Обогреватель из индукционной плитки
Индукционная плита
Зная этот принцип можно за пару часов соорудить полноценный обогреватель, который будет не только эффективным, но и экономным. Используя его можно сэкономить около 50% электроэнергии, если сравнивать с аналогичным калорифером, работающем на ТЭНах.
Что понадобится для изготовления
Вариант индукционного нагревателя
Для изготовления понадобится:
Плитка подойдёт самая дешевая, без встроенных программ для приготовления пищи. Стоимость около 1,2 тыс.рублей.
Продаётся в строительных магазинах, в отделе сантехника. Стоимость около 500 рублей.
- Два фитинга для соединения шланга
- Алюминиевый радиатор
Количество секций подбирается под отапливаемую площадь. Примерный расчет 1кВт на 10 м².
Делаем котёл отопления
Обязательно нужно закольцевать спираль, иначе она не будет нагреваться
1
Котёл отопления – ёмкость, где будет происходить нагрев теплоносителя, т.е. воды. Для его изготовления из гофрированного металлического шланга формируем спираль, как показано на рис.2. Для этого понадобится около 1 метра. Формировать спираль нужно таким образом, чтобы оставшихся концов шланга хватало для подключения к алюминиевому радиатору.
2
Полученную спираль нужно закольцевать, т.е. соединить окончание спирали с её центром при помощи медного отрезка трубки (см. рис.2). Это нужно для того, чтобы индукционная плитка распознавала котёл и нагревала его.
Можно сделать котёл и другой формы. Например, как показано на фото ниже.
Эта вариация тоже закольцована, соединена при помощи олова
Подсоединяем котел к радиатору
Верх – подача, низ – обратка, — система самотёка
При помощи фитингов подсоединяем оба конца к радиатору. Схема развязки вверх-низ, односторонняя.
Подключение к плитке и проверка работоспособности
Проверяем работоспособность на полной мощности
1
Теперь заливаем в систему теплоноситель. Откручиваем верхнюю гайку радиатора и наполняем его водой. Немного оставляем пустого пространства, которое нужно для расширения воды.
2
Помещаем спираль-котёл на индукционную плитку. И проверяем работоспособность системы. Если всё сделано правильно, то радиатор нагреется до 60 градусов в течение 5 минут.
Более компактное положение
3
Чтобы плитка не занимала место, её можно прикрепить к стене, т.е. вертикально.
Приборы управления и контроля
Параллельный тумблер
1
Для того чтобы организовать автоматическое управление индукционным отоплением без лишних затрат нужно включение плиты сделать механическим. Для этого разбираем плиту, и на плате находим клеммы включения и припаиваем к ним параллельный тумблер. Это нужно для того, чтобы плита начинала работать при подключении к электросети сразу же.
2
Теперь можно подключить различные регулировочные датчики. Например, датчик температуры.
Датчик температуры
3
Также можно настроить включение отопления по таймеру. С этой задачей справится обычный механический таймер, — минимальное значение 15 минут.
Бюджетный таймер включения
Изготовление и укладка тротуарной плитки своими руками: пошаговая инструкция, на сухую и мокрую смесь. Изготовление формы, вибростола (Фото & Видео) +Отзывы
Самостоятельное изготовление индукционного водонагревателя
Помните, установка индукционного водонагревателя позволяет значительно снизить затраты на потребление электроэнергии. Конструкционные особенности данного механизма обеспечивают более быстрое нагревание теплоносителя по сравнению с остальными аналогами.
Изготовление индукционного прибора являетсянесложным процессом, который не требует значительных трудозатрат и наличия специальных навыков. Данную задачу может выполнить даже начинающий специалист.
Однако, перед проведением монтажных работ следует внимательно изучить технологическую последовательность выполнения работ.
Для самостоятельного изготовления водонагревателя необходимо подготовить следующие материалы, оборудование:
- — высокочастотный инвертор (как правило, используют механизм от сварочного аппарата);
- — толстостенный отрезок пластиковой трубы;
- — стальную нержавеющую проволоку диаметром не более 7мм ;
- — переходники;
- — металлическую сетку;
- — медную эмалированную проволоку;
- — принудительный насос;
- — бокорезы;
- — терморегулятор.
