Нагреватель самодельный индукционный: Индукционный нагреватель своими руками — 3 варианта сборки

Нагреватель самодельный индукционный: Индукционный нагреватель своими руками — 3 варианта сборки

Содержание

Индукционный нагреватель металла своими руками: схема

Нагреватель индукционного типа является незаменимым приспособлением для домашних мастеров, которое позволяет нагревать, закалять и плавить металл. Устройство не требует угля, газа, сооружения специальной печи: нужно лишь подключение к электрической сети. На том, как собрать индукционный нагреватель металла своими руками по схеме и пошаговой инструкции, разберемся в подробностях.

Принцип работы

Индукционный нагрев осуществляется при помощи следующих составляющих:

  • индуктора;
  • генератора;
  • нагреваемого предмета.

В качестве индуктора используется катушка, которую изготавливают из толстой медной проволоки. Посредством этой детали создается магнитное поле. При помощи генератора переменного тока вырабатывается ВЧ поток от обычной электросети 220 В и 50 Гц. Нагревательным элементом может быть любой металлический предмет, который способен поглощать тепловую энергию под воздействием магнитного поля.

Особенность магнитного поля заключается в том, что оно способно менять направление электромагнитных волн на ВЧ. При помещении внутрь поля металлического предмета, происходит нагрев металла без контакта с катушкой, благодаря вихревым токам.

Таким образом удается добиться минимальных потерь при переходе одного вида энергии в другую и при этом получить высокий КПД. Благодаря индукционному способу можно получить довольно быстрый нагрев поверхностных слоев. Например, для нагрева металлической заготовки диаметром около 40 мм и длиной 150 мм понадобится порядка 25 с.

Индукционные нагреватели чаще всего работают на частоте 10 кГц. Именно так удается получить максимальный КПД. Частоту можно регулировать, что зависит от таких показателей:

  • температура нагреваемого предмета;
  • требуемая производительность нагрева;
  • поперечное сечение предмета.

Читайте также: Катушка Тесла своими руками в домашних условиях

Плюсы и минусы

Преимуществ у индукционного нагревателя немало:

  • простота изготовления;
  • высокий КПД;
  • экологичность;
  • возможность работы в различных средах;
  • невысокие затраты на электричество;
  • длительная эксплуатация;
  • надежность.

Что касается недостатков, то таковых практически не существует.

Индукционный нагрев применяется в быттехнике (отопительные котлы, кухонные плиты). Подобное оборудование выделяется простой эксплуатацией, надежностью, высокой эффективностью.

Как сделать индукционный нагреватель

Существуют разные варианты индукционных нагревателей металла, которые можно сделать своими руками по схеме и пошаговой инструкции. Рассмотрим наиболее распространенные из них.

Двухтактная схема

Устройство выполнено из задающего генератора ВЧ на мощных полевых транзисторах. Рабочее напряжение определяется мощностью самих транзисторов. Если последние используются IRFP250, то напряжение должно быть в пределах 12-30 В.

Поскольку во время работы транзисторы будут выделять большое количество тепла, их следует разместить на радиаторе большой площади и применить вентилятор для обдува либо вовсе воду для охлаждения. В холостом режиме самодельный нагреватель потребляет около 10 А, а во время нагрева – минимум 15 А, что говорит о необходимости использования мощного БП не менее чем на 20 А.

Для представленной схемы можно изготовить печатную плату.

Монтаж производим следующим образом:

  1. Наматываем дроссели проводом, покрытым лаковой изоляцией. Кольца можно использовать от компьютерного БП.
  2. Емкости с1-с16 используем металлопленочные, номиналом 0,33 мкФ на 630 В. Их соединяем параллельно рядами. Всего должно получиться 16 шт. Конденсаторы, рассчитанные на меньшее напряжение, лучше не использовать – будут греться.
  3. Монтируем конденсаторы и дроссели на плату. Последние фиксируем при помощи силиконового герметика.
  4. Катушку изготавливаем из медной трубки диаметром 6 мм. Наматываем ее на заготовке диаметром 40 мм, например, на отрезке трубы. Количество витков катушки – 5. Расстояние между крайними витками – 40 мм. Концы катушки загибаем и фиксируем к радиаторам при помощи клемных колодок.
  5. Поскольку в процессе работы катушка будет сильно нагреваться, изготавливаем систему охлаждения. Для этого на концы медной трубки надеваем силиконовые трубки и подключаем их к автомобильному насосу омывателя ветрового стекла.
  6. Для охлаждения теплоотводов монтируем компьютерный вентилятор. Если напряжение нагревателя будет подниматься до 60 В, потребуется более мощный вентилятор и радиаторы.
  7. Для усиления дорожек на плате напаиваем медную проволоку.
  8. Подаем питание от автомобильного АКБ и проверяем работоспособность устройства.

Усиленный вариант

Нагреватель выполнен по схеме обычного ВЧ мультивибратора.

Необходимые детали подбираются согласно схеме. Сборка состоит из таких шагов:

  1. Изготавливаем катушку из 5 мм меди и подготавливаем плату из текстолита.
  2. Монтируем катушку и транзисторы на плату.
  3. Изготавливаем дроссели.
  4. Припаиваем остальные радиокомпоненты по схеме.
  5. Проверяем работоспособность устройства, подавая напряжение от блока питания.

При правильной сборке изделие должно сразу функционировать. В противном случае следует проверить правильность соединений по схеме. Если нет желания самостоятельно собирать, можно приобрести готовый генератор, который справится с нагревом мелких деталей.

Читайте также: Качер Бровина своими руками

С питанием от сети

Для запитки нагревателя от электросети можно собрать схему на IR2153. Для настройки резонанса используется переменный резистор 100 кОм. Для управления частотами требуется дополнительное питание 12-15 В. Дроссель, через который питание подается от сети 220 В, состоит из 20 витков провода 1,5 мм, намотанного на ферритовом сердечнике 8х10 мм. Катушка для нагрева металлических изделий выполняется из толстой проволоки и имеет 10-30 витков, намотанных на оправке 3-10 см. Емкости используются 6х330 нФ на 250 В.

Простая схема

Одним из наиболее простых индукционных нагревателей является устройство, представленное на схеме:

Применяемые транзисторы имеют следующую распиновку:

Сборка выполняется в такой последовательности:

  1. Транзисторы закрепляем на большой теплоотвод. При использовании одного радиатора, транзисторы следует фиксировать через резиновые прокладки и пластиковые шайбы, чтобы избежать замыкания между элементами.
  2. Дроссели наматываем на кольцах из порошкового железа. Их можно взять от компьютерного блока питания. Провод используем 1,2 мм, количество витков – 7-15.
  3. Конденсаторы собираем в виде батареи с общей емкостью 4,7 мкФ. Все элементы между собой соединяем параллельно.
  4. Катушку наматываем проводом 2 мм в количестве 8 витков.
  5. Собираем нагреватель по схеме навесным монтажом либо на плате.

Закончив сборку, устройство при подаче напряжения начинает сразу же работать. В качестве источника питания можно задействовать АКБ на 12 В и 7,2 А. Ток на холостом ходу составляет 6-8 А. Если в контур поместить металлический предмет, потребляемый ток увеличится до 12 А.

Нагреватель на 3кВт

Для того чтобы индукционный нагреватель мог плавить разный металл (алюминий, медь, сталь), потребуется мощное устройство. Его можно собрать также своими руками по аналогии с приведенными схемами.

Компоненты

Основными составляющими мощного нагревателя являются инвертор, драйвер, трансформатор и RLC-контур. Инвертор преобразовывает постоянный ток в переменный. Для мощного устройства его работа должна быть стабильной. Также используется защита МОП-транзистора от перепадов напряжения. При скачках возникают шумы, переключающие изделие на ВЧ, что приводит к перегреву транзистора и его выходу из строя.

В нижней части печатной платы расположены линии с большими токами. Для этого используется несколько слоев меди, что позволяет пропускать токи больших величин, а именно — более 50 А. В конструкции задействуются алюминиевые радиаторы с водяным охлаждением для рассеивания тепла от транзисторов.

Схема инвертора:

Драйвер имеет следующее схематическое решение, которое позволяет самостоятельно останавливаться на частоте резонанса.

Блок конденсаторов имеет номинал 4,4 мкФ и способен выдерживать 300 А. Катушка используется с индуктивностью порядка 1 мкГн. Для крепления конденсаторов следует использовать медную шину, в которой нужно проделать отверстия и паяльником припаять к ним емкости. Затем с каждой стороны конденсаторов необходимо закрепить медные трубки для водяного охлаждения.

Для изготовления трансформатора на кольцах следует выполнить намотку из провода 0,54 мм, состоящего из 64 нитей. Это позволит выдерживать нагрузку в 50 А.

Для рабочей катушки используется трубка 9 мм от холодильника. Катушка состоит из 4-6 витков, намотанных на оправке около 50 мм.

Готовая конструкция имеет вид, как на фото.

С работой устройства на 12 киловатт можно ознакомиться по видео. Основное отличие со схемой на 3 кВт заключается в использовании управляемого микропроцессорного драйвера, более мощных транзисторах и больших радиаторах. Питание нагревателя на 12 кВт осуществляется от сети 220 В.

Из сварочного инвертора

Нагреватель можно выполнить из инвертора для сварки. Однако просто подключить катушку к клеммам устройства нельзя – он попросту выйдет из строя. Чтобы задействовать инвертор в качестве индукционного нагревателя, потребуется сложная переделка, которую невозможно выполнить без знаний в области радиоэлектроники.

Вкратце переоборудование сводится к следующему: первичную обмотку катушки подсоединяют после преобразователя ВЧ инвертора вместо встроенной катушки сварочного прибора. Также нужно будет убрать диодный мост и произвести монтаж конденсаторного блока.

Читайте также: Катушка для удлинителя своими руками

Меры безопасности

При работе с нагревателем индукционного типа нужно учитывать следующие моменты:

  • эксплуатация должна быть крайне аккуратной, поскольку повышается вероятность получения ожогов как от нагреваемых предметов, так и от элементов устройства;
  • создаваемое установкой электромагнитное поле может воздействовать на предметы, расположенные поблизости. Поэтому перед работой рекомендуется убрать такие устройства, как мобильники, цифровые камеры и т.п., а также надеть одежду без металлических элементов.

Ознакомившись с разными вариантами схем и пошаговыми инструкциями по изготовлению индукционного нагревателя металла своими руками, собрать подобное устройство сможет практически каждый желающий. Единственное, что потребуется, так это минимальные умения в обращении с паяльником, а также опыт чтения схем. Правильный подбор элементов и безошибочная сборка устройства позволят получить своеобразную печь для нагрева, закалки и плавки металлических предметов при конструировании или ремонте чего-либо.

Простой индукционный нагреватель 12 В » Сделай сам своими руками

Простой индукционный нагреватель состоит мощного генератора высокой частоты и низкоомной катушки-контура, которая является нагрузкой генератора.

Генератор с самовозбуждением генерирует импульсы на основании резонансной частоты контура. В результате в катушке возникает мощное переменное электромагнитное поле частотой порядка 35 кГц.
Если в центр этой катушки поместить сердечник из токопроводящего материала, то внутри него возникнет электромагнитная индукция. В результате частой смены эта индукция вызовет в сердечнике вихревые токи, которые в свою очередь повлекут за собой выделение тепла. Это классический принцип преобразования электромагнитной энергии в тепловую.
Индукционные нагреватели очень давно используются во многих областях производства. С их помощью можно делать закалку, бесконтактную сварку, и самое главное — точечный прогрев, а также плавление материалов.
Я покажу вам схему простого низковольтного индукционного нагревателя, которая уже стала классической.

Мы её ещё больше упростим эту схему и стабилитроны «D1, D2» не будем устанавливать.
Элементы, которые понадобятся:
1. Резисторы на 10 кОм – 2 шт.
2. Резисторы на 470 Ом – 2 шт.
3. Диоды Шоттки на 1 А – 2 шт. (Можно другие, главное на ток от 1 А и быстродейственные)
4. Полевые транзисторы IRF3205 – 2 шт. (можно взять любые другие мощные)
5. Индуктор «5+5» — 10 витком с отводом от середины. Чем толще провод, тем лучше. Мотал на деревянной круглой палке, сантиметра 3-4 в диаметре.
6. Дроссель – 25 витков на кольце из блока старого компьютера.
7. Конденсатор 0,47 мкФ. Лучше набирать емкость несколькими конденсаторами и на напряжение не ниже 600 Вольт. Я по началу взял на 400, в результате чего он начал греться, далее заменил его на составной из двух последовательно, но так не делают, просто под рукой больше не было.

Изготовление простой индукционный нагреватель 12 В

Наматываем индуктор.

Собрал всю схему навесным монтажом, отделив колодкой индуктор от всей схемы. Конденсатор желательно располагать в непосредственной близости от выводов катушки. Не как у меня в этом примере в общем. Транзисторы установил на радиаторы. Запитал всю установку от аккумулятора 12 Вольт.

Работает отлично. Лезвие канцелярского ножа нагревает до красноты очень быстро. Рекомендую всем к повторению.
После замены конденсатора они больше не грелись. Транзисторы и сам индуктор греются, если работает постоянно. На небольшое время – не критично почти.

