Diagrama de instalare a călirii prin inducție, făcut-o singur. Cum să faci un încălzitor cu inducție cu propriile mâini? Domeniul de aplicare: încălzirea spațiilor

Un încălzitor cu inducție este o etapă înaltă în evoluția aparatelor electrice. Datorită acestui dispozitiv, puteți economisi semnificativ consumul de energie. Generatorul de căldură folosit în acest dispozitiv este complet inofensiv și nu emite funingine în timpul funcționării. De exemplu, în ceea ce privește eficiența, un cazan de încălzire (diagrama încălzire prin inducție dat mai jos) este al doilea după încălzitor cu infraroșu. Cu toate acestea, spre deosebire de dispozitivele IR, care sunt vândute numai în magazine specializate, încălzitoarele cu inducție nu pot fi doar achiziționate, ci și asamblate cu propriile mâini.

Astfel de dispozitive vin în mai multe niveluri de complexitate și scop, de exemplu, pentru apă și metal. Dispozitivele lor, desigur, sunt diferite, dar principiul de funcționare este identic. Fotografia de mai jos prezintă o diagramă a unui încălzitor cu inducție din metal, este destul de ușor să asamblați acest dispozitiv folosindu-l.

Deci, în acest articol ne vom uita la procesul de asamblare a unui încălzitor cu inducție din materiale improvizate care pot fi găsite în „pubele” oricărui meșter de acasă.

Cum funcționează un încălzitor cu inducție DIY?

Principiul de funcționare al unui încălzitor de casă nu este diferit de un dispozitiv din fabrică. Adică, lichidul de răcire circulă în miez, încălzindu-se din pereții sau conținutul său. Se încălzește din cauza curenților turbionari generați de înfășurare.

Important: miezurile de polimer sunt umplute cu sarma tocata!

La rândul său, înfășurarea este înfășurată pe corpul miezului și este conectată la o sursă de curent de înaltă frecvență. Această energie este cea care poate genera un câmp electromagnetic alternativ - cauza principală a apariției curenților turbionari într-un miez staționar (sau umplutura acestuia).

Circuitul încălzitorului de apă cu inducție prezentat mai jos este adesea folosit în cazanele de încălzire.

Sursa de curent alternativ de înaltă frecvență poate fi normală sau mai mult sistem complex bazat pe un transformator și un convertor de frecvență.

Trebuie remarcat că atunci când abordarea corectă Selectând sursa și formând înfășurarea, puteți crea un dispozitiv cu adevărat eficient, care nu va funcționa mai rău decât analogul din fabrică. Apropo, vine întotdeauna cu instrucțiuni și o diagramă a încălzitorului cu inducție.

Asamblam un dispozitiv de inducție cu propriile mâini: detalii importante

Pentru a asambla un astfel de încălzitor veți avea nevoie de:

Acest dispozitiv va fi sursa de alternare curent electric de înaltă frecvență care alimentează inductorul.

După aceasta, trebuie să-l iei și să-l înfășurați cu un arc pe corpul central. Acest dispozitiv va acționa ca un inductor. Este foarte important să conectați contactele firului la bornele invertorului, evitând lipirea și răsucirea. Pe baza acestuia, segmentul a acestui material folosit pentru formarea miezului trebuie să fie de lungime suficientă. Numărul de spire este de obicei de 50, iar diametrul firului este de obicei de 3 mm. Diagrama încălzitorului cu inducție arată succesiunea conexiunilor componentelor individuale.

Realizarea miezului

Miezul este o țeavă polimerică obișnuită realizată din polietilenă reticulata sau polipropilenă. Aceste tipuri de materiale plastice pot rezista la cele mai ridicate temperaturi posibile. Diametrul de debit conducta de miez trebuie să fie de 50 mm, iar grosimea peretelui nu poate fi mai mică de 2,5-3 mm. Apoi, această piesă poate fi folosită ca un indicator pe care este înfășurat firul de cupru, formând un inductor.

O diagramă aproximativă a unui încălzitor cu inducție este prezentată în această imagine.

Elementul de încălzire al unui astfel de cazan va fi umplutura miezului de polimer - bucăți tăiate cu un diametru de 7 mm. În plus, lungimea lor nu poate fi mai mică de 5 cm.

Asamblarea dispozitivului folosind exemplul unui cazan de încălzire prin inducție

Procesul de asamblare a tuturor acestor componente într-un singur sistem este următorul:

• Mai întâi luați un segment teava de polimer, fixați-l și înfășurați 50 de spire de sârmă de cupru de 3 mm peste miezul viitor.
• Apoi, tăiați capetele miezului, lăsând 7-10 cm de marginea firului pentru îndoituri.

Important: Circuitul de încălzire cu inducție este realizat în mai multe etape, a căror secvență nu trebuie în niciun caz perturbată. Pentru a evita greșelile, trebuie să urmați întocmai instrucțiunile.

