Výkonný okruh indukčného ohrievača pre domácich majstrov. Indukčný ohrievač: schéma a postup výroby vlastných rúk

Použitie indukčných cievok namiesto tradičných vykurovacích telies vo vykurovacích zariadeniach umožnilo výrazne zvýšiť účinnosť jednotiek s menšou spotrebou elektrickej energie. Indukčné ohrievače sa objavili v predaji pomerne nedávno, navyše za pomerne vysoké ceny. Preto remeselníci nenechali túto tému bez dozoru a prišli na to, ako vyrobiť indukčný ohrievač zo zváracieho invertora.

Indukčné ohrievače si získavajú na popularite u spotrebiteľov každý deň vďaka nasledujúcim výhodám:

  • vysoká účinnosť;
  • jednotka pracuje takmer ticho;
  • indukčné kotly a ohrievače sa považujú za dostatočne bezpečné v porovnaní s plynovými zariadeniami;
  • ohrievač pracuje v plne automatickom režime;
  • zariadenie nevyžaduje stálu údržbu;
  • v dôsledku tesnosti zariadenia je vylúčený únik;
  • v dôsledku vibrácií elektromagnetického poľa tvorba vodného kameňa sa stáva nemožným.

Aj k benefitom tohto typu ohrievač možno pripísať jednoduchosť jeho dizajnu a dostupnosť materiálov na zostavenie zariadenia vlastnými rukami.

Schéma činnosti indukčného ohrievača

Indukčný ohrievač obsahuje nasledujúce prvky.

  1. Generátor prúdu. Vďaka tomuto modulu sa striedavý prúd domáceho napájania mení na vysokofrekvenčný.
  2. Induktor. Z medený drôt, stočený vo forme cievky, aby sa vytvorilo magnetické pole.
  3. . Je to kovová rúrka umiestnená vo vnútri induktora.

Všetky vyššie uvedené prvky, ktoré sa navzájom ovplyvňujú, pracovať podľa nasledujúceho princípu. Vysokofrekvenčný prúd generovaný generátorom sa privádza do indukčnej cievky vyrobenej z medeného vodiča. Vysokofrekvenčný prúd je induktorom premenený na elektromagnetické pole. Ďalej sa kovová rúrka umiestnená vo vnútri induktora zahrieva v dôsledku účinku vírivých prúdov vznikajúcich v cievke na ňu. Chladiaca kvapalina (voda) prechádzajúca ohrievačom odoberá termálna energia a prenesie ho do vykurovací systém. Chladivo tiež pôsobí ako chladič vykurovacieho telesa, čo predlžuje „životnosť“ vykurovacieho kotla.

Nižšie je schéma zapojenia indukčný ohrev telo.

Nasledujúca fotografia ukazuje, ako funguje indukčný kovový ohrievač.

Dôležité! Ak sa vyhrievanej časti dotknete dvoch závitov induktora, dôjde k prerušovaciemu obvodu, z ktorého sa tranzistory okamžite vypália.

Montáž a inštalácia systému

Nepripájajte tlmivku na svorky zváracieho prístroja určeného na pripojenie zváracích káblov. Ak sa tak stane, jednotka jednoducho zlyhá. Na prispôsobenie meniča na prácu s indukčným ohrievačom bude potrebná pomerne komplikovaná zmena zariadenia, ktorá si vyžaduje predovšetkým znalosti z rádiovej elektroniky.

Stručne povedané, táto zmena vyzerá takto: cievka, konkrétne jej primárne vinutie, musí byť pripojená za vysokofrekvenčný menič meniča namiesto jeho vstavanej indukčnej cievky. Okrem toho budete musieť odstrániť diódový mostík a prispájkovať kondenzátorovú jednotku.

Ako sa zvárací invertor mení na indukčný ohrievač nájdete v tomto videu.

Kovová indukčná pec

Na výrobu indukčného ohrievača zo zváracieho invertora budete potrebovať nasledujúce materiály.

  1. striedač zváračka . Je dobré, ak jednotka implementuje funkciu plynulého nastavenia prúdu.
  2. Medená rúrka asi 8 mm v priemere a dostatočne dlhý na to, aby urobil 7 otáčok okolo obrobku s priemerom 4-5 cm. Okrem toho by po otáčkach mali zostať voľné konce rúrky dlhé asi 25 cm.

Pri zostavovaní rúry postupujte podľa nižšie uvedených krokov.

  1. Zoberte ľubovoľnú časť s priemerom 4-5 cm, ktorá bude slúžiť ako šablóna na navíjanie cievky z medenej rúrky. Môže to byť drevený okrúhly kus, kovový alebo plastové potrubie.
  2. Vezmite medená rúrka a jeden koniec prinitujte kladivom.
  3. Pevne naplňte tubu suchý piesok a druhý koniec prinitujte. Piesok zabráni prasknutiu trubice pri krútení.
  4. Urobte 7 závitov rúrky okolo šablóny, potom odrežte jej konce a vysypte piesok.
  5. Pripojte výslednú cievku k prevedenému meniču.

Poradte! Ak má indukčná rúra fungovať dlho na veľká sila, potom sa odporúča priviesť k trubici vodné chladenie.

Indukčný ohrievač vody

Na zostavenie vykurovacieho kotla budú potrebné nasledujúce konštrukčné prvky.

  1. striedač. Zariadenie je vybrané s takým výkonom, aký je potrebný pre vykurovací kotol.
  2. hrubostenná rúrka(plast), môžete značku PN Jeho dĺžka by mala byť 40-50 cm.Cez neho prejde chladiaca kvapalina (voda). Vnútorný priemer potrubia musí byť minimálne 5 cm.V tomto prípade bude vonkajší priemer 7,5 cm.Ak je vnútorný priemer menší, potom bude výkon kotla nízky.
  3. oceľový drôt. Môžete si tiež vziať kovovú tyč s priemerom 6-7 mm. Z drôtu alebo tyče sa odrežú malé kúsky (4-5 mm). Tieto segmenty budú pôsobiť ako výmenník tepla (jadro) induktora. Namiesto oceľových kusov môžete použiť celokovovú rúrku menšieho priemeru alebo oceľovú skrutku.
  4. Textolitové tyčinky alebo tyče na ktorý bude navinutá indukčná cievka. Použitie textolitu ochráni potrubie pred vyhrievanou cievkou, pretože daný materiál odolný voči vysokým teplotám.
  5. Izolovaný kábel s prierezom 1,5 mm2 a dĺžkou 10-10,5 metra. Izolácia káblov musí byť vláknitá, smaltovaná, sklolaminátová alebo azbestová.

Poradte! Namiesto oceľového drôtu je povolené používať kovovú špongiu z nehrdzavejúcej ocele. Pred nákupom sa však skontrolujú magnetom: ak je žínka priťahovaná magnetom, môže sa použiť ako ohrievač.

Indukčný vykurovací kotol je zostavený podľa nasledujúceho algoritmu. Naplňte kryt výmenníka tepla vyššie uvedenými kovovými výrobkami. Na koniec rúrky, ktorá slúži ako teleso, prispájkujte adaptéry vhodného priemeru k rúrkam vykurovacieho okruhu.

V prípade potreby je možné k adaptérom prispájkovať rohy. Tiež nasleduje spájkovacie spojky-americké. Vďaka nim bude ohrievač ľahko demontovateľný, na opravu alebo bežnú kontrolu.

