชิ้นส่วนของเส้นลวด) ที่วางไว้ข้างในโดยใช้กระแสไหลวนความถี่สูง โดยไม่จำเป็นต้องสัมผัส

การสัมผัสกับน้ำอย่างต่อเนื่องจะช่วยลดโอกาสที่เครื่องทำความร้อนจะไหม้ซึ่งเป็นปัญหาที่พบบ่อยสำหรับหม้อไอน้ำแบบดั้งเดิมที่มีองค์ประกอบความร้อน แม้จะมีการสั่นสะเทือน แต่หม้อไอน้ำก็ยังทำงานเงียบมาก ไม่จำเป็นต้องมีฉนวนกันเสียงเพิ่มเติมที่สถานที่ติดตั้ง

สิ่งที่ดีอีกประการหนึ่งเกี่ยวกับหม้อไอน้ำแบบเหนี่ยวนำคือแทบไม่มีการรั่วไหลเลย เว้นแต่จะติดตั้งระบบอย่างถูกต้อง นี่เป็นคุณภาพที่มีคุณค่ามาก เนื่องจากจะกำจัดหรือลดโอกาสที่จะเกิดสถานการณ์อันตรายได้อย่างมาก

การไม่มีการรั่วไหลเกิดจากวิธีการถ่ายเทพลังงานความร้อนไปยังเครื่องทำความร้อนแบบไม่สัมผัส เมื่อใช้เทคโนโลยีที่อธิบายไว้ข้างต้น สารหล่อเย็นสามารถให้ความร้อนจนเกือบเป็นไอได้

ซึ่งให้การพาความร้อนที่เพียงพอเพื่อส่งเสริมการเคลื่อนตัวของสารหล่อเย็นผ่านท่ออย่างมีประสิทธิภาพ ในกรณีส่วนใหญ่ ระบบทำความร้อนจะไม่จำเป็นต้องติดตั้งปั๊มหมุนเวียน แม้ว่าทั้งหมดจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติและการออกแบบของระบบทำความร้อนเฉพาะก็ตาม

บทสรุปและวิดีโอที่เป็นประโยชน์ในหัวข้อ

วิดีโอ #1 ภาพรวมของหลักการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ:

วิดีโอ #2 ตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับการสร้างเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ:

ในการติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำคุณไม่จำเป็นต้องได้รับอนุญาตจากหน่วยงานกำกับดูแลรุ่นอุตสาหกรรมของอุปกรณ์ดังกล่าวค่อนข้างปลอดภัยเหมาะสำหรับทั้งบ้านส่วนตัวและอพาร์ทเมนต์ธรรมดา แต่เจ้าของหน่วยโฮมเมดไม่ควรลืมเกี่ยวกับข้อควรระวังด้านความปลอดภัย

สวัสดีผู้ใช้เว็บไซต์ วงจรวิทยุ. ล่าสุดผมมีไอเดียที่จะทำ พบไดอะแกรมหลายรายการสำหรับการสร้างอุปกรณ์บนอินเทอร์เน็ต ในจำนวนนี้ ฉันเลือกอันที่ตามความคิดของฉัน เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการประกอบและกำหนดค่า และที่สำคัญที่สุดคือมันใช้งานได้จริง

แผนภาพอุปกรณ์

ส่วนรายการ

1. ทรานซิสเตอร์สนามผล IRFZ44V 2 ชิ้น
2. ไดโอดเร็วพิเศษ UF4007 หรือ UF4001 2 ชิ้น
3. ตัวต้านทาน 470 โอห์มสำหรับ 1 หรือ 0.5 W 2 ชิ้น
4. ตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม
1) 1 ยูเอฟที่ 250V 3 ชิ้น
2) 220 nF ที่ 250V 4 ชิ้น
3) 470nF ที่ 250V
4) 330nF ที่ 250V
5. ลวดทองแดง เส้นผ่านศูนย์กลาง 1.2 มม.
6. ลวดทองแดง เส้นผ่านศูนย์กลาง 2 มม.
7. วงแหวนจากตัวเหนี่ยวนำของแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ 2 ชิ้น

