Evo projekta indukcijskog grija?a za metale najjednostavnijeg dizajna, sastavljen je prema krugu multivibratora i ?esto djeluje kao prvi grija? koji rade radio-amateri.

Princip rada HDTV instalacije

Zavojnica stvara visokofrekventno magnetsko polje, a u metalnom predmetu u sredini zavojnice pojavljuju se vrtlo?ne struje koje ?e ga zagrijati. ?ak i male zavojnice pumpaju struju oko 100 A, tako da je rezonantni kapacitet povezan paralelno sa zavojnicom, ?to kompenzira njegovu induktivnu prirodu. Kolo zavojnica-kondenzator mora raditi na njihovoj rezonantnoj frekvenciji.

HDTV kalem doma?e izrade

?ematski elektri?ni dijagram

Shema indukcijskog grija?a od 12V

Ovdje je originalno kolo generatora indukcijskog grija?a, a ispod je malo izmijenjena verzija, prema kojoj je sastavljen dizajn mini HDTV instalacije. Ovdje nema ni?eg oskudnog - morate kupiti samo tranzistore sa efektom polja, mo?ete koristiti BUZ11, IRFP240, IRFP250 ili IRFP460. Kondenzatori su specijalni visokonaponski, a napajanje ?e biti iz akumulatora od 70 A/h - odli?no ?e dr?ati struju.

Projekat se pokazao iznena?uju?e uspje?nim - sve je uspjelo, iako je sastavljeno "na kolenu" za sat vremena. Posebno me obradovalo ?to ne zahtijeva mre?u od 220 V - auto baterije vam omogu?avaju da ga napajate ?ak i na terenu (usput, mo?ete li od njega napraviti mikrovalnu za kampiranje?). Mo?ete eksperimentirati u smjeru smanjenja napona napajanja na 4-8 V kao iz litijumskih baterija (za minijaturizaciju) uz odr?avanje dobre efikasnosti grijanja. Naravno, ne?e raditi za topljenje masivnih metalnih predmeta, ali ?e za male poslove.

Potro?nja struje iz izvora napajanja je 11 A, ali nakon zagrijavanja pada na oko 7 A, jer otpor metala zna?ajno raste kada se zagrije. I ne zaboravite ovdje koristiti debele ?ice koje mogu izdr?ati vi?e od 10 A struje, ina?e ?e ?ice postati vru?e tijekom rada.

Zagrijavanje odvija?a na plavi HDTV
No? za grijanje HDTV

Druga verzija kruga - s napajanjem iz mre?e

Da bi bilo zgodnije pode?avanje rezonancije, mo?ete sastaviti napredniji krug sa IR2153 drajverom. Radnu frekvenciju pode?ava 100k regulator na rezonanciju. Frekvencije se mogu kontrolisati u opsegu od pribli?no 20 - 200 kHz. Upravlja?kom krugu je potreban pomo?ni napon od 12-15 V iz mre?nog adaptera, a dio za napajanje se mo?e povezati direktno na mre?u od 220 V preko diodnog mosta. Induktor ima oko 20 zavoja od 1,5 mm na 8 x 10 mm feritno jezgro.

Dijagram indukcijskog grija?a iz mre?e 220V

Radni kalem HDTV-a treba da bude od deblje ?ice ili bolje od bakarne cevi, i ima oko 10-30 zavoja na trnu od 3-10 cm Kondenzatori 6 x 330n 250V. I jedno i drugo postaje vru?e nakon nekog vremena. Rezonantna frekvencija je oko 30 kHz. Ova doma?a jedinica za indukcijsko grijanje sastavljena je u plasti?nom ku?i?tu i radi vi?e od godinu dana.

Indukcijski grija?i rade na principu "dobijanja struje iz magnetizma". U posebnoj zavojnici se stvara naizmjeni?no magnetsko polje velike snage koje stvara vrtlo?ne elektri?ne struje u zatvorenom vodi?u.