V ďalšej fáze je potrebné nalepiť kryt výmenníka tepla textolitové pásy na ktorom bude cievka navinutá. Z rovnakého textolitu by ste mali vyrobiť aj pár stojanov s výškou 12-15 mm. Budú mať kontakty na pripojenie ohrievača k prevedenému meniču.

Naviňte cievku cez textolitové pásy. Medzi závitmi musí byť vzdialenosť aspoň 3 mm. Vinutie by malo pozostávať z 90 závitov vodiča. Konce kábla musia byť upevnené na predtým pripravených stojanoch.

Celá konštrukcia je uložená v plášti, ktorý bude z bezpečnostných dôvodov pôsobiť ako izolácia. Pre plášť je vhodná plastová rúrka s priemerom väčším ako cievka. V ochrannom obale je potrebné urobiť 2 otvory pre výstup elektrický kábel. Na koncoch potrubia môžu byť inštalované zátky, po ktorých by mali byť v nich vytvorené otvory pre potrubia. Prostredníctvom neho bude kotol pripojený k hlavnému vykurovaniu.

Dôležité! Ohrievač je možné vyskúšať až po naplnení vodou. Ak ho zapnete „na sucho“, plastová rúrka sa roztopí a ohrievač budete musieť znova zložiť.

Schéma zapojenia pozostáva z nasledujúcich prvkov.

  1. Zdroj RF prúdu. V tomto prípade ide o upravený menič.
  2. Bezpečnostné prvky. Táto skupina môže zahŕňať: teplomer, poistný ventil, tlakomer atď.
  3. Guľové ventily. Používajú sa na vypustenie alebo naplnenie systému vodou, ako aj na uzavretie prívodu vody v určitej časti okruhu.
  4. Cirkulačné čerpadlo. Vďaka nemu sa voda bude môcť pohybovať cez vykurovací systém.
  5. Filter. Používa sa na čistenie chladiacej kvapaliny od mechanických nečistôt. Vďaka čisteniu vody sa predlžuje životnosť všetkých zariadení.
  6. Expanzná nádrž membránového typu. Používa sa na kompenzáciu tepelnej rozťažnosti vody.
  7. Radiátor. Pre indukčný ohrev je lepšie použiť buď hliníkové radiátory alebo bimetalové, pretože majú vysoký prenos tepla s malými rozmermi.
  8. hadica, cez ktorý môžete naplniť systém alebo z neho vypustiť chladiacu kvapalinu.

Ako je zrejmé z vyššie uvedenej metódy, je celkom možné vyrobiť indukčný ohrievač na vlastnú päsť. Ale nebude to lepšie ako kúpené v obchode. Aj keď máte potrebné znalosti v elektrotechnike by sa malo zamyslieť nad tým, koľko bezpečná prevádzka takýto prístroj, keďže nie je vybavený ani špeciálnymi snímačmi, ani riadiacou jednotkou. Preto sa odporúča dať prednosť hotové zariadenie vyrobené v továrni.

Keď človek čelí potrebe zahriať kovový predmet, vždy mu príde na myseľ oheň. Oheň je staromódny, neefektívny a pomalý spôsob ohrevu kovu. Leví podiel energie míňa na teplo a vždy oheň je tam dym. Bolo by skvelé, keby sa všetkým týmto problémom dalo predísť.

Dnes vám ukážem, ako zostaviť indukčný ohrievač vlastnými rukami pomocou ovládača ZVS. Toto zariadenie ohrieva väčšinu kovov pomocou ZVS budiča a elektromagnetizmu. Takýto ohrievač je vysoko účinný, neprodukuje dym a vykurovanie je také malé kovové výrobky ako napríklad sponka na papier je otázkou niekoľkých sekúnd. Video ukazuje ohrievač v akcii, ale návod je iný.

Krok 1: Ako to funguje



Mnohí z vás sa teraz pýtajú – čo je to za vodičák ZVS? Je to vysoko účinný transformátor schopný vytvárať silné elektromagnetické pole, ktoré ohrieva kov, základ nášho ohrievača.

Aby bolo jasné, ako naše zariadenie funguje, poviem o kľúčových bodoch. Prvým dôležitým bodom je napájanie 24V. Napätie by malo byť 24V pri maximálnom prúde 10A. Budem mať dve olovené batérie zapojené do série. Napájajú dosku vodiča ZVS. Transformátor dáva ustálený prúd do špirály, vo vnútri ktorej je umiestnený predmet, ktorý treba zahriať. Neustála zmena smeru prúdu vytvára striedavé magnetické pole. Vo vnútri kovu vytvára vírivé prúdy, väčšinou s vysokou frekvenciou. Vďaka týmto prúdom a nízkemu odporu kovu vzniká teplo. Podľa Ohmovho zákona bude sila prúdu premenená na teplo v obvode s aktívnym odporom P \u003d I ^ 2 * R.

Veľmi dôležitý je kov, ktorý tvorí predmet, ktorý chcete zahriať. Zliatiny na báze železa majú vyššiu magnetickú permeabilitu a môžu využívať viac energie magnetického poľa. Z tohto dôvodu sa rýchlejšie zahrievajú. Hliník má nízku magnetickú permeabilitu a dlhšie sa zahrieva. A predmety s vysokým odporom a nízkou magnetickou permeabilitou, ako napríklad prst, sa nebudú vôbec zahrievať. Veľmi dôležitá je odolnosť materiálu. Čím vyšší je odpor, tým slabší prúd prejde materiálom a tým menej tepla sa vytvorí. Čím nižší je odpor, tým silnejší bude prúd a podľa Ohmovho zákona menšiu stratu Napätie. Je to trochu zložité, ale vzhľadom na vzťah medzi odporom a výstupným výkonom sa maximálny výstupný výkon dosiahne, keď je odpor 0.

Transformátor ZVS najviac ťažká časť zariadenie, vysvetlím, ako to funguje. Keď je prúd zapnutý, prechádza cez dve indukčné tlmivky na oba konce špirály. Tlmivky sú potrebné, aby ste sa uistili, že zariadenie nevydáva príliš veľa prúdu. Ďalej prúd prechádza cez odpory 2 470 Ohm k hradlám tranzistorov MIS.

Pretože dokonalé súčiastky neexistujú, jeden tranzistor sa zapne skôr ako druhý. Keď sa to stane, prevezme všetok prichádzajúci prúd z druhého tranzistora. Bude tiež skratovať ako sekundu na zem. Kvôli tomu bude prúd nielen tiecť cievkou do zeme, ale cez rýchlu diódu sa vybije aj hradlo druhého tranzistora, čím sa zablokuje. Vzhľadom na to, že paralelne s cievkou je zapojený kondenzátor, vzniká oscilačný obvod. Vplyvom rezonancie, ktorá vznikla, prúd zmení svoj smer, napätie klesne na 0V. V tomto momente sa hradlo prvého tranzistora vybije cez diódu do hradla druhého tranzistora a zablokuje ho. Tento cyklus sa opakuje tisíckrát za sekundu.