Помните, в конструкции индукционного водонагревателя отсутствуют стандартные нагревательные элементы. Именно поэтому исключена вероятность выполнения дорогостоящего ремонта в случае необходимости. Также в бойлерах отсутствуют разъемные соединения, которые, зачастую, являются причиной образования случайных протеканий.
Рекомендации, которые следует учитывать в процессе обустройства водонагрева индукционного типа
Обеспечить соответствие сварочного тока инвертора и его мощности.
Оптимальной величиной тока является показатель не менее15А.
Используйте пятисантиметровые отрезки стальной проволоки. Данные элементы станут основой нагреваемого материала, который будет расположенв высокочастотном поле. Для этого металлическую проволоку следует нарезать, используя бокорезы.
- Изготовить корпус нагревателя из толстостенной пластиковой трубы. Как правило, данный элемент конструкции должен иметь внутренний диаметр не менее 5 см.
- Подключить переходник к трубе. Арматуру следует установить со стороны коллектора, который будет соединен с системой автономного отопления или водоснабжения.
- Уложить металлическую сетку на дно пластиковой трубы. Благодаря этому будет предотвращена вероятность случайного пролития катанки.
- Засыпать подготовленные отрезки проволоки внутрь пластиковой трубы. При этом процедуру следует выполнять до полного покрытия свободного пространства.
- Установить на второй конец трубы переходной элемент.
- Обмотать медным проводом подготовленную трубу.
Количество витков, как правило, должно составлять от 80 до 90.
Помните, изготовление индукционной катушки является самым важным этапом при выполнении данной работы.
- Подключить конструкцию к автономной системе отопления или водоснабжения.
- Встроить насос для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя.
- Залить водой изготовленную конструкцию и подключить инвертор.
- Подключить терморегулятор в разрыве основной линии индукционного инвертора.
Выполнение данной операции позволяет обеспечить возможность регулировки воды в автоматическом режиме.
Заземлить изготовленную установку.
Помните, включать индукционный водонагреватель следует только после заполнения конструкции теплоносителем. Невыполнение данного требования ведёт к неизбежному расплавлению пластикового корпуса прибора.
Меры безопасности
При работе с индукционным нагревателем необходимо соблюдать следующие пункты:
При эксплуатации прибора необходимо соблюдать особую осторожность, так как существует повышенный риск получения ожогов как от нагретых предметов, так и от деталей прибора, Электромагнитное поле, создаваемое устройством, может воздействовать на объекты, находящиеся в непосредственной близости от него. Поэтому перед использованием рекомендуется снять такие устройства, как мобильные телефоны, цифровые камеры и т.д., и надеть одежду без металлических деталей
Лица с кардиостимуляторами не должны использовать индукционный прибор.
Если ознакомиться с различными схемами и пошаговыми инструкциями по изготовлению индукционного нагревателя металла своими руками, то собрать такое устройство сможет практически каждый. Единственное, что вам потребуется, это минимальные навыки работы с паяльником и опыт чтения строительных планов. Правильный выбор компонентов и тщательная сборка устройства создают своеобразную печь для нагрева, закалки и плавления металлических предметов при строительстве или ремонте любого объекта.
Электромеханические нагреватели собственными руками: подробная инструкция
Многих влечет электроотопление тем, что оно не прекращает работу независимо и не нужно за ним регулярно присматривать. Отрицательной стороной подобных котлов отопления считается стоимость и требования в техническом плане.
В определенных местах их просто нельзя применить. Но многих хозяев это не пугает, и они считают, что именно легкость эксплуатации закрывает все минусы.
Тем более тогда, когда на рынках сбыта возникли новые типы электробойлеров, имеющих индуктивные катушки, а не Нагревательные элементы. Они с мгновенной скоростью подогревают тепловой носитель и практично обогревают здание, по мнению хозяев агрегатов. Новый вид котлов называют индукционным.