Zatvoreni provodnik u indukcijskim ?tednjacima je metalno posu?e koje se zagrijava vrtlo?nim elektri?nim strujama. Op?enito, princip rada takvih ure?aja nije kompliciran, a uz malo znanja iz fizike i elektrotehnike, ne?e biti te?ko sastaviti indukcijski grija? vlastitim rukama.

Sljede?i ure?aji se mogu izraditi samostalno:

1. Ure?aji za grijanje u kotlu za grijanje.
2. Mini pe?nice za topljenje metala.
3. Plo?e za kuvanje hrane.

Indukcijski ?tednjak "uradi sam" mora biti izra?en u skladu sa svim normama i pravilima za rad ovih ure?aja. Ako se elektromagnetno zra?enje opasno za ljude emitira izvan ku?i?ta u bo?nim smjerovima, tada je strogo zabranjeno kori?tenje takvog ure?aja.

Osim toga, velika pote?ko?a u dizajnu pe?i le?i u odabiru materijala za podno?je plo?e za kuhanje, koji mora ispunjavati sljede?e zahtjeve:

1. Idealan za provo?enje elektromagnetnog zra?enja.
2. Nije provodno.
3. Izdr?ati visok temperaturni stres.

U ku?nim indukcijskim plo?ama za kuhanje koristi se skupa keramika, a u proizvodnji indukcijskog ?tednjaka kod ku?e prili?no je te?ko prona?i dostojnu alternativu takvom materijalu. Stoga, za po?etak, trebali biste dizajnirati ne?to jednostavnije, na primjer, indukcijsku pe? za otvrdnjavanje metala.

Uputstva za proizvodnju

Nacrti

Slika 1. Elektri?na shema indukcijskog grija?a
Slika 2. Ure?aj. Slika 3. Shema jednostavnog indukcijskog grija?a

Za proizvodnju pe?i trebat ?e vam sljede?i materijali i alati:

• lemljenje;
• tekstolitna plo?a.
• mini bu?ilica.
• radioelementi.
• termalna pasta.
• hemijski reagensi za jetkanje plo?a.

Dodatni materijali i njihove karakteristike:

1. Da napravim zavojnicu, koji ?e emitovati naizmjeni?no magnetno polje potrebno za grijanje, potrebno je pripremiti komad bakarne cijevi pre?nika 8 mm i du?ine 800 mm.
2. Sna?ni tranzistori snage su najskuplji dio doma?e indukcijske instalacije. Za monta?u kruga generatora frekvencije potrebno je pripremiti 2 takva elementa. Za ove svrhe prikladni su tranzistori marki: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. U proizvodnji kola koriste se 2 identi?na od navedenih tranzistora sa efektom polja.
3. Za proizvodnju oscilatornog kola trebat ?e vam kerami?ki kondenzatori kapaciteta 0,1 mF i radnog napona od 1600 V. Da bi se u zavojnici stvorila izmjeni?na struja velike snage potrebno je 7 takvih kondenzatora.
4. Tokom rada takvog indukcionog ure?aja, tranzistori sa efektom polja ?e se jako zagrijati i ako na njih nisu pri?vr??eni radijatori od aluminijske legure, onda ?e nakon nekoliko sekundi rada na maksimalnoj snazi ovi elementi otkazati. Tranzistore treba postaviti na hladnjake kroz tanak sloj termalne paste, ina?e ?e efikasnost takvog hla?enja biti minimalna.
5. Diodes, koji se koriste u indukcijskom grija?u, moraju biti ultra brzog djelovanja. Najprikladnije za ovaj krug, diode: MUR-460; UV-4007; HER-307.
6. Otpornici koji se koriste u krugu 3: 10 kOhm snage 0,25 W - 2 kom. i snaga od 440 oma - 2 vata. Zener diode: 2 kom. sa radnim naponom od 15 V. Snaga zener dioda mora biti najmanje 2 vata. Sa indukcijom se koristi prigu?nica za spajanje na izlazne snage zavojnice.
7. Za napajanje cijelog ure?aja trebat ?e vam jedinica za napajanje kapaciteta do 500 W. i napon 12 - 40 V. Ovaj ure?aj mo?ete napajati iz akumulatora automobila, ali ne?ete mo?i dobiti najve?a o?itanja snage na ovom naponu.