Rezistor 10K je navrhnutý tak, aby znížil nadmerný náboj hradla tranzistora tým, že pôsobí ako kondenzátor, a zenerova dióda musí udržiavať napätie hradla tranzistorov na 12 V alebo menej, aby neexplodovali. Tento transformátorový vysokofrekvenčný menič napätia umožňuje zahrievanie kovových predmetov.
Je čas zostaviť ohrievač.

Krok 2: Materiály


Na zostavenie ohrievača je potrebných málo materiálov a väčšina z nich sa našťastie dá zohnať zadarmo. Keby ste niekde videli len tak ležať katódová trubica choď a získaj ju. Obsahuje väčšinu častí potrebných pre ohrievač. Ak chcete lepšie diely, kúpte si ich v obchode s elektrickými dielmi.

Budete potrebovať:

Krok 3: Nástroje

Pre tento projekt budete potrebovať:

Krok 4: FET chladenie

V tomto zariadení sa tranzistory vypínajú pri napätí 0 V a veľmi sa nezohrievajú. Ale ak chcete, aby ohrievač bežal dlhšie ako jednu minútu, musíte odstrániť teplo z tranzistorov. Z oboch tranzistorov som urobil jeden spoločný chladič. Dbajte na to, aby sa kovové brány nedotýkali absorbéra, inak MOS tranzistory skratujú a explodujú. Použil som chladič počítača a už na ňom bol pásik silikónový tmel. Ak chcete skontrolovať izoláciu, dotknite sa multimetra strednej nohy každého tranzistora MIS (brány), ak multimeter pípne, tranzistory nie sú izolované.

Krok 5: Banka kondenzátorov

Kondenzátory sa veľmi zahrievajú kvôli prúdu, ktorý cez ne neustále prechádza. Náš ohrievač potrebuje 0,47uF kondenzátor. Preto musíme spojiť všetky kondenzátory do bloku, čím získame požadovanú kapacitu a zväčší sa plocha rozptylu tepla. Menovité napätie kondenzátorov musí byť vyššie ako 400 V, aby sa zohľadnili špičky indukčného napätia v rezonančnom obvode. Vyrobil som dva medené drôtené krúžky, na ktoré som paralelne prispájkoval 10 kondenzátorov 0,047 uF. Získal som tak kondenzátorovú banku s celkovou kapacitou 0,47 mikrofaradu s výborným vzduchovým chladením. Nainštalujem ju paralelne s pracovnou špirálou.

Krok 6: Pracovná špirála



Toto je časť zariadenia, v ktorej sa vytvára magnetické pole. Špirála je vyrobená z medeného drôtu - je veľmi dôležité, aby bola použitá meď. Najprv som používal na vykurovanie oceľovú špirálu a zariadenie nefungovalo veľmi dobre. Bez záťaže spotreboval 14 A! Pre porovnanie, po výmene cievky za meď prístroj spotreboval len 3 A. Oceľová cievka mala podľa mňa vírivé prúdy kvôli obsahu železa a bola podrobená aj indukčnému ohrevu. Nie som si istý, či je to dôvod, ale toto vysvetlenie sa mi zdá najlogickejšie.

Pre špirálu vezmite veľkú časť medeného drôtu a urobte 9 závitov na kuse PVC rúrky.

Krok 7: Montáž reťaze





Urobil som veľa pokusov a urobil som veľa chýb, keď som dal reťaz správne. Väčšina ťažkostí bola s napájaním a so špirálou. Zobral som spínaný zdroj 55A 12V. Myslím si, že tento zdroj dával príliš vysoký počiatočný prúd budiču ZVS, čo spôsobilo výbuch tranzistorov MIS. Možno by to vyriešili ďalšie induktory, ale rozhodol som sa jednoducho vymeniť napájací zdroj za olovené batérie.
Potom som trpel s cievkou. Ako som povedal, oceľová cievka nebola vhodná. Kvôli veľkému odberu prúdu oceľovej cievky explodovalo niekoľko ďalších tranzistorov. Celkovo vo mne vybuchlo 6 tranzistorov. No učia sa na chybách.

Ohrievač som prerábal veľakrát, no tu vám poviem, ako som dal dokopy jeho najúspešnejšiu verziu.

Krok 8: Zloženie zariadenia





Pre zostavenie ovládača ZVS je potrebné postupovať podľa priloženej schémy. Najprv som zobral zenerovu diódu a pripojil ju k odporu 10K. Tento pár dielov je možné okamžite prispájkovať medzi kolektor a zdroj tranzistora MIS. Uistite sa, že zenerova dióda smeruje k odtoku. Potom prispájkujte tranzistory MIS na dosku s kontaktnými otvormi. Na spodnej strane doštičky prispájkujte dve rýchle diódy medzi hradlo a kolektor každého tranzistora.

Uistite sa, že biela čiara smeruje k uzávierke (obrázok 2). Potom pripojte plus z vášho napájacieho zdroja k zvodom oboch tranzistorov cez 2220 ohmové odpory. Oba zdroje uzemnite. Spájkujte pracovnú cievku a kondenzátorovú banku paralelne k sebe a potom prispájkujte každý koniec k inej bráne. Nakoniec aplikujte prúd na brány tranzistorov cez induktor 2,50 µH. Môžu mať toroidné jadro s 10 závitmi drôtu. Váš obvod je teraz pripravený na použitie.

Krok 9: Inštalácia na základňu

Aby sa všetky časti vášho indukčného ohrievača zlepili, potrebujú základňu. Vzal som si za to drevený blok Doska s rozmermi 5 x 10 cm s elektrickým obvodom, kondenzátorovou bankou a pracovnou špirálou boli prilepené horúcim lepidlom. Myslím, že jednotka vyzerá dobre.

Krok 10: Funkčná kontrola





Ak chcete zapnúť ohrievač, jednoducho ho pripojte k zdroju napájania. Potom umiestnite predmet, ktorý potrebujete zahriať, do stredu pracovnej cievky. Malo by sa začať otepľovať. Môj ohrievač rozžiaril kancelársku sponku na červeno za 10 sekúnd. Väčšie predmety, ako napríklad klince, sa zahrejú asi za 30 sekúnd. Počas procesu ohrevu sa prúdový odber zvýšil približne o 2 A. Tento ohrievač je možné použiť nielen na zábavu.

Po použití zariadenie neprodukuje sadze ani dym, dokonca pôsobí na izolované kovové predmety, ako sú getre vo vákuových trubiciach. Zariadenie je tiež bezpečné pre ľudí - prstom sa nič nestane, ak je umiestnený v strede pracovnej špirály. O zahriaty predmet sa však môžete popáliť.

Ďakujem za čítanie!

Veľmi obľúbené sú elektrické ohrievače, ktoré sú úplne bezpečné, funkčné a efektívne. Vlastnoručne vyrobený indukčný ohrievač môže byť použitý na ohrev vody alebo sa môže stať základom celého vykurovacieho systému v súkromnom dome. Je len potrebné zvoliť kvalitnú výrobnú schému, ktorá umožní vyrobiť spoľahlivé a všestranné vybavenie.

Takýto ohrievač je účinným prostriedkom na vykurovanie

Popis a výhody technológie

Princíp činnosti indukčných ohrievačov je založený na uvoľňovaní tepla kovmi, keď nimi prechádza prúd. Keď sa na obvod s prúdom privedie napätie, vytvorí sa magnetické pole a indukčný prúd ktorý vydáva veľa tepla. Dnes sa na základe tejto technológie vyrábajú rôzne elektrické ohrievače, ktoré sa súčasne kombinujú kompaktné rozmery a majú veľkú moc. Vzhľadom na jednoduchosť dizajnu takýchto inštalácií nie je ťažké ich vyrobiť sami.


