Енциклопедія пожежної безпеки

Монтажна схема індукційного нагрівача. Як зробити індукційний нагрівач своїми руками за схемою. Створення ускладнених приладів

Індукційні опалювальні котли– це прилади, що відрізняються дуже високим ККД. Вони дозволяють помітно зменшити витрати на електроенергію в порівнянні з традиційними приладами, обладнаними ТЕНами.

Моделі промислового виробництванедешеві. Однак зробити індукційний нагрівач своїми руками зможе будь-хто домашній майстер, що володіє нехитрим набором інструментів Йому на допомогу ми пропонуємо докладний описпринципу дії та складання ефективного обігрівача.

Індукційне нагрівання неможливе без використання трьох основних елементів:

  • індуктора;
  • генератора;
  • нагрівального елемента

Індуктор є котушкою, зазвичай виконаною з мідного дроту, з її допомогою генерують магнітне поле. Генератор змінного струму використовують для отримання високочастотного потоку стандартного потоку домашньої електромережі з частотою 50 Гц.

Як нагрівальний елемент застосовується металевий предмет, здатний поглинати теплову енергіюпід впливом магнітного поля. Якщо правильно з'єднати ці елементи, можна отримати високопродуктивний прилад, який чудово підходить для підігріву рідкого теплоносія та .

З допомогою генератора електричний струм з потрібними характеристиками подається на індуктор, тобто. на мідну котушку. При проходженні неї потік заряджених частинок формує магнітне полі.

Принцип дії індукційних нагрівачів ґрунтується на виникненні електрострумів усередині провідників, що з'являються під впливом магнітних полів.

Особливість поля полягає в тому, що воно має здатність на високих частотах змінювати напрямок електромагнітних хвиль. Якщо це поле помістити якийсь металевий предмет, він почне нагріватися без безпосереднього контакту з індуктором під впливом створених вихрових струмів.

Високочастотний електричний струм, що надходить від інвертора до індукційної котушки, створює магнітне поле з вектором магнітних хвиль, що постійно змінюється. Поміщений у це полі метал швидко розігрівається

Відсутність контакту дозволяє зробити втрати енергії при переході з одного виду в інший нікчемними, ніж пояснюється підвищений ККД індукційних котлів.

Щоб підігріти воду для контуру опалення, достатньо забезпечити її контакт з металевим нагрівачем. Часто як нагрівальний елемент використовують металеву трубу, через яку просто пропускають потік води. Вода принагідно охолоджує нагрівач, що значно збільшує термін його служби.

Електромагніт індукційного приладуотримують шляхом намотування дроту навколо сердечника з феромагніту. Отримана в результаті котушка індукції розігрівається і передає тепло тілу, що нагрівається, або теплоносію, що протікає поруч, через теплообмінник

Переваги та недоліки приладу

"Плюсів" у вихрового індукційного нагрівача безліч. Це проста для самостійного виготовленнясхема, підвищена надійність, високий ККД відносно низькі витрати на електроенергію, тривалий термін експлуатації, мала ймовірність виникнення поломок і т.п.

Продуктивність приладу може бути значною, агрегати цього типу успішно використовуються в металургійної промисловості. За швидкістю нагрівання теплоносія пристрою цього типу впевнено суперничають із традиційними електричними казанамитемпература води в системі швидко досягає необхідного рівня.

Під час функціонування індукційного казана нагрівач злегка вібрує. Ця вібрація струшує зі стінок металевої трубивапняний осад та інші можливі забруднення, тому очищення такий прилад потребує вкрай рідко. Звісно, опалювальну системуслід захистити від цих забруднень механічним фільтром.

Індукційна котушка нагріває метал (трубу або шматки дроту), поміщені всередині неї, за допомогою високочастотних вихрових струмів, контакт не є обов'язковим.

Постійний контакт з водою зводить до мінімуму і ймовірність перегорання нагрівача, що досить частою проблемоюдля традиційних котлів із ТЕНами. Незважаючи на вібрацію, котел працює виключно тихо, додаткова шумоізоляціяу місці встановлення приладу не знадобиться.