Sam proces proizvodnje elektronskog generatora i zavojnice traje malo vremena i odvija se u sljede?em redoslijedu:

1. Od bakarne cijevi izra?uje se spirala pre?nika 4 cm.Da bi se napravila spirala, bakarnu cijev treba namotati na ?ipku ravne povr?ine pre?nika 4 cm.Spirala treba imati 7 zavoja koji se ne smiju dodirivati. Monta?ni prstenovi su zalemljeni na 2 kraja cijevi za spajanje na tranzistorske radijatore.
2. ?tampana plo?a je izra?ena prema ?emi. Ako je mogu?e isporu?iti polipropilenske kondenzatore, onda ?e zbog ?injenice da takvi elementi imaju minimalne gubitke i stabilan rad pri velikim amplitudama fluktuacija napona, ure?aj raditi mnogo stabilnije. Kondenzatori u kolu su instalirani paralelno, formiraju?i oscilatorni krug sa bakrenim zavojnicama.
3. Metalno grijanje javlja se unutar zavojnice, nakon ?to je krug spojen na napajanje ili bateriju. Prilikom zagrijavanja metala potrebno je osigurati da nema kratkog spoja namotaja opruge. Ako istovremeno dodirnete zagrijani metal 2 zavoja zavojnice, tada tranzistori odmah pokvare.

Nijanse

1. Prilikom provo?enja eksperimenata na zagrijavanju i otvrdnjavanju metala, unutar indukcionog namotaja temperatura mo?e biti zna?ajna i iznosi 100 stepeni Celzijusa. Ovaj efekat grijanja mo?e se koristiti za zagrijavanje vode za doma?instvo ili za grijanje ku?e.
2. ?ema grija?a o kojoj je bilo rije?i (slika 3), pri maksimalnom optere?enju mo?e osigurati zra?enje magnetske energije unutar zavojnice od 500 vati. Takva snaga nije dovoljna za zagrijavanje velike koli?ine vode, a izgradnja indukcijskog svitka velike snage zahtijevat ?e izradu kruga u kojem ?e biti potrebno koristiti vrlo skupe radio elemente.
3. Bud?etsko rje?enje za organiziranje indukcijskog grijanja teku?ine, je kori?tenje nekoliko gore opisanih ure?aja, raspore?enih u seriju. U tom slu?aju spirale moraju biti na istoj liniji i ne moraju imati zajedni?ki metalni provodnik.
4. Askoristi se cijev od nehr?aju?eg ?elika promjera 20 mm. Nekoliko indukcijskih spirala je „nanizano“ na cijev, tako da se izmjenjiva? topline nalazi u sredini spirale i ne dolazi u kontakt s njenim zavojima. Uz istovremeno uklju?ivanje 4 takva ure?aja, snaga grijanja ?e biti oko 2 kW, ?to je ve? dovoljno za proto?no zagrijavanje teku?ine s malom cirkulacijom vode, do vrijednosti koje omogu?uju kori?tenje ovog dizajna u opskrba toplom vodom male ku?e.
5. Ako spojite takav grija?i element na dobro izolirani spremnik, koji ?e se nalaziti iznad grija?a, rezultat ?e biti kotlovski sistem u kojem ?e se zagrijavanje teku?ine vr?iti unutar nehr?aju?e cijevi, zagrijana voda ?e se podi?i, a njeno mjesto ?e zauzeti hladnija te?nost.
6. Ako je povr?ina ku?e zna?ajna, broj indukcijskih zavojnica se mo?e pove?ati do 10 komada.
7. Snaga takvog kotla mo?e se lako podesiti isklju?ivanjem ili uklju?ivanjem spirala. ?to se vi?e sekcija istovremeno uklju?uje, to ?e biti ve?a snaga ure?aja za grijanje koji radi na ovaj na?in.
8. Za napajanje takvog modula potrebno vam je sna?no napajanje. Ako je dostupan DC inverter aparat za zavarivanje, onda se od njega mo?e napraviti pretvara? napona potrebne snage.
9. Zbog ?injenice da sistem radi na jednosmernu elektri?nu struju, koji ne prelazi 40 V, rad takvog ure?aja je relativno siguran, glavna stvar je osigurati kutiju s osigura?ima u strujnom krugu generatora, koji ?e u slu?aju kratkog spoja isklju?iti sistem, ?ime se elimini?e mogu?nost po?ara.
10. Na ovaj na?in mogu?e je organizirati “besplatno” grijanje ku?e, pod uslovom da se ugrade baterije za napajanje indukcijskih ure?aja, koji ?e se puniti solarnom energijom i energijom vjetra.
11. Baterije treba kombinovati u sekcije od 2, povezane u seriju. Kao rezultat toga, napon napajanja s takvim priklju?kom bit ?e najmanje 24 V., ?to ?e osigurati rad kotla pri velikoj snazi. Osim toga, serijska veza ?e smanjiti struju u krugu i produ?iti vijek trajanja baterije.