Jednou z výhod tohto ohrievača je takmer 100% účinnosť

Medzi výhody indukčného ohrevu patria:

  1. Veľká sila.
  2. Schopnosť pracovať v rôznych prostrediach.
  3. Úplná šetrnosť k životnému prostrediu.
  4. Možnosť selektívneho ohrevu.
  5. Plná automatizácia procesov.
  6. Účinnosť na úrovni 99 %.
  7. Dlhá životnosť.

V každodennom živote sa technológie indukčného ohrevu implementujú do sporákov a plne automatizovaných vykurovacích kotlov. Takéto inštalácie sú na domácom trhu obľúbené vďaka ľahkej údržbe, spoľahlivosti dizajnu, účinnosti a všestrannosti použitia.

Schéma zariadenia indukčného ohrievača je taká jednoduchá, že nie je ťažké ho zostaviť vlastnými rukami. Všetko, čo potrebujete, sú minimálne skúsenosti s čítaním obvodov a schopnosť pracovať s spájkovačkou alebo podobným zariadením. Môžete si vyrobiť najjednoduchšie verzie ohrievačov na ohrev vnútorného vzduchu a vyrobiť plnohodnotný kotol pre vidiecky dom.

V tomto videu sa dozviete, ako si vyrobiť jednoduchý indukčný ohrievač.

Princíp činnosti zariadenia

Technológia indukčného ohrevu sa vyznačuje účinnosťou a jednoduchosťou dizajnu. K dnešnému dňu sa rozšírili dva typy indukcie:

  • Vírivé ohrievače.
  • Zariadenia s elektronickým riadením a prúdmi v cievke.

Vo výrobe domáce ohrievače používajú sa vírivé typy indukcie, čo sa vysvetľuje jednoduchosťou ich implementácie a vynikajúcou účinnosťou. Princíp činnosti takéhoto zariadenia je založený na prenose energie do chladiacej kvapaliny z magnetického poľa. V kovovej vodivej tlmivke vzniká silné žiarenie. Keď elektrický prúd prechádza kovovou cievkou, vytvára silné vírivé prúdy s následnou premenou na tepelnú energiu.

Výmenník tepla takéhoto kotla môže byť vyrobený vo forme bežného stĺpca, do ktorého zospodu pod tlakom vstupuje voda a jej indukčný ohrev prebieha po celej výške. Ohriata chladiaca kvapalina vystupuje z kotla cez horné potrubie a smeruje do uzavretého okruhu vykurovacieho systému. Neustála cirkulácia vody v kotle zabraňuje prehrievaniu prvkov, čo zaisťuje najvyššiu možnú bezpečnosť používania takéhoto zariadenia.

Tvorbe vodného kameňa sa predchádza o ľahké skóre vibrácie chladiacej kvapaliny pri jej prechode cez výmenník tepla, čo eliminuje výskyt vápenatých usadenín a majiteľ domu eliminuje potrebu akéhokoľvek čistenia a inej údržby indukčného zariadenia.

Výroba indukčných ohrievačov

Indukčný ohrev ešte nie je taký populárny ako plynové kotly a kotly na tuhé palivá. To možno vysvetliť vysokými nákladmi na takéto vykurovacie systémy pre súkromné ​​domy. Pre domáce použitie kotol postavený na indukčnej technológii bude stáť 30 000 rubľov a viac. Preto nie je prekvapujúce, že mnohí majitelia domov odmietajú kúpiť továrenské vybavenie a vyrobiť si ho sami. Ak máte vhodný obvod, lacné komponenty a schopnosť čítať technickú dokumentáciu, môžete doslova za pár hodín vyrobiť efektívny a úplne bezpečný indukčný ohrievač pre vykurovací kotol.

Na základe transformátora

Je možné vyrobiť kvalitné indukčné vykurovacie telesá na báze transformátora s primárnym a sekundárnym vinutím. Vírivé prúdy potrebné na prevádzku takéhoto zariadenia sa tvoria v primárnom vinutí a vytvárajú indukčné pole. Na sekundárne vinutie, ktoré je v skutočnosti indukčným ohrievačom, pôsobí silné elektromagnetické pole a vydáva veľké množstvo tepla, ktoré sa používa na ohrev chladiacej kvapaliny.

Konštrukcia domáceho indukčného ohrievača na báze transformátora bude obsahovať tieto prvky:

  1. Transformátorové jadro.
  2. Navíjanie.
  3. Tepelná a elektrická izolácia.

Jadro je vyrobené vo forme dvoch feromagnetických trubíc s rôzne priemery. Sú navzájom zvarené, po čom je toroidné vinutie vyrobené z odolného medeného drôtu. Urobí sa najmenej 85 otáčok pričom medzi nimi povinne dodržiavajte rovnakú vzdialenosť. Keď elektrina prechádza jadrom a vinutím v uzavretom okruhu, vytvárajú sa vírivé prúdy, ktoré zahrievajú jadro a sekundárne vinutie. Následne sa výsledné teplo využíva na ohrev chladiacej kvapaliny.

Z vysokofrekvenčného zváracieho stroja

V indukčnom obvode pre domácich majstrov s použitím vysokofrekvenčného meniča sú hlavnými prvkami alternátor, vykurovacie telesá a induktory. Generátor bude potrebný na premenu štandardného napätia s frekvenciou 50 Hertzov na vysokofrekvenčný elektrický prúd. Po modulácii sa prúd privádza do cievky induktora, ktorá má valcový tvar. Vinutie cievky je vyrobené z medeného drôtu, ktorý umožňuje generovať magnetické striedavé pole, ktoré vytvára potrebné vírivé prúdy, vďaka ktorým sa kovové telo vodného plášťa zahrieva. Výsledné teplo sa prenáša do chladiacej kvapaliny.

Vyrobiť kvalitný ohrievač na báze vysokofrekvenčného zváracieho invertoru nie je ťažké. Len je potrebné sa postarať o kvalitnú a spoľahlivú tepelnú izoláciu, ktorá zabezpečí najvyššiu možnú účinnosť. V opačnom prípade sa pri absencii spoľahlivej tepelnej izolácie výrazne zníži účinnosť vykurovacieho systému, čo vedie k značnej spotrebe elektrickej energie na prevádzku zariadenia.


V ohrievači musia byť v prevádzkovom stave aspoň 3 hlavné prvky

Kroky montáže ohrievača

Nie je ťažké vyrobiť najjednoduchší indukčný kovový ohrievač vlastnými rukami. Pre túto prácu budete potrebovať nasledujúce nástroje:

  1. Rádiové prvky.
  2. Mini vŕtačka.
  3. Textolitové dosky.
  4. Spájkovačka a spájka.
  5. Chemické činidlá na spájkovanie.
  6. Termálna pasta.

Na výrobu cievky, ktorá slúži na vyžarovanie striedavého magnetického poľa, si budete musieť pripraviť kus medenej trubice s dĺžkou 800 milimetrov a priemerom 8 milimetrov.