Новый вид нагревателей удобный в работе. Считаются не опасными, по сравнению с нагревателями газового типа, нет сажи и копоти, что не скажешь о приборах с твёрдым топливом. И основное преимущество – нет необходимости заготовлять твёрдое горючее (уголь, дрова, прессованные топливные гранулы).
И как только возникли электромеханические нагреватели, сразу нашлись умельцы, которые для экономии, пытаются создать подобную установку собственными руками.
В данной заметке мы поможем вам соорудить прибор для нагрева своими силами.
Устройство, где происходит нагревание металла и продуктов ему аналогичных без контакта, называют индукционным нагревателем. Работой управляет переменое индукционное поле, воздействующее на металл, и токи в середине образовывают тепло.
Токи высокой частоты влияют на изделие кроме изоляции, благодаря чему конструкция считается особенной перед остальными видами нагрева.
В сегодняшних индукционных нагревателях присутствуют полупроводниковые редукторы частоты. Подобный тип нагревания повсеместно применяется в термообработке поверхности из стали и самых разных соединений, сплавов.
Компактность оборудования применяются в новаторских технологиях, при этом, есть очень большой финансовый эффект. Разные модели помогают внедряться гибким и автоматическим комбинированиям, включающие в себя транзисторные редукторы частот всестороннего типа и соединительные блоки, когда предпочитается индукционная система.
В состав стандартного ТЕНА входят следующие узлы:
- ТЕН в виде прутка или железной трубки.
- Индуктор – это проволока из меди, обрамляющая виточками катушку. Во время работы он выполняет роль генератора.
- Генератор электрического тока. Отдельная конструкция, где происходит переустройство типового тока в величину с большой частотой.
В практических условиях, электромеханические установки применяются не так давно. Теоретические изучения гораздо превосходят. Такое вполне объясним одной преградой – получение высокой частоты магнитных полей. А дело все в том, что применить установки с невысокой частотой считается малоэффективным. Как только возникли резервные электростанции токов с большой частотой, проблема разрешилась.
Резервные электростанции ТВЧ прошли собственный эволюционный период; от ламповых, до самых новых моделей, выполняющихся на базе IGBT. Сейчас они намного лучше, имеют небольшой вес и размеры. Частотное ограничение их 100 кГц за счёт динамических потерь транзисторов.
Преимущества индукционных нагревателей
Индукционный нагреватель обладает несомненными преимуществами и является лидером среди всех типов приборов. Это преимущество складывается в следующим:
- Он потребляет меньше электроэнергии и не загрязняет окружающее пространство.
- Удобный в управлении, он обеспечивает высокое качество работы и позволяет контролировать процесс.
- Нагревание через стенки камеры обеспечивает особую чистоту и возможность получить сверхчистые сплавы, при этом плавку можно производить в разной атмосфере, в том числе в инертных газах и в вакууме.
- С его помощью возможен равномерный нагрев деталей любой формы или избирательный нагрев
- Наконец, индукционные нагреватели универсальны, что позволяет их использовать повсеместно, вытесняя устаревшие энергозатратные и неэффективные установки.
Схема индукционного простого нагревателя мощностью 1600 Вт
Представленную схему следует рассматривать, скорее, как экспериментальный вариант. Тем не менее, этот вариант является вполне работоспособным. Главные преимущества схемы:
- относительная простота,
- доступность деталей,
- лёгкость сборки.
Схема индукционного нагревателя (картинка ниже) работает по принципу «двойного полумоста», дополненного четырьмя силовыми транзисторами с изолированным затвором из серии IGBT (STGW30NC60W). Транзисторы управляются посредством микросхемы IR2153 (самостоятельно тактируемый полумостовой драйвер).
НАГРЕВАТЕЛИ
Схематически представленный упрощённый индукционный нагреватель малой мощности, конструкция которого допускает применение в условиях частных хозяйств
Двойной полумост способен обеспечить ту же мощность, что и полный мост, но тактируемый полумостовой драйвер затвора проще в исполнении и, соответственно, в применении. Мощный двойной диод типа STTH200L06TV1 (2x 120A) работает как схема антипараллельных диодов.