Ще індукційні котли хороші тим, що вони практично ніколи не протікають, якщо монтаж системи виконаний правильно. Це дуже цінна якість, оскільки виключає або значно скорочує ймовірність виникнення небезпечних ситуацій.

Відсутність протікання обумовлено безконтактним способом передачі теплової енергії нагрівачеві. Теплоносій за допомогою описаної вище технології можна розігріти майже до пароподібного стану.

Це забезпечує достатню теплову конвекцію, щоб стимулювати ефективне переміщення теплоносія трубами. У більшості випадків опалювальну систему не доведеться обладнати циркуляційним насосом, хоча все залежить від особливостей та схеми конкретної системи опалення.

Висновки та корисне відео на тему

Ролик #1. Огляд принципів індукційного нагріву:

Ролик #2. Цікавий варіантвиготовлення індукційного нагрівача:

Для встановлення індукційного нагрівача не потрібно отримувати дозвіл контролюючих органів, промислові моделі таких пристроїв цілком безпечні, вони підходять і для приватного будинку, і для звичайної квартири. Але власникам саморобних агрегатівне слід забувати про техніку безпеки.

Коли перед людиною постає необхідність нагріти металевий об'єкт, їй на думку обов'язково спадає вогонь. Вогонь – старомодний, неефективний та повільний спосіб нагріти метал. Він витрачає левову частку енергії на тепло, і від вогню завжди йде дим. Як було б чудово, якби всіх цих проблем можна було б уникнути.

Сьогодні я покажу вам як зібрати індукційний нагрівач своїми руками із ZVS-драйвером. Цей пристрій нагріває більшість металів за допомогою ZVS-драйвера та сили електромагнетизму. Такий нагрівач є високоефективним, не виробляє диму, а нагрівання таких невеликих металевих виробів, як, припустимо, скріпка — питання кількох секунд. Відео демонструє нагрівач у дії, але інструкція там представлена ​​іншою.

Крок 1: Принцип роботи



Багато хто з вас зараз задається питанням – що таке цей ZVS-драйвер? Це високоефективний трансформатор, здатний створювати потужне електромагнітне поле, що нагріває метал, є основою нашого нагрівача.

Щоб стало зрозуміло, як працює наш прилад, я розповім про ключових моментах. Перший важливий момент- Джерело живлення 24 В. Напруга має бути 24В при максимальній силі струму 10А. У мене будуть два свинцево-кислотні акумулятори, з'єднані послідовно. Вони запитують плату ZVS-драйвера. Трансформатор дає струм, що встановився на спіраль, всередину якої поміщається об'єкт, який треба нагріти. Постійна зміна напрямку струму створює змінне магнітне поле. Воно створює всередині металу вихрові струми, переважно високої частоти. Через ці струми і низький опір металу виділяється тепло. Відповідно до закону Ома, сила струму, що трансформується в тепло, в ланцюзі з активним опором, буде P=I^2*R.

Дуже важливим є метал, з якого складається об'єкт, який ви хочете нагріти. У сплавів на основі заліза вища магнітна проникність, вони можуть використовувати більше енергії магнітного поля. Через це вони швидше нагріваються. Алюміній має низьку магнітну проникність і нагрівається відповідно довше. А предмети з високим опором та низькою магнітною проникністю, наприклад, палець, взагалі не нагріються. Опір матеріалу дуже важливий. Чим вищий опір, тим слабший струм пройде по матеріалу, і, відповідно, менше виділиться тепла. Чим нижчий опір, тим сильнішим буде струм, і відповідно до закону Ома, менша втрата напруги. Це трохи складно, але через зв'язок між опором і видачею потужності, максимальна видача потужності досягається, коли опір дорівнює 0.

Трансформатор ZVS – найскладніша частина приладу, я поясню, як він працює. Коли струм увімкнений, він йде через два індукційні дроселі до обох кінців спіралі. Дроселі потрібні, щоб переконатися, що пристрій не видасть надто сильний струм. Далі струм йде через 2 резистори 470 Ом на затвори МДП-транзисторів.