1. Rad ku?nih ure?aja za indukcijsko grijanje, ne omogu?ava uvijek da se isklju?i ?irenje elektromagnetnog zra?enja ?tetnog za ljude, stoga indukcijski kotao treba instalirati u nestambenom prostoru i za?tititi ga pocin?anim ?elikom.
2. Obavezno pri radu sa strujom moraju se po?tovati sigurnosni propisi a posebno za mre?e od 220 V AC.
3. Kao eksperiment mo?ete napraviti plo?u za kuvanje prema shemi navedenoj u ?lanku, ali se ne preporu?uje stalno kori?tenje ovog ure?aja zbog nesavr?enosti samoproizvodnje oklopa ovog ure?aja, zbog toga ljudsko tijelo mo?e biti izlo?eno ?tetnom elektromagnetnom zra?enju koje mo?e negativno uti?u na zdravlje.

Kada se osoba suo?i s potrebom da zagrije metalni predmet, vatra mu uvijek pada na pamet. Vatra je staromodan, neefikasan i spor na?in zagrevanja metala. On tro?i lavovski dio energije na toplinu, a dim uvijek dolazi iz vatre. Bilo bi sjajno kada bi se svi ovi problemi mogli izbje?i.

Danas ?u vam pokazati kako sastaviti indukcijski grija? vlastitim rukama sa ZVS drajverom. Ovaj ure?aj zagrijava ve?inu metala sa ZVS drajverom i elektromagnetizmom. Takav grija? je vrlo efikasan, ne proizvodi dim, a zagrijavanje tako malih metalnih proizvoda kao ?to je, recimo, spajalica, je pitanje nekoliko sekundi. Video prikazuje grija? u akciji, ali upute su druga?ije.

Korak 1: Kako funkcionira

Mnogi od vas se sada pitaju - ?ta je ovaj ZVS drajver? To je visoko efikasan transformator sposoban stvoriti sna?no elektromagnetno polje koje zagrijava metal, osnovu na?eg grija?a.

Da bi bilo jasno kako na? ure?aj radi, govorit ?u o klju?nim to?kama. Prva va?na ta?ka je napajanje od 24 V. Napon bi trebao biti 24 V pri maksimalnoj struji od 10 A. Imat ?u dvije olovne baterije povezane u seriju. Oni napajaju ZVS upravlja?ku plo?u. Transformator daje stalnu struju spirali, unutar koje se nalazi predmet koji treba zagrijati. Stalna promjena smjera struje stvara naizmjeni?no magnetsko polje. Stvara vrtlo?ne struje unutar metala, uglavnom visoke frekvencije. Zbog ovih struja i niskog otpora metala, stvara se toplina. Prema Ohmovom zakonu, ja?ina struje, pretvorena u toplinu, u krugu s aktivnim otporom, bit ?e P = I ^ 2 * R.