Z použitých komponentov sú najdrahšie výkonné výkonové tranzistory, ktoré je potrebné osadiť minimálne dva. Pre takúto prácu sú vhodné IRFP 150, IRFP260 alebo IRFP460.

Je možné vytvoriť oscilačný obvod ohrievača vody pomocou keramických kondenzátorov s napätím 1600 voltov a kapacitou 0,1 mF. Na vytvorenie vysokovýkonnej AC cievky budete musieť použiť aspoň 7 z týchto 12 V kondenzátorov.

Počas prevádzky môžu byť tranzistory s efektom poľa veľmi horúce. Bez použitia kvality hliníkové radiátory roztopia sa už za pár sekúnd po privedení napätia na transformátor. Chladiče a radiátory sú umiestnené na tranzistoroch cez tepelnú pastu, inak nebude účinnosť chladenia príliš vysoká.

Diódy pre indukčné ohrievače vína využívajú ultrarýchlu činnosť. Pre takúto schému sú najvhodnejšie modely HER 307, UF 4700, MUR 460.

Ďalej si budete musieť dokúpiť dva odpory s kapacitou 10 kOhm a výkonom približne 0,25 W, jeden 2 W odpor s kapacitou 440 Ohmov. Budete musieť použiť dve zenerové diódy s napätím 15 voltov. Ich optimálny výkon nie je menší ako 2 watty. Štandardná tlmivka je inštalovaná na silových vodičoch, ktoré dodávajú napätie do cievky.

Ohrievač je napájaný napájacou jednotkou s napätím 12-40 voltov a výkonom nie väčším ako 500 wattov. Môžete použiť autobatérie alebo napájací zdroj zo starého počítača.

Špirála s priemerom asi 4 centimetre je vyrobená z medenej rúrky podľa existujúcej šablóny. Musí mať aspoň 7 závitov, ktoré sa navzájom nedotýkajú. Na konci druhej trubice sú privarené feromagnetické montážne krúžky, ktoré budú potrebné na pripojenie tranzistorov k radiátoru.

Doska s plošnými spojmi je vyrobená podľa schémy, ktorá vám umožňuje realizovať konverziu štandardného prúdu na výkonný a vysokofrekvenčný. Pri amplitúdach vysokého napätia bude samostatne vyrobený ohrievač pracovať stabilne, spotrebováva minimum elektriny a poskytuje vysokokvalitné vykurovanie. Kondenzátory sú nainštalované na vytlačená obvodová doska paralelne tvoriaci oscilačný obvod s cievkou.

Vykoná sa skúšobná prevádzka, počas ktorej sa monitoruje neprítomnosť skratov vo vinutí pružiny. V prípade skratov a vzájomného kontaktu závitov cievky tranzistory okamžite zlyhajú a ohrievač induktora vyrobený sami si bude vyžadovať drahé opravy.

Vo vnútri indukčnej cievky môže byť cez izoláciu inštalované puzdro výmenníka tepla, vo vnútri ktorého bude cirkulovať ohriata kvapalina. Technológia indukčného ohrevu vďaka svojej vysokej účinnosti zaisťuje uvoľňovanie Vysoké číslo tepelná energia, ktorá umožňuje efektívne vykurovať miestnosť.

Výmenník tepla je vyrobený z rúrky s priemerom 20 milimetrov, ktorá je vyrobená z nehrdzavejúcej ocele. Na takúto rúrku je navlečená jedna alebo viac indukčných cievok, pričom kovové prvky by nemali prísť do kontaktu s cievkami slimáka, ktorý je pod napätím. Pri výkone 2 kW bude účinnosť takéhoto zariadenia dostatočná na zabezpečenie prietokového ohrevu kvapaliny s jej následným použitím v technické účely alebo na vykurovanie priestorov.

Indukčné ohrievače sú sľubná technológia, ktorý sa dnes aktívne používa pri výrobe autonómnych vykurovacích kotlov. Jednoduchosť schémy na implementáciu takýchto elektrických spotrebičov vám umožňuje vykonávať ich sami. Vyrobením takéhoto indukčného ohrievača vlastnými rukami môžete ušetriť na nákupe drahého zariadenia, zatiaľ čo z hľadiska funkčnosti nebudú domáce zariadenia horšie ako drahé továrenské modely ohrievačov.

Indukčný ohrev je spôsob bezkontaktného ohrevu vysokofrekvenčnými prúdmi (angl. RFH - rádiofrekvenčný ohrev, ohrev rádiofrekvenčnými vlnami) elektricky vodivých materiálov.

Popis metódy.

Indukčný ohrev je ohrev materiálov elektrickými prúdmi, ktoré sú indukované striedaním magnetické pole. Ide teda o ohrev výrobkov z vodivých materiálov (vodičov) magnetickým poľom induktorov (zdrojov striedavého magnetického poľa). Indukčný ohrev sa vykonáva nasledovne. Elektricky vodivý (kovový, grafitový) obrobok je umiestnený v takzvanom induktore, čo je jeden alebo viac závitov drôtu (najčastejšie medi). V tlmivke sa pomocou špeciálneho generátora indukujú silné prúdy rôznych frekvencií (od desiatok Hz do niekoľkých MHz), v dôsledku čoho okolo tlmivky vzniká elektromagnetické pole. Elektromagnetické pole indukuje vírivé prúdy v obrobku. Vírivé prúdy zahrievajú obrobok pôsobením Jouleovho tepla (pozri Joule-Lenzov zákon).

Systém induktor-blank je bezjadrový transformátor, v ktorom je induktor primárnym vinutím. Obrobok je sekundárne vinutie skratované. magnetický tok medzi vinutiami je uzavretá vzduchom.

Pri vysokej frekvencii sú vírivé prúdy vytláčané nimi vytvoreným magnetickým poľom do tenkých povrchových vrstiev obrobku Δ (Povrchový efekt), v dôsledku čoho sa ich hustota prudko zvyšuje a obrobok sa zahrieva. Podkladové vrstvy kovu sa zahrievajú v dôsledku tepelnej vodivosti. Nie je dôležitý prúd, ale vysoká prúdová hustota. Vo vrstve plášťa Δ sa prúdová hustota zníži o faktor e v porovnaní s prúdovou hustotou na povrchu obrobku, pričom vo vrstve plášťa sa uvoľní 86,4 % tepla (z celkového uvoľneného tepla. Hĺbka vrstvy plášťa závisí na frekvencii žiarenia: čím vyššia frekvencia, tým tenšia vrstva kože Závisí to aj od relatívnej magnetickej permeability μ materiálu obrobku.

Pre železo, kobalt, nikel a magnetické zliatiny pri teplotách pod Curieovým bodom má μ hodnotu od niekoľkých stoviek až po desiatky tisíc. Pre ostatné materiály (taveniny, neželezné kovy, tekuté nízkotaviteľné eutektiká, grafit, elektrolyty, elektricky vodivá keramika atď.) sa μ rovná približne jednej.

Napríklad pri frekvencii 2 MHz je hĺbka kože pre meď asi 0,25 mm, pre železo ≈ 0,001 mm.