Гораздо меньших по мощности диодов (30А) будет вполне достаточно. Если предполагается использовать транзисторы серии IGBT со встроенными диодами (например, STGW30NC60WD), от этого варианта вполне можно отказаться.
Рабочая частота резонанса настраивается с помощью потенциометра. Наличие резонанса определяется по наиболее высокой яркости светодиодов.
ТРАНЗИСТОР IGBT
Электронные компоненты простого индукционного нагревателя, создаваемого своими руками: 1 — Мощный двойной диод типа STTH200L06TV1; 2 – транзистор со встроенными диодами тип STGW30NC60WD
ДИОДЫ STTH
Конечно, всегда остаётся возможность построения более сложного драйвера. Вообще, оптимальным видится решение использовать автоматическую настройку. Таковая, как правило, используется в схемах профессиональных индукционных нагревателей, но текущая схема, в случае такой модернизации, явно утрачивает фактор простоты.
Регулировка частоты, катушка индуктивности, мощность
Схемой индукционного нагревателя предусматривается регулировка частоты в диапазоне, примерно, 110 — 210 кГц. Однако схема управления требует вспомогательного напряжения 14-15В, получаемого от небольшого адаптера (коммутатор допускает коммутируемое исполнение или обычное).
Выход схемы индукционного нагревателя подключается к рабочей цепи катушки через согласующий дроссель L1 и трансформатор изолирующего действия. Дроссель имеет 4 витка провода на сердечнике диаметром 23 см, изолирующий трансформатор состоит из 12 витков двухжильного кабеля, намотанного на сердечнике диаметром 14 см.
Выходная мощность индукционного нагревателя с указанными параметрами составляет около 1600 Вт. Между тем не исключаются возможности наращивания мощности до более высоких значений.
КОНДЕНСАТОРЫ
Экспериментальная конструкция индукционного нагревателя, изготовленная своими руками в домашних условиях. Эффективность устройства достаточно высокая, несмотря на малую мощность
Рабочая катушка индукционного нагревателя изготовлена из проволоки диаметром 3,3 мм. Лучшим материалом исполнения катушки видится медная труба, для которой допускается применить простую систему водяного охлаждения. Катушка индуктивности имеет:
- 6 витков намотки,
- диаметр 24 мм,
- высоту 23 мм.
Для этого элемента схемы характерным явлением видится существенный нагрев по мере работы установки в активном режиме. Этот момент следует учитывать, выбирая материал для изготовления.
Модуль резонансного конденсатора
Резонансный конденсатор сделан в виде батареи небольших конденсаторов (модуль собран из 23 малых конденсаторов). Общая ёмкость батареи равна 2,3 мкФ. В конструкции допускается использование конденсаторов ёмкостью 100 нФ (~ 275В, полипропилен МКП, класс X2).
Этот тип конденсаторов не предназначен для таких целей, как применение в схеме индукционного нагревателя. Однако, как показала практика, отмеченный тип элементов ёмкости вполне удовлетворяет работой на резонансной частоте 160 кГц. Рекомендуется использовать ЭМИ фильтр.
ЭМИ ФИЛЬТРЫ
Фильтр электромагнитного излучения. Примерно такой рекомендуется использовать в конструкции индукционного нагревателя с целью минимизации помех
Регулируемый трансформатор допускается заменить схемой «мягкого» старта. Например, можно рекомендовать прибегнуть к использованию схемы простого ограничителя тока:
- нагреватели,
- галогенные лампы,
- другие приборы,
мощностью около 1 кВт, подключаемые последовательно с индукционным нагревателем при первом включении.
Экономия, правда или миф?
Существует два мнения по поводу экономии на применении в быту индукционного нагревателя. Одна сторона считает, что он действительно способен сохранить содержимое кошелька, другие же считают, что это лишь очередной способ заманить покупателей. Обе стороны приводят научную аргументацию к своим позициям.
Сторонники того, что индукционное отопление сварочным инвертором не способно привести к какой-либо экономии ссылаются на закон сохранения энергии. Согласно ему, не зависимо от того в какой нагреватель подать определённое количество энергии, например, 12 кВТ, он не сможет выработать больше тепловой энергии за счёт потерь, и отсутствия 100% коэффициента полезного действия.