Metal koji ?ini predmet koji ?elite zagrijati je veoma va?an. Legure na bazi ?eljeza imaju ve?u magnetnu permeabilnost i mogu koristiti vi?e energije magnetnog polja. Zbog toga se br?e zagrijavaju. Aluminij ima nisku magnetnu propusnost i zagrijava se, odnosno du?e. A predmeti s visokim otporom i niskom magnetskom propusno??u, poput prsta, ne?e se uop?e zagrijati. Otpornost materijala je veoma va?na. ?to je otpor ve?i, struja ?e slabija pro?i kroz materijal, a manje ?e se stvarati toplina. ?to je otpor manji, struja ?e biti ja?a, a prema Ohmovom zakonu bit ?e manji gubitak napona. Malo je zeznuto, ali zbog odnosa izme?u otpora i izlazne snage, maksimalna izlazna snaga se posti?e kada je otpor 0.

ZVS transformator je najkomplikovaniji dio ure?aja, objasni?u kako radi. Kada je struja uklju?ena, ona prolazi kroz dvije indukcijske prigu?nice na oba kraja zavojnice. Prigu?nice su potrebne kako bi se osiguralo da ure?aj ne daje previ?e struje. Zatim struja prolazi kroz 2 470 Ohm otpornika do kapija MIS tranzistora.

Po?to savr?ene komponente ne postoje, jedan tranzistor ?e se uklju?iti prije drugog. Kada se to dogodi, on preuzima svu dolaznu struju iz drugog tranzistora. On ?e tako?er imati kratki spoj na drugom mjestu. Zbog toga, ne samo da ?e struja te?i kroz zavojnicu do zemlje, ve? ?e se i kapija drugog tranzistora isprazniti kroz brzu diodu, blokiraju?i je. Zbog ?injenice da je kondenzator spojen paralelno sa zavojnicom, stvara se oscilatorni krug. Zbog rezonancije koja je nastala, struja ?e promijeniti svoj smjer, napon ?e pasti na 0V. U ovom trenutku, kapija prvog tranzistora se prazni kroz diodu do kapije drugog tranzistora, blokiraju?i ga. Ovaj ciklus se ponavlja hiljade puta u sekundi.

Otpornik od 10K je dizajniran da smanji vi?ak napunjenosti vrata tranzistora djeluju?i kao kondenzator, a zener dioda mora odr?avati napon gejta tranzistora na 12V ili ni?e kako ne bi eksplodirali. Ovaj transformator visokofrekventnog pretvara?a napona omogu?ava zagrijavanje metalnih predmeta.
Vrijeme je da sastavite grija?.

Korak 2: Materijali

Za sastavljanje grija?a potrebno je malo materijala, a ve?ina ih se, na sre?u, mo?e na?i besplatno. Ako vidite da katodna cijev le?i samo tako, idite i pokupite je. Sadr?i ve?inu dijelova potrebnih za grija?. Ako ?elite bolje dijelove, kupite ih u prodavnici elektri?nih dijelova.

trebat ?e vam:

Korak 3: Alati

Za ovaj projekat ?e vam trebati:

Korak 4: FET hla?enje

U ovom ure?aju tranzistori se isklju?uju na naponu od 0 V i ne zagrijavaju se mnogo. Ali ako ?elite da grija? radi du?e od jedne minute, morate ukloniti toplinu iz tranzistora. Oba tranzistora sam napravio jednim zajedni?kim hladnjakom. Pazite da metalne kapije ne dodiruju apsorber, ina?e ?e MOS tranzistori do?i do kratkog spoja i eksplodirati. Koristio sam kompjuterski hladnjak i na njemu je ve? bila zrna silikonskog zaptiva?a. Da biste provjerili izolaciju, dodirnite srednju nogu svakog MIS tranzistora (vrata) multimetrom, ako multimetar zapi?ti, onda tranzistori nisu izolirani.