Induktor sa počas prevádzky veľmi zahrieva, pretože absorbuje svoje vlastné žiarenie. Okrem toho absorbuje tepelné žiarenie z horúceho obrobku. Tlmivky vyrábajú z medených rúrok chladených vodou. Voda je dodávaná odsávaním - to zaisťuje bezpečnosť v prípade popálenia alebo iného odtlakovania tlmivky.

Aplikácia:
Ultra čisté bezkontaktné tavenie, spájkovanie a zváranie kovov.
Získavanie prototypov zliatin.
Ohýbanie a tepelné spracovanie strojných dielov.
Bižutéria.
Liečba malé časti, ktoré sa môžu poškodiť plameňom alebo oblúkovým ohrevom.
Povrchové kalenie.
Kalenie a tepelné spracovanie dielov zložitého tvaru.
Dezinfekcia lekárskych nástrojov.

Výhody.

Vysokorýchlostný ohrev alebo tavenie akéhokoľvek elektricky vodivého materiálu.

Ohrev je možný v ochrannej plynovej atmosfére, v oxidačnom (alebo redukčnom) médiu, v nevodivej kvapaline, vo vákuu.

Vykurovanie cez steny ochranná komora vyrobené zo skla, cementu, plastov, dreva - tieto materiály absorbujú elektromagnetické žiarenie veľmi slabo a počas prevádzky inštalácie zostávajú studené. Zohrieva sa len elektricky vodivý materiál – kov (aj roztavený), uhlík, vodivá keramika, elektrolyty, tekuté kovy atď.

Vplyvom vznikajúcich MHD síl sa tekutý kov intenzívne premiešava, až zostane suspendovaný vo vzduchu alebo ochrannom plyne – takto sa získavajú ultračisté zliatiny v malých množstvách (tavenie levitáciou, tavenie v elektromagnetickom tégliku).

Pretože ohrev prebieha pomocou elektromagnetického žiarenia, nedochádza k znečisteniu obrobku produktmi horenia horáka v prípade ohrevu plynovým plameňom alebo materiálom elektródy v prípade ohrevu oblúkom. Umiestnením vzoriek do atmosféry inertného plynu a vysokej rýchlosti ohrevu sa eliminuje tvorba vodného kameňa.

Jednoduché použitie vďaka malej veľkosti induktora.

Induktor môže byť vyrobený v špeciálnom tvare - to umožní rovnomerné zahrievanie častí komplexnej konfigurácie po celom povrchu bez toho, aby to viedlo k ich deformácii alebo lokálnemu nezahrievaniu.

Je ľahké vykonávať lokálne a selektívne vykurovanie.

Keďže zahrievanie je najintenzívnejšie v tenkých horných vrstvách obrobku a spodné vrstvy sa kvôli tepelnej vodivosti zahrievajú jemnejšie, metóda je ideálna na povrchové vytvrdzovanie dielov (jadro zostáva viskózne).

Jednoduchá automatizácia zariadení - cykly ohrevu a chladenia, kontrola a udržiavanie teploty, podávanie a odoberanie obrobkov.

Indukčné vykurovacie jednotky:

Na inštaláciách s prevádzkovou frekvenciou do 300 kHz sa používajú invertory na zostavách IGBT alebo tranzistory MOSFET. Takéto inštalácie sú určené na vykurovanie veľkých častí. Na ohrev malých dielov sa používajú vysoké frekvencie (do 5 MHz, rozsah stredných a krátkych vĺn), vysokofrekvenčné inštalácie sú postavené na elektrónkách.

Na ohrev malých častí sú tiež vysokofrekvenčné inštalácie postavené na tranzistoroch MOSFET pre prevádzkové frekvencie až do 1,7 MHz. Riadenie a ochrana tranzistorov pri vyšších frekvenciách predstavuje určité ťažkosti, takže nastavenie vyšších frekvencií je stále dosť drahé.

Induktor na ohrev malých častí má malá veľkosť a malá indukčnosť, ktorá vedie k zníženiu kvalitatívneho faktora pracovného oscilačného obvodu pri nízkych frekvenciách a zníženiu účinnosti a tiež predstavuje nebezpečenstvo pre hlavný oscilátor (faktor kvality oscilačného obvodu je úmerný L / C, oscilačný obvod s nízkym faktorom kvality je príliš dobre „napumpovaný“ energiou, vytvorí skrat cez induktor a vypne hlavný oscilátor). Na zvýšenie faktora kvality oscilačného obvodu sa používajú dva spôsoby:
- zvýšenie prevádzkovej frekvencie, čo vedie k zložitosti a nákladom na inštaláciu;
- použitie feromagnetických vložiek v induktore; prilepenie induktora panelmi z feromagnetického materiálu.

Keďže induktor pracuje najefektívnejšie pri vysokých frekvenciách, indukčný ohrev dostal priemyselné uplatnenie po vývoji a spustení výroby výkonných generátorových lámp. Pred prvou svetovou vojnou bol indukčný ohrev obmedzený. V tom čase sa ako generátory používali vysokofrekvenčné strojové generátory (práce V.P. Vologdina) alebo iskrové výboje.

Obvod generátora môže byť v princípe ľubovoľný (multivibrátor, RC generátor, nezávisle budený generátor, rôzne relaxačné generátory) pracujúci na záťaži vo forme indukčnej cievky a s dostatočným výkonom. Je tiež potrebné, aby frekvencia oscilácií bola dostatočne vysoká.

Napríklad na to, aby sa oceľový drôt s priemerom 4 mm „prerezal“ za pár sekúnd, je potrebný oscilačný výkon aspoň 2 kW pri frekvencii aspoň 300 kHz.

Schéma sa vyberá podľa nasledujúcich kritérií: spoľahlivosť; stabilita kolísania; stabilita výkonu uvoľneného v obrobku; jednoduchosť výroby; jednoduchosť nastavenia; minimálny počet dielov na zníženie nákladov; použitie dielov, ktoré celkovo znižujú hmotnosť a rozmery atď.

Po mnoho desaťročí sa ako generátor vysokofrekvenčných kmitov používa indukčný trojbodový generátor (Hartleyov generátor, autotransformátorový generátor). spätná väzba, obvod na deliči napätia v indukčnej slučke). Ide o samobudený paralelný napájací obvod pre anódu a frekvenčne selektívny obvod vytvorený na oscilačnom obvode. S úspechom sa používal a používa v laboratóriách, klenotníckych dielňach, priemyselných podnikoch, ako aj v amatérskej praxi. Napríklad počas druhej svetovej vojny sa na takýchto zariadeniach uskutočnilo povrchové kalenie valcov tanku T-34.

Nevýhody troch bodiek:

Nízka účinnosť (menej ako 40% pri použití lampy).

Silná frekvenčná odchýlka v momente ohrevu obrobkov z magnetických materiálov nad Curieovým bodom (≈700С) (zmeny μ), ktorá mení hĺbku vrstvy pokožky a nepredvídateľne mení režim tepelného spracovania. Pri tepelnom spracovaní kritických častí to môže byť neprijateľné. Výkonné RF inštalácie musia tiež fungovať v úzkom rozsahu frekvencií povolených Rossvyazokhrankulturou, keďže so slabým tienením sú vlastne rádiovými vysielačmi a môžu rušiť televízne a rozhlasové vysielanie, pobrežné a záchranné služby.

Pri výmene polotovarov (napríklad z menších na väčšie) sa mení indukčnosť systému induktor-blank, čo vedie aj k zmene frekvencie a hĺbky vrstvy kože.