Противники этого мнения делают упор на то, что получая энергию, в те же 12 кВТ, индукционный нагреватель вырабатывает меньше энергии, однако, не вся эта энергия является тепловой. Даже более того, тепловая энергия вырабатывается в большей степени, чем получается.
Сварочный инвертор Бригадир
Принцип работы индуктора
Вихревые нагреватели обычно используются для отопительных котлов. Они пользуются большим спросом у населения за счет своей мощности и простой конструкции. Функционирование их основывается на передаче теплоносителю энергии магнитного поля. Вода, подающаяся в аппарат, нагревается путем подачи энергии. Далее она подается в отопительную систему. Чтобы появилось давление, применяется насос. Вода циркулирует и защищает элементы от перегрева. Теплоноситель вибрирует, что предотвращает появление накипи на стенках оборудования.
Если изучить изнутри индукционный обогреватель, там можно обнаружить металлический корпус, изоляцию и сердечник. Основное отличие такого нагревателя от промышленных — обмотка медными проводниками. Последняя находится между 2-ух сваренных стальных труб.
Принцип электромагнитной индукции
Самодельный индукционный нагреватель мало весит, обладает хорошим КПД и компактными размерами. Как сердечник, тут используется труба с обмоткой. Вторая труба нужна для нагревания. Ток, генерируемый магнитным полем, греет воду. По такому принципу функционируют самодельные устройства и часть современных нагревателей.
Индукционный нагреватель металла своими руками
Индукционный нагреватель металла из сварочного инвертора так же можно создать самим. В целом вам предстоит вварить две трубы друг в друга. Одна из них будет исполнять роль сердечника, а другая будет выступать в качестве нагревателя.
Схема индукционного нагревателя металла своими руками заключается в том, что вокруг корпуса обматывается проволока в диаметре около 1,5 мм. Количество витков зависит от диаметра корпуса и желаемого результата.
Простой индукционный нагреватель
Следом нужно вварить в корпус два патрубка.
Для полученного нагревателя рекомендуется сделать изолятор. Он нужен для того что бы сохранить максимальное количество тепла.
Таким образом, схема индукционного нагревателя металла своими руками довольно сложна, но выполнима в домашних условиях.
Схема устройства индукционного нагревателя
Однако, создавая индукционные нагреватели, стоит помнить о важном факторе: технике безопасности. Не соблюдая технику безопасности при использовании или изготовлении индукционного нагревателя вы подвергаете жизнь ваших близких, и свою опасности. Свод простых в использовании правил, поможет вам в максимальном увеличении комфорта и безопасности жизни
Свод простых в использовании правил, поможет вам в максимальном увеличении комфорта и безопасности жизни.
Что потребуется для изготовления своими руками
Вам следует подготовиться к предстоящей установке инверторной системы отопления:
- Тело будущего устройства. Он состоит из трубы из термостойкого полимера диаметром 50 мм.
- Нагревательный элемент. Она может быть изготовлена из проволоки из нержавеющей стали.
- Опора для кабельных секций. Это металлическая сетка с мелким ячеистым сечением.
- Индукционный элемент. Подходит медная проволока.
- Система подачи жидкости. Для этого используется циркуляционный насос.
Кроме того, необходимо подготовить термостат и соединительные элементы для отопительного контура, которые включают шаровые краны и переходники.
Нюансы
- При проведении опытов по нагреву и закалке металлов, внутри индукционной спирали температура может быть значительна и составляет 100 градусов Цельсия. Этот теплонагревательный эффект можно использовать для нагрева воды для бытовых нужд или для отопления дома.
- Схема нагревателя рассмотренного выше (рисунок 3), при максимальной нагрузке способна обеспечить излучение магнитной энергии внутри катушки равное 500 Вт. Такой мощности недостаточно для нагрева большого объёма воды, а сооружение индукционной катушки высокой мощности потребует изготовление схемы, в которой необходимо будет использовать очень дорогие радиоэлементы.