Смотрите видео сборки и испытаний:


Также рекомендую к просмотру:

Индукционный нагреватель своими руками – схема, устройство, видео

Идея нагревать металл вихревыми токами Фуко, возбуждаемыми электромагнитным полем катушки, отнюдь не нова. Она давно и успешно эксплуатируется в промышленных плавильных печах, кузнечных мастерских, бытовых нагревательных приборах – плитах и электрокотлах. Последние довольно дороги, так что домашние умельцы не оставляют попыток сделать индукционный нагреватель воды своими руками. Наша задача – рассмотреть работоспособные варианты самодельных устройств и разобраться, можно ли применять их для отопления дома.

О принципе индуктивного нагрева

Для начала разъясним, как функционируют электрические индукционные нагреватели. Переменный ток, проходя по виткам катушки, образует вокруг нее электромагнитное поле. Если поместить внутрь обмотки сердечник из магнитящегося металла, то он станет нагреваться вихревыми токами, возникающими под воздействием поля. Вот и весь принцип.

Важное условие. Чтобы металлический сердечник нагревался, катушка должна питаться переменным током, меняющим знак и вектор поля с высокой частотой. При подаче на обмотку постоянного тока вы получите обыкновенный электромагнит.

Сам нагревательный элемент носит название индуктора и является главной частью установки. В отопительных котлах он представляет собой стальную трубу с протекающим внутри теплоносителем, а в кухонных плитах – плоскую катушку, максимально приближенную к варочной панели, как изображено далее на фото.

Катушка-индуктор нагревает железную трубу, которая передает тепло протекающей воде

Вторая часть индукционного нагревателя — схема, повышающая частоту тока. Дело в том, что напряжение с промышленной частотой 50 Гц малопригодно для работы подобных устройств. Если присоединить индуктор к сети напрямую, то он начнет сильно гудеть и слабо прогревать сердечник, причем вместе с обмотками. Чтобы эффективно преобразовывать электричество в теплоту и полностью передавать ее металлу, частоту нужно повысить минимум до 10 кГц, чем и занимается электросхема.

В чем заключаются реальные преимущества индукционных котлов перед ТЭНовыми и электродными:

  1. Деталь, нагревающая воду, — это простой кусок трубы, не участвующий в электрохимических процессах (как в электродных теплогенераторах). Поэтому срок службы индуктора ограничивается только работоспособностью катушки и может достигать 10—20 лет.
  2. По той же причине элемент одинаково хорошо «дружит» со всеми видами теплоносителей – водой, антифризом и даже машинным маслом, разницы нет.
  3. Внутренности индуктора не покрываются накипью в процессе эксплуатации.

Здесь сердечником служит посуда из магнитного металла

Примечание. С индукционными котлами связано множество мифов. Например, продавцы утверждают, что они экономичнее других электрических обогревателей на 10—20%, хотя в действительности КПД всех электрокотлов равен 98%. Список преимуществ ограничивается тремя вышеперечисленными пунктами, остальное – реклама.

Варианты самодельных устройств

На просторах интернета размещено достаточное количество разнообразных конструкций, создаваемых для различных целей. Взять индукционный малогабаритный нагреватель, сделанный из компьютерного блока питания 250—500 Вт. Модель, показанная на фото, пригодится мастеру в гараже или автосервисе для плавки стержней из алюминия, меди и латуни.

Но для отопления помещений конструкция не подойдет по причине малой мощности. В интернете есть два реальных варианта, чьи испытания и работа засняты на видео:

  • водонагреватель из полипропиленовой трубы с питанием от сварочного инвертора либо индукционной кухонной панели;
  • стальной котел с нагревом от той же варочной панели.

Справка. Существуют и другие, полностью самодельные конструкции, где преобразователи частоты умельцы собирают с нуля. Но для этого нужны знания и навыки в области радиотехники, поэтому рассматривать их мы не будем, а просто приведем пример такой схемы.

Теперь давайте подробнее разберем, как делаются индукционные нагреватели своими руками, а главное, — как они потом функционируют.

Изготавливаем нагревательный элемент из трубы

Если вы плотно занимались поиском информации по данной теме, то наверняка столкнулись с этой конструкцией, поскольку мастер выложил ее сборку на популярном видеоресурсе YouTube. После чего многие сайты разместили текстовые версии изготовления этого индуктора в виде пошаговых инструкций. Вкратце нагреватель делается так:

  1. Внутрь трубы из полипропилена диаметром 40 мм и длиной 50 см наталкиваются металлические ершики для мытья посуды (можно рубленую проволоку — катанку). Они должны притягиваться магнитом.
  2. К трубе припаиваются отводы с резьбами для подключения к отопительной сети.
  3. Снаружи вдоль корпуса приклеиваются 4—5 стержней из текстолита. На них наматывается провод сечением 1.7—2 мм² со стеклоизоляцией, применяющийся в сварочных трансформаторах.
  4. Варочная панель разбирается и «родной» индуктор плоской формы демонтируется. Вместо него подключается самодельный нагреватель из трубы.

Важный нюанс. Длину и сечение провода для намотки катушки следует определять по штатному индуктору печки, чтобы она соответствовала мощности полевых транзисторов в электросхеме. Если взять больше провода, то упадет мощность нагрева, меньше – перегреются и выйдут из строя транзисторы. Как это выглядит визуально, смотрите на видео:

Как нетрудно догадаться, роль нагревательного элемента здесь играют металлические ершики, находящиеся в переменном магнитном поле катушки. Если запустить варочную панель на максимум, одновременно пропуская через импровизированный котел проточную воду, то ее удастся нагреть на 15—20 °С, что и показали испытания агрегата.

Поскольку мощность большинства индукционных плит лежит в пределах 2—2.5 кВт, то с помощью теплогенератора можно обогреть помещения общей площадью не более 25 м². Есть способ увеличить нагрев, подключив индуктор к сварочному аппарату, но здесь есть свои сложности:

  1. Инвертор выдает постоянный ток, а нужен переменный. Для подсоединения индукционного нагревателя аппарат придется разобрать и найти на схеме точки, где напряжение еще не выпрямлено.
  2. Нужно взять провод большего сечения и подобрать число витков путем расчета. Как вариант, медную проволоку Ø1.5 мм в эмалевой изоляции.
  3. Понадобится организовать охлаждение элемента.

Проверку работоспособности индуктивного водонагревателя автор демонстрирует в своем видео, представленном ниже. Испытания показали, что агрегат требует доработки, но конечный результат, к сожалению, неизвестен. Похоже, что умелец оставил проект незавершенным.

Как собрать индукционный котел

В этом случае дешевую китайскую плиту разбирать не нужно. Суть в том, чтобы сварить по ее размерам котловой бак, руководствуясь пошаговой инструкцией:

  1. Возьмите стальную профильную трубу 20 х 40 мм с толщиной стенки 2 мм и нарежьте из нее заготовок по ширине панели.
  2. Сварите трубки между собой по длине, стыкуя меньшими сторонами.
  3. Сверху и снизу к торцам герметично приварите железные крышки. Сделайте в них отверстия и поставьте патрубки с резьбами.
  4. К одной из сторон прикрепите сваркой 2 уголка, чтобы они образовали полку для индукционной печки.
  5. Покрасьте агрегат термостойкой эмалью из баллончика. Подробнее процесс сборки показан в видеоролике.

Окончательная сборка и запуск заключается в монтаже котла на стену и его врезке в систему отопления. Варочная панель вставляется в гнездо из уголков на задней стенке бака и подключается к электросети. Остается заполнить систему теплоносителем, стравить воздух и включить нагрев индуктора.

Здесь вас подстерегает та же проблема, что встречалась с предыдущей моделью. Несомненно, индукционный нагрев будет работать, но его мощности 2.5 кВт хватит для обогрева парочки небольших комнат при морозе на улице. Осенью и весной, когда температура не опустилась ниже нуля, самодельный котел сможет отопить площадь 35—40 м². Как его правильно подключить к системе, смотрите в очередном видеосюжете:

Выводы и рекомендации

Мы намеренно представили варианты индукционных водонагревателей несложной конструкции, чтобы каждый желающий мог сделать подобный агрегат своими силами. Но остался вопрос, нужно ли заниматься этим делом и тратить собственное время. На этот счет есть ряд объективных соображений:

  1. Пользователи, не разбирающиеся в электрике и радиотехнике, вряд ли смогут добиться увеличения мощности нагрева свыше 2.5 кВт. Для этого придется собрать схему преобразователя частоты.
  2. КПД индуктора ничуть не выше, чем у других электрических котлов. Но собрать нагреватель с ТЭНами гораздо проще.
  3. Если у вас не завалялась дома индукционная панель, то потребуется ее купить примерно за 80 у. е. Столько стоят дешевые китайские изделия в интернет-магазинах. За те же деньги продаются готовые электродные котлы мощностью до 10 кВт.
  4. Электроплиты оснащаются автоматикой безопасности, отключающих бытовой прибор спустя 1 или 2 часа работы. Это доставляет неудобство при эксплуатации.
  5. Если в силу разных причин теплоноситель вытечет из самодельного теплогенератора, то нагрев не прекратится. Это чревато пожаром.

Конечно, вы можете обойтись без дорогих покупок, досконально разобраться в конструкции и смастерить индукционный нагреватель с нуля. Но выполнить все бесплатно не получится, ведь потребуется приобрести комплектующие для схемы. Заметьте, что бонусы от подобного отопительного агрегата невелики, так что всерьез браться за его изготовление с целью обогрева частного дома нецелесообразно.

ПРОСТОЙ ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ

Приветствую пользователей сайта Радиосхемы. Недавно у меня появилась идея сделать индукционный нагреватель. На просторах интернета были найдены несколько схем для построения устройства. Из них выбрал самую, на мой взгляд, простую по сборке и настройке, и главное — реально рабочую.

Схема устройства

Список деталей

1. Полевой транзистор IRFZ44V 2 шт.
2. Диоды ультра быстрые UF4007 или UF4001 2 шт. 
3. Резистор на 470 Ом на 1 или 0.5 Вт 2 шт.
4. Конденсаторы плёночные 
   1) 1 мкФ на 250в 3 шт.
   2) 220 нФ на 250в 4 штуки.
   3) 470 нФ на 250в 
   4) 330 нФ на 250в
5. Провод медный диаметром 1.2 мм.
6. Провод медный диаметром 2 мм.
7. Кольца от дросселей компьютерном блоке питания 2 шт.

Сборка устройства

Задающая часть нагревателя выполнена на полевых транзисторах IRFZ44V. Распиновка транзистора IRFZ44V.

Транзисторы нужно поставить на большой радиатор. Если устанавливать транзисторы на один радиатор то транзисторы нужно установить на резиновые прокладки и пластмассовые шайбочки чтобы не было замыкания между транзисторов.

Дросселя намотаны на кольцах от компьютерных БП. Сделанные из порошкового  железа. Проводом 1,2 мм 7-15 витков.

Батарея конденсаторов должна быть на 4.7 мкФ. Желательно использовать не один конденсатор, а несколько конденсаторов. Конденсаторы должны быть подключены параллельно.

Катушка нагревателя сделана на проводе диаметром 2 мм 7-8 витков.

После сборки устройство работает сразу. Питается устройство от аккумулятора 12 вольт 7.2 А/ч. Напряжение питания устройства 4.8-28 вольт. При продолжительной работе перегреваются: батарея конденсаторов, полевые транзисторы и дросселя. Потребление тока при холостом ходу 6-8 Ампер.

При внесении в контур металлического предмета потребление тока сразу увеличивается до 10-12 А.

Фото готового устройства смотрите далее.

Видео работы индукционного нагревателя

Далее можно оформить прибор в подходящий красивый корпус и использовать для различных опытов. С мощностью и размером катушки лучше поэкспериментировать, чтоб достичь наилучшего эффекта. Автор статьи 4ei3

   Форум

   Форум по обсуждению материала ПРОСТОЙ ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ

Вихревой индукционный нагреватель своими руками: делаем самодельный агрегат

Электрические нагревательные приборы исключительно удобны в эксплуатации. Они гораздо безопаснее, чем любое газовое оборудование, не производят копоти и сажи, в отличие от агрегатов, работающих на жидком или твердом топливе, наконец, для них не нужно заготавливать дрова и т. п. Главный недостаток электрических нагревателей — высокая стоимость электроэнергии. В поисках экономии некоторые умельцы решили изготовить индукционный нагреватель своими руками. Они получили отличное оборудование, для работы которого требуется гораздо меньше расходов.

Принцип работы индукционного нагрева

В работе индукционного нагревателя используется энергия электромагнитного поля, которую нагреваемый объект поглощает и преобразует в тепловую. Для генерирования магнитного поля используется индуктор, т. е. многовитковая цилиндрическая катушка. Проходя через этот индуктор, переменный электрический ток создает вокруг катушки переменное магнитное поле.