Făcând încălzitor cu inducție cu propriile mele mâini, trebuie să vă faceți griji cu privire la siguranța dispozitivului. Pentru a face acest lucru, trebuie să urmați următoarele reguli care cresc nivelul de fiabilitate a sistemului general:

1. O supapă de siguranță trebuie introdusă în te-ul superior pentru a elibera excesul de presiune. Altfel, dacă eșuează pompa de circulatie miezul va sparge pur și simplu sub influența aburului. De regulă, circuitul unui încălzitor simplu cu inducție asigură astfel de momente.
2. Invertorul este conectat la rețea doar printr-un RCD. Acest dispozitiv funcționează în situatii criticeși va ajuta la evitarea scurtcircuitelor.
3. Invertorul de sudură trebuie împământat prin conducerea cablului către un circuit metalic special montat în pământ în spatele pereților structurii.
4. Corpul încălzitorului cu inducție trebuie amplasat la o înălțime de 80 cm deasupra nivelului podelei. În plus, distanța până la tavan ar trebui să fie de cel puțin 70 cm, iar față de alte piese de mobilier - mai mult de 30 cm.
5. Un încălzitor cu inducție este o sursă de foarte puternică câmp electromagnetic, prin urmare, o astfel de instalație trebuie ținută departe de spațiile rezidențiale și incinte cu animale de companie.

Rezumând

Un încălzitor cu inducție de casă nu va funcționa mai rău decât un dispozitiv fabricat din fabrică. Nu este inferior ca performanță, eficiență și siguranță, desigur, dacă ar fi respectate toate regulile.

Înainte de a vorbi despre cum să asamblați un încălzitor cu inducție de casă, trebuie să știți ce este și cum funcționează.

Istoria încălzitoarelor cu inducție

În perioada 1822-1831, celebrul om de știință englez Faraday a efectuat o serie de experimente, al căror scop a fost de a realiza transformarea magnetismului în energie electrica. A petrecut mult timp în laboratorul său. Până când într-o zi, în 1831, Michael Faraday și-a atins în sfârșit scopul. Omul de știință a reușit în sfârșit să obțină un curent electric în înfășurarea primară a firului, care a fost înfășurat pe un miez de fier. Așa a fost descoperită inducția electromagnetică.

Putere de inducție

Această descoperire a început să fie folosită în industrie, în transformatoare, diverse motoare și generatoare.

Cu toate acestea, această descoperire a devenit cu adevărat populară și necesară doar 70 de ani mai târziu. În timpul ascensiunii și dezvoltării industriei metalurgice, noi, metode moderne topirea metalelor în condiţii de producţie metalurgică. Apropo, prima topitorie care a folosit un încălzitor cu inducție vortex a fost lansată în 1927. Fabrica era situată în micul oraș englez Sheffield.

Atât în ​​coadă, cât și în coamă

În anii 80, principiul inducției era deja aplicat program complet. Inginerii au reușit să creeze încălzitoare care funcționau pe același principiu de inducție ca un cuptor metalurgic pentru topirea metalelor. Atelierele fabricilor erau încălzite cu astfel de dispozitive. Puțin mai târziu au început să producă dispozitive de uz casnic. Și unii meșteri nu le-au cumpărat, ci au asamblat încălzitoare cu inducție cu propriile mâini.

Principiul de funcționare

Daca dezasamblati o centrala de tip inductie, atunci veti gasi un miez, electric si izolatie termica, apoi corpul. Diferența dintre acest încălzitor și cele folosite în industrie este înfășurarea toroidală cu conductori de cupru. Este situat între două țevi sudate între ele. Aceste țevi sunt fabricate din oțel feromagnetic. Peretele unei astfel de țevi este mai mare de 10 mm. Ca rezultat al acestui design, încălzitorul are mult mai puțină greutate, mai mult randament ridicat, și de asemenea dimensiuni mici. O țeavă cu înfășurare acționează ca miez aici. Iar celălalt servește direct la încălzirea lichidului de răcire.

Curentul de inducție care este generat câmp magnetic de înaltă frecvență de la înfășurarea exterioară la țeavă, încălzește lichidul de răcire. Acest proces provoacă vibrații ale pereților. Datorită acestui fapt, scara nu se depune pe ele.

Încălzirea are loc datorită faptului că miezul se încălzește în timpul funcționării. Temperatura acestuia crește din cauza curenților turbionari. Acestea din urmă se formează datorită câmpului magnetic, care, la rândul său, este generat de curenți de înaltă tensiune. Așa funcționează un încălzitor de apă cu inducție și multe cazane moderne.

Putere de inducție DIY

Dispozitivele de încălzire care folosesc electricitatea ca energie sunt cât mai convenabile și confortabile de utilizat. Sunt mult mai sigure decât echipamentele pe gaz. În plus, în acest caz nu există funingine sau funingine.