Korak 5: Banka kondenzatora

Kondenzatori se jako zagrijavaju zbog struje koja konstantno prolazi kroz njih. Na? grija? treba kondenzator od 0,47uF. Dakle, moramo spojiti sve kondenzatore u blok, tako da ?emo dobiti potrebnu kapacitivnost, a povr?ina rasipanje topline ?e se pove?ati. Nazivni napon kondenzatora mora biti ve?i od 400V kako bi se uzeli u obzir induktivni naponski vrhovi u rezonantnom kolu. Napravio sam dva prstena od bakrene ?ice, na koje sam zalemio 10 kondenzatora od 0,047 uF paralelno jedan s drugim. Tako sam dobio kondenzatorsku banku ukupnog kapaciteta 0,47 mikrofarada sa odli?nim vazdu?nim hla?enjem. Ugradi?u ga paralelno sa radnom spiralom.

Korak 6: Radna spirala

Ovo je dio ure?aja u kojem se stvara magnetsko polje. Spirala je napravljena od bakarne ?ice - veoma je va?no da se koristi bakar. U po?etku sam koristio ?eli?nu spiralu za grijanje, a ure?aj nije radio ba? najbolje. Bez optere?enja, tro?io je 14 A! Pore?enja radi, ure?aj je nakon zamjene zavojnice bakrom tro?io samo 3 A. Mislim da je ?eli?ni kalem imao vrtlo?ne struje zbog sadr?aja ?eljeza, a bio je i podvrgnut indukcijskom zagrijavanju. Nisam siguran da je to razlog, ali ovo obja?njenje mi se ?ini najlogi?nijim.

Za spiralu uzmite veliki dio bakrene ?ice i napravite 9 zavoja na komadu PVC cijevi.

Korak 7: Sklapanje lanca

Napravio sam mnogo poku?aja i napravio mnogo gre?aka dok sam ispravljao lanac. Najvi?e pote?ko?a bilo je sa napajanjem i sa spiralom. Uzeo sam sklopno napajanje od 55A 12V. Mislim da je ovo napajanje dalo previsoku po?etnu struju ZVS drajveru, zbog ?ega su MIS tranzistori eksplodirali. Mo?da bi dodatni induktori to popravili, ali odlu?io sam jednostavno zamijeniti napajanje olovnim baterijama.
Onda sam patio sa zavojnicom. Kao ?to sam rekao, ?eli?ni kalem nije bio prikladan. Zbog velike potro?nje struje ?eli?ne zavojnice eksplodiralo je jo? nekoliko tranzistora. Ukupno je u meni eksplodiralo 6 tranzistora. Pa, u?e na gre?kama.

Grija? sam prepravljao mnogo puta, ali ovdje ?u vam re?i kako sam sastavio njegovu najuspje?niju verziju.

Korak 8: Sastavljanje ure?aja

Da biste sastavili ZVS drajver, potrebno je da pratite prilo?eni dijagram. Prvo sam uzeo zener diodu i spojio je na 10K otpornik. Ovaj par dijelova mo?e se odmah zalemiti izme?u odvoda i izvora MIS tranzistora. Provjerite je li zener dioda okrenuta prema odvodu. Zatim zalemite MIS tranzistore na mati?nu plo?u sa rupama za kontakt. Na donjoj strani mati?ne plo?e zalemite dvije brze diode izme?u gejta i drena svakog tranzistora.