Через те, що ідеальних компонентів не існує, один транзистор включатиметься раніше, ніж інший. Коли це відбувається, він приймає він весь вхідний струм з другого транзистора. Він також коротитиме другий на землю. Через це не тільки струм потече через котушку в землю, а й через швидкий діод розряджатиметься затвор другого транзистора, тим самим блокуючи його. Через те, що паралельно котушці підключений конденсатор, створюється коливальний контур. Через резонанс, струм змінить свій напрямок, напруга впаде до 0В. У цей момент затвор першого транзистора розряджається через діод на другий затвор транзистора, блокуючи його. Цей цикл повторюється тисячі разів на секунду.

Резистор 10К покликаний зменшити надлишковий заряд транзистора, діючи як конденсатор, а зенеривський діод повинен зберігати напругу на затворах транзисторів 12В або нижче, щоб вони не вибухнули. Цей трансформатор високочастотного перетворювача напруги дозволяє нагріватися металевим об'єктам.
Настав час зібрати нагрівач.

Крок 2: Матеріали


Для складання нагрівача матеріалів потрібно небагато, і більшу частину, на щастя, можна знайти безкоштовно. Якщо ви бачили десь електронно-променеву трубку, що валяється просто так, сходіть і заберіть її. У ній є більшість необхідних для нагрівача деталей. Якщо ви хочете якісніших деталей, купіть їх у магазині електрозапчастин.

Вам знадобляться:

Крок 3: Інструменти

Для цього проекту вам знадобляться:

Крок 4: Охолодження польових транзисторів

У цьому приладі транзистори вимикаються при напрузі 0, і нагріваються не дуже сильно. Але якщо ви хочете, щоб нагрівач працював довше однієї хвилини, потрібно відводити тепло від транзисторів. Я зробив обом транзисторам один загальний поглинач тепла. Переконайтеся, що металеві затвори не стосуються поглинача, інакше МДП-транзистори закоротять і вони вибухнуть. Я використовував комп'ютерне тепловідведення, і на ньому вже була смуга силіконового герметика. Щоб перевірити ізоляцію, торкніться мультиметр середньої ніжки кожного МДП-транзистори (затвора), якщо мультиметр запищав, то транзистори не ізольовані.

Крок 5: Конденсаторна батарея

Конденсатори дуже сильно нагріваються через струм, що постійно проходить через них. Нашому нагрівачеві потрібна ємність конденсатора 0,47 мкф. Тому нам потрібно об'єднати всі конденсатори в блок, таким чином ми отримаємо необхідну ємність, а площа розсіювання тепла збільшиться. Номінальна напруга конденсаторів має бути вищою 400 В, щоб врахувати піки індуктивної напруги в резонансному контурі. Я зробив два кільця з мідного дроту, до яких припаяли 10 конденсаторів 0,047 мкФ паралельно один одному. Таким чином, я отримав конденсаторну батарею сукупною ємністю 0,47 мкФ із відмінним повітряним охолодженням. Я встановлю її паралельно до робочої спіралі.

Крок 6: Робоча спіраль



Це частина приладу, у якій створюється магнітне поле. Спіраль зроблена з мідного дроту – дуже важливо, щоб використали саме мідь. Спочатку я використовував для нагрівання сталеву спіраль і прилад працював не дуже добре. Без робочого навантаження він споживав 14 А! Для порівняння, після заміни спіралі на мідну, прилад став споживати лише 3 А. Я думаю, що в сталевій спіралі виникали вихрові струми через вміст заліза, і вона також піддавалася індукційному нагріванню. Не впевнений, що причина саме в цьому, але це пояснення мені здається найбільш логічним.

Для спіралі візьміть мідний дріт великого перерізу та зробіть 9 витків на відрізку ПВХ-труби.

Крок 7: Складання ланцюга





Я зробив дуже багато спроб і зробив багато помилок, поки правильно зібрав ланцюг. Найбільше труднощів було з джерелом харчування та зі спіраллю. Я взяв 55А 12В імпульсний блок живлення. Я думаю, що цей блок живлення дав занадто високий початковий струм на ZVS-драйвер, через що вибухнули МДП-транзистори. Можливо, це виправили б додаткові індуктори, але я вирішив просто замінити блок живлення свинцево-кислотними акумуляторами.
Потім я мучився з котушкою. Як я вже казав, сталева котушка не пасувала. Через високе споживання струму сталевою спіраллю вибухнули ще кілька транзисторів. Загалом у мене вибухнули 6 транзисторів. Що ж, на помилках навчаються.