Unul dintre dezavantajele unui astfel de încălzitor este consum mare electricitate. Pentru a economisi cumva bani, meșterii au învățat să asambleze încălzitoarele cu inducție cu propriile mâini. Rezultatul este un dispozitiv excelent care necesită mult mai puțină energie electrică pentru a funcționa.

Procesul de fabricație

Pentru a realiza singur un astfel de dispozitiv, nu trebuie să aveți cunoștințe serioase în inginerie electrică și orice persoană se poate ocupa de asamblarea structurii.

Pentru aceasta avem nevoie de o bucată de țeavă de plastic cu pereți groși. Va funcționa ca corpul unității noastre. În continuare, aveți nevoie de sârmă de oțel cu un diametru de cel mult 7 mm. De asemenea, dacă trebuie să conectați încălzitorul la încălzirea într-o casă sau apartament, este recomandabil să achiziționați adaptoare. De asemenea, aveți nevoie de o plasă metalică care să țină firul de oțel în interiorul carcasei. Desigur, este necesar fir de cupru pentru a crea un inductor. De asemenea, aproape toată lumea are un invertor de înaltă frecvență în garaj. Ei bine, în sectorul privat astfel de echipamente pot fi găsite fără dificultate. În mod surprinzător, puteți face încălzitoare cu inducție cu propriile mâini folosind materiale improvizate fără prea multe cheltuieli.

Mai întâi trebuie să efectuați munca pregatitoare pentru sârmă. O tăiem în bucăți de 5-6 cm lungime. Fundul țevii trebuie acoperit cu o plasă, iar bucățile de sârmă tăiate trebuie turnate înăuntru. Partea superioară a țevii trebuie, de asemenea, acoperită cu o plasă. Trebuie să presărați suficientă sârmă pentru a umple țeava de jos în sus.

Când piesa este gata, trebuie să o instalați în sistemul de încălzire. Bobina poate fi apoi conectată la electricitate printr-un invertor. Se crede că un încălzitor cu inducție realizat dintr-un invertor este un dispozitiv foarte simplu și extrem de rentabil.

Nu trebuie să testați dispozitivul dacă nu există alimentare cu apă sau antigel. Pur și simplu vei topi țeava. Înainte de a porni acest sistem, este recomandabil să faceți o conexiune la pământ pentru invertor.

Incalzitor modern

Aceasta este a doua opțiune. Implică utilizarea produselor moderne dispozitive electronice. Un astfel de încălzitor cu inducție, a cărui diagramă este prezentată mai jos, nu trebuie configurat.

Acest circuit folosește principiul rezonanței în serie și poate dezvolta o putere decentă. Dacă utilizați diode mai puternice și condensatoare mai mari, puteți crește performanța unității la un nivel serios.

Asamblarea unui încălzitor cu inducție vortex

Pentru a asambla acest dispozitiv, veți avea nevoie de o sufocă. Poate fi găsit dacă deschideți sursa de alimentare a unui computer obișnuit. Apoi, trebuie să înfășurați un fir de oțel feromagnetic și un fir de cupru de 1,5 mm. În funcție de parametrii necesari, pot fi necesare între 10 și 30 de ture. Apoi trebuie să selectați tranzistori cu efect de câmp. Acestea sunt selectate pe baza rezistenței maxime a joncțiunii deschise. În ceea ce privește diodele, acestea trebuie să fie luate sub o tensiune inversă de nu mai puțin de 500 V, în timp ce curentul va fi undeva în jurul valorii de 3-4 A. Veți avea nevoie și de diode zener proiectate pentru 15-18 V. Și puterea lor ar trebui să fie aproximativ 2-3 mar. Rezistoare - până la 0,5 W.

Apoi, trebuie să asamblați circuitul și să faceți bobina. Aceasta este baza pe care se bazează întregul încălzitor cu inducție VIN. Bobina va fi formată din 6-7 spire de sârmă de cupru de 1,5 mm. Apoi piesa trebuie inclusă în circuit și conectată la electricitate.

Dispozitivul este capabil să încălziți șuruburi până la galben. Circuitul este extrem de simplu, dar în timpul funcționării sistemul generează multă căldură, așa că este mai bine să instalați radiatoare pe tranzistoare.

Design mai complex

Pentru a asambla această unitate, trebuie să puteți lucra cu sudură, iar un transformator trifazat va fi de asemenea util. Designul este prezentat sub forma a două țevi care trebuie sudate una în cealaltă. În același timp, acestea vor acționa ca miez și încălzitor. Înfășurarea este înfășurată pe carcasă. Astfel, puteți crește semnificativ productivitatea și, în același timp, puteți obține dimensiuni de gabarit mici și greutate redusă.