- Бюджетным решением организации индукционного нагрева жидкости, является использование нескольких устройств описанных выше, расположенных последовательно. При этом, спирали должны находиться на одной линии и не иметь общего металлического проводника.
- В качестве теплообменника используется труба из нержавеющей стали диаметром 20 мм. На трубу «нанизываются» несколько индукционных спиралей, таким образом, чтобы теплообменник оказался в середине спирали и не соприкасался с её витками. При одновременном включении 4 таких устройств, мощность нагрева будет составлять порядка 2 Квт, что уже достаточно для проточного нагрева жидкости при небольшой циркуляции воды, до значений позволяющих использовать данную конструкцию в снабжении тёплой водой небольшого дома.
- Если соединить такой нагревательный элемент с хорошо изолированным баком, который будет расположен выше нагревателя, то в результате получится бойлерная система, в которой нагрев жидкости будет осуществляться внутри нержавеющей трубы, нагретая вода будет подниматься вверх, а её место будет занимать более холодная жидкость.
- Если площадь дома значительна, то количество индукционных спиралей может быть увеличено до 10 штук.
- Мощность такого котла можно легко регулировать путём отключения или включения спиралей. Чем больше одновременно включённых секций, тем больше будет мощность работающего таким образом отопительного устройства.
- Для питания такого модуля понадобится мощный блок питания. Если есть в наличии инверторный сварочный аппарат постоянного тока, то из него можно изготовить преобразователь напряжения необходимой мощности.
- Благодаря тому, что система работает на постоянном электрическом токе, который не превышает 40 В, эксплуатация такого устройства относительно безопасна, главное обеспечить в схеме питания генератора блок предохранителей, которые в случае короткого замыкания обесточат систему, там самым исключив возможность возникновения пожара.
- , при условии установки для питания индукционных устройств аккумуляторных батарей, зарядка которых будет осуществляться за счёт энергии солнца и ветра.
- Аккумуляторы следует объединить в секции по 2 шт., подключённые последовательно. В результате, напряжение питания при таком подключении будет не менее 24 В., что обеспечит работу котла на высокой мощности. Кроме этого, последовательное подключение позволит снизить силу тока в цепи и увеличить срок эксплуатации аккумуляторов.
Индукционный нагреватель для плавки и закалки металла своими руками
Добрый день. Ну и хватит о добром. Начитавшись и насмотревшись на всем известный индукционный генератор по схеме ZVC драйвера, решил сделать нечто похожее для закалки небольших металлических предметов, в гаражную автомастерскую и для плавки свинца на грузила. Схема стандартная, обычный высокочастотный мультивибратор, который повторили уже сотни человек.
Схема ZVC драйвера
Стандартный вариант генератора
Усиленный вариант схемы
Но видно мне войти в их число не судьба…
Были куплены все необходимые детали — новые полевые транзисторы, новые фаст диоды и стабилитроны. Всё перед пайкой было испытано на транзистор-тестере, в том числе для определения правильной цоколёвки.
Была собрана шикарная катушка из чистой меди диаметром 5 мм. Но работать сей девайс упорно отказывался.
Подозрение пало на дросселя, которые большинство радиолюбителей рекомендует мотать на желтых порошковых кольцах от БП АТХ.
Добыча искомых и установка также оказалась безрезультативной — индукционный нагреватель металлов как не работал раньше, так и не собирался работать дальше. Подключение различных вариантов катушек совместно с конденсаторами разной емкости картину не изменили — «открывает рыба рот, но не слышно что поёт», то есть транзисторы открываются, ток тянут, а генерации не происходит…
В конце концов всё это изрядно надоело, многодневные танцы с бубном закончились, и пришлось с поклоном идти к китайцам на ихний Алиэкспресс, заказывать за 7 долларов готовый модуль генератора.
Спустя 2 недели эта штука была доставлена курьером прямо на дом и после подключения к компьютерному блоку питания на 12 В успешно заработала.
Причём она работала и от 5-ти вольт, и с маленькой штатной катушкой, и с большой самодельной, в общем генерировала мощное электромагнитное поле во всех позах (с теми же деталями и схемой). Раскаляет 3 мм штырь до красна за 20 секунд. С железкой 6 мм возится несколько минут, при этом жутко греется само (в основном транзисторы и катушка).