การประกอบอุปกรณ์

ส่วนขับเคลื่อนของเครื่องทำความร้อนทำโดยใช้ทรานซิสเตอร์สนามผล IRFZ44V Pinout ของทรานซิสเตอร์ IRFZ44V

ต้องวางทรานซิสเตอร์ไว้บนหม้อน้ำขนาดใหญ่ หากคุณติดตั้งทรานซิสเตอร์บนหม้อน้ำตัวเดียว จะต้องติดตั้งทรานซิสเตอร์บนปะเก็นยางและแหวนรองพลาสติก เพื่อไม่ให้เกิดการลัดวงจรระหว่างทรานซิสเตอร์

โช้คนั้นพันอยู่บนวงแหวนจากแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ ทำจากเหล็กผง. ลวด 1.2 มม. 7-15 รอบ

ธนาคารตัวเก็บประจุควรอยู่ที่ 4.7 µF ไม่แนะนำให้ใช้ตัวเก็บประจุตัวเดียว แต่ใช้ตัวเก็บประจุหลายตัว ตัวเก็บประจุจะต้องเชื่อมต่อแบบขนาน

ขดลวดทำความร้อนทำจากลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 มม. 7-8 รอบ

หลังจากประกอบแล้วเครื่องจะทำงานได้ทันที อุปกรณ์นี้ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 12 โวลต์ 7.2 A/ชม. แรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์คือ 4.8-28 โวลต์ ในระหว่างการทำงานเป็นเวลานาน อาจเกิดความร้อนมากเกินไปดังต่อไปนี้: แบตเตอรีตัวเก็บประจุ ทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็ก และโช้ก ปริมาณการใช้กระแสไฟขณะเดินเบา 6-8 แอมป์

เมื่อนำวัตถุที่เป็นโลหะเข้าไปในวงจร ปริมาณการใช้กระแสไฟจะเพิ่มขึ้นทันทีเป็น 10-12 A

เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำอย่างง่ายประกอบด้วยเครื่องกำเนิดความถี่สูงที่ทรงพลังและวงจรคอยล์ความต้านทานต่ำซึ่งเป็นภาระของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ตื่นเต้นในตัวเองจะสร้างพัลส์ตามความถี่เรโซแนนซ์ของวงจร เป็นผลให้สนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับอันทรงพลังที่มีความถี่ประมาณ 35 kHz ปรากฏขึ้นในขดลวด
หากวางแกนของวัสดุนำไฟฟ้าไว้ตรงกลางขดลวดนี้ การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าจะเกิดขึ้นภายในขดลวดนั้น ผลจากการเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้ง การเหนี่ยวนำนี้จะทำให้เกิดกระแสเอ็ดดี้ในแกนกลาง ซึ่งจะนำไปสู่การปลดปล่อยความร้อน นี่เป็นหลักการคลาสสิกในการแปลงพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อน
เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำถูกนำมาใช้เป็นเวลานานมากในหลายพื้นที่ของการผลิต ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา คุณสามารถทำการชุบแข็ง การเชื่อมแบบไม่สัมผัส และที่สำคัญที่สุดคือ การทำความร้อนเฉพาะจุด รวมถึงการหลอมวัสดุ
ฉันจะแสดงวงจรของเครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำแรงดันต่ำแบบธรรมดาซึ่งกลายเป็นแบบคลาสสิกไปแล้ว