Я переробляв нагрівач багато разів, але тут я розповім, як зібрав його найвдалішу версію.

Крок 8: Збираємо прилад





Щоб зібрати ZVS-драйвер, вам потрібно слідувати прикладеною схемою. Спочатку я взяв зенерівський діод і з'єднав із 10К резистором. Цю пару деталей можна відразу припаяти між стоком та витоком МДП-транзистора. Переконайтеся, що зенерівський діод дивиться на стік. Потім припаяйте МДП-транзистори до макетної плати з контактними отворами. На нижній стороні макетної платиприпаяйте два швидкі діоди між затвором і стоком кожного з транзисторів.

Переконайтеся, що біла лінія дивиться затвор (рис.2). Потім з'єднайте плюс від вашого блоку живлення зі стоками обох транзисторів через 2220 Ом резистора. Заземліть обидва джерела. Припаяйте робочу спіраль і конденсаторну батарею паралельно один одному, потім припаяйте кожен кінці до різних затворів. Нарешті, підведіть струм до затворів транзисторів через 250 мкгн дроселя. У них може бути тороїдальний сердечник з 10 витками дроту. Тепер ваша схема готова до використання.

Крок 9: Встановлення на основу

Щоб усі частини вашого індукційного нагрівача трималися разом, їм потрібна основа. Я взяв для цього дерев'яний брусок 5*10 см. плата з електросхемою, конденсаторна батарея та робоча спіраль були приклеєні на термоклей. Мені здається, агрегат виглядає круто.

Крок 10: Перевірка працездатності





Щоб увімкнути нагрівач, просто підключіть його до джерела живлення. Потім помістіть предмет, який потрібно нагріти, в середину робочої спіралі. Він має почати нагріватися. Мій нагрівач розжарив скріпку до червоного свічення за 10 секунд. Предмети більші, як цвяхи, нагрівалися приблизно за 30 секунд. У процесі нагрівання споживання струму зросло приблизно на 2 А. Цей нагрівач можна використовувати не тільки для розваг.

Після використання приладу не утворюється сажі чи диму, він впливає навіть ізольовані металеві об'єкти, наприклад, газопоглиначі у вакуумних трубках. Також прилад безпечний для людини – з пальцем нічого не станеться, якщо помістити його до центру робочої спіралі. Однак, можна обпектися предмет, який був нагрітий.

Дякую за читання!

Привіт всім. Сьогодні розглянемо популярну штуку – індукційний нагрівач прямо з Китаю, точніше з магазину бенггуд.

Такі плати китайці випускають із різними модифікаціями, на будь-який смак.


Мій зразок не з бюджетних бюджетних, в комплекті є індуктор, нині дістати мідну трубу потрібного діаметра досить важко, тому якщо брати таку плату, то краще відразу з індуктором.



Отже, це популярна схема драйвера ZVS, на базі якого можна побудувати все, що завгодно, від простих перетворювачів до індукційних нагрівачів, я маю намір детально протестувати цей зразок, розкрити потенціал, і зробити всі можливі виміри, тому однією статтею не обмежимося.

У комплекті плата та сам індуктор, схема нагрівача зараз перед вами.


Заявлена ​​потужність 1кіловат, вхідна напруга від 12 до 36 Вольт при максимальному струмі в 20 Ампер, тут китайці спростовують самих себе, адже навіть при максимальній напрузі та струмі споживана потужність буде не більше 720 ват, але знаючи цю схему, скажу, що вона може харчуватися і від більшої напруги, аж до 60 вольт і споживати струми більше 20 Ампер, так що якщо йдеться про споживану потужність, то вона може перевалити за 1000 ват, але на рахунок корисної потужності з урахуванням ККД схеми, китайці мовчать. Насправді корисна потужність близько 200-250 ват при живленні від джерела в 36В.