Pentru a furniza și îndepărta lichidul de răcire, este necesar să sudați două țevi în corpul dispozitivului.

Se recomanda izolarea cazanului pentru a elimina pe cat posibil eventualele pierderi de caldura, precum si pentru a va proteja de eventualele scurgeri de curent. Va elimina apariția zgomotelor inutile, în special în timpul lucrului intens.

Este recomandabil să folosiți astfel de sisteme în circuite închise de încălzire în care există circulație forțată a lichidului de răcire. Este permisă utilizarea unor astfel de unități pentru conductele din plastic. Cazanul trebuie instalat astfel încât distanța dintre acesta și pereți, altele aparate electrice a fost de minim 30 cm De asemenea, este indicat sa se pastreze o distanta de 80 cm fata de podea si tavan. Pentru aceasta sunt potrivite un manometru, un dispozitiv de eliberare a aerului și o supapă de explozie.

Acesta este modul în care puteți asambla cu ușurință și ieftin încălzitoarele cu inducție cu propriile mâini. Acest echipament vă poate servi bine de multi aniși încălzește-ți casa.

Așadar, am aflat cum să facem un încălzitor cu inducție cu propriile mâini. Schema de asamblare nu este foarte complicată, așa că o puteți finaliza în câteva ore.

Unicitatea omului constă în faptul că inventează în mod constant dispozitive și mecanisme care facilitează foarte mult munca într-unul sau altul domeniu al muncii sau activității vieții.

În acest scop, de regulă, se folosesc ultimele evoluțiiîn domeniul științei.

Încălzirea prin inducție nu a făcut excepție. ÎN în ultima vreme Principiul inducției a fost utilizat pe scară largă în multe domenii, care pot fi atribuite cu ușurință:

• în metalurgie, încălzirea prin inducție este folosită pentru a topi metalele;
• în unele industrii, se folosesc cuptoare speciale de încălzire rapidă, a căror funcționare se bazează pe principiul inducției;
• V sfera gospodăreascăÎncălzitoarele cu inducție pot fi utilizate, de exemplu, pentru gătit, încălzirea apei sau încălzirea unei case private. (Despre caracteristici încălzire prin inducție Puteți citi în).

Astăzi există o mare varietate de instalații de inducție de tip industrial. Dar asta nu înseamnă că proiectarea unor astfel de dispozitive este foarte complicată.

Este foarte posibil să faci un încălzitor simplu cu inducție pentru nevoile casnice cu propriile mâini. În acest articol vom vorbi în detaliu despre încălzitorul cu inducție, precum și în diverse moduri făcându-l singur.

Specie

Unitățile de încălzire prin inducție de făcut singuri sunt de obicei împărțite în două tipuri principale:

• (abreviat ca VIN), care sunt utilizate în principal pentru încălzirea apei și încălzirea locuinței;
• încălzitoare, al căror design prevede utilizarea diverse tipuri piese si componente electronice.

Încălzitorul cu inducție vortex (VIN) constă din următoarele componente structurale:

• un dispozitiv care convertește electricitatea obișnuită în curent de înaltă frecvență;
• un inductor, care este un fel de transformator care creează un câmp magnetic;
• schimbător de căldură sau element de încălzire, care este situat în interiorul inductorului.

Principiul de funcționare al VIN constă din următoarele etape:

Nota specialistului: deoarece bobina de inducție este considerată cea mai mare element importantîncălzitor de acest tip, atunci fabricarea sa trebuie abordată destul de scrupulos: firul de cupru trebuie înfășurat în ture ordonate pe o țeavă de plastic. Numărul de ture trebuie să fie de cel puțin 100.

După cum se poate vedea din descriere, designul VIN-ului nu este suficient de complicat, așa că puteți face cu ușurință un încălzitor vortex cu propriile mâini.

Cum se face

Prima varianta.

Circuit electronicîncălzitor. (Click pentru a mări) Un încălzitor cu inducție destul de simplu și, în același timp, puternic poate fi proiectat pe baza placa de circuit imprimat, a cărei diagramă este prezentată în figură.

Caracteristicile acestei scheme sunt următoarele puncte importante:

1. Acest design este în esență un multivibrator, care este organizat folosind tranzistori de mare putere.
2. Un element important al circuitului este rezistența, care va preveni supraîncălzirea tranzistorilor, ceea ce va afecta în general funcționarea eficientă a întregului inductor.
3. Inductorul în sine ar trebui să arate ca un fel de spirală și să fie format din 6-8 spire de sârmă de cupru
4. Pentru a nu te gândi prea mult la designul regulatorului de tensiune, îl poți lua deja versiune gata făcută de la o sursă de alimentare a computerului.

Sfatul expertului: Deoarece inductorul va genera căldură puternică, pentru a evita deteriorarea, se recomandă instalarea tranzistoarelor pe radiatoare speciale.