เราจะทำให้วงจรนี้ง่ายขึ้นอีกและจะไม่ติดตั้งซีเนอร์ไดโอด "D1, D2"
รายการที่คุณจะต้อง:
1. ตัวต้านทาน 10 kOhm – 2 ชิ้น
2. ตัวต้านทาน 470 โอห์ม – 2 ชิ้น
3. ไดโอด Schottky 1 A – 2 ชิ้น (อย่างอื่นเป็นไปได้หลักๆคือสำหรับกระแส 1 A และความเร็วสูง)
4. ทรานซิสเตอร์สนามผล IRF3205 – 2 ชิ้น (คุณสามารถใช้อันทรงพลังอื่น ๆ ได้)
5. ตัวเหนี่ยวนำ “5+5” - 10 รอบโดยแตะจากตรงกลาง ยิ่งลวดหนายิ่งดี ห่อด้วยแท่งไม้กลม เส้นผ่านศูนย์กลาง 3-4 เซนติเมตร
6. คันเร่ง - 25 เปิดวงแหวนจากบล็อกคอมพิวเตอร์เก่า
7. ตัวเก็บประจุ 0.47 µF. ควรรวบรวมความจุด้วยตัวเก็บประจุหลายตัวและสำหรับแรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 600 โวลต์ ตอนแรกฉันเอามันไปที่ 400 ซึ่งเป็นผลมาจากการที่มันเริ่มร้อนขึ้นจากนั้นฉันก็แทนที่มันด้วยการรวมสองชุดเข้าด้วยกัน แต่พวกเขาไม่ได้ทำอย่างนั้น ฉันแค่ไม่มีอะไรอยู่ในมืออีกแล้ว

ทำเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ 12V อย่างง่าย

ฉันประกอบวงจรทั้งหมดโดยใช้การติดตั้งแบบยึดติดกับพื้นผิว โดยแยกตัวเหนี่ยวนำออกจากวงจรทั้งหมดด้วยบล็อก ขอแนะนำให้วางตัวเก็บประจุไว้ใกล้กับขั้วคอยล์ ไม่เหมือนของฉันในตัวอย่างนี้โดยทั่วไป ฉันติดตั้งทรานซิสเตอร์บนหม้อน้ำ การติดตั้งทั้งหมดใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 12 โวลต์

ใช้งานได้ดี ใบมีดสเตชันเนอรีร้อนขึ้นเป็นสีแดงอย่างรวดเร็ว ฉันแนะนำให้ทุกคนทำซ้ำ
หลังจากเปลี่ยนคาปาซิเตอร์แล้วก็ไม่ร้อนอีกต่อไป ทรานซิสเตอร์และตัวเหนี่ยวนำจะร้อนขึ้นหากทำงานอย่างต่อเนื่อง ในช่วงเวลาสั้น ๆ - แทบไม่สำคัญเลย

เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำแบบโฮมเมด 4 kW

ลองนึกภาพเคล็ดลับนี้ ชายคนหนึ่งหยิบตะปูเหล็กขึ้นมาแล้วสอดเข้าไปในห่วงทองแดง - ตัวเหนี่ยวนำ เล็บจะกลายเป็นสีขาวร้อนทันที เคล็ดลับลับคือการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำ เทคโนโลยีโบราณที่พัฒนาขึ้นครั้งแรกโดยวิศวกรไฟฟ้าชาวรัสเซีย Vologdin ในปี 1880 และน่าเสียดายที่ยังไม่แพร่หลายในหมู่ช่างฝีมือที่บ้าน

กระแสไฟฟ้าที่มีความแข็งแรงสูง (ร้อยแอมแปร์) และความถี่สูง (สิบ - ร้อย kHz) ถูกส่งผ่านห่วงทองแดง - ตัวเหนี่ยวนำ เป็นผลให้กระแสฟูโกต์ซึ่งมีความแข็งแกร่งและความถี่สูงถูกเหนี่ยวนำในชิ้นงานโลหะที่ยืนอยู่ด้านในหรือติดกับตัวเหนี่ยวนำ กระแสความถี่สูงในชิ้นงานภายใต้อิทธิพลของเอฟเฟกต์ผิวหนังถูกบังคับให้เข้าสู่ชั้นผิวบาง ๆ ซึ่งส่งผลให้ความหนาแน่นเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ชั้นชิ้นงานซึ่งมีกระแสน้ำขนาดใหญ่ไหลผ่านเริ่มร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว อุณหภูมิอาจสูงถึงหลายพันองศาซึ่งช่วยให้คุณสามารถละลายโลหะที่บ้านประดิษฐ์และสร้างโลหะผสมที่ผิดปกติของคุณเอง เชื่อมและบัดกรีชิ้นส่วนโลหะ ชุบแข็งไขควง สว่าน มีด ฯลฯ ใช้ติดตั้งในโรงหลอมและร้านซ่อม

การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำช่วยให้คุณสามารถให้ความร้อนวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า (โลหะ, กราไฟท์, เซรามิกที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า) โดยไม่ต้องสัมผัส ผ่านอากาศโดยตรง ผ่านชั้นน้ำ ผ่านผนังกระจก ไม้ หรือพลาสติก ในห้องสุญญากาศหรือในห้องที่มีก๊าซป้องกัน ในเวลาเดียวกันชิ้นงานยังคงสะอาดอย่างสมบูรณ์เนื่องจากไม่เกิดออกซิไดซ์ในกระแสแก๊ส ไม่สัมผัสพื้นผิวสกปรกของเตา ฯลฯ

_________________________________________________________________________

อินเวอร์เตอร์ของ Sergei Vladimirovich Kukhtetsky ได้รับการพัฒนาเป็นพื้นฐานที่สถาบันเคมี. วงจรอินเวอร์เตอร์ คำอธิบายโดยละเอียด และคำแนะนำในการประกอบมีการเผยแพร่ที่: www.icct.ruวงจรนี้ใช้ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยซึ่งช่วยให้คุณประกอบอินเวอร์เตอร์ที่ทรงพลังและเชื่อถือได้ที่บ้านในราคาต่ำประมาณสองสามพันรูเบิล (ราคาสำหรับอะนาล็อกอุตสาหกรรมสูงถึงหลายหมื่นรูเบิล)

บนฟอรั่ม การเหนี่ยวนำ.listbb.ruร่วมกับสมาชิกฟอรัม Derba, Phoenix, Jab, Fulyugan, Ostap, -CE- ดำเนินการจนกระทั่ง การทำงานของวงจรมีการติดตั้งบอร์ดลูปล็อคเฟส PLL เพิ่มเติมเพื่อรักษาเสียงสะท้อนโดยอัตโนมัติมีการติดตั้งการป้องกันความเร็วสูงจากกระแสเกิน (ทั้งในกรณีของแหล่งจ่ายไฟเกินและเป็นผลมาจากการพังทลายของพลังงาน mosfet เนื่องจากความร้อนสูงเกินไปหรือ ความล้มเหลวของชุดควบคุม) มีการเพิ่มรายละเอียดบางอย่างเพื่อลดโอกาสที่มอสเฟตจะร้อนเกินไปและโมดูลควบคุมทำงานล้มเหลว (ทำให้เกิดกระแสไหลผ่านในพาวเวอร์บริดจ์)

การใช้พลังงานอินเวอร์เตอร์ขึ้นอยู่กับตัวเหนี่ยวนำที่ใช้: 1...4 kW
ความถี่ปัจจุบันในตัวเหนี่ยวนำ: 300 kHz
ความแรงของกระแสในตัวเหนี่ยวนำ: ~ 400A
กระแสสูงสุดที่ใช้จากเครือข่ายที่มีตัวเหนี่ยวนำสองรอบคือ 20A แรงดันไฟฟ้าที่ใช้คือ 220V

เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำมีการป้องกันที่จะปิดวงจรเมื่อแรงดันไฟฟ้าจ่ายเกิน เมื่อตัวเหนี่ยวนำลัดวงจร หรือเมื่อตัวเหนี่ยวนำถูกน้ำท่วม

ดูไดอะแกรมและการอภิปรายเกี่ยวกับการปรับปรุงในฟอรัม: induction.listbb.ru และ

วิดีโอ - การหลอมเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ (ถั่ว) ในอากาศ:

วิดีโอ - การหลอมเหล็กกล้าคาร์บอนสูง (ลูกบอลจากตลับลูกปืนที่ทำจากเหล็ก ShKh-15):

วิดีโอ - การหลอมเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำในก๊าซป้องกัน (อาร์กอน):