Друкована плата двостороння, зроблена відмінно, але китайці злегка полінувалися почистити залишки флюсу, силові доріжки виробник додатково заблукав, загалом, нарікань немає, розміри плати ви зараз бачите на своїх екранах. (Пізніше, при подачі 36 Вольт через деякий час одна з силових доріжок просто згоріла, довелося посилити багатожильні мідним дротомі все додатково залудити)



Схема має примусове охолодження у вигляді кулера, розташований безпосередньо над транзисторами і живиться від окремого понижуючого стабілізатора на базі мікросхеми XL2596. Плата стабілізатора приклеєна до кулера соплями (гарячими).



Силових транзисторів 2, це потужні польовики IRFP260 (200В 50А), а схема являє собою двотактний автогенератор.



Для обмеження струму затворів ключів використані потужні резистори на 470 Ом, на вигляд вони двоватні, але розміри трохи більші за стандартні двоватні резистори, так, що можливо резистори на 3 або 4 вати.


Резистори одночасно є обмежувачами для стабілізаторів, які не допускають на затворі ключів утворення підвищеної напруги, стабілізуючи на рівні 12 Вольт, видно посадкове місце для лінійного стабілізатора на 12 або 15 вольт, оскільки стабілізатори в деяких версіях замінені на лінійний стабілізатор.


Індуктор з батареєю конденсаторів утворюють паралельний коливальний контур, параметри цих складових задають робочу частоту схеми загалом, оскільки це резонансний перетворювач.


Батарея складається з 6 та спеціалізованих конденсаторів, ємність кожного 0,33 мкф, загальна ємність близько 2-х мкф.



Такі конденсатори призначені для роботи у високочастотних схемах і застосовуються зокрема в індукційних нагрівачах, так що це ідеальний варіантдля такої схеми.

На платі є латунні стійки для кріплення кулера та індуктора, досить зручне рішення.



Дроселів два, по них надходить силове харчування, обидва дроселі ідентичні, намотані на кільцях із порошкового заліза. Кількість витків 30, діаметр дроту 1 мм, індуктивність 74мкГн.



Індуктор або контур, являє собою мідну трубу з діаметром 5мм, внутрішній діаметр індуктора 42-мм, кількість витків майже 8, витки можна розтягнути або стиснути, головне не замкнути.



Харчування подається на клемник, розташований в затишному містечку під кулером.

Такий самий клемник є і спереду, до нього можна підключати контур. Зручний такий клемник у разі використання контурів із мідного дроту.


На клемах харчування полярність підписана, проблем із підключенням не виникне.


Я думаю, з платою все зрозуміло, переходимо до тестів. Хочу відразу сказати, що повністю навантажу індуктор в одному з наступних статей, оскільки для максимального розгону потрібне водяне охолодження, а в мене, на жаль, немає відповідного водяного насоса.

Отже, насамперед перевіримо струм холостого ходу від джерела в 12 Вольт.


Як бачимо, схема споживає близько 2-х Ампер, скажу, що саме цієї схеми - таке споживання є нормою.

Від джерела в 24 Вольт споживання зросло до 4 А, що варто очікувати.


І нарешті, від джерела в 36 Вольт схема споживає майже 5.5А в холосту.


Робоча частота становить близько 90 кГц,


Це форма імпульсів на затворі одного із ключів.


На індукторі спостерігаємо чисту синусоїду, зверніть увагу на розмах амплітуди, що багаторазово перевищує напругу живлення.

Для тестів були куплені 3 повністю нові акумулятори на 12 Вольт від безперебійника, підключив послідовно для отримання 36 Вольт.
За пару секунд можна нагріти тонку жерсть на кшталт лез від канцелярських ножиків тощо.



Зараз ви бачите споживання схеми у разі нагрівання жерстяної гільзи від акумулятора 18650, напруга акумуляторів просіла до 26 Вольт.


Без вентилятора нагрівається все - ключі, дроселя, конденсатори і резистори затвора, контур нагрівається особливо критично навіть без навантаження, тому він у вигляді труби і якщо збираєтеся використовувати нагрівач для якихось цілей обов'язково впустіть водяне охолодження, інакше контур розжаритися буквально до червона. Також дуже рекомендую посилити силові шини на платі, китайці їх заблукали, але гріються жахливо.