A doua varianta.
Această metodă de construire a unui încălzitor cu inducție se bazează pe utilizarea unui transformator electronic.

Esența sa este următoarea:

• două țevi sunt conectate între ele prin sudare în așa fel încât în ​​secțiune transversală să semene cu forma unei gogoși (această configurație va servi simultan ca conductor și element de încălzire);
• firul de cupru este înfășurat direct pe corp;
• Pentru o mișcare de înaltă calitate a lichidului de răcire, două țevi sunt sudate în corp, printr-una dintre care apa va intra în încălzitor, iar prin cealaltă va fi alimentată la sistemul de încălzire.

Deci am indicat totul moduri posibile asamblarea unui încălzitor cu inducție folosind piese electronice. Sperăm că sfaturile și recomandările noastre vor fi foarte informative pentru dvs.

Urmărește videoclipul în care un utilizator experimentat explică una dintre opțiunile de realizare a unui încălzitor cu inducție cu propriile mâini:

Acum vom învăța cum să facem un încălzitor cu inducție cu propriile mâini, care poate fi folosit pentru proiecte diferite sau doar pentru distracție. Puteți topi instantaneu oțelul, aluminiul sau cuprul. Îl puteți folosi pentru lipirea, topirea și forjarea metalelor. Puteți folosi un încălzitor inductiv de casă și pentru turnare.

Tutorialul meu acoperă teoria, componentele și asamblarea unora dintre componentele critice.

Instrucțiunile sunt mari și vor acoperi pașii de bază pentru a vă oferi o idee despre ce se întâmplă într-un astfel de proiect și cum să îl proiectați fără ca nimic să explodeze.

Pentru cuptor, am asamblat un termometru digital criogenic foarte precis, ieftin. Apropo, în testele cu azot lichid a funcționat bine împotriva termometrelor de marcă.

Pasul 1: Componente

Componentele principale ale unui încălzitor cu inducție de înaltă frecvență pentru încălzirea metalului cu energie electrică sunt un invertor, un driver, un transformator de conectare și un circuit oscilant RLC. Veți vedea diagrama puțin mai târziu. Să începem cu invertorul. Este un dispozitiv electric care schimbă curentul continuu în curent alternativ. Pentru un modul puternic, acesta trebuie să funcționeze stabil. Deasupra există o protecție care este utilizată pentru a proteja unitatea de poartă MOSFET de orice cădere accidentală de tensiune. Schimbările aleatorii provoacă zgomot, ceea ce duce la trecerea la frecvențe înalte. Acest lucru duce la supraîncălzirea și defectarea MOSFET-ului.

Liniile de curent ridicat sunt în partea de jos a PCB-ului. Multe straturi de cupru sunt folosite pentru a le permite să transporte mai mult de 50A de curent. Nu avem nevoie de supraîncălzire. De asemenea, acordați atenție celor mari calorifere din aluminiu cu răcire cu apă pe ambele părți. Acest lucru este necesar pentru a disipa căldura generată de MOSFET-uri.

Inițial am folosit ventilatoare, dar pentru a gestiona puterea am instalat mici pompe de apă care circulă apa prin radiatoarele din aluminiu. Atâta timp cât apa este curată, tuburile nu conduc curentul. Am, de asemenea, plăci subțiri de mică instalate sub MOSFET-uri pentru a mă asigura că nu există nicio conducere prin drenuri.

Pasul 2: Circuitul invertorului

Acesta este un circuit pentru un invertor. Circuitul nu este chiar atât de complicat. Driverul inversat și neinversat urcă sau coboară tensiunea de 15 V pentru a regla semnalul variabil în transformator (GDT). Acest transformator izolează cipurile de mosfet-uri. O diodă la ieșirea mosfet acționează pentru a limita vârfurile, iar un rezistor minimizează oscilația.

Condensatorul C1 absoarbe orice manifestare de curent continuu. În mod ideal, doriți cele mai rapide căderi de tensiune pe circuit, deoarece reduc încălzirea. Rezistorul le încetinește, ceea ce pare contraintuitiv. Cu toate acestea, dacă semnalul persistă, ajungi cu supraîncărcări și oscilații care distrug mosfet-urile. Mai multe informații pot fi obținute din diagrama amortizorului.

Diodele D3 și D4 ajută la protejarea MOSFET-urilor de curenții inversi. C1 și C2 oferă căi deschise pentru curgerea curentului în timpul comutării. T2 este un transformator de curent, datorită căruia driverul, despre care vom vorbi mai târziu, primește un semnal de întoarcere de la curentul de ieșire.