วิดีโอ - การทำความร้อนลูกบอลเหล็กผ่านชั้นน้ำ ความเป็นไปได้ในการให้ความร้อนชิ้นเหล็กผ่านชั้นน้ำนั้นน่าสนใจน้ำไม่ได้เป็นอุปสรรคต่อสนามแม่เหล็กไฟฟ้า

สนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูงที่ทรงพลังจะผลักช่องว่างของเหล็กออกจากตัวเหนี่ยวนำ ในอีกด้านหนึ่งสิ่งนี้ทำให้เกิดปัญหา - เป็นการยากที่จะให้ความร้อนแก่ชิ้นงานขนาดเล็กโดยถูกดึงออกจากตัวเหนี่ยวนำและต้องได้รับการรักษาความปลอดภัยด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง (ที่เรียกว่าเอฟเฟกต์การระเบิดด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า)
ในทางกลับกัน มีความเป็นไปได้ที่จะหลอมโลหะในสถานะแขวนลอย - (การหลอมลอย การละลายในเบ้าหลอมแม่เหล็กไฟฟ้า):

การดัดแปลงอินเวอร์เตอร์เพื่อให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำ

วิธีการให้ความร้อนแบบไม่สัมผัสของตัวอย่างโลหะเหลวด้วยกระแสความถี่สูงในสุญญากาศหรือก๊าซป้องกันเป็นวิธีที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทดลองกับตัวอย่างขนาดเล็กของวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า

อินเวอร์เตอร์ความถี่สูงทางอุตสาหกรรมไม่มีคุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับการทดลอง (กำลังสูงที่ความถี่สูงที่จำเป็นสำหรับการทำความร้อนตัวอย่างขนาดเล็ก) ดังนั้นจึงมีการสร้างอินเวอร์เตอร์แบบโฮมเมด อินเวอร์เตอร์ที่พัฒนาโดย Sergei Kukhtetsky ที่สถาบันเคมีและเทคโนโลยีเคมีของ Russian Academy of Sciences ถูกนำมาใช้เป็นพื้นฐานโดยทำงานดังนี้
ตัวเหนี่ยวนำเพื่อให้ความร้อนแก่ตัวอย่างซึ่งเป็นขดลวดวงจรการสั่นร่วมกับธนาคารตัวเก็บประจุชดเชย จะถูกสูบจากเครื่องกำเนิดความถี่สูงที่ทำงานโดยอิสระ

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นตามวงจรบริดจ์แบบเต็มความถี่จะถูกปรับโดยอัตโนมัติให้เป็นความถี่ธรรมชาติของวงจรออสซิลเลเตอร์ด้วยตนเองและไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ระหว่างการทำงาน อินเวอร์เตอร์ที่นำเสนอไม่มีวงจรสำหรับป้องกันทรานซิสเตอร์กำลังจากกระแสผ่านและวงจรควบคุมพลังงานความร้อน (รูปที่ 1)

รูปที่ 1. บล็อกไดอะแกรมของอินเวอร์เตอร์อย่างง่ายสำหรับการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ

การทำงานของอินเวอร์เตอร์อย่างง่ายนี้เผยให้เห็นปัญหาต่อไปนี้ อันเป็นผลมาจากการให้ความร้อนแก่ตัวอย่าง รวมถึงผลจากการเคลื่อนที่ของตัวอย่างในตัวเหนี่ยวนำ การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นในการเหนี่ยวนำซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวงจรออสซิลเลเตอร์และการเปลี่ยนแปลงความถี่ธรรมชาติของมัน เนื่องจากความถี่การทำงานของอินเวอร์เตอร์ถูกกำหนดโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วยความถี่ที่ไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างการทำงาน ความไม่ตรงกันระหว่างความถี่ของวงจรออสซิลเลเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำให้พลังงานความร้อนลดลงอย่างรวดเร็ว การสั่นสะเทือนของชิ้นงานในตัวเหนี่ยวนำ เช่นเดียวกับทรานซิสเตอร์กำลังที่เข้าสู่โหมดการทำงานที่ไม่เหมาะสมในโหมด capacitive ซึ่งนำไปสู่การสร้างความล้มเหลว

เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ อินเวอร์เตอร์ได้รับการติดตั้งเพิ่มเติมด้วยวงจรลูปล็อคเฟส PLL วงจรป้องกันความเร็วสูงสำหรับทรานซิสเตอร์กำลังจากกระแสเกิน และตัวควบคุมกำลังสวิตชิ่งที่ควบคุมจากพีซี วงจรป้องกันและควบคุมกำลังได้รับการออกแบบเป็นโมดูลแยกกันและสามารถนำไปใช้งานอื่นได้

วงจร PLL ประกอบด้วยออสซิลเลเตอร์ความถี่แปรผัน เซ็นเซอร์กระแส เซ็นเซอร์แรงดันไฟฟ้า เส้นหน่วงเวลาแบบปรับได้ และตัวควบคุมพัลส์เชปเปอร์สำหรับพาวเวอร์บริดจ์ เซ็นเซอร์กระแสและแรงดันจะวัดค่าที่สอดคล้องกันบนวงจรการสั่นหลังจากนั้นจึงเปรียบเทียบเฟส การเปลี่ยนเฟสเป็นศูนย์หมายถึงการทำงานแบบซิงโครนัสของวงจรออสซิลเลเตอร์ที่ความถี่ของตัวเองและออสซิลเลเตอร์หลัก ในกรณีที่มีการเปลี่ยนเฟส ออสซิลเลเตอร์หลักจะปรับความถี่โดยอัตโนมัติ โดยปรับให้เป็นความถี่ธรรมชาติของวงจรออสซิลเลเตอร์ (รูปที่ 2) วงจรไฟฟ้าของอินเวอร์เตอร์ที่ดัดแปลงจะแสดงในรูปที่ 5

การตั้งค่าช่วงการติดตาม PLL ขั้นตอน:

จำเป็นต้องกำหนดความถี่ธรรมชาติของวงจรออสซิลเลเตอร์ดังนี้

1) ถอดหม้อแปลงที่ตรงกันออกจากบัสบาร์ของวงจรออสซิลเลเตอร์

2) เชื่อมต่อออสซิลโลสโคปกับบัสที่เชื่อมต่อตัวเหนี่ยวนำกับธนาคารตัวเก็บประจุ

3) ตั้งค่าออสซิลโลสโคปไปที่โหมดสแตนด์บาย (โหมดทริกเกอร์การวัดเดี่ยว)

4) แตะบัสบาร์ของวงจรการสั่นสั้นๆ ด้วยแบตเตอรี่เม็ดมะยม “เด้ง” จะปรากฏบนหน้าจอ - การสั่นสะเทือนของวงจรเอง หากจำเป็น ให้ทำตามขั้นตอนนี้หลายๆ ครั้งเพื่อให้ได้ภาพที่เสถียรบนหน้าจอออสซิลโลสโคป

คาบของการแกว่งตามธรรมชาติวัดโดยใช้ตารางออสซิลโลสโคป จากนั้นจึงใช้สูตร ฉ = 1/งวดความถี่ธรรมชาติของวงจรออสซิลเลเตอร์จะถูกคำนวณ

ช่วงการทำงานของ PLL ได้รับการกำหนดค่าดังนี้

1) ออสซิลโลสโคปเชื่อมต่อกับเอาต์พุตของชิปออสซิลเลเตอร์ CD4046 PLL

2) ตั้งค่าความถี่การทำงานขั้นต่ำของเครื่องกำเนิด CD4046 ในการดำเนินการนี้ให้เชื่อมต่อขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟ 1 โวลต์เข้ากับพิน 9 ของไมโครวงจร CD4046 และเชื่อมต่อขั้วลบของแหล่งจ่ายไฟเข้ากับบัสทั่วไป