У читачів може виникнути цілком нормальне питання - чи такий індукційник нагріватиме інші метали крім заліза, скажу, що гріє, але так слабо, що майже непомітно. Пробував алюміній, латунь, мідь, олово, нагрівання ледве відчувається, але не дивлячись на це таким індуктором розплавити деякі метали вдасться, якщо тигель встановити залізну трубу, а краще трубув тигель, залізо нагріється і тепло передасться металу, що підлягає плавленню.

У будь-якому випадку потрібно пам'ятати, що схема аматорська і для серйозних цілей не годиться через відсутність схеми ШИМ управління, контролю струму, температури, захистів та інших вузлів які містять дорогі, професійні нагрівачі, але професійні моделі можуть коштувати кілька сотень тисяч рублів , А наша хустка коштує всього якихось 36 вічнозелених доларів.



У разі експлуатації раджу поставити запобіжник по живленню Ампер на 40, щоб не спалити ключі в разі чого, а це легко зробити, якщо випадково замкнути витки контуру при великих напругах живлення, або переплутати полярність живлення.
На сьогодні все підписуйтесь на нашу групу, щоб не пропускати оновлення.

Товар можна купити

Відео огляд

Індукційні нагрівачі працюють за принципом "отримання струму з магнетизму". У спеціальній котушці генерується змінне магнітне поле високої потужності, яке породжує вихрові електричні струми у замкнутому провіднику.

Замкнутим провідником в індукційних плитах є металевий посуд, який розігрівається вихровими електричними струмами. Загалом, принцип роботи таких приладів не складний, і за наявності невеликих знань у фізиці та електриці, зібрати індукційний нагрівач своїми руками не складе великих зусиль.

Самостійно можуть бути виготовлені такі прилади:

  1. Приладидля нагрівання в опалювальному котлі.
  2. Міні-печідля плавки металів.
  3. Плитидля приготування їжі.

Індукційна плита своїми руками має бути виготовлена ​​з дотриманням усіх норм і правил для експлуатації даних приладів. Якщо за межі корпусу в бокових напрямках виділятиметься небезпечне для людини електромагнітне випромінювання, то використовувати такий прилад категорично забороняється.

Крім цього, велика складність при конструюванні плити полягає в підборі матеріалу для основи варильної поверхні, яке повинно задовольняти наступним вимогам:

  1. Ідеально проводити електромагнітне випромінювання.
  2. Не бути струмопровідним матеріалом.
  3. Витримувати високе температурне навантаження.

У побутових варильних індукційних поверхнях використовується дорога кераміка, при виготовленні в домашніх умовах. індукційної плити, Знайти гідну альтернативу такому матеріалу - досить складно. Тому, для початку слід сконструювати щось простіше, наприклад, індукційну піч для загартування металів.

Інструкція з виготовлення

Креслення


Малюнок 1. Електрична схемаіндукційного нагрівача
Малюнок 2. Пристрій. Рисунок 3. Схема простого індукційного нагрівача

Для виготовлення печі знадобляться такі матеріали та інструменти:

  • припій;
  • Текстолітова плата.
  • міні дриль.
  • радіоелементи.
  • термопасти.
  • хімічні реагенти травлення плати.

Додаткові матеріали та їх особливості:

  1. Для виготовлення котушки, яка випромінюватиме необхідне для нагрівання змінне магнітне поле, необхідно приготувати відрізок мідної трубки діаметром 8 мм, і довжиною 800 мм.
  2. Потужні силові транзисториє найдорожчою частиною саморобної індукційної установки. Для монтажу схеми частотного генератора необхідно приготувати 2 таких елементи. Для цього підійдуть транзистори марок: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. При виготовленні схеми використовуються 2 однакові з перерахованих польових транзисторів.
  3. Для виготовлення коливального контурузнадобляться керамічні конденсатори ємністю 0,1 mF і робочою напругою 1600 В. Для того, щоб у котушці утворився змінний струм високої потужності, знадобиться 7 таких конденсаторів.
  4. При роботі такого індукційного приладу, польові транзистори будуть сильно розігріватися і якщо до них не будуть приєднані радіатори з алюмінієвого сплаву, то вже через кілька секунд роботи на максимальній потужності дані елементи вийдуть з ладу. Ставити транзистори на тепловідведення слід через тонкий шар термопасти, інакше ефективність такого охолодження буде мінімальною.
  5. Діоди, які використовуються в індукційному нагрівачі, обов'язково мають бути ультрашвидкої дії. Найбільш підходящими для даної схеми діоди: MUR-460; UF-4007; HER - 307.
  6. Резистори, які використовуються у схемі 3: 10 ком потужністю 0,25 Вт - 2 шт. та 440 Ом потужністю – 2 Вт. Стабілітрони: 2 шт. з робочою напругою 15 В. Потужність стабілітронів повинна становити не менше ніж 2 Вт. Дросель для приєднання до силових висновків котушки використовується з індукцією.
  7. Для живлення всього пристрою знадобиться блок живлення потужністю до 500 Вт. та напругою 12 – 40 В.Запитати пристрій можна від автомобільного акумулятора, але отримати найвищі показники потужності при такій напрузі не вийде.