Uvjerite se da je bela linija okrenuta prema zatvara?u (slika 2). Zatim pove?ite plus iz va?eg napajanja na odvode oba tranzistora kroz otpornike od 2220 oma. Uzemljite oba izvora. Zalemite radni kalem i kondenzatorsku banku paralelno jedan s drugim, a zatim zalemite svaki kraj na razli?ite kapije. Kona?no, dovedite struju na kapije tranzistora kroz induktor od 2,50 µH. Mogu imati toroidno jezgro sa 10 zavoja ?ice. Va? krug je sada spreman za upotrebu.

Korak 9: Instalacija na bazu

Da bi se svi dijelovi va?eg indukcijskog grija?a spojili, potrebna im je baza. Za to sam uzeo drveni blok 5 * 10 cm. Plo?a, kondenzatorska banka i radni kalem zalijepljeni su vru?im ljepilom. Mislim da jedinica izgleda super.

Korak 10: Funkcionalna provjera

Da biste uklju?ili grija?, jednostavno ga priklju?ite na izvor napajanja. Zatim stavite predmet koji trebate zagrijati u sredinu radne zavojnice. Trebalo bi da po?ne da se zagreva. Moj grija? je u?inio da spajalica zasvijetli crveno za 10 sekundi. Ve?i predmeti, poput eksera, zagrijavaju se za oko 30 sekundi. Tokom procesa grijanja, potro?nja struje se pove?ala za pribli?no 2 A. Ovaj grija? se mo?e koristiti za vi?e od zabave.

Nakon upotrebe, ure?aj ne proizvodi ?a? ili dim, ?ak uti?e i na izolirane metalne predmete, poput hvata?a u vakuumskim cijevima. Tako?e, ure?aj je bezbedan za ljude - ni?ta se ne?e desiti prstu ako se stavi u centar radne spirale. Me?utim, mo?ete se ope?i na zagrijanom predmetu.

Hvala na ?itanju!

Ure?aji koji se griju na struju, a ne na plin su sigurni i prakti?ni. Takvi grija?i ne proizvode ?a? i neugodne mirise, ali tro?e veliku koli?inu elektri?ne energije. Odli?an izlaz je da sastavite indukcijski grija? vlastitim rukama. Ovo ?tedi novac i doprinosi porodi?nom bud?etu. Postoji mnogo jednostavnih shema prema kojima se induktor mo?e samostalno sastaviti.

Da bismo lak?e razumjeli strujne krugove i pravilno sastavili strukturu, bilo bi korisno pogledati povijest elektri?ne energije. Metode grijanja metalnih konstrukcija strujom elektromagnetnog zavojnice na?iroko se koriste u industrijskoj proizvodnji ku?anskih aparata - kotlova, grija?a i pe?i. Ispada da vlastitim rukama mo?ete napraviti radni i izdr?ljivi indukcijski grija?.

Princip rada ure?aja

Princip rada ure?aja

?uveni britanski nau?nik iz 19. veka Faraday proveo je 9 godina istra?uju?i pretvaranje magnetnih talasa u elektri?nu energiju. Godine 1931. kona?no je napravljeno otkri?e, nazvano elektromagnetna indukcija. ?i?ani namotaj zavojnice, u ?ijem se sredi?tu nalazi magnetno metalno jezgro, stvara magnetsko polje pod snagom naizmjeni?ne struje. Pod djelovanjem vrtlo?nih tokova, jezgro se zagrijava.

Va?na nijansa je da ?e do zagrijavanja do?i ako naizmjeni?na struja koja napaja zavojnicu promijeni vektor i znak polja na visokim frekvencijama.

Faradayevo otkri?e po?elo se koristiti i u industriji i u proizvodnji doma?ih motora i elektri?nih grija?a. Prva livnica zasnovana na vorteks induktoru otvorena je 1928. godine u ?efildu. Kasnije su se, po istom principu, grijale i radionice fabrika, a za grijanje vode, metalnih povr?ina, znalci su vlastitim rukama sastavljali induktor.