Схема самодельного индукционного нагревателя | 2 Схемы
Вот проект индукционного нагревателя металлов простейшей конструкции, он собран по схеме мультивибратора и часто выступает как первый нагреватель, который делают радиолюбители.
Принцип действия ТВЧ установки
Катушка создает высокочастотное магнитное поле, и в металлическом предмете в середине катушки возникают вихревые токи, которые будут его разогревать. Даже маленькие катушки раскачивают ток около 100 A, поэтому параллельно с катушкой, подключена резонансная емкость, которая компенсирует ее индукционный характер. Схема катушка-конденсатор должна работать на их резонансной частоте.
Схема принципиальная электрическая
Вот оригинальная схема генератора индукционного нагревателя, а ниже неё чуть изменённый вариант, по которому и была собрана конструкция мини ТВЧ установки. Ничего дефицитного тут нет — купить придётся только полевые транзисторы, использовать можно BUZ11, IRFP240, IRFP250 или IRFP460. Конденсаторы специальные высоковольтные, а питание будет от автомобильного аккумулятора 70 А/ч — он будет очень хорошо держать ток.
Проект на удивление оказался успешным — всё заработало, хоть и собрано было «на коленке» за час. Особенно порадовало что не требует сеть 220 В — авто аккумуляторы позволяют питать её хоть в полевых условиях (кстати, может из неё походную микроволновку сделать?). Можно поэкспериментировать в направлении чтобы снизить напряжение питания до 4-8 В как от литиевых АКБ (для миниатюризации) с сохранением хорошей эффективности нагрева. Массивные металлические предметы конечно плавить не получится, но для мелких работ пойдёт.
Ток потребления от источника питания 11 А, но после прогрева падает до примерно 7 A, потому что сопротивление металла при нагреве заметно увеличивается. И не забудьте сюда использовать толстые провода, способные выдержать более 10 А тока, иначе провода при работе станут горячие.
Второй вариант схемы — с питанием от сети
Чтоб удобнее настраивать резонанс можно собрать более совершенную схему с драйвером IR2153. Рабочая частота настраивается регулятором 100к в резонанс. Частотами можно управлять в диапазоне примерно 20 — 200 кГц. Схема управления нуждается в вспомогательном напряжении 12-15 В от сетевого адаптера, а силовая часть через диодный мост может быть подключена напрямую к сети 220 В. Дроссель имеет около 20 витков 1,5 мм на ферритовом сердечнике 8×10 мм.
Рабочая катушка ТВЧ должна быть из толстой проволоки или лучше медной трубки, и имеет около 10-30 витков на оправке 3-10 см. Конденсаторы 6 х 330n 250V. И то, и другое через некоторое время сильно нагревается. Резонансная частота около 30 кГц. Эта самодельная установка индукционного нагрева собрана в пластиковом корпусе и работает уже более года.
Схема индукционного простого нагревателя мощностью 1600 Вт
Представленную схему следует рассматривать, скорее, как экспериментальный вариант. Тем не менее, этот вариант является вполне работоспособным. Главные преимущества схемы:
- относительная простота,
- доступность деталей,
- лёгкость сборки.
Схема индукционного нагревателя (картинка ниже) работает по принципу «двойного полумоста», дополненного четырьмя силовыми транзисторами с изолированным затвором из серии IGBT (STGW30NC60W). Транзисторы управляются посредством микросхемы IR2153 (самостоятельно тактируемый полумостовой драйвер).
НАГРЕВАТЕЛИ
Схематически представленный упрощённый индукционный нагреватель малой мощности, конструкция которого допускает применение в условиях частных хозяйств
Двойной полумост способен обеспечить ту же мощность, что и полный мост, но тактируемый полумостовой драйвер затвора проще в исполнении и, соответственно, в применении. Мощный двойной диод типа STTH200L06TV1 (2x 120A) работает как схема антипараллельных диодов.