Самодельный инверторный нагреватель позволяет производить нагрев быстро и до очень высоких температур. С помощью таких устройств можно не только нагревать воду, но даже плавить различные металлы

Если внутрь индуктора или близ него разместить нагреваемый объект, его будет пронизывать поток вектора магнитной индукции, который постоянно меняется во времени. При этом возникает электрическое поле, линии которого располагаются перпендикулярно направлению магнитного потока и движутся по замкнутому кругу. Благодаря этим вихревым потокам электрическая энергия трансформируется в тепловую и объект нагревается.

Таким образом, электрическая энергия индуктора передается объекту без использования контактов, как это происходит в печах сопротивления. В результате тепловая энергия расходуется более эффективно, а скорость нагрева заметно повышается. Широко применяется этот принцип в области обработки металла: его плавки, ковки, пайки наплавки и т. п. С не меньшим успехом вихревой индукционный нагреватель можно использовать для подогрева воды.

Индукционный генератор тепла в системе отопления

Чтобы организовать отопление частного дома с помощью индукционного нагревателя, проще всего использовать трансформатор, который состоит из первичной и вторичной короткозамкнутой обмотки. Вихревые токи в таком устройстве возникают во внутренней составляющей и направляют образовавшееся электромагнитное поле на вторичный контур, который одновременно выполняет роль корпуса и нагревательного элемента для теплоносителя.

Обратите внимание, что в качестве теплоносителя при индукционном нагреве может выступать не только вода, но также антифриз, масло и любые другие токопроводящие среды. При этом степень очистки теплоносителя большого значения не имеет.

Инверторный нагреватель имеет компактные размеры, работает бесшумно и может быть установлен практически в любом подходящем месте, соответствующем требованиям техники безопасности

Индукционный отопительный котел оснащают двумя патрубками. Нижний патрубок, по которому будет поступать холодный теплоноситель, необходимо устанавливать на вводном участке магистрали, а вверху устанавливают патрубок, передающий горячий теплоноситель к подающему участку трубопровода. Когда теплоноситель, находящийся в котле, нагревается, возникает гидростатический напор, и теплоноситель поступает в отопительную сеть.

В работе индукционного нагревателя есть ряд преимуществ, о которых следует упомянуть:

  • теплоноситель в системе постоянно циркулирует, что предотвращает вероятность ее перегрева;
  • индукционная система вибрирует, в результате накипь и другие осадки не откладываются на стенках оборудования;
  • отсутствие традиционных нагревательных элементов позволяет эксплуатировать котел с высокой интенсивностью, не опасаясь частых поломок;
  • отсутствие разъемных соединений исключает протечки;
  • работа индукционного котла не сопровождается шумом, поэтому его можно установить практически в любом подходящем помещении;
  • при индукционном нагреве не выделяются какие-либо опасные продукты разложения топлива.

Безопасность, бесшумная работа, возможность использовать подходящий теплоноситель и долговечность оборудования привлекли немало домовладельцев. Некоторые из них задумываются о возможности изготовить самодельный индукционный нагреватель.

Как сделать индукционный нагреватель самому?

Самостоятельное изготовление такого нагревателя — не слишком сложная задача, с которой может справиться даже начинающий мастер. Для начала следует запастись:

  • куском пластиковой трубы с толстыми стенками, которая станет корпусом нагревателя;
  • стальной проволокой диаметром не более 7 мм;
  • переходниками для присоединения корпуса нагревателя к отопительной системе дома;
  • металлической сеткой, которая будет удерживать внутри корпуса кусочки стальной проволоки;
  • медной проволокой для создания индукционной катушки;
  • высокочастотным инвертором.

Для начала следует подготовить стальную проволоку. Для этого ее просто нарезают кусочками примерно 5 см длиной. Дно отрезка пластиковой трубы закрывают металлической сеткой, внутрь засыпают кусочки проволоки, сверху корпус также закрывают металлической сеткой. Корпус должен быть заполнен кусочками проволоки полностью. При этом приемлемой может быть проволока не только из «нержавейки», но также из других металлов.

Затем следует изготовить индукционную катушку. В качестве основы используется подготовленный пластиковый корпус, на который аккуратно наматывают 90 витков медной проволоки.

После того, как катушка готова, корпус с помощью переходников присоединяют к отопительной системе дома. После этого катушку подключают к сети через высокочастотный инвертор. Считается вполне целесообразным сделать индукционный нагреватель из сварочного инвертора, поскольку это самый простой и бюджетный вариант.

Чаще всего при изготовлении самодельных вихревых индукционных нагревателей используют недорогие модели сварочных инверторов, поскольку они удобны и полностью соответствуют требованиям

Необходимо отметить, что не стоит испытывать устройство, если в него не подается теплоноситель, иначе пластиковый корпус может очень быстро расплавиться.

Интересный вариант индукционного нагревателя, сделанного из варочной панели, представлен в видеоматериале:

Несколько полезных советов по безопасности

Чтобы повысить безопасность конструкции, советуется выполнить изоляцию открытых участков медной катушки.

Индукционный нагреватель рекомендован только для закрытых систем отопления, в которых осуществляется принудительная циркуляция теплоносителя с помощью насоса.

Следует размещать систему индукционного нагрева на расстоянии не менее 30 см от стен и мебели и не менее 80 см — от потолка или пола.

Чтобы сделать работу устройства более безопасной, рекомендуется оснастить его манометром, а также системой автоматического управления и приспособлениями для отвода попавшего в систему воздуха.

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

Индукционный нагреватель своими руками: схема и этапы сборки

Электрическая энергия обходится сегодня достаточно дорого, однако работающее на этом ресурсе отопительное оборудование не теряет популярности.

Это объясняется тем, что электроотопление является наиболее удобным способом обогреть жилище.

Особый интерес пользователей вызывают приборы, работающие на принципе электромагнитной индукции.

Главным образом потому, что такое устройство легко можно собрать самостоятельно. В этой статье мы поговорим об особенностях этих агрегатов, изучим их сильные и слабые стороны, а также научимся делать индукционный нагреватель своими руками.

Принцип работы

Работа всех электронагревателей, как обычных, так и индукционных, основана на одном и том же принципе: при пропускании электрического тока через некий проводник последний начнет нагреваться.

Количество выделяемого за единицу времени тепла зависит от силы тока и величины сопротивления данного проводника – чем больше эти показатели, тем сильнее будет греться материал.

Весь вопрос в том, каким образом вызвать протекание электротока? Можно подсоединить проводник непосредственно к источнику электрической энергии, что мы и делаем, втыкая в розетку шнур от электрочайника, масляного обогревателя или, к примеру, бойлера. Но можно применить и другой способ: как оказалось, протекание электротока можно спровоцировать воздействием на проводник переменного (именно переменного!) магнитного поля. Это явление, открытое в 1831-м году М. Фарадеем, получило название электромагнитной индукции.

Тут есть одна хитрость: магнитное поле может быть и постоянным, но тогда положение находящегося в нем проводника нужно постоянно менять. При этом будет меняться количество проходящих через проводник силовых линий и их направление относительно него. Проще всего проводник в поле вращать, что и делается в современных электрогенераторах.

Принцип электромагнитной индукции

Но можно менять и параметры самого поля. С постоянным магнитом такой фокус, конечно, не пройдет, а вот с электромагнитом – вполне. Работа электромагнита, кто забыл, основана на обратном эффекте: протекающий через проводник переменный ток генерирует вокруг него магнитное поле, параметры которого (полярность и напряженность) зависят от направления тока и его величины. Для более ощутимого эффекта провод можно уложить в виде катушки.

Таким образом, меняя параметры электротока в электромагните, мы будем менять все параметры наводимого им магнитного поля, вплоть до изменения местоположения полюсов на противоположное.

И тогда это магнитное поле, действительно являющееся переменным, будет наводить электроток в любом токопроводящем материале, расположенном в его пределах. И материал при этом, понятно, будет нагреваться. На этом и основан принцип работы современных индукционных нагревателей.

Хотите подобрать самый экономичный электрический бойлер? Тогда присмотритесь к индукционному водонагревателю. О преимуществах и недостатках прибора читайте в статье.

Решили установить электрический котел в качестве резервного теплогенератора? О том, какую модель лучше выбрать, читайте тут.

Индукционная печь — многофункциональное устройство. Ее можно приобрести в магазине, но интереснее и дешевле изготовить ее своими руками. По этой ссылке https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/pechi/indukcionnaya-svoimi-rukami.html вы найдете схему сборки прибора и узнаете об особенностях эксплуатации печи.

Индукционный генератор тепла в системе отопления

У применяемых в отопительных контурах индукционных водонагревателей имеются как общие для всех электронагревателей достоинства, так и присущие только им. Начнем с первой группы:

  1. По удобству использования электронагреватели опережают даже газовое оборудование, так как обходятся без розжига. К тому же они являются намного более безопасными: владельцу можно не опасаться утечки топлива или продуктов его сгорания.
  2. Электрооборудованию не нужны дымоход и обслуживание в виде удаления нагара и копоти.
  3. КПД электронагревателя не зависит от его мощности. Его можно установить на самый минимум, и при этом КПД агрегата останется на уровне 99%, в то время как КПД газового или твердотопливного котла в таких условиях окажется значительно ниже паспортного.
  4. При наличии электрического теплогенератора система отопления может работать в самом низкотемпературном режиме, что весьма актуально в периоды межсезонья. В случае применения газового или твердотопливного котла падение температуры «обратки» ниже 50 градусов не допускается, так как при этом на теплообменнике образуется конденсат (при использовании твердого топлива он содержит кислоту).
  5. Ну и последнее: при использовании электрообогрева можно обойтись без жидкостного теплоносителя, правда, к индукционным нагревателям это не относится.

Простой индукционный нагреватель

Перейдем к достоинствам непосредственно «индукционников»:

  1. Площадь контакта теплоносителя с горячей поверхностью в индукционных нагревателях в тысячи раз больше, чем в приборах с трубчатыми электронагревателями. Поэтому среда прогревается гораздо быстрее.
  2. Все элементы «индукционника» монтируются только снаружи, без каких-либо врезок. Соответственно, и протечки полностью исключаются.
  3. Поскольку нагрев осуществляется бесконтактным способом, нагреватель индукционного типа может работать с абсолютно любым теплоносителем, включая все виды антифризов (для ТЭНового электрокотла понадобился бы специальный). При этом вода может содержать сравнительно большое количество солей жесткости – переменное магнитное поле препятствует образованию накипи на стенках теплообменника.

На всякую бочку меда, как известно, найдется своя ложка дегтя. Здесь без этого тоже не обошлось: мало того, что сама по себе электроэнергия стоит достаточно дорого, так еще и индукционные нагреватели относятся к наиболее дорогому типу электроотопительного оборудования.

Индукционный нагреватель своими руками — схема конструкции

Простота конструкции – одно из достоинств индукционного нагревателя. Внутри круглого экранированного корпуса расположена катушка, на языке физиков именуема индуктором. Она подключается к источнику переменного тока. Внутри катушки расположен отрезок стальной трубы, заканчивающийся двумя патрубками. Последние позволяют присоединить нагреватель к системе отопления.

Таким образом, после подсоединения через трубу будет следовать теплоноситель, при этом она будет нагреваться под воздействием генерируемого катушкой переменного поля. От контакта с трубой, соответственно, будет греться и теплоноситель.

Схема индукционного нагревателя

В некоторых моделях индукционных нагревателей катушка подсоединяется непосредственно к электросети, вследствие чего создаваемое ею магнитное поле меняет полярность с частотой 50 Гц. Но существует и более производительная схема подключения. Она отличается от только что описанной наличием преобразователя, увеличивающего частоту колебания подаваемого на катушку тока с 50 Гц до нескольких десятков килогерц. Такой преобразователь называют инвертором. Он состоит из трех модулей:

  1. Выпрямитель, представляющий собой обычный диодный мост.
  2. Собственно, инвертор. Главные герои – пара т.н. ключевых транзисторов, которые могут очень быстро переключаться.
  3. Схема управления, которая «дирижирует» ключевыми транзисторами.

Несложно заметить, что происходящие внутри нагревателя процессы весьма сходны с работой понижающего трансформатора, только в данном случае вторичная обмотка является короткозамкнутой и располагается внутри первичной.

Другое отличие состоит в том, что в случае с трансформатором нагрев является побочным эффектом, который стараются предотвратить (например, набирают магнитопровод из отдельных изолированных пластин).

Как сделать индукционный нагреватель самому?

Простейший индукционный нагреватель своими руками делается так:

  1. На один конец отрезка толстостенной полипропиленовой трубы необходимо наварить муфту, предварительно закрепив на торце трубы капроновую мелкоячеистую сетку.
  2. Перевернув трубу сеткой вниз, необходимо заполнить ее рубленой нержавеющей проволокой диаметром 5 – 7 мм (длина обрезков – около 5 см).
  3. Свободный конец трубы также нужно закрыть с помощью муфты и сетки. Благодаря этому стальная засыпка, играющая роль сердечника, будет удерживаться внутри.
  4. С наружной стороны в каждую муфту вваривается переходник на нужный диаметр (соответствует диаметру отопительного контура.).
  5. На трубу следует намотать 90 витков медного провода.
  6. Получившуюся катушку нужно подключить к инвертору от самого дешевого сварочного аппарата, рассчитанный на ток сварки до 20А и оснащенный функцией его плавной настройки.
  7. Остается подсоединить нагреватель к системе отопления, заполнить ее теплоносителем и подать ток на катушку.