Pri zmene jednootáčkových tlmiviek na viacotáčkové, na väčšie alebo menšie sa mení aj frekvencia.

Pod vedením Babata, Lozinského a ďalších vedcov boli vyvinuté dvoj- a trojokruhové generátorové obvody, ktoré majú vyššiu účinnosť (až 70%) a tiež lepšie udržujú prevádzkovú frekvenciu. Princíp ich konania je nasledovný. V dôsledku použitia združených obvodov a oslabenia spojenia medzi nimi, zmena indukčnosti pracovného obvodu nespôsobí silnú zmenu frekvencie obvodu nastavenia frekvencie. Rádiové vysielače sú konštruované podľa rovnakého princípu.

Moderné vysokofrekvenčné generátory sú invertory založené na zostavách IGBT alebo výkonných tranzistoroch MOSFET, zvyčajne vyrobené podľa schémy mostíka alebo polovičného mostíka. Pracujte pri frekvenciách do 500 kHz. Brány tranzistorov sa otvárajú pomocou riadiaceho systému mikrokontroléra. Riadiaci systém vám v závislosti od úlohy umožňuje automaticky držať

A) konštantná frekvencia
b) konštantný výkon uvoľnený v obrobku
c) maximálna účinnosť.

Napríklad, keď sa magnetický materiál zahreje nad Curieov bod, hrúbka vrstvy kože sa prudko zvýši, prúdová hustota klesne a obrobok sa začne horšie zahrievať. tiež zmizne magnetické vlastnosti materiálu a proces remagnetizácie sa zastaví - obrobok sa začne horšie zahrievať, záťažový odpor sa náhle zníži - to môže viesť k "rozostupu" generátora a jeho poruche. Riadiaci systém sleduje prechod cez bod Curie a automaticky zvyšuje frekvenciu s prudkým poklesom záťaže (alebo znižuje výkon).

Poznámky.

Induktor by mal byť umiestnený čo najbližšie k obrobku, ak je to možné. To nielen zvyšuje hustotu elektromagnetického poľa v blízkosti obrobku (v pomere k druhej mocnine vzdialenosti), ale tiež zvyšuje účinník Cos (φ).

Zvýšením frekvencie sa dramaticky zníži účinník (v pomere k tretej mocnine frekvencie).

Pri zahrievaní magnetických materiálov sa uvoľňuje aj dodatočné teplo v dôsledku obrátenia magnetizácie, ich zahrievanie na Curieov bod je oveľa efektívnejšie.

Pri výpočte tlmivky je potrebné vziať do úvahy indukčnosť pneumatík vedúcich k tlmivke, ktorá môže byť oveľa väčšia ako indukčnosť samotnej tlmivky (ak je tlmivka vyrobená vo forme jednej otáčky malého priemer alebo dokonca časť otáčky - oblúk).

V oscilačných obvodoch existujú dva prípady rezonancie: napäťová rezonancia a prúdová rezonancia.
Paralelný oscilačný obvod - rezonancia prúdov.
V tomto prípade je napätie na cievke a na kondenzátore rovnaké ako napätie generátora. Pri rezonancii sa odpor obvodu medzi bodmi vetvenia stane maximálnym a prúd (celkom I) cez odpor záťaže Rn bude minimálny (prúd vo vnútri obvodu I-1l a I-2s je väčší ako prúd generátora) .

V ideálnom prípade je impedancia slučky nekonečná - obvod neodoberá žiadny prúd zo zdroja. Keď sa frekvencia generátora zmení v akomkoľvek smere od rezonančnej frekvencie, impedancia obvodu sa zníži a lineárny prúd (Itot) sa zvýši.

Sériový oscilačný obvod - napäťová rezonancia.

Hlavná prednosť sériový rezonančný obvod je taký, že jeho impedancia je pri rezonancii minimálna. (ZL + ZC - minimum). Keď je frekvencia naladená na hodnotu nad alebo pod rezonančnou frekvenciou, impedancia sa zvýši.
Záver:
V paralelnom obvode pri rezonancii je prúd cez vodiče obvodu 0 a napätie je maximálne.
V sériovom obvode je to naopak - napätie má tendenciu k nule a prúd je maximálny.

Článok bol prevzatý zo stránky http://dic.academic.ru/ a do zrozumiteľnejšieho textu pre čitateľa ho prepracovala spoločnosť LLC Prominduktor.

Indukčné ohrievače fungujú na princípe „dostávania prúdu z magnetizmu“. V špeciálnej cievke sa vytvára vysokovýkonné striedavé magnetické pole, ktoré v uzavretom vodiči vytvára vírivé elektrické prúdy.

Uzavretý vodič v indukčných varičoch je kovového riadu, ktorý je ohrievaný vírivými elektrickými prúdmi. Vo všeobecnosti nie je princíp fungovania takýchto zariadení zložitý a s malými znalosťami vo fyzike a elektrotechnike nebude ťažké zostaviť indukčný ohrievač vlastnými rukami.

Nasledujúce zariadenia môžu byť vyrobené nezávisle:

  1. Zariadenia na vykurovanie vo vykurovacom kotli.
  2. Mini rúry na tavenie kovov.
  3. Dosky na varenie jedla.

Indukčný varič pre domácich majstrov musí byť vyrobený v súlade so všetkými normami a pravidlami pre prevádzku týchto zariadení. Ak je elektromagnetické žiarenie nebezpečné pre ľudí vyžarované mimo puzdra v bočných smeroch, potom je prísne zakázané používať takéto zariadenie.

Okrem toho veľký problém pri konštrukcii sporáka spočíva vo výbere materiálu pre základňu varnej dosky, ktorá musí spĺňať nasledujúce požiadavky:

  1. Ideálne na vedenie elektromagnetického žiarenia.
  2. Nie je vodivý.
  3. Odolá vysokej teplote.

V indukčných varných doskách pre domácnosť sa používa drahá keramika, pri výrobe indukčného sporáka doma je dosť ťažké nájsť dôstojnú alternatívu k takémuto materiálu. Preto by ste mali na začiatok navrhnúť niečo jednoduchšie, napríklad indukčnú pec na kalenie kovov.

Návod na výrobu

Plány


Obrázok 1. Elektrická schéma indukčného ohrievača
Obrázok 2. Zariadenie. Obrázok 3. Schéma jednoduchého indukčného ohrievača

Na výrobu pece budete potrebovať nasledujúce materiály a nástroje:

  • spájka;
  • textolitová doska.
  • mini vŕtačka.
  • rádioelementy.
  • teplovodivá pasta.
  • chemické činidlá na leptanie dosiek.