Pasul 3: șofer

Această diagramă este foarte mare. În general, puteți citi despre un simplu invertor de putere redusă. Dacă aveți nevoie de mai multă putere, aveți nevoie de un driver adecvat. Acest driver se va opri singur la frecvența de rezonanță. Odată ce metalul tău este topit, acesta va rămâne blocat la frecvența corectă, fără a fi nevoie de nicio ajustare.

Dacă ați construit vreodată un încălzitor simplu cu inducție cu un cip PLL, probabil vă amintiți procesul de ajustare a frecvenței pentru a face metalul să se încălzească. Ai observat mișcarea undei pe un osciloscop și ai ajustat frecvența ceasului pentru a menține acel punct ideal. Nu va mai trebui să faci asta.

Acest circuit folosește un microprocesor Arduino pentru a monitoriza diferența de fază dintre tensiunea invertorului și capacitatea condensatorului. Folosind această fază, calculează frecvența corectă folosind algoritmul „C”.

Te voi ghida prin lanț:

Semnalul capacității condensatorului este în stânga LM6172. Acesta este un invertor de mare viteză care convertește semnalul într-o undă pătrată frumoasă și curată. Acest semnal este apoi izolat folosind izolatorul optic FOD3180. Aceste izolatoare sunt cheia!

Apoi, semnalul intră în PLL prin intrarea PCAin. Este comparat cu semnalul de pe PCBin, care controlează invertorul prin VCOout. Arduino controlează cu atenție viteza ceasului PLL folosind un semnal modulat în impuls de 1024 de biți. Un filtru RC în două etape transformă semnalul PWM într-o tensiune analogică simplă, care intră în VCOin.

Cum știe Arduino ce să facă? Magie? Ghici? Nu. Acesta primește informații despre diferența de fază a PCA și PCB de la PC1out. R10 și R11 limitează tensiunea la 5 tensiuni Arduino, iar un filtru RC în două etape șterge semnalul de orice zgomot. Avem nevoie de semnale puternice și curate pentru că nu vrem să plătim mai mulți bani pentru mosfet-uri scumpe după ce explodează de la intrările zgomotoase.

Pasul 4: Să luăm o pauză

Era o cantitate mare de informații. S-ar putea să vă întrebați, aveți nevoie de o astfel de schemă de lux? Depinde de tine. Dacă doriți auto-tuning, atunci răspunsul este da. Dacă doriți să reglați manual frecvența, atunci răspunsul este nu. Puteți crea un driver foarte simplu cu doar un cronometru NE555 și puteți utiliza un osciloscop. Îl puteți îmbunătăți puțin adăugând un PLL (buclă de fază zero)

Totuși, să continuăm.

Pasul 5: Circuitul LC

Există mai multe abordări ale acestei părți. Dacă aveți nevoie de un încălzitor puternic, veți avea nevoie de o matrice de condensatoare pentru a controla curentul și tensiunea.

În primul rând, trebuie să determinați ce frecvență de operare veți utiliza. Frecvențele mai mari au un efect mai mare asupra pielii (pătrundere mai mică) și sunt bune pentru obiectele mici. Frecvențele mai mici sunt mai bune pentru obiecte mai mari și au o penetrare mai mare. Frecvențele mai înalte au pierderi mari la comutare, dar mai puțin curent va trece prin rezervor. Am ales o frecvență de aproximativ 70 kHz și am urcat până la 66 kHz.

Matricea mea de condensatoare este de 4,4 uF și poate gestiona peste 300 A. Bobina mea este de aproximativ 1uH. Folosesc și condensatoare cu film pulsat. Sunt sârme axiale din polipropilenă metalizată cu auto-vindecare și au tensiune înaltă, curent ridicat și frecvență înaltă (0,22uF, 3000V). Număr de model 224PPA302KS.

Am folosit două bare de cupru, în care am făcut găuri corespunzătoare pe fiecare parte. Am folosit un fier de lipit pentru a lipi condensatorii la aceste găuri. Apoi am atașat tuburi de cupru de fiecare parte pentru răcirea cu apă.

Nu cumpărați condensatoare ieftine. Se vor sparge și vei plăti mai mulți bani decât dacă ai cumpăra pe loc buni.

Pasul 6: Asamblarea transformatorului

Dacă citiți cu atenție articolul, veți pune întrebarea: cum să controlați un circuit LC? Am vorbit deja despre invertor și buclă fără a menționa cum sunt conectate.

Conexiunea se face printr-un transformator de conectare. Al meu este de la Magnetics, Inc. Numărul piesei este ZP48613TC. Adams Magnetics este de asemenea alegere buna la alegerea toroidilor de ferită.

Cel din stânga are un fir de 2mm. Acest lucru este bun dacă curentul de intrare este sub 20A. Firul se va supraîncălzi și se va arde dacă curentul este mai mare. Pentru putere mare trebuie să cumpărați sau să faceți sârmă Litz. Am făcut-o singur, țesând 64 de fire din sârmă de 0,5 mm. Un astfel de fir poate rezista cu ușurință la un curent de 50A.