Сам процес виготовлення електронного генератора та котушки займає небагато часу і здійснюється в такій послідовності:

  1. З мідної труби робиться спіраль діаметром 4 см. Для виготовлення спіралі слід мідну трубку накрутити на стрижень рівною поверхнеюдіаметром 4 см. Спіраль повинна мати 7 витків, які не повинні стикатися. На 2 кінці трубки припаюються кріпильні кільцядля підключення до радіаторів транзистора.
  2. Друкована плата виготовляється за схемою.Якщо є можливість поставити поліпропіленові конденсатори, то завдяки тому, що такі елементи мають мінімальні втрати і стійку роботу при великих амплітудах коливання напруг, пристрій буде працювати набагато стабільніше. Конденсатори у схемі встановлюються паралельно утворюючи з мідною котушкою коливальний контур.
  3. Нагрівання металувідбувається всередині котушки, після того, як схема буде підключена до блока живлення або акумулятора. При нагріванні металу необхідно стежити, щоб не було короткого замикання обмоток пружини. Якщо торкнутися металом, що нагрівається 2 витка котушки одночасно, то транзистори виходять з ладу моментально.

Нюанси


  1. При проведенні дослідів з нагрівання та загартування металів, Всередині індукційної спіралі температура може бути значною і становить 100 градусів Цельсія. Цей теплонагрівальний ефект можна використовувати для нагрівання води для побутових потреб або опалення будинку.
  2. Схема нагрівача розглянутого вище (рисунок 3), При максимальному навантаженні здатна забезпечити випромінювання магнітної енергії всередині котушки рівне 500 Вт. Такої потужності недостатньо для нагрівання великого об'єму води, а спорудження індукційної котушки високої потужності вимагатиме виготовлення схеми, в якій необхідно використовувати дуже дорогі радіоелементи.
  3. Бюджетним рішенням організації індукційного нагрівання рідини, є використання декількох пристроїв, описаних вище, розташованих послідовно. При цьому спіралі повинні знаходитися на одній лінії і не мати спільного металевого провідника.
  4. В якостівикористовується труба з нержавіючої сталідіаметром 20 мм.На трубу «нанизуються» кілька індукційних спіралей, таким чином, щоб теплообмінник опинився в середині спіралі і не торкався її витків. При одночасному включенні 4 таких пристроїв, потужність нагріву складатиме близько 2 КВт, що вже достатньо для проточного нагрівання рідини при невеликій циркуляції води, до значень, що дозволяють використовувати дану конструкцію в постачанні теплою водоюневеликий будинок.
  5. Якщо з'єднати такий нагріваючий елементз добре ізольованим баком, який буде розташований вище нагрівача, то в результаті вийде бойлерна система, в якій нагрівання рідини буде здійснюватися всередині нержавіючої труби, нагріта вода підніматиметься вгору, а її місце займатиме холодніша рідина.
  6. Якщо площа будинку значнакількість індукційних спіралей може бути збільшена до 10 штук.
  7. Потужність такого котла можна легко регулюватишляхом відключення чи включення спіралей. Чим більше одночасно включених секцій, тим більше буде потужність опалювального пристрою, що працює таким чином.
  8. Для живлення такого модуля знадобиться потужний блок живлення.Якщо є в наявності інверторний зварювальний апарат постійного струму, то з нього можна виготовити перетворювач напруги необхідної потужності.
  9. Завдяки тому, що система працює на постійному електричному струмі, Який не перевищує 40 В, експлуатація такого пристрою відносно безпечна, головне забезпечити в схемі живлення генератора блок запобіжників, які у разі короткого замикання знеструмлять систему, виключивши там можливість виникнення пожежі.
  10. Можна таким чином організувати "безкоштовне" опалення будинку, за умови встановлення для живлення індукційних пристроїв акумуляторних батарей, заряджання яких здійснюватиметься за рахунок енергії сонця та вітру.
  11. Акумулятори слід об'єднати у секції по 2 шт., підключені послідовно.В результаті напруга живлення при такому підключенні буде не менше 24 В, що забезпечить роботу котла на високій потужності. Крім цього, послідовне підключеннядозволить знизити силу струму в ланцюзі та збільшити термін експлуатації акумуляторів.