Для удобства обслуживания на входе и выходе из нагревателя можно установить шаровые краны – это даст возможность демонтировать устройство без дренирования отопительного контура.

Чтобы избежать разрыва системы из-за перегрева теплоносителя, с одной стороны к нагревателю через тройник следует подсоединить предохранительный клапан.

При наличии 3-фазной сети нагреватель можно усовершенствовать, установив вместо одной катушки три.

Полезные советы по безопасности

Несколько рекомендаций помогут избежать аварийных ситуаций:

  1. Индукционные нагреватели допускается применять только в системах с принудительной циркуляцией. Тепло вырабатывается довольно интенсивно, поэтому при естественной циркуляции, тем более с учетом значительного гидравлического сопротивления сердечника из рубленой проволоки, возможен перегрев теплоносителя.
  2. Не следует пренебрегать предохранительным клапаном. Он должен быть смонтирован либо на нагревателе, как было рассказано выше, либо в другом месте системы. Очевидно, что при выходе циркуляционного насоса из строя перегрева теплоносителя избежать не удастся, а при отсутствии предохранительного клапана такое явление приведет к разрыву системы.
  3. Подключать нагреватель следует через УЗО. Желательно, также, дооборудовать систему отопления термостатом.

Часто умельцы помещают самодельный индукционный нагреватель в утепленный металлический корпус. В таком случае он должен быть заземлен.

Из-за отсутствия у самодельного «индукционника» полноценного экранирования его следует размещать не ближе 80-ти см от потолка или пола. Расстояние между прибором и стеной должно составлять не менее 30 см.

Помните, что переменное электромагнитное поле существует не только внутри катушки, но и снаружи, поэтому оно может нагревать любые находящиеся рядом металлические предметы. Например, застежки или пуговицы на одежде пользователя.

Технология индукционного нагрева нашла широкое применение в промышленности и стала проникать в бытовую сферу. Индукционные котлы отопления привлекают своей экономичностью и простотой конструкции. Читайте об устройстве прибора и смотрите примеры самодельных конструкций.

О видах чугунных отопительных печей и вариантах их установки вы узнаете в этом материале.

Видео на тему

устройство и принцип работы, схема изготовления своими руками

Индукционный нагреватель можно устанавливать в квартире, для этого не нужно никаких согласований и связанных с ними расходов и хлопот. Достаточно желания хозяина. Проект подключения требуется только теоретически. Это и стало одной из причин популярности индукционных нагревателей, даже несмотря на приличную стоимость электроэнергии.

Индукционный способ нагрева

Индукционный нагрев — это нагрев переменным электромагнитным полем проводника, помещенного в это поле. В проводнике возникают вихревые токи (токи Фуко), которые и нагревают его. По сути дела — это трансформатор, первичная обмотка — это катушка, называемая индуктором, а вторичная обмотка — это вкладка или короткозамкнутая обмотка. Тепло не подводится к вкладке, а генерируется в ней самой блуждающими токами. Все, окружающее ее, остается холодным, что является определенным преимуществом устройств такого рода.

Тепло во вкладке распределяется неравномерно, а только в поверхностных ее слоях и далее по объему распространяется за счет теплопроводности материала вкладки. Причем с повышением частоты переменного магнитного поля глубина проникновения уменьшается, а интенсивность увеличивается.

Для работы индуктора с частотой большей, чем в сети (50Гц), применяются транзисторные или тиристорные преобразователи частоты. Тиристорные преобразователи позволяют получать частоты до 8 КГц, транзисторные — до 25КГц. Схемы их подключения можно найти легко.

Планируя установку систем отопления в собственном доме или на даче, кроме прочих вариантов на жидком или твердом топливе, необходимо рассмотреть вариант с применением индукционного нагрева котла. С таким отоплением экономить на электроэнергии не удастся, но отсутствуют опасные для здоровья вещества.

Принцип работы индуктора

Основное назначение индуктора — выработка тепловой энергии за счет электрической без использования теплоэлектронагревателей принципиально другим способом.

Типовой индуктор состоит из следующих основных деталей и устройств:

  • генератор переменного тока — устройство для изменения сетевой частоты в более высокую, которая транслируется на катушку;
  • индуктор — катушка, в которой индуцируется переменное магнитное поле;
  • нагревательный элемент — металлический предмет, в котором под воздействием электромагнитного поля возникают вихревые токи, которые и нагревают проводник.

Устройство нагревательного прибора

Основные элементы индукционного нагревателя для отопительной системы.

  1. Стальная проволока диаметром 5-7 мм.
  2. Труба из пластика с толстой стенкой. Внутренний диаметр не менее 50 мм и длина подбирается по месту установки.
  3. Медная эмалированная проволока для катушки. Размеры подбираются в зависимости от мощности устройства.
  4. Сетка из нержавеющей стали.
  5. Сварочный инвертор.

Порядок изготовления индукционного котла

Вариант первый

Стальную проволоку порубить на отрезки длиной не более 50 мм. Рубленой проволокой заполнить пластиковую трубу. Торцы заглушить проволочной сеткой для предотвращения высыпания проволоки.

На концах трубы установить переходники от пластиковой трубы к размеру трубы в месте подключения нагревателя.

Медным эмалированным проводом намотать обмотку на корпусе нагревателя (пластиковой трубе). Для этого понадобится порядка 17 метров провода: количество витков — 90, наружный диаметр трубы порядка 60 мм: 3,14 х 60 х90 = 17 (метров). Длину уточните дополнительно, когда будет точно известен наружный диаметр трубы.

Пластиковую трубку, а теперь уже индукционный котел, врезать в трубопровод в вертикальном положении.

При проверке работоспособности индукционного нагревателя убедитесь, что в котле присутствует теплоноситель. В противном случае корпус (пластиковая труба) расплавится очень быстро.

Подключить котел к инвертору, необходимо заполнить систему теплоносителем и можно включать.

Вариант второй

Конструкция индукционного нагревателя из сварочного инвертора по этому варианту более сложна, требует определенных навыков и умений работать своими руками, однако, она более эффективна. Принцип тот же — индукционный нагрев теплоносителя.

Для начала нужно изготовить сам индукционный нагреватель — котел. Для этого понадобятся две трубки разного диаметра, которые вставляются одна в другую с зазором между ними порядка 20 мм. Длина трубок от 150 до 500 мм, в зависимости от предполагаемой мощности индукционного нагревателя. Нужно вырезать два кольца соответственно зазору между трубками и приварить их герметично по торцам. Получилась емкость тороидальной формы.

Остается вварить в наружную стенку входную (нижнюю) трубку по касательной к корпусу и верхнюю (выходную) трубку параллельно входной на противоположной стороне тороида. Размер трубок — по размеру труб отопительной системы. Расположение входного и выходного патрубков по касательной, обеспечит циркуляцию теплоносителя по всему объему котла без образования застойных зон.

Второй шаг — создание обмотки. Эмалированный медный провод нужно наматывать вертикально, пропуская его внутрь и поднимая наверх по внешнему контуру корпуса. И так 30-40 витков, образуя тороидальную катушку. В таком варианте нагреваться будет одновременно вся поверхность котла, таким образом, значительно повышая его производительность и эффективность.

Изготовить наружный корпус обогревателя из непроводящих материалов, использовав, например, пластиковую трубу большого диаметра или банальное пластиковое ведро, если будет достаточно его высоты. Диаметр наружного корпуса должен обеспечивать выход патрубков котла сбоку. Обеспечить соблюдение правил электробезопасности по всей схеме подключения.

Корпус котла отделить от наружного корпуса теплоизолятором, можно использовать как сыпучий термоизоляционный материал (керамзит), так и плиточный (изовер, минплита и тому подобное). Этим предотвращаются потери тепла в атмосферу от конвекции.

Остается заполнить систему своим теплоносителем и подсоединить индукционный нагреватель из сварочного инвертора.

Такой котел совершенно не требует вмешательства и может работать 25 и более лет без ремонта, поскольку в конструкции отсутствуют движущиеся детали, а в схеме подключения предусмотрено использование автоматического управления.

Вариант третий

Это, наоборот, самый простой вариант обогрева жилища, выполняемый своими руками. На вертикальной части трубы системы отопления нужно выбрать прямой участок длиной не менее метра и очистить его от краски наждачной шкуркой. Затем этот участок трубы изолировать 2-3 слоями электротехнической ткани или плотной стеклоткани. После этого эмалированным медным проводом намотать индукционную катушку. Тщательно изолировать всю схему подключения.

Остается только подключить сварочный инвертор и наслаждаться теплом в своем жилище.

Обратите внимание на несколько моментов.

  1. Нежелательно устанавливать такой обогреватель в жилых комнатах, где чаще всего находятся люди. Дело в том, что электромагнитное поле распространяется не только внутри катушки, но и в окружающем пространстве. Чтобы убедиться в этом, достаточно воспользоваться обыкновенным магнитом. Нужно взять его в руку и подойти к катушке (котлу). Магнит начнет ощутимо вибрировать и тем сильнее, чем ближе катушка. Поэтому лучше использовать котел в нежилой части дома или квартиры.
  2. Устанавливая катушку на трубе, убедитесь, что на этом участке системы отопления теплоноситель естественным образом течет вверх, чтобы не создавать противотока, иначе система вообще не будет работать.

Можно предложить много вариантов применения индукционного нагрева в жилище. Например, в системе горячего водоснабжения можно вообще отказаться от подачи горячей воды, подогревая ее на выходах из каждого крана. Однако, это тема для отдельного рассмотрения.

Несколько слов о безопасности при использовании индукционных нагревателей со сварочным инвертором:

  • для обеспечения электробезопасности необходимо тщательно изолировать токопроводящие элементы конструкций по всей схеме подключения;
  • индукционный нагреватель рекомендуется только для закрытых систем отопления, в которых циркуляция обеспечивается водяным насосом;
  • рекомендуется размещать индукционную систему на расстоянии не менее 30 см от стен и мебели и в 80 сантиметрах от пола или потолка;
  • чтобы обезопасить работу системы нужно оснастить систему манометром, аварийным клапаном и устройством автоматического регулирования.
  • установить устройство для стравливания воздуха из системы отопления во избежание образования воздушных пробок.

КПД индукционных котлов и нагревателей близка к 100%, при этом нужно учитывать, что потери электроэнергии в сварочных инверторах и проводке, так или иначе, возвращаются к потребителю в виде тепла.

Прежде чем приступать к изготовлению индукционной системы, посмотрите технические данные промышленных образцов. Это поможет определиться с исходными данными самодельной системы.

Желаем успехов в творчестве и труде на самого себя!

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Как построить индукционный нагреватель и как он работает?

Как построить индукционный нагреватель и как он работает?

#DIY

Индукционный нагрев — это процесс нагрева с помощью электропроводящего объекта. Объект обычно металлический и использует вихревые токи для производства тепла. Процесс работает по принципу электромагнитной индукции. Этот процесс нагрева точный,
Быстрый, эффективный и бесконтактный.

Система индукционного нагрева включает в себя индукционный источник питания и преобразует
в переменный ток.Ток подается на рабочую головку и катушку
. Он генерирует в ней электромагнитное поле.
Компонент расположен в катушке индукционного нагревателя, а
Поле индуцирует ток на заготовке, переходящий в тепловыделение.

Как сделать индукционный нагреватель?

Посмотрите видео ниже

В индукционном нагревателе используется система индукционного нагрева для нагрева с различными целями. Эти нагреватели применяются в промышленности, металлургических цехах,
, индукционном варочном оборудовании и чаще всего для кипячения воды.Процедура изготовления индукционного нагревателя проста и эффективна.

Работает по принципу высокочастотной магнитной индукции. Схема очень проста и использует только общие компоненты. Индукционная катушка металлическая и обычно используется медь. Он потребляет ток 5А и нагревает кончик отвертки всего за 30 секунд.

Схема состоит из встроенных транзисторов для наведения тока в катушку. В цепи управления индукционного нагревателя используется переключение нулевого напряжения на
. Активируйте транзисторы и обеспечивайте эффективный поток энергии.Ток протекает в катушке и производит вихревые токи. Благодаря вихревым токам вокруг заготовки индуцируется магнитное поле. Магнитное поле индуцирует ток на компоненте, который превращается в тепловыделение.

Как работает катушка в индукционном нагревателе?

С помощью поля переменного тока
Энергия проходит через рабочую катушку индукционного нагревателя на рабочем месте.
Ток, проходящий через катушку индукционного нагревателя
Создает магнитное поле и наводит вихревые токи на заготовке.Это генерирование вихревых токов на компоненте нагревает его до необходимой температуры.