Invertorul pe care vi l-am arătat mai devreme preia curent continuu de înaltă tensiune și îl schimbă la tensiune variabilă înaltă sau joasă. Această undă pătrată alternativă trece prin transformatorul de cuplare prin comutatoarele mosfet și condensatoarele de cuplare DC de pe invertor.

Tubul de cupru de la condensator trece prin el, făcându-l o înfășurare secundară cu o singură tură a transformatorului. Aceasta, la rândul său, permite tensiunii descărcate să treacă prin condensator și bobina de lucru (circuit LC).

Pasul 7: Realizarea bobinei de lucru

Una dintre întrebările care mi s-a adresat adesea a fost: „Cum faci acea bobină curbată?” Răspunsul este nisip. Nisipul va împiedica ruperea tubului în timpul procesului de îndoire.

Luați un tub de cupru pentru frigider de 9 mm și umpleți-l nisip curat. Înainte de a face acest lucru, acoperiți un capăt cu niște bandă adezivă și, de asemenea, acoperiți celălalt după umplere cu nisip. Săpați o țeavă cu diametrul corespunzător în pământ. Măsurați lungimea tubului pentru tambur și începeți să o înfășurați încet pe țeavă. Odată ce faci o tură, restul va fi ușor de făcut. Continuați să înfășurați tubul până când aveți numărul de spire dorite (de obicei 4-6). Al doilea capăt trebuie aliniat cu primul. Acest lucru va ușura conectarea la condensator.

Acum scoateți capacele și luați compresor de aer a sufla nisipul. Este recomandabil să faceți acest lucru în exterior.

Rețineți că tub de cupru servește și pentru răcirea cu apă. Această apă circulă prin condensator și prin bobina de lucru. Bobina de lucru generează multă căldură din curent. Chiar dacă folosești izolație ceramică în interiorul bobinei (pentru a reține căldura), vei avea totuși extrem de temperaturi ridicateîn spațiul de lucru, încălzirea bobinei. Voi începe cu o găleată mare de apă cu gheață și după un timp va deveni fierbinte. Vă sfătuiesc să pregătiți multă gheață.

Pasul 8: Analiza proiectului

Mai sus este o prezentare generală a proiectului de 3 kW. Are un driver PLL simplu, invertor, transformator de cuplare și rezervor.

Videoclipul demonstrează o forjă cu inducție de 12 kW în funcțiune. Principala diferență este că are un driver controlat de microprocesor, MOSFET-uri mai mari și radiatoare. Unitatea de 3kW funcționează la 120VAC; unitatea de 12 kW folosește 240V.

Popularitatea utilizării în încălzire dispozitive de încălzire, care funcționează de la rețea, datorită ușurinței în utilizare. Aparatele electrice sunt mai sigure decât gazul și mai curate din punct de vedere al mediului decât sistemele cu combustibil solid. Dezavantajul lor este costul ridicat al resurselor consumate. Problema va fi rezolvată prin instalarea unui încălzitor cu inducție vortex. Dispozitivul are performanțe ridicate cu un consum minim de energie. Oricine se simte confortabil cu un fier de lipit poate face un încălzitor cu inducție.

Principiul de funcționare al echipamentului VIN 7, 10, 30, 40

Un inductor este un dispozitiv electromagnetic care utilizează curenți turbionari excitați de un câmp magnetic alternativ pentru a încălzi materialele conductoare. Dispozitivul arată ca o înfășurare formată din mai multe spire de înfășurare de cupru. Încălzirea prin inducție are loc conform următoarei scheme. Generatorul induce curenți de diferite frecvențe în dispozitiv, în urma cărora se formează un câmp magnetic în interior, în interiorul căruia se află obiectul încălzit. Câmpul magnetic induce curenți turbionari în organism, transformând energia electrică în energie termică. Ca urmare a acțiunii energiei termice, corpul se încălzește.

Un cuptor cu inducție este unul dintre primele dispozitive în care tipul de energie descris și-a găsit aplicație. Principiul de funcționare cuptor cu inducție identic cu încălzirea prin inducție. Aparatul este utilizat pentru prelucrarea metalelor (lipire, topire, forjare etc.) Topitură materiale dure Chiar și un cuptor cu inducție de casă este capabil. În ultimele decenii, energia câmpului electromagnetic a fost folosită pentru încălzirea încăperilor (în sistemele de încălzire a aerului și apei). Generatoarele industriale de căldură vortex sunt capabile să furnizeze căldură instalațiilor cu un volum de până la 10.000 de metri cubi.