3) ตั้งค่าความถี่ขั้นต่ำโดยหมุนโพเทนชิออมิเตอร์บนพิน 12 ของวงจรไมโคร cd4046 ไปที่ 30 kHz ต่ำกว่าความถี่ธรรมชาติของวงจรออสซิลเลเตอร์ (เลือกจากการทดลองสำหรับปิ๊กอัพ PLL ที่เชื่อถือได้)

4) ตั้งค่าความถี่การทำงานสูงสุดของเครื่องกำเนิด CD4046 ในการดำเนินการนี้ให้เชื่อมต่อขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟ 4.5 โวลต์เข้ากับพิน 9 ของไมโครวงจร CD4046 และเชื่อมต่อขั้วลบของแหล่งจ่ายไฟเข้ากับบัสทั่วไป

5) โดยการหมุนโพเทนชิออมิเตอร์ที่ขา 11 ของไมโครวงจร CD4046 ให้ตั้งค่าความถี่ให้สูงกว่าความถี่ของตัวเอง 30 kHz

จากผลการปฏิบัติงาน อินเวอร์เตอร์จะเริ่มรับเสียงสะท้อนโดยอัตโนมัติและคงไว้ระหว่างการทำงาน

รูปที่ 2. บล็อกไดอะแกรมของอินเวอร์เตอร์ทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำด้วย PLL

โมดูลป้องกันประกอบด้วยเซ็นเซอร์กระแสที่ติดตั้งอยู่บนวงจรสับเปลี่ยน วงจรตรวจจับกระแสเกินพร้อมเกณฑ์การตอบสนองที่ปรับได้ และวงจรปิดระบบไฟฟ้า กำลังไฟฟ้าถูกจ่ายให้กับอินเวอร์เตอร์ผ่านทางวงจรแบ่ง ในขณะนี้กระแสเกิน shunt ตรวจพบแรงดันไฟฟ้าตกส่วนเกินซึ่งนำไปสู่การพลิกกลับของทริกเกอร์และการจ่ายสัญญาณปิดไปยังทรานซิสเตอร์กำลัง (รูปที่ 3) แผนภาพไฟฟ้าของโมดูลป้องกันแสดงในรูปที่ 6

รูปที่ 3 แผนภาพบล็อกของโมดูลป้องกันความเร็วสูง

วิดีโอ - การเปิดใช้งานโมดูลป้องกันความเร็วสูง:

ตัวควบคุมกำลังสวิตชิ่งถูกสร้างขึ้นตามวงจรของตัวแปลง PWM แบบสเต็ปดาวน์ การควบคุมกำลังทำได้โดยการเปลี่ยนรอบการทำงานของสัญญาณ PWM ควบคุม สัญญาณควบคุมถูกสร้างขึ้นโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ STM32F767 (บอร์ดดีบักสำเร็จรูปพร้อมโปรแกรมเมอร์ USB ในตัว) พารามิเตอร์ควบคุมพลังงานได้รับการตั้งค่าจากคอมพิวเตอร์ผ่านอินเทอร์เฟซ USB ที่รวมอยู่ในพีซีเครื่องใดก็ได้ โซลูชันนี้ช่วยให้คุณสามารถซิงโครไนซ์การรวบรวมและควบคุมการตั้งค่าการทดลองได้ (แผนภาพบล็อกแสดงในรูปที่ 4)

รูปที่ 4. บล็อกไดอะแกรมของตัวควบคุมกำลังสวิตชิ่ง

โปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์มีทั้งการควบคุมแบบแมนนวล (คันเหยียบ ปุ่มเข้ารหัส) และรีโมทคอนโทรลของตัวควบคุมกำลัง (โดยใช้พีซี) การสตาร์ทและหยุดอย่างราบรื่น ความเสถียรของกำลังเอาต์พุตตามกระแสหรือแรงดันไฟฟ้า และการบ่งชี้การทำงานของอุปกรณ์ วงจรไฟฟ้าของตัวควบคุมกำลังพัลส์แสดงในรูปที่ 7

รูปที่ 5 วงจรอินเวอร์เตอร์สำหรับการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำของตัวอย่างพร้อมวงจรล็อคเฟส