Гораздо меньших по мощности диодов (30А) будет вполне достаточно. Если предполагается использовать транзисторы серии IGBT со встроенными диодами (например, STGW30NC60WD), от этого варианта вполне можно отказаться.
Рабочая частота резонанса настраивается с помощью потенциометра. Наличие резонанса определяется по наиболее высокой яркости светодиодов.
ТРАНЗИСТОР IGBT
Электронные компоненты простого индукционного нагревателя, создаваемого своими руками: 1 — Мощный двойной диод типа STTH200L06TV1; 2 – транзистор со встроенными диодами тип STGW30NC60WD
ДИОДЫ STTH
Конечно, всегда остаётся возможность построения более сложного драйвера. Вообще, оптимальным видится решение использовать автоматическую настройку. Таковая, как правило, используется в схемах профессиональных индукционных нагревателей, но текущая схема, в случае такой модернизации, явно утрачивает фактор простоты.
Регулировка частоты, катушка индуктивности, мощность
Схемой индукционного нагревателя предусматривается регулировка частоты в диапазоне, примерно, 110 — 210 кГц. Однако схема управления требует вспомогательного напряжения 14-15В, получаемого от небольшого адаптера (коммутатор допускает коммутируемое исполнение или обычное).
Выход схемы индукционного нагревателя подключается к рабочей цепи катушки через согласующий дроссель L1 и трансформатор изолирующего действия. Дроссель имеет 4 витка провода на сердечнике диаметром 23 см, изолирующий трансформатор состоит из 12 витков двухжильного кабеля, намотанного на сердечнике диаметром 14 см.
Выходная мощность индукционного нагревателя с указанными параметрами составляет около 1600 Вт. Между тем не исключаются возможности наращивания мощности до более высоких значений.
КОНДЕНСАТОРЫ
Экспериментальная конструкция индукционного нагревателя, изготовленная своими руками в домашних условиях. Эффективность устройства достаточно высокая, несмотря на малую мощность
Рабочая катушка индукционного нагревателя изготовлена из проволоки диаметром 3,3 мм. Лучшим материалом исполнения катушки видится медная труба, для которой допускается применить простую систему водяного охлаждения. Катушка индуктивности имеет:
- 6 витков намотки,
- диаметр 24 мм,
- высоту 23 мм.
Для этого элемента схемы характерным явлением видится существенный нагрев по мере работы установки в активном режиме. Этот момент следует учитывать, выбирая материал для изготовления.
Модуль резонансного конденсатора
Резонансный конденсатор сделан в виде батареи небольших конденсаторов (модуль собран из 23 малых конденсаторов). Общая ёмкость батареи равна 2,3 мкФ. В конструкции допускается использование конденсаторов ёмкостью 100 нФ (~ 275В, полипропилен МКП, класс X2).
Этот тип конденсаторов не предназначен для таких целей, как применение в схеме индукционного нагревателя. Однако, как показала практика, отмеченный тип элементов ёмкости вполне удовлетворяет работой на резонансной частоте 160 кГц. Рекомендуется использовать ЭМИ фильтр.
ЭМИ ФИЛЬТРЫ
Фильтр электромагнитного излучения. Примерно такой рекомендуется использовать в конструкции индукционного нагревателя с целью минимизации помех
Регулируемый трансформатор допускается заменить схемой «мягкого» старта. Например, можно рекомендовать прибегнуть к использованию схемы простого ограничителя тока:
- нагреватели,
- галогенные лампы,
- другие приборы,
мощностью около 1 кВт, подключаемые последовательно с индукционным нагревателем при первом включении.
Выводы
Собственно собранный аппарат для контактной сварки из инвертора дешевле готового, им легче работать. Его редко используют постоянно, часто он достается из чулана всего несколько раз в год.
В таком случае нет смысла тратить деньги на его приобретение, если есть возможность собрать самому.
Однако сделать такой аппарат из инвертора самостоятельно может не каждый, для этого нужны знания в сфере электротехники. Схема простая, но нужно иметь представление об ее особенностях.
Новичку сначала надо узнать, чем вторичная обмотка отличается от первичной и как правильно паять, изучить все теоретические аспекты, и только затем приступать к сборке.