  1. Експлуатація саморобних пристроївіндукційного нагріву, не завжди дозволяє виключити поширення шкідливого для людини електромагнітного випромінювання, тому індукційний котел слід встановлювати в нежитлове приміщеннята екранувати оцинкованою сталлю.
  2. Обов'язково під час роботи з електрикою слід дотримуватися правил техніки безпекиі особливо це стосується мереж змінного струму напругою 220 В.
  3. Як експеримент можна виготовити варильну поверхнюдля приготування їжіза схемою зазначеної в статті, але експлуатувати даний прилад постійно не рекомендується через недосконалість самостійного виготовлення екранування даного пристрою, через це можлива дія на організм людини шкідливого електромагнітного випромінювання, здатного негативно позначитися на здоров'ї.

Простий індукційний нагрівач складається потужного генераторависокої частоти та низькоомної котушки-контуру, яка є навантаженням генератора.

Генератор із самозбудженням генерує імпульси на підставі резонансної частоти контуру. В результаті в котушці виникає потужне змінне електромагнітне поле частотою 35 кГц.
Якщо в центр цієї котушки помістити сердечник з струмопровідного матеріалу, то в ньому виникне електромагнітна індукція. В результаті частої зміни ця індукція викличе в осерді вихрові струми, які в свою чергу спричинять виділення тепла. Це класичний принцип перетворення електромагнітної енергії на теплову.
Індукційні нагрівачі дуже давно використовуються в багатьох сферах виробництва. З їх допомогою можна робити загартування, безконтактне зварювання, і найголовніше - точковий прогрів, а також плавлення матеріалів.
Я покажу вам схему простого низьковольтного індукційного нагрівача, яка вже стала класичною.


Ми її ще більше спростимо цю схему і стабілітрони «D1, D2» не будемо встановлювати.
Елементи, які знадобляться:
1. Резистори на 10 ком - 2 шт.
2. Резистори на 470 Ом – 2 шт.
3. Діоди Шоттки на 1 А – 2 шт. (Можна інші, головне на струм від 1 А та швидкодіючі)
4. Польові транзистори IRF3205 - 2 шт. (можна взяти будь-які інші потужні)
5. Індуктор "5+5" - 10 витком з відведенням від середини. Чим товщі провід, тим краще. Мотав на дерев'яній круглій палиці, сантиметра 3-4 у діаметрі.
6. Дросель – 25 витків на кільці із блоку старого комп'ютера.
7. Конденсатор 0,47 мкф. Краще набирати ємність кількома конденсаторами та на напругу не нижче 600 Вольт. Я спочатку взяв на 400, в результаті чого він почав грітися, далі замінив його на складову з двох послідовно, але так не роблять, просто під рукою більше не було.

Виготовлення простий індукційний нагрівач 12 В




Зібрав усю схему навісним монтажем, відокремивши індуктор колодкою від всієї схеми. Конденсатор бажано розташовувати в безпосередній близькості від котушки. Не як у мене в цьому прикладі загалом. Транзистори встановив на радіатори. Запитав всю установку від акумулятора 12 Вольт.



Працює відмінно. Лезо канцелярського ножа нагріває дуже швидко. Рекомендую всім до повторення.
Після заміни конденсатора вони не грілися. Транзистори і індуктор гріються, якщо працює постійно. На невеликий час – не критично майже.

Подібні публікації