Сделайте индукционный нагреватель легко

Дополнительная принципиальная схема

Подпишитесь на обновления Отписаться от обновлений

Индукционный нагреватель

Индукционный нагреватель — интересное устройство, позволяющее быстро нагревать металлический предмет. Имея достаточную мощность, можно даже расплавить металл. Индукционный нагреватель работает без ископаемого топлива и может отжигать и нагревать предметы различной формы.Я решил сделать индукционный нагреватель, способный плавить сталь и алюминий, поэтому я собрал устройство, которое выдает около 3 киловатт! Затем я построил блок мощностью 10 кВт, который мог самостоятельно фиксировать резонансную частоту. Оба агрегата были способны поднимать в воздух металлы. В этом руководстве много страниц, заполненных практической и теоретической информацией, которая поможет вам в моих усилиях. Просто продолжайте нажимать «Далее», и в конце концов вы попадете на схемы. У меня их несколько для инверторов меньшего и большего размера.

*****

У многих из вас возникнут вопросы после прочтения этого руководства. По этой причине я собрал на Youtube несколько плейлистов, в которых объясняются более тонкие детали создания надежного индукционного нагревателя. На моем канале есть видеоролики, показывающие, как это работает, и видеоролики, объясняющие, как проектировать и делать различные части. Мой хороший плейлист —-> здесь, но на YouTube-канале Imsmoother есть еще больше видео. Видео стоит вашего времени.

*****

В первой части этого руководства я расскажу о моей разработке инвертора на 3 кВт. Моей первоначальной целью было быстрое нагревание металлов. Моей следующей целью было левитировать металлы. Мне это удалось, но я понял, что не могу левитировать из твердой меди и стали. Их плотность была слишком велика для магнитного поля. Это была моя конечная цель: левитировать и удерживать расплавленную медь и сталь. В конце этого урока я перейду к разработке блока мощностью 10 кВт, который реализовал эту цель.Я также остановлюсь на проблемах, которые необходимо было преодолеть, чтобы этого добиться.

Начнем.

Мой индукционный нагреватель — инвертор. Инвертор использует источник постоянного тока и преобразует его в переменный ток. Электропитание переменного тока приводит в действие трансформатор, который соединен с последовательным баком LC. Частота инвертора устанавливается равной резонансной частоте резервуара, что позволяет генерировать очень высокие токи внутри катушки резервуара. Катушка соединена с заготовкой и создает вихревые токи.2. Заготовка похожа на однооборотную катушку; рабочая катушка имеет несколько витков. Таким образом, у нас есть понижающий трансформатор, поэтому в заготовке генерируются еще более высокие токи.

Я хотел бы поблагодарить Джона Дирмонда, Тима Уильямса, Ричи Бернетта и других участников форума 4hv за неоценимую помощь за то, что они помогли мне разобраться в этой теме. Теперь, прежде чем мы поговорим подробнее, давайте посмотрим на несколько изображений того, что он может делать:

Позже дам ссылку на видео, где он работает.Вот инвертор:

Теперь я перейду к каждой части. Затем я дам схемы, расскажу о том, как вы можете построить это устройство.

Замечательно звездный самодельный индукционный нагреватель Предложение местного послепродажного обслуживания

Просмотрите Alibaba.com и изучите широкий спектр чудесных товаров. самодельный индукционный нагреватель . Когда у тебя есть право. самодельный индукционный нагреватель , ваши процессы нагрева будут высокопроизводительными.Это поможет вам достичь ваших целей дома или в бизнесе. С разнообразной коллекцией. самодельный индукционный нагреватель , вы гарантированно найдете наиболее подходящий по вашим характеристикам.

The. Самодельный индукционный нагреватель на Alibaba.com состоит из великолепных и прочных материалов и конструкций, которые способствуют повышению производительности и долговечности. Файл. Самодельный индукционный нагреватель удивительно устойчив к высоким температурам, чтобы гарантировать, что на них не оказывает неблагоприятное воздействие выделяемое ими тепло.Они также отличаются удивительным механизмом контроля температуры, который позволяет вам достигать и поддерживать желаемое количество тепла. Соответственно, вы всегда получаете то, чего ожидаете от этой премиальной линейки. самодельный индукционный нагреватель .

Большой плюс, который вы увидите в них. Самодельный индукционный нагреватель отличается сверхэффективностью, поскольку у них низкое энергопотребление, но при этом они обладают отличной производительностью. Таким образом, они способствуют устойчивости и позволяют вам экономить на счетах за электроэнергию.Расход этих. Самодельный индукционный нагреватель record невероятно эффективен, гарантирует вам лучшую производительность и рентабельность. Их обслуживание несложно, потому что они. Самодельный индукционный нагреватель легко чистить, чтобы защитить его от загрязнений, которые могут нарушить их работу.

Примите правильное решение сегодня и улучшите свои процессы отопления. Просмотрите широкий спектр великолепных. самодельный индукционный нагреватель на Алибабе.com. Независимо от ваших требований, вы подберете для себя лучший вариант. Сравните разные. самодельный индукционный нагреватель оптовики и поставщики и их предложения, чтобы вы могли получить максимальную отдачу от каждого потраченного доллара.

Индукционный нагреватель своими руками — Индукционный нагреватель своими руками

Индукционный нагреватель своими руками

Индукционный нагреватель своими руками — незаменимый предмет для кузнецов, токарей, слесарей и домашних мастеров.С его помощью всегда можно легко и быстро нагреть и даже расплавить металл, вам не нужны дорогостоящие теплоносители, такие как уголь и газ, нужно просто подключить электричество к устройству.

Происходит бесконтактный нагрев металла токами высокой частоты по научным волнам радиочастотного диапазона. Аппарат широко применяется для термообработки, закалки и гибки деталей, бесконтактной плавки, пайки и сварки металлов. В ювелирном деле для термообработки мелких деталей.

Индукционный нагреватель своими руками

Самодельный индукционный нагреватель высокочастотного задающего генератора, собранный на двух мощных полевых транзисторах. Рабочее напряжение генератора зависит от мощности установленных полевых транзисторов. С транзисторами IRFP250 устройство может питаться от 12 до 30 вольт. А если установить транзисторы IRFP260, то напряжение питания можно поднять с 12 до 60 вольт.

Индукционный нагреватель своими руками, мощность индуктора значительно увеличится, температура нагрева металла поднимется более чем на 1000 градусов, что позволит металлам расплавиться.Во время работы транзисторы будут сильно нагреваться, поэтому их необходимо устанавливать на большие радиаторы и мощный вентилятор.

На холостом ходу дроссель потребляет не менее 10А, а в рабочем состоянии не менее 15А, соответственно требуется очень мощный блок питания не менее 20А.
На этом рисунке показана печатная плата индукционного нагревателя.

Индукционный нагреватель своими руками

Вам также понадобятся резисторы R1, R2 на 10K и мощностью 0,25 Вт.Резисторы R3, R4 сопротивлением 470 Ом не менее 2 Вт. Диоды D1, D2 — сверхбыстрые UF4007 или другие аналогичные на максимальный ток до 1А. Стабилитроны VD1, VD2 мощностью не менее 5 Вт с напряжением стабилизации 12В например 1N5349 и другие.

Вытащил дроссели L1, L2 размером 27x14x11 мм желтые с белой полосой из блоков питания компьютера. На каждый дроссель нужно намотать 25 витков медной проволоки диаметром 1 мм, желательно в лакированной изоляции, если вы ее не найдете, одножильный провод в ПВХ-изоляции не сильно повлияет на быстродействие.

Конденсаторы С1-С16 металлопленочные 0,33 мкФ 630В, соединенные параллельно рядами 4х4, всего шестнадцать штук в блоке. При меньшем рабочем напряжении лучше не ставить, сильно нагреются. Оставьте небольшое расстояние между конденсаторами для хорошего охлаждения воздуха

Важную часть нагревателя я сделал индуктор из медной трубки диаметром 6 мм и длиной 1 метр. Намотайте медную трубку на кусок полипропиленовой трубы наружным диаметром 40 мм, такая труба используется в пластиковом отоплении.

Изготовление катушки

Делаем пять витков, расстояние между верхним краем первого витка и нижним краем пятого витка должно быть 40 мм. Концы трубы загибаем, как на рисунке, и прикрепляем их к радиаторам с помощью двух клеммников для провода сечением 16 мм².

Во время работы индуктор сильно нагревается от горячей части, что может привести к повреждению медной трубки, поэтому необходимо произвести охлаждение. В результате получается нормальная система водяного охлаждения.

Для охлаждения радиаторов и конденсаторной батареи установил мощный вентилятор от процессора. Такого охлаждения хватает на блок питания на 12 вольт. Если вы хотите поднять напряжение с 12 до 60 вольт, чтобы получить максимальную мощность от индукционного нагревателя, установите более мощные радиаторы и более производительный вентилятор, например, от отопителя салона ВАЗ 2107.

Желательно сделать металлическую завесу, защищающую нагреваемую часть и медный индуктор от потока холодного воздуха, продуваемого вентилятором.
Поскольку индукционный нагреватель потребляет большой ток около 20 А, все дорожки на печатной плате должны быть усилены медным проводом, припаянным сверху.
А теперь самое интересное… Испытал индукционный нагреватель от автомобильного аккумулятора на двенадцать вольт. У меня просто нет другого источника питания, способного выдавать большие токи. Лезвие ножа нагревается до красного за 10 секунд. И это неплохой результат, учитывая, что индуктор питается всего от двенадцати вольт!

Друзья! Если вы хотите самостоятельно собрать индукционный нагреватель.Мой вам совет… Сразу установите полевые транзисторы IRFP260, большие радиаторы и мощный вентилятор от отопителя салона ВАЗ 2107; Для питания индуктора обязательно используйте мощный блок питания, лучше всего, от 24В до 60В с током не менее 20А.

Индукционный нагреватель своими руками

детали для сборки индукционного нагревателя

Транзисторы Т1, Т2 IRFP250 лучше IRFP260 2 шт.
Резисторы R1, R2 10К 0,25Вт 2 шт. R3, R4 470R 2W 2 шт.
Диоды D1, D2 сверхбыстрые UF4007 2 шт. или аналогичные
Стабилитроны VD1, VD2 на 12В 1Вт 1N5349 или аналогичные 2 шт.
Конденсаторы С1-С16 0.33мФ 630В 16 шт.

Дроссели от БП компьютера желтые с белой полосой, размер 27х14х11 мм 2 шт.
Клеммник для провода сечением 16 мм² 2 шт.
Медный провод в лаковой изоляции d = 1 мм, длина 2 метра
Медная трубка d = 6 мм, длина 1 метр
Чем больше радиатор, тем лучше 2 шт.
Насос омывателя лобового стекла от ВАЗ 2114 1 шт.
Силиконовая трубка 2 метра
Чем мощнее вентилятор, тем лучше. Рекомендую отопитель салона ВАЗ 2107 1 шт.

Рекомендую посмотреть видео, как сделать индукционный нагреватель своими руками

Индукционный нагреватель | Майлз Дай

Осень 2018

Фон

Индукционный нагрев — это явление, при котором вихревые токи, образующиеся в электропроводящем материале в соответствии с Законом индукции Фарадея, нагревают объект.Чтобы воспользоваться этим эффектом, индукционный нагреватель пропускает переменный ток через электромагнит, чтобы создать быстро меняющееся магнитное поле. Это вызывает ток в заготовке, температура которого повышается из-за резистивного и, возможно, гистерезисного нагрева.

Индукционный нагрев особенно интересен, поскольку он не требует контакта нагревательного элемента с объектом и не требует внешнего нагревательного элемента, который необходимо довести до желаемой температуры.Вместо этого само устройство, например плита, может оставаться близкой к температуре окружающей среды, при этом значительно повышается только температура целевого материала.

Физика

Суть успешного индукционного нагревателя — создание переменного магнитного поля. Это поле создается в так называемой рабочей катушке — катушке с проволокой, окружающей нагреваемый объект. Затем поток от этого поля (\ (\ Phi_B \)) направляется в целевой объект для генерации напряжения (\ (v \)) в соответствии с законом Фарадея.$$ v = — \ frac {d \ Phi_b} {dt} $$

Генерируемое напряжение вызывает ток в объекте, который выделяет тепло. Этот эффект нагрева вызван омическими потерями (джоулевым нагревом), а также гистерезисными потерями, если объект ферромагнитный.

Другим важным фактором при проектировании системы является скин-эффект, при котором переменные токи имеют тенденцию концентрироваться около поверхности проводника при увеличении их частоты.В результате эффективное сопротивление детали увеличивается с частотой.

Схемотехника

Базовая схема индукционного нагрева будет использовать тотемный столб в качестве инвертора для преобразования источника постоянного тока 12 В в напряжение переменного тока. Это приведет в движение бак LC аналогично цепи балласта лампы. Однако теперь нагрузка будет представлять собой катушку, которая действует как первичная обмотка трансформатора, а нагреваемый объект представляет собой закороченный одиночный виток, который действует как вторичная обмотка трансформатора.В этом случае за нагрев отвечает небольшое сопротивление в объекте. Индуктор в резервуаре LC — это просто магнитная индуктивность первичной катушки (т. Е. Рабочей катушки).