Ďalšie materiály a ich vlastnosti:

  1. Na vytvorenie cievky, ktorý bude vyžarovať striedavé magnetické pole potrebné na ohrev, je potrebné pripraviť kus medenej rúrky s priemerom 8 mm a dĺžkou 800 mm.
  2. Výkonné výkonové tranzistory sú najdrahšou súčasťou domácej výroby indukčné zariadenie. Na montáž obvodu generátora frekvencie je potrebné pripraviť 2 takéto prvky. Na tieto účely sú vhodné tranzistory značiek: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Pri výrobe obvodu sú použité 2 identické z uvedených tranzistorov s efektom poľa.
  3. Na výrobu oscilačného obvodu budete potrebovať keramické kondenzátory s kapacitou 0,1 mF a prevádzkovým napätím 1600 V. Aby sa v cievke vytvoril striedavý prúd s vysokým výkonom, je potrebných 7 takýchto kondenzátorov.
  4. Počas prevádzky takéhoto indukčného zariadenia tranzistory s efektom poľa sa veľmi zahrejú a ak k nim nie sú pripevnené radiátory z hliníkovej zliatiny, po niekoľkých sekundách prevádzky pri maximálnom výkone tieto prvky zlyhajú. Tranzistory by mali byť umiestnené na chladičoch cez tenkú vrstvu tepelnej pasty, inak bude účinnosť takéhoto chladenia minimálna.
  5. Diódy, ktoré sa používajú v indukčnom ohrievači, musia mať ultrarýchly účinok. Najvhodnejšie pre tento obvod, diódy: MUR-460; UV-4007; HER-307.
  6. Rezistory použité v obvode 3: 10 kOhm s výkonom 0,25 W - 2 ks. a výkon 440 ohmov - 2 watty. Zenerove diódy: 2 ks. s prevádzkovým napätím 15 V. Výkon zenerových diód musí byť minimálne 2 watty. Pri indukcii sa používa tlmivka na pripojenie k výkonovým výstupom cievky.
  7. Na napájanie celého zariadenia budete potrebovať napájací zdroj s kapacitou až 500.W. a napätie 12 - 40 V. Toto zariadenie môžete napájať z autobatérie, ale pri tomto napätí nedosiahnete najvyšší výkon.


Samotný proces výroby elektronického generátora a cievky trvá trochu času a vykonáva sa v nasledujúcom poradí:

  1. Z medenej rúrky vyrobí sa špirála s priemerom 4 cm.Na výrobu špirály by sa mala medená rúrka navinúť na tyč s rovným povrchom s priemerom 4 cm.Špirála by mala mať 7 závitov, ktoré by sa nemali dotýkať. Montážne krúžky sú prispájkované na 2 konce trubice pre pripojenie k tranzistorovým radiátorom.
  2. Doska s plošnými spojmi je vyrobená podľa schémy. Ak je možné dodať polypropylénové kondenzátory, potom vzhľadom na skutočnosť, že takéto prvky majú minimálne straty a stabilnú prevádzku pri veľkých amplitúdach kolísania napätia, zariadenie bude pracovať oveľa stabilnejšie. Kondenzátory v obvode sú inštalované paralelne a tvoria oscilačný obvod s medenou cievkou.
  3. Kovové kúrenie sa vyskytuje vo vnútri cievky po pripojení obvodu k zdroju napájania alebo batérii. Pri zahrievaní kovu je potrebné zabezpečiť, aby nedošlo k žiadnemu skrat pružinové vinutia. Ak sa súčasne dotknete vyhrievaného kovu 2 otáčkami cievky, tranzistory okamžite zlyhajú.

Nuansy


  1. Pri vykonávaní experimentov na zahrievanie a kalenie kovov Vo vnútri indukčnej cievky môže byť teplota značná a dosahuje 100 stupňov Celzia. Tento vykurovací efekt možno využiť na ohrev úžitkovej vody alebo na vykurovanie domu.
  2. Schéma ohrievača diskutovaná vyššie (obrázok 3), pri maximálnom zaťažení je schopný poskytnúť vyžarovanie magnetickej energie vo vnútri cievky rovnajúcej sa 500 wattom. Tento výkon nestačí na ohrev veľký objem voda a konštrukcia vysokovýkonnej indukčnej cievky bude vyžadovať výrobu obvodu, v ktorom bude potrebné použiť veľmi drahé rádiové prvky.
  3. Rozpočtové riešenie na organizáciu indukčného ohrevu kvapaliny, je použitie niekoľkých zariadení opísaných vyššie, usporiadaných v sérii. V tomto prípade musia byť špirály na rovnakej linke a nesmú mať spoločný kovový vodič.
  4. Akoje použitá nerezová rúrka s priemerom 20 mm. Na potrubí je „navlečených“ niekoľko indukčných špirál, takže výmenník tepla je v strede špirály a neprichádza do kontaktu s jej závitmi. Pri súčasnom zaradení 4 takýchto zariadení bude vykurovací výkon asi 2 kW, čo už postačuje na prietokový ohrev kvapaliny s malou cirkuláciou vody až na hodnoty, ktoré umožňujú použitie tento dizajn pri dodávke teplej vody do malého domu.
  5. Ak takéto vykurovacie teleso pripojíte k dobre izolovanej nádrži, ktorý bude umiestnený nad ohrievačom, výsledkom bude kotlový systém, v ktorom bude ohrev kvapaliny prebiehať vo vnútri nerezového potrubia, ohriata voda bude stúpať hore a na jej miesto nastúpi chladnejšia kvapalina.
  6. Ak je plocha domu významná, počet indukčných cievok je možné zvýšiť až na 10 kusov.
  7. Výkon takéhoto kotla sa dá jednoducho nastaviť vypnutím alebo zapnutím špirál. Čím viac sekcií je súčasne zapnutých, tým väčší bude výkon vykurovacieho zariadenia pracujúceho týmto spôsobom.
  8. Na napájanie takéhoto modulu potrebujete výkonný zdroj. Ak je k dispozícii jednosmerný invertorový zvárací stroj, potom z neho možno vyrobiť menič napätia požadovaného výkonu.
  9. Vzhľadom k tomu, že systém pracuje konštantne elektrický prúd , ktorá nepresahuje 40 V, prevádzka takéhoto zariadenia je relatívne bezpečná, hlavnou vecou je zabezpečiť poistkovú skrinku v napájacom obvode generátora, ktorá v prípade skratu odpojí systém od napájania, čím sa eliminuje možnosť požiaru.
  10. Týmto spôsobom je možné zorganizovať „bezplatné“ vykurovanie domu, za predpokladu, že sú nainštalované batérie na napájanie indukčných zariadení, ktoré sa budú nabíjať pomocou slnečnej a veternej energie.
  11. Batérie by sa mali kombinovať v sekciách po 2, zapojené do série. V dôsledku toho bude napájacie napätie s takýmto pripojením najmenej 24 V., čo zabezpečí prevádzku kotla pri vysokom výkone. Okrem toho sériové pripojenie zníži prúd v obvode a zvýši životnosť batérie.


  1. Prevádzka domácich indukčných vykurovacích zariadení, nie vždy umožňuje vylúčiť šírenie elektromagnetického žiarenia škodlivého pre človeka, preto by mal byť indukčný kotol inštalovaný v nebytových priestoroch a tienené pozinkovanou oceľou.
  2. Povinné pri práci s elektrinou je potrebné dodržiavať bezpečnostné predpisy a najmä pre siete 220 V AC.
  3. Ako experiment môže byť vyrobený varná doska na varenie jedla podľa schémy uvedenej v článku, ale neodporúča sa neustále prevádzkovať toto zariadenie kvôli nedokonalostiam vlastná výroba tienenie toto zariadenie z tohto dôvodu je možné vystavenie ľudského tela škodlivému elektromagnetickému žiareniu, ktoré môže nepriaznivo ovplyvniť zdravie.