Avantajele și dezavantajele încălzitoarelor cu inducție vortex

• Încălzirea rapidă a materialelor conductoare.
• Siguranța mediului. Aparatul este utilizat în spații restrânse lipsit de echipamente de ventilație.
• Dimensiunile inductorului nu au standarde obligatorii.
• Automatizare simplă, control convenabil al ciclurilor de încălzire și răcire.

Important! Încălzitorul cu inducție trebuie realizat în strictă coordonare cu corpul încălzit. În caz contrar, va fi necesară o cantitate nerezonabil de mare pentru încălzire.

Generator cu inducție într-un sistem de încălzire

Pentru incalzire autonomaîntr-o casă privată veți avea nevoie de un transformator format din două înfășurări scurtcircuitate. În interiorul dispozitivului apar curenți turbionari, iar câmpul electromagnetic este direcționat către înfășurarea secundară. Circuitul secundar acționează ca bază și încălzitor pentru substanța în circulație. O substanță conductoare (ulei, apă, antigel) este utilizată ca fluid de încălzire.

Vortexul este instalat în loc convenabil. Similar cu radiatoarele de încălzire tradiționale, două conducte sunt conectate la încălzitorul cu inductor. Unul servește la alimentarea cu apă a cazanului, celălalt asigură ieșirea lichidului de răcire în conductă și distribuția ulterioară către baterii. Substanța intră în conductă în mod natural. Ca urmare a diferitelor densități de frig și apa calda se formează presiune hidrostatică care provoacă o circulație.

Sfat! În ciuda creației circulatie naturalaÎn timpul procesului de încălzire prin inducție, experții recomandă instalarea obligatorie a unei pompe de circulație.

În încălzire ca încălzitor de aer. Do generator de căldură vortex DIY acasă este mai dificil decât un cazan electromagnetic. În plus, un încălzitor de aer cu invertor este justificat atunci când este necesară încălzirea mobilă a încăperilor mari. Cinci avantaje ale generării de căldură prin inducție într-o casă privată:

1. Economisirea resurselor energetice
2. Funcționare silențioasă
3. Fara substante nocive
4. Vibrația de funcționare a dispozitivului previne depunerile de sedimente pe pereții conductei
5. Durată lungă de viață

Nu este dificil să creezi un inductor primitiv cu propriile mâini acasă. Acest lucru nu necesită un set mare de instrumente și echipamente. Circuitul încălzitorului cu inducție este simplu.

Cum să faci un încălzitor cu inducție cu propriile mâini conform schemei: costul materialelor nu este mare

Pentru a realiza un încălzitor cu inducție, veți avea nevoie de un transformator de curent alternativ (de preferință cu reglare a tensiunii). Încălzitor cu inducție realizat din invertor de sudare este mare solutieîntrebare. Fabricarea dispozitivului va necesita utilizarea instrumentelor disponibile, cum ar fi:

• O bucată de țeavă de plastic cu pereți groși (45-50 mm).
• Sarma de otel, diametru 6-8 mm
• Plasa metalica
• Sârmă de cupru (1,5 – 2 mm)
• Conectori încălzitor la linie

O margine a semifabricatului de plastic este sigilată etanș plasă metalică. Cilindrul este umplut cu particule de sârmă de oțel, care este tăiată în avans în bucăți de 4-5 cm lungime. Teava de plastic este umplut complet cu sârmă, după care partea superioară este acoperită cu o plasă. Orice metal va face pentru a umple cilindrul. Elementul fabricat va fi corpul inductorului.

Dispozitivul fabricat este instalat în sistemul de încălzire folosind adaptoare, astfel încât lichidul de răcire să treacă în interiorul bateriei. Echipamentul de sudare este conectat la inductor. Pentru a economisi bani, puteți crea. Este important să se asigure etanșarea fiabilă a conexiunilor la conductă și izolarea bornelor dispozitivului. Exteriorul inductorului este acoperit cu un ecran termoizolant. Încălzirea este gata de utilizare.

Atenţie! Dispozitivul poate fi utilizat numai dacă există apă în sistemul de încălzire. În caz contrar, baza de plastic se va topi.

Pentru a crea un generator de căldură cu propriile mâini, pe lângă un transformator, veți avea nevoie de un motor electric.

VEZI VIDEO

Măsuri de securitate

1. Secțiunile deschise ale conductorilor de curent trebuie izolate.
2. Dispozitivele de încălzire prin inducție sunt amplasate la o distanță de 80 cm de tavan sau podea, 30 cm de pereți și mobilier.
3. Funcționarea în siguranță a dispozitivului va fi asigurată prin instalarea unui manometru, panou control automatși eliberarea aerului.

Și cel mai important! Fie că este un cuptor cu inducție realizat dintr-un invertor de sudură sau un cazan electromagnetic, responsabilitatea pentru posibilele consecințe revine producătorului dispozitivului de casă.

Oricine poate asambla încălzitoare cu inducție vortex dacă țin cont de toate nuanțele!