Разработка схемы началась с выбора частоты. При проектировании индукционного нагревателя возникает значительный компромисс по частоте. Более высокие частоты позволяют лучше передавать энергию заготовке, но также вызывают более тонкий слой тока из-за скин-эффекта.Таким образом, при более эффективном нагреве нагрев будет происходить в основном на поверхности. Это говорит о том, что более высокая частота (около 100-200 кГц) подходит для небольших объектов, поскольку теплопроводность позволяет объекту нагреваться относительно равномерно.

Рис. 1: Схема полного индукционного нагревателя.

Генерация переменного тока из источника постоянного тока осуществлялась с помощью инвертора.В инверторе используется полумост, построенный из тотемного столба MOSFET, как показано на рисунке 1.

Генератор прямоугольных волн

Индуктивность рабочей катушки (и, следовательно, резонансная частота) контура сильно зависит от геометрии рабочей катушки. Следовательно, генератор прямоугольных сигналов должен быть достаточно гибким в диапазоне частот, который он может генерировать. Я выбрал частоты в диапазоне от 50 до 150 кГц.Этот широкий диапазон был выбран для того, чтобы можно было легко отключать несколько катушек без замены электроники.

Генератор треугольных волн использовал генератор 74HC14 с потенциометром 10k для регулировки частоты. Треугольная волна была преобразована в прямоугольную волну путем пропускания ее через компаратор LM311 для получения прямоугольной волны с коэффициентом заполнения 50%. Для этого проекта не требовалось изменять рабочий цикл, поскольку целью было создание синусоидальной волны переменного тока для управления контуром резервуара.

Индукционный нагреватель, модель

Полезно рассмотреть идеальную эквивалентную модель для резонансного контура на рисунке 2.

Рисунок 2: Модель резонансного резервуара индукционного нагревателя и его сопряжения с заготовкой.

На этой схеме \ (C \) — резонансный конденсатор, \ (C_ {blk} \) — блокирующий конденсатор, а \ (L \) — индуктивность намагничивания рабочей катушки.Показанный трансформатор представляет собой трансформатор \ (N: 1 \). Заготовка моделируется как закороченный одиночный виток. Сопротивление \ (R \) объясняет резистивный нагрев и гистерезисный нагрев, который происходит в заготовке, когда в ней индуцируются вихревые токи. К тому же индукционный нагреватель — далеко не идеальный трансформатор. Заготовка в идеале значительно меньше рабочей катушки. Это объясняется введением константы связи трансформатора, \ (k \), которая представляет собой значение от 0 до 1 и приблизительно представляет долю магнитного потока от катушки, которая проходит через заготовку.

Эту модель можно упростить для анализа, объединив конденсаторы и отразив резистор поперек трансформатора (с учетом константы связи). Это дает схему, показанную на рисунке 3.

Рисунок 3: Упрощенная модель резонансного резервуара индукционного нагревателя.

На рисунке 3 эквивалентная емкость задается как \ (C_ {eq} = \ frac {C \ cdot C_ {blk}} {C + C_ {blk}} \).Кроме того, отражение резистора дает \ (R_ {ref} = \ frac {N \ cdot R} {k} \). Эта схема дает понять, что более низкое значение \ (R_ {ref} \) уменьшает добротность резонатора, поскольку больший ток отводится от резервуара и рассеивается в резисторе.

Резонансный резервуар

Эта модель позволяет выбирать компоненты. Одним из основных факторов, влияющих на выбор резонансного конденсатора \ (C \), является тот факт, что это должен быть конденсатор высокого напряжения.Примерная оценка показывает, что для наведения всего 2 В на резисторе на идеальном 40-витковом трансформаторе может потребоваться до 80 В на первичной стороне. С учетом константы связи и других паразитных факторов потребуется большее напряжение. Таким образом, выбор \ (C \) ограничен имеющимися конденсаторами на 400 В, поэтому емкость будет порядка 20 — 200 нФ.

Прежде чем принять решение о точной емкости резонансного конденсатора, полезно проверить катушки, которые будут использоваться.Индукционный нагреватель в идеале должен поддерживать катушки различной геометрии, чтобы можно было нагревать различные предметы. Для этого эксперимента я намотал две катушки из провода магнита AWG 22, которые кратко описаны ниже.

Диаметр (см) \ (l \) (см) \ (N \) (оборотов) \ (L_ {theor} (\ mu H) \) \ (L_ {mes} (\ mu H \)) СОЭ (\ (\ Omega \))
5 2 27 90 75 0. 2 \ pi} {l} $$ Фактические индуктивности были измерены на измеритель импеданса на частоте 100 кГц.Я буду называть первую катушку «большой катушкой», а вторую катушку — «маленькой катушкой».

Индуктивности двух катушек, указанных выше, предполагают, что жизнеспособная емкость составляет \ (90 мкФ), состоящую из P1074-ND (22 нФ), подключенного параллельно к P1080-ND (68 нФ). Это даст резонансную частоту 61,3 кГц для большой катушки и 108 кГц для маленькой катушки.

\ (C_ {blk} \) теперь можно выбрать, чтобы он имел низкий (\ (\ le5% \)) импеданс по сравнению с резонансным конденсатором в резонансе.Блокирующая емкость \ (1,8 мкФ \) достаточна и может быть изготовлена ​​из 2 пленочных конденсаторов P4675-ND (\ (1 \ мкФ \)).

Анализ частотной характеристики

Отсюда можно провести частотный анализ для определения ожидаемого усиления и резонансной частоты. 2 + \ frac {s} {R_ {ref} C_ {eq}} + \ frac {1} {LC_ { eq}}} $$

Прежде чем строить график Боде, необходимо рассмотреть два важных момента относительно \ (R_ {ref} \).Отраженное сопротивление зависит от сопротивления детали и коэффициента связи. Оба эти значения нелегко измерить или рассчитать, и поэтому их необходимо оценивать.

  • Значение \ (R \) (до отражения) является мерой потерь в заготовке. Это различно для разных объектов, но я выбрал значение \ (2 \ Omega \) после некоторого начального тестирования и исследования в Интернете. Хотя это может показаться довольно большим для учета омических потерь, создаваемых вихревыми токами, этот резистор также отражает гистерезисные потери в ферромагнитных материалах, которые возникают во время нагрева.Таким образом, \ (R \) не представляет собой исключительно омическое сопротивление материала.
  • Другое предположение состоит в том, что заготовка относительно мала по сравнению с рабочей катушкой. То есть в трансформаторе плохая связь. Учитывая, что значения \ (k> 0,5 \) считаются сильно связанными, я оценил \ (k \ приблизительно 0,1 \).

Эти значения дали графики Боде, показанные на рисунке 4 в MATLAB.Маленькая катушка имеет резонансную частоту 110 кГц и коэффициент усиления по напряжению 25,4. Большая катушка имеет резонансную частоту 62,5 кГц и коэффициент усиления по напряжению 18,2.

Рисунок 4: График Боде упрощенной схемы с большой катушкой (слева) и маленькой катушкой (справа).

Выбор MOSFET

IRF540 является подходящим выбором в качестве переключающего элемента, поскольку он имеет постоянный ток стока 28 А при комнатной температуре.Работая при напряжении около 1 А от общего напряжения 2-20 В, он находится в пределах максимальной безопасной рабочей зоны. По практическим соображениям в сборке повторно использовалась тотемная плата, на которой были установлены полевые МОП-транзисторы IRF1407. IRF1407 имеет более высокие рейтинги и отлично подходит для этого проекта.

Результаты

Следующие осциллограммы были сняты во время начальной фазы тестирования, во время которой небольшое напряжение (1-2 В) использовалось в верхней части тотемного столба с маленькой катушкой.На рисунках 5 и 6 показано, что наблюдаемый результат вполне соответствует прогнозируемому. Прирост оказался не таким большим, как прогнозировалось, что может быть связано с паразитами, которые не были включены в идеализированную модель. Также интересно то, что блокирующий конденсатор успешно снимает напряжение постоянного тока, как показано на рисунке 7. Зеленая форма волны сосредоточена около 0 В. Однако резкие переходы прямоугольной волны не отфильтровываются и видны как дефекты синусоиды на напряжении рабочей катушки.

Рисунок 5: Управляющий сигнал (зеленый), напряжение рабочей катушки (желтый), 1 В на тотемном столбе.

Рисунок 6: Управляющий сигнал (зеленый), напряжение рабочей катушки (желтый), 2 В на тотемном столбе.

Рисунок 7: Напряжение после \ (C_ {blk} \) (зеленый), напряжение рабочей катушки (желтый), дифференциальное напряжение конденсатора (розовый), 2 В на общей клемме.

Кроме того, когда нагреватель приближается к резонансу, заметна разность фаз. На рисунке 8 нагреватель далек от резонанса, и напряжение катушки и напряжение инвертора совпадают по фазе, тогда как на рисунке 9, где нагреватель находится в резонансе, два напряжения сдвинуты по фазе на 90 градусов. Если бы использовалась фазовая автоподстройка частоты, то эти два напряжения были бы синхронизированы вместе, чтобы поддерживать резонанс.

Рисунок 8: Напряжение инвертора (зеленый), напряжение рабочей катушки (желтый), вне резонанса.

Рисунок 9: Напряжение инвертора (зеленый), напряжение рабочей катушки (желтый), при резонансе.

Как только было подтверждено, что цепь безопасна и работает, было добавлено больше мощности за счет увеличения напряжения на вершине тотемного столба. Это позволяло нагревать предметы до очень высоких температур. Используя большую катушку, металлический радиатор нагревали путем повышения напряжения до тех пор, пока через инвертор не протекал ток 1 А.Радиатор помещался плашмя поверх катушки. На рисунке 10 показана температура радиатора.

Температуру контролировали с помощью цифрового лазерного инфракрасного термометра. Как и ожидалось, начальная скорость нагрева довольно высока, когда температура радиатора близка к комнатной. Однако с повышением температуры скорость отвода тепла от радиатора также увеличивается. В конце концов, мощность индукционного нагревателя не успевает за мощностью, передаваемой из радиатора, и кривая начинает выравниваться.\ circ C \) в течение 45 секунд, при этом рабочая катушка лишь слегка нагрелась на ощупь. На полной мощности напряжение на катушке достигнет 200 В (от пика до пика), как показано на рисунке 11.

Рисунок 11: Напряжение рабочей катушки при работе на большой мощности. Обратите внимание, что вертикальный масштаб составляет 50 В / дел.

Обратная связь

В качестве интересного дополнения к этому проекту я решил реализовать автоматический поиск резонанса с помощью микроконтроллера.Идея состоит в том, что когда пользователь нажимает кнопку, микроконтроллер должен запускать подпрограмму для определения резонансной частоты. Этот вид настройки на самом деле удобен, потому что вставка заготовки внутри рабочей катушки изменит индуктивность рабочей катушки и, таким образом, также изменит резонансную частоту контура.

Основная идея поиска резонанса заключается в том, что при резонансе синусоида на выходе катушки достигает максимума.Таким образом, если мы сможем создать сигнал, который пропорционален выходному сигналу для подачи в АЦП микроконтроллера, и позволить ему подавать управляющий сигнал на тотемный полюс, мы можем превратить задачу поиска резонанса в задачу поиска пиков программного обеспечения. .

На практике возникает несколько трудностей. Прежде всего, индукционный нагреватель работает на частоте порядка 100 кГц. Это означает, что для микроконтроллера с частотой 16 МГц, такого как Arduino Uno, в лучшем случае будет около 160 тактов на цикл инвертора, что серьезно ограничивает наши возможности для генерации сигнала ШИМ.Кроме того, АЦП на Arduino требуется около 100 микросекунд для чтения ввода, что ограничивает его частоту дискретизации до 10 кГц. Таким образом, сигнал не может быть дискретизирован напрямую.

Поколение ШИМ

Частота ШИМ на Arduino с помощью команды analogWrite () устанавливается равной 490 Гц на большинстве контактов и 980 Гц на контактах 5 и 6. Таким образом, использование команды analogWrite () для генерации квадрата не является жизнеспособным вариантом, поскольку частота не является допустимой. регулируемый (только рабочий цикл).(Важно помнить, что цель здесь на самом деле не в том, чтобы модулировать ширину импульса, а в том, чтобы изменить частоту прямоугольной волны.) Другой вариант — использовать бит ШИМ и просто вручную переключить вывод на высокий уровень и низкий с соответствующей задержкой. Это можно сделать с помощью команды delayMicroseconds, но это не обеспечивает достаточно хорошего разрешения при 100 кГц. Ясное решение — работать напрямую с регистрами времени на микросхеме Atmega. Если бы у нас было больше времени, это было бы хорошим вариантом для изучения, но, как оказалось, более быстрым решением было переключиться на Teensy 3.1 микроконтроллер. Teensy — это микроконтроллер с напряжением 3,3 В, работающий на частоте 96 МГц. Он имеет функцию под названием analogWriteFrequency (pin, freq), которая позволяет вам установить частоту analogWrite в установочном коде. Он может легко устанавливать частоты от нескольких Гц до сотен кГц. Единственным недостатком является то, что все выводы ШИМ, привязанные к одному таймеру, будут одновременно менять свою частоту, но для этого проекта нам нужен только один. Простота этого решения побудила использовать Teensy в качестве микроконтроллера.

После того, как мы выбрали микроконтроллер, нам нужно подумать, как на самом деле управлять инвертором с помощью Teensy. Хотя можно управлять сигналами DELAY и #DELAY в программном обеспечении, гораздо проще просто создать одну прямоугольную волну из Teensy и отправить ее через сеть задержки 74HC14. Это очень просто реализовать: мы просто заменяем LM311 и генератор 74HC14 на Teensy. Важно помнить, что Teensy — это 3.Устройство 3 В, которое теперь взаимодействует с устройством 0-5 В (уровень TTL). Оказывается, это нормально, потому что пороговых значений TTL для высокого и низкого логических уровней более чем достаточно для обеспечения правильного вывода. Если требовалось большее размах напряжения, было бы несложно подать сигнал в соответствующий компаратор (например, LM311) с правильным напряжением смещения для увеличения амплитуды.

Сигнал обратной связи

Последнее соображение касается обратной связи с Teensy.Напряжение катушки, которое может возрасти до 300 В (размах), должно быть преобразовано в безопасные для Teensy уровни (т.е. 3,3 В (размах)). Наиболее очевидным решением является простой делитель напряжения 100 к 1, который я реализовал с помощью резистора \ (100 к \ Омега \) и \ (1 к \ Омега \) (не совсем 100 к 1, но абсолютные значения не нужны. для этого приложения). Кстати, я изначально выбрал чрезвычайно высокие значения для резисторов (в диапазоне десятков мегаом), и это приводило к очень запутанным результатам на осциллографе, пока я не понял, что мои пробники являются пробниками \ (1M \ Omega \).Таким образом, я сильно нагружал свою схему, когда измерял ее. Указанных выше значений в киломах более чем достаточно для ограничения потребляемого тока.

Наконец, я не хотел, чтобы АЦП просто как можно быстрее считывал сигнал из-за высокой частоты сигнала. Arduino Uno может производить выборку только до 10 кГц. Я не смог найти явного верхнего предела частоты дискретизации для Teensy 3.1, но некоторые быстрые исследования в Интернете показали, что она составляет около 600 кГц.Это будет около 6 точек за период, что недостаточно для надежного определения пика. Мне пришло в голову, что нет необходимости находить пики сигнала в цифровом виде. Вместо этого я мог бы выпрямить синусоидальную волну, а затем отфильтровать ее с помощью фильтра нижних частот, чтобы получить значение постоянного тока, пропорциональное размаху напряжения синусоидальной волны. Это постоянное напряжение может быть максимизировано при очень низких требованиях к частоте дискретизации, поскольку это сигнал постоянного тока. Я выбрал простой однополупериодный выпрямитель и параллельный RC-фильтр нижних частот.

Защита входа

В качестве последнего штриха к схеме я добавил стабилитрон на 3,3 В и резистор перед выводом АЦП в качестве защиты входа в Teensy в случае ошибки пользователя (например, пользователь слишком сильно поворачивает тотем и поднимается выше 300 В (размах)). от напряжения катушки).

Рисунок 12: Полная схема цепи обратной связи.

Программное обеспечение

Код этого проекта можно найти на Github. Основы кода заключаются в том, чтобы пройти через предварительно установленный диапазон частот (50-150 кГц) с шагом 10 кГц, найти диапазон, который дает наибольший отклик, и пройти через этот диапазон с шагом 1 кГц, чтобы найти резонансную частоту в пределах 1 кГц. Поскольку сигнал обратной связи был немного зашумленным, в программном обеспечении был реализован усредняющий фильтр, чтобы предотвратить любые неправильные показания.

Результаты обратной связи

Следующие формы сигналов показывают работу цепи обратной связи. Обратите внимание, что сигнал постоянного тока имеет более низкое значение, когда частота не резонансная, чем когда она находится в резонансе.

Рисунок 13: Вне резонанса, сигнал постоянного тока (синий) имеет очень низкое значение.

Рисунок 14: При резонансе сигнал постоянного тока (синий) имеет более высокое значение.

При желании резистивный делитель можно отрегулировать для максимального увеличения динамического диапазона. АЦП Teensy был достаточно точным, чтобы система могла найти резонансную частоту лучше, чем у человека, но чувствительность и точность можно отрегулировать, изменив программное обеспечение и изменив схему резисторного делителя.

DIY Индукционный нагреватель мощностью 5 кВт | Homebrew Talk

2 года назад я построил систему индукционного нагрева мощностью 5 кВт для Thing1 (ссылка в моей подписке).С тех пор я приготовил на нем дюжину безотказных партий.

Я считаю, что индукционный нагрев идеален для пивоварения. Он быстро нагревается. Нагревается мягко, не пригорает сусло или затор. Нет проникновения в чайник, который он нагревает. Тихо. Не выделяет дымовых газов. У вас никогда не заканчивается топливо. Недорого в эксплуатации. Чистить очень легко.

Прямой нагрев заторного чана с помощью индукции намного проще и эффективнее, чем нагрев с помощью RIMS или HERMS.И есть небольшая вероятность ожога, в отличие от обычного электрического нагревательного элемента, такого как Grainfather или пропанового тепла.

После приготовления 12 порций дно моего чайника выглядит как новое, и для очистки никогда не требовалось ничего, кроме тряпки. Все мое пиво получилось превосходным.

Несколько человек просили инструкций по сборке обогревателя. Я воздержался, потому что беспокоился о безопасности, сложности, надежности и т. Д. После 2 лет использования я чувствую себя комфортно, рассказывая о том, что я сделал.

ВНИМАНИЕ: этот проект связан с электричеством высокого напряжения. Вы несете ответственность за свою безопасность. НЕ ПРОДОЛЖАЙТЕ ДАННЫЙ ПРОЕКТ, ЕСЛИ ВЫ НЕ УВАЖАЕТЕСЬ БЕЗОПАСНО РАБОТАТЬ С ВЫСОКОМ НАПРЯЖЕНИЕМ. Не воспринимайте все, что я сделал, как Евангелие. Мои идеи и реализация могут иметь недостатки, которых я не обнаружил. ДЕЙСТВУЙТЕ НА СВОЙ СОБСТВЕННЫЙ РИСК. Я НЕ НЕСУ НИКАКОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА ВСЕ, ЧТО ВЫ ДЕЛАЕТЕ. Если у вас нет навыков и знаний для безопасного построения этой системы самостоятельно, вы обязаны найти КТО-ТО ЕЩЕ, чтобы помочь вам.

ВНИМАНИЕ: я не собираюсь объяснять каждую мелочь об индукционном нагреве или о том, как построить индукционный нагреватель мощностью 5 кВт. Я предоставлю общие детали, а теорию и реализацию оставлю на усмотрение разработчика (-ов). На HomebrewTalk.com много умных людей. В совокупности я уверен, что вы, ребята, сможете это понять.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Всегда используйте это устройство от источника питания GFCI. Даже при тестировании и сборке. БЕЗ ИСКЛЮЧЕНИЙ !

Эта система индукционного нагрева немного привередлива / технически сложна.Но как только вы это обдумаете, все станет ясно. Это может показаться устрашающим, но на самом деле это довольно просто, если обратить внимание на детали. По сути, весь проект заключается в установке платы индукционного драйвера и намотке для нее катушки.

Есть 2 основных компонента для создания индукционного нагревателя мощностью 5 кВт — драйвер индукционной катушки и сама катушка.

Driver Board

Это драйвер индукционной катушки, который я использовал.

Покупки с умом, жизнь лучше! Алиэкспресс.com

www.aliexpress.com

Предупреждение: есть еще одна плата драйвера индукционного нагревателя с меньшим теплоотводом, которая, как заявлено, выдает 5 кВт, но на самом деле выдает 3,5 кВт.

Плата с драйверами, которую я использовал, доступна на нескольких веб-сайтах. На некоторых из этих веб-сайтов могут быть лучшие цены или варианты доставки.

ПРИМЕЧАНИЕ: имеется ряд коммерчески доступных модулей индукционных драйверов с выходной мощностью выше и ниже 5 кВт. Принципы, содержащиеся в этой сборке, должны быть применимы к большинству других индукционных систем.Это второй индукционный нагреватель, который я построил. Первый выход 3кВт.

Этот приводной блок был разработан для нагрева плавильной камеры машины для экструзии пластмасс. При этом, если вы понимаете принципы индукционного нагрева, применение платы драйвера не имеет значения. Вы можете использовать одну и ту же плату драйвера для самых разных нагревательных приложений.

У меня есть контактный адрес электронной почты специалиста по продажам и технической поддержке этой платы драйверов. Послепродажная поддержка ужасна.Не ждите послепродажной поддержки. Устройство не поставляется с какой-либо документацией.

Вот характеристики устройства: (скопировано с сайта)

================================== ============================

Электромагнитный обогреватель 5,0 кВт ручной

Во-первых, основные технические параметры обогревателя 5,0 кВт:

1: Размер: 219 * 160 * 160 (длина * ширина * высота)

2: Рабочее напряжение: 220 В

3: Мощность (регулируемая): 3500 Вт-5000 Вт

4: Индуктивность нагрузки: 65 ± 5 мкГн

5: Эффективность преобразования> 90%

6: Рабочая частота: 20-25 кГц

7: Рабочая температура: от -10 градусов до +50 градусов

8: Рабочий режим: непрерывный нагрев

9: Волновая защита — + 1500 В

10 : Помехи, препятствующие возникновению помех: 4000 В

11: Установочное расстояние индукционной катушки до нагревательного элемента составляет 17 мм (толщина эпоксидной плиты добавляется после прижатия изоляционного хлопка)

12: Намотано несколько комплектов катушек вокруг того же нагревательного элемента, и расстояние между катушками больше 2 см.

13: Ток 19-21A, 8-10 квадратных линий, около 9-11 метров, изоляционная вата 15-20 мм, индуктивность — только один параметр, (ток отлажен)

Необходимо использовать зажим введите амперметр для измерения входного тока и того, достигает ли он номинального входного тока. Если это невозможно, отрегулируйте его против часовой стрелки с помощью потенциометра. Обратите внимание, что если текущее отображаемое значение становится меньше, его нельзя изменить. Возможно, индуктивность слишком велика. Следовательно, необходимо уменьшить индуктивность.(Индуктивность уменьшается, то есть количество витков катушки уменьшается, входящий ток большой, а количество витков катушки увеличивается.)

Во-вторых, инструкции по подключению

1. Три индикатора световые индикаторы: «Power Light», «Work Light» и «Fault Light». Индикатор питания и рабочий свет горят во время нормальной работы. Индикатор неисправности не горит. Индикатор неисправности мигает, когда в цепи возникает неисправность.

2. Источник питания 220 В подключается к столбцу «подключен к 220 В переменного тока» и доступен без пожарной линии.

3. Катушка подсоединяется к двум клеммам на концах электромагнитной катушки, и винты должны быть затянуты.

4. Плата настроена на заводе для подачи питания и может работать. В это время есть линия короткого замыкания (черная) в гнезде «переключателя управления» для короткого замыкания гнезда. Вы также можете аккуратно удалить провод короткого замыкания (черный) на розетке «переключателя управления», вставить один конец двухжильного кабеля в разъем «переключателя управления» и подключить два других штекера к термостату.К испытательной машине можно подключить два нормально разомкнутых контакта.

1. Провод мягкого переключателя, кабель питания и провод электромагнитной катушки нельзя соединять друг с другом или иметь какое-либо соединение с внешним корпусом.

2. Не подвергайте воздействию электричества и не лейте воду в воду после включения.

3, примечание: радиатор, вентилятор заземлять нельзя!

================================================ ================

Несколько замечаний по поводу платы драйвера:

1) Мой блок не тушит и не потребляет 5кВт.Я не совсем уверен, почему, но я подозреваю, что горшок, который я использую (Bayou Classic 1044), лишь незначительно подходит для этого приложения, то есть дно слишком тонкое, чтобы обладать достаточным магнитным сопротивлением, чтобы позволить устройству выдавать полную мощность. Моя кастрюля также находится дальше от индукционной катушки (3/8 дюйма), чем это оптимально. Было бы лучше, чем ближе.

Моя установка будет потреблять от 16 до 18 ампер при 240 В переменного тока, в зависимости от того, насколько теплое сусло. Я подозреваю, что это обеспечил бы полную мощность (20A) на лучшем потенциометре. FWIW, коэффициент мощности на моем устройстве близок к единице.

Я не настраивал потенциометр на своем устройстве. С тех пор, как я купил доску, инструкции были улучшены! Если дно кастрюли является достаточно магнитным (т.е. достаточно толстым), не должно быть причин, по которым драйвер не подает мощность.

Несмотря на то, что мощность немного меньше 5 кВт, я очень, очень доволен этой системой отопления.

2) На моей плате «переключатель управления» работает ненадежно. Предположительно существует 2 способа управления выходом драйвера — 1) путем включения и выключения подачи питания на него и 2) путем подключения или отключения двух контактов «управления переключателем» при включении питания платы драйвера.

Мне не удалось заставить метод № 2 работать надежно. Я пробовал использовать ручной переключатель между контактами, реле, SCR и т. Д. Он включает и выключает плату пару раз, а затем плата остается выключенной и не включается. Таким образом, я управляю своей платой, оставляя перемычку на порту «переключателя управления» и включая и выключая подачу питания.

Я подозреваю, что у метода «управления переключением» есть максимальное время выключения, прежде чем он больше не включится, но я предполагаю и не получил никакой официальной документации, подтверждающей это.

Обратите внимание, что существует задержка в несколько секунд между включением подачи питания на устройство и подачей питания на катушку.

3) Радиатор на этой плате драйвера электрически ГОРЯЧ во время работы. Он заряжается до высокого постоянного напряжения. Он должен быть электрически изолирован от всех других напряжений, включая землю.

Мой радиатор открыт под Thing1. Thing1 защищен 20A GFCI, который срабатывает при любом контакте с радиатором. Вы можете полностью закрыть радиатор или, по крайней мере, поставить вокруг него клетку.Я случайно прикоснулся к радиатору, и мой GFCI сразу отключается. Возникающий в результате удар ощущается как прикосновение к влажной 9-вольтовой батарее. ВАШ ПРОБЕГ МОЖЕТ РАЗЛИЧАТЬСЯ. ПРОЙТИ СОГЛАСНО.

Я не думаю, что вентилятор радиатора когда-либо включался на моей плате.

Моя плата не поставлялась с вентилятором для охлаждения самой печатной платы. Если вы посмотрите на мою реализацию, вы заметите несколько маленьких вентиляторов с одной стороны. Эти вентиляторы предназначены для втягивания воздуха через полость между печатной платой и катушкой. Во время работы змеевик будет выделять тепло.

4) Моя плата драйвера не излучает значительных электромагнитных помех (EMI), когда полностью заключена в Thing1. Я могу слушать AM-радио во время работы с Thing1. Я не могу этого сделать с большинством беговых дорожек.

Катушка

Плата индукционного драйвера предназначена для управления катушкой, намотанной вокруг круглой стальной камеры на машине для литья пластмасс под давлением.

Существует ряд готовых индукционных катушек с предварительно намотанной поверхностью, которые можно приобрести у различных продавцов. Однако я не нашел ни одного, подходящего для моих пивоваренных нужд по следующим причинам:

1) Неподходящая индуктивность
2) Неподходящий размер (диаметр)
3) Неподходящая мощность

Из-за этого мне пришлось наматывать собственную катушку .

Выбранный индукционный драйвер требует катушки 65 +/- 5 мкГн с определенной площадью поперечного сечения, чтобы выдерживать резонансные токи, генерируемые при возбуждении платы. Площадь поперечного сечения не указана в спецификациях на веб-сайте, но указана в другом месте. Мне нужно найти эту спецификацию.

Индукционная катушка также должна состоять из множества отдельных небольших изолированных проводов, намотанных в один провод. Это сделано для того, чтобы в самой катушке не возникали вихревые токи.

Небольшие изолированные проводники обычно представляют собой эмалированные магнитные провода. У меня катушка намотана от 17? Магнитный провод калибра 20. Меньший калибр означает меньший нагрев катушки вихревыми токами. Чем больше проводников (больше площадь проводников), тем меньше резистивный нагрев в катушке. Если вы используете слишком большие проводники или недостаточно проводов, нагревательная спираль может сильно нагреться. Изменить: мне нужно проверить свои записи о количестве проводников.

Настроенный резонансный контур на этой плате драйвера, по-видимому, имеет высокую добротность и, следовательно, будет управлять нагрузкой только с узким диапазоном индуктивности, то есть 65 +/- 5 мкГн.

Индуктивность нагрузки включает не только саму катушку, но и взаимную индуктивность, возникающую, когда горшок находится на вершине катушки.

Чтобы определить длину (количество витков) катушки, вы должны сделать длину проводника катушки, а затем обернуть ее и измерить общую индуктивность нагрузки, поместив катушку на дно чайника, как он будет в окончательной заявке. Не наматывайте саму катушку так, чтобы она имела индуктивность 65 +/- 5 мкГн, потому что индуктивность нагрузки выйдет за пределы допустимого диапазона, когда на нее будет помещен горшок.

Не забудьте поместить катушку на дно чайника при измерении индуктивности!

Чтобы определить индуктивность катушки и нагрузки, я купил цифровой измеритель индуктивности Victor 6243.

XI’AN BEICHENG ELECTRONICS CO., LTD.

www.victor-multimeter.com

Вы, вероятно, можете использовать любой измеритель индуктивности, но я выбрал 6243, потому что выяснил, что это прибор, который производитель платы драйвера использовал для измерения своих катушек.6243 измеряет индуктивность на частоте 200 Гц. Хотя это намного ниже, чем 20-25 кГц, которые используются на плате, похоже, для этого приложения он работает нормально.

Обратите внимание, что индуктивность может несколько изменяться в зависимости от частоты, поэтому катушка может правильно измерять на частоте 200 Гц, но отключаться на частоте 20 кГц. Однако у меня не было этой проблемы. Индуктивность нагрузки (катушка плюс электрочайник) составляет 65 мкГн, и плата, похоже, не имеет проблем с ее управлением.

Сначала я намотал около 48 футов катушки. В конце концов, я считаю, что моя катушка была длиной около 32 футов.Я думаю, что моя катушка сама по себе имеет индуктивность около 55 мкГн. Я думаю, что мой горшок добавляет к магнитной цепи около 10 мкГн взаимной индуктивности.

Вот калькулятор индуктивности плоской катушки:

www.tesla-institute.com

Думаю, этот калькулятор по приблизительной оценке индуктивности катушки.

Подсказка: провод катушки почти не имеет индуктивности, если проводить его по прямой линии. Таким образом, вы можете немного намотать, затем натянуть провод катушки и измерить индуктивность, чтобы увидеть, где вы находитесь.Затем добавьте или удалите провод из катушки и т. Д., Пока не получите нужную индуктивность.

Моя катушка мощностью 5 кВт имеет диаметр 12 дюймов. Это распределит тепло по широкой поверхности дна кастрюли. Большинство промышленных индукционных горелок имеют гораздо меньший диаметр катушки. Это концентрирует тепло на меньшей площади кастрюли и может вызвать коробление.

Кастрюля Bayou Classic 1044, которую я использую, вмещает 11 галлонов и имеет диаметр чуть более 13 дюймов.

Плата индукционного драйвера является самозащитой.Он определяет индукцию нагрузки при каждом включении. Если индуктивность нагрузки неправильная, загорится желтый светодиод, и на катушку не будет подаваться питание.

Индукционная катушка должна быть электрически и, возможно, термически изолирована от варочного котла. Теоретически эмалевое покрытие на магнитном проводе изолирует катушку, но вы никогда не захотите полагаться на это, поскольку это покрытие хрупкое по сравнению с обычной изоляцией проводов. Со временем, трением и нагреванием, он может испортиться, и поэтому индукционная катушка должна быть электрически изолирована.

Я установил свою катушку на нижнюю часть куска фанеры для наружного применения толщиной 3/8 дюйма. Вы также можете использовать стекло. Я попытался использовать пластик для разделочной доски, и он не выдержал высокой температуры кастрюли, веса

Я изолировал свою катушку от фанеры куском тефлонового противня. Не уверен, что это было необходимо, но я все равно сделал это.

Моя катушка прикреплена к нижней стороне фанеры с помощью кусок диэлектрической плиты из стекловолокна, который обычно используется в высоковольтных шкафах, трансформаторах и двигателях.Он прочный, не проводящий электричество и хорошо выдерживает тепло. Другие материалы могут работать, я их не тестировал.

Проводники катушки необходимо удерживать прочно, иначе они будут вибрировать друг относительно друга и задевать изоляцию, вызывая короткое замыкание между проводниками. Несколько коротких замыканий — это нормально, но многие — нет.

Вы должны вырезать вентиляционные отверстия во всем, что вы используете, чтобы удерживать змеевик на месте.

Выводы от платы драйвера к катушке должны быть как можно короче.И они должны быть изолированы, чтобы они не закорачивались относительно рамы, корпуса или самой платы драйвера.

Вблизи платы драйвера или нагревательной катушки не должно быть ферромагнитных материалов, иначе они будут нагреваться! Корпус индукционной платы на Thing1 выполнен из алюминия. Подставка из нержавеющей стали. Крепеж — нержавеющая сталь. Вы заметите, что все крепления на плате драйвера выполнены из латуни.

My Induction Forge — Melton Forge Works

Перечень оборудования и приблизительная стоимость:

Индукционная кузница 15 кВт 632 долл. США.17 (сейчас 850 долларов США по состоянию на июль 2021 года) https://www.ebay.com/itm/283425113010
ОБНОВЛЕНИЕ: К сожалению, в настоящее время этот поставщик больше не продает их. В настоящее время я не могу найти на eBay модель мощностью 15 кВт, которая дешевле, чем покупка версии US Solid 15 кВт. Твердая цена в США по состоянию на июль 2021 года, отправленная на мой адрес, составляет долларов США 1194,45 (если такой товар не доступен на eBay, AliExpress иногда также продает его и LH-15, просто будьте осторожны, чтобы убедиться, что какой из них вы заказываете явно указано как 220В.Я наблюдал за этими моделями стоимостью менее 700 долларов на eBay в течение года, прежде чем купил свою, и за это время я заметил, что иногда их нет в наличии, но позже они будут пополняться. С учетом сказанного, лучшее, что я могу сказать, это то, что если вы не можете переварить солидную цену в США, продолжайте смотреть на eBay или AliExpress в поисках «индукционной машины 15 кВт 220 В», пока не найдете ту, которая вам понравится. Я слышал о людях, успешно покупающих их на AliExpress, и раньше я заказывал и другие товары с этого сайта.

Иногда эти машины также появляются в продаже на Amazon, как и раньше, просто убедитесь, что вы покупаете модель на 220 В.

25-литровый охладитель Tig Cooler 363,79 долларов (сейчас 399 долларов по состоянию на июль 2021 года) https://www.ebay.com/itm/WS-25L-Industrial-Water-Chiller-25L-TIG-MIG-Welder-Torch-Water -Cooling-110V / 124246749984

УВЕДОМЛЕНИЕ : Я слышал о нескольких людях, купивших тот же 25-литровый охладитель Tig, у которых возникли проблемы с перегоранием предохранителей, когда они впервые начали их использовать.Кажется, что замененный предохранитель на 6 ампер до сих пор решил их проблемы. Если вы покупаете блок 25L, может быть хорошей идеей пойти дальше и купить дополнительные 6-амперные предохранители, общая мысль заключается в том, что на некоторых из блоков может быть небольшой скачок напряжения чуть выше 5А при запуске, и это может вот почему перегорают стандартные предохранители. Кроме того, как и индукционная машина, этот охлаждающий агрегат довольно часто продается на eBay, но обычно пополняется в течение месяца и также доступен на AliExpress.

Электрооборудование
20 футов 10 калибра, трехжильный гибкий электрический провод — 45 долларов
Двухполюсный выключатель 40 А 10 долларов
Маленькая распределительная коробка 2 доллара
10-12 AWG термоусадочные кольцевые клеммы 5 долларов США

Сантехника (Некоторые из этот шланг оказался ненужным, так как я использовал сине-красный шланг, который поставлялся с кулером Tig.)
3/8 дюйма I.D. x 1/2 дюйма Н.Д. x 10 футов. Прозрачная виниловая трубка $ 6
Внутренний диаметр 1/2 дюйма x 5/8 дюйма Н.Д. x 20 футов. Прозрачная виниловая трубка 10 $
Хомуты (12) $ 12

Материалы для изготовления змеевиков
Внешний диаметр 1/4 дюйма x 50 футов. Мягкие медные охлаждающие змеевики 61 долл. США (для изготовления змеевиков)
Резак для медных труб 10 долл. США
Комплект для развальцовки медных труб 30 долл. США
Фитинги с конусной гайкой 1/4 дюйма (4) 8 долл. США
1 фунт ⅛ Сплошная проволока Припой 15 долл.
Паста Флюс для пайки медных трубок $ 5
1/4 дюйма Резьбовые фитинги с отбортовкой x MIP (2) 5 долларов США (для изготовления переходников катушки от 8 мм до ¼)

Разное
6 галлонов дистиллированной воды 12 долларов США
Стальная тележка для инструментов 50 долларов США
Маленькие гайки и болты для крепления распределительной коробки к корпусу.50c

Общая стоимость (по состоянию на август 2020 года) машин, проводки, сантехники, оборудования для изготовления катушек и т. Д. $ 1,282,46
Очевидно, если у вас уже есть некоторые из необходимых материалов, сантехника, проводка и т. Д., Эта стоимость будет составлять ниже для вас. С момента написания этого документа цены на машины значительно выросли. На этом этапе я бы предположил, что в июле 2020 года заплату около 1500-2000 долларов за полную установку с текущими ценами.

Модификации, которые я внес в свой индукционный нагреватель:

Очистили проводку
Многие из этих устройств поставляются с опасно открытыми клеммами проводки и заземлением на задней панели машины.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.