?ema ure?aja tog vremena vrijedi i danas. Klasi?an primjer je indukcijski kotao, koji uklju?uje:

• metalna jezgra;
• okvir;
• toplotna izolacija.

Manja te?ina, manja veli?ina i ve?a efikasnost posti?u se tankim ?eli?nim cijevima koje ?ine osnovu jezgra. U kuhinjskim plo?icama, induktor je spljo?tena zavojnica koja se nalazi u blizini plo?e za kuhanje.

Karakteristike kola za ubrzavanje frekvencije struje su sljede?e:

• industrijska frekvencija od 50 Hz nije prikladna za ku?ne ure?aje;
• direktno spajanje induktora na mre?u dovest ?e do zujanja i slabog zagrijavanja;
• efektivno zagrevanje se vr?i na frekvenciji od 10 kHz.

Monta?a prema ?emama

Svako ko je upoznat sa zakonima fizike mo?e sastaviti induktivni grija? vlastitim rukama. Slo?enost ure?aja ?e varirati od stepena pripremljenosti i iskustva majstora.

Postoji mnogo video tutorijala, prate?i koje mo?ete kreirati efikasan ure?aj. Gotovo uvijek je potrebno koristiti sljede?e osnovne komponente:

• ?eli?na ?ica promjera 6-7 mm;
• bakrena ?ica za induktor;
• metalna mre?a (za dr?anje ?ice unutar ku?i?ta);
• adapteri;
• cijevi za tijelo (od plastike ili ?elika);
• inverter visoke frekvencije.

Ovo ?e biti dovoljno da vlastitim rukama sastavite indukcijsku zavojnicu, a ona je ta koja je u srcu proto?nog bojlera. Nakon pripreme potrebnih elemenata mo?ete i?i direktno na proces proizvodnje ure?aja:

• izre?ite ?icu na segmente od 6-7 cm;
• pokrijte unutra?njost cijevi metalnom mre?om i napunite ?icu do vrha;
• na sli?an na?in zatvorite otvor cijevi izvana;
• namotajte bakrenu ?icu oko plasti?nog ku?i?ta najmanje 90 puta za zavojnicu;
• umetnite strukturu u sistem grijanja;
• pomo?u invertera spojite zavojnicu na struju.

Preporu?ljivo je prvo uzemljiti inverter i pripremiti antifriz ili vodu.

Prema sli?nom algoritmu, lako mo?ete sastaviti indukcijski kotao, za koji trebate:

• izrezati praznine od ?eli?ne cijevi 25 x 45 mm sa zidom ne debljim od 2 mm;
• zavarite ih zajedno, povezuju?i ih manjim promjerima;
• zavariti ?eljezne poklopce na krajeve i izbu?iti rupe za cijevi s navojem;
• napravite nosa? za indukcijsku pe? zavarivanjem dva ugla s jedne strane;
• umetnite plo?u za kuhanje u nosa? iz uglova i spojite na elektri?nu mre?u;
• dodajte rashladnu te?nost u sistem i uklju?ite grijanje.

Mnogi induktori rade na snazi ne ve?oj od 2 - 2,5 kW. Takvi grija?i su dizajnirani za prostoriju od 20 - 25 m?. Ako se generator koristi u autoservisu, mo?ete ga spojiti na aparat za zavarivanje, ali Va?no je uzeti u obzir odre?ene nijanse:

• Treba vam AC, a ne DC kao inverter. Aparat za zavarivanje ?e se morati ispitati na prisustvo ta?aka u kojima napon nema direktan smjer.
• Broj zavoja do ?ice ve?eg popre?nog presjeka se bira matemati?kim prora?unom.
• Bit ?e potrebno hla?enje radnih elemenata.

Kreiranje sofisticiranih ure?aja

Te?e je napraviti HDTV instalaciju grijanja vlastitim rukama, ali je podlo?na radio-amaterima, jer ?e vam trebati multivibratorski krug za prikupljanje. Princip rada je sli?an - vrtlo?ne struje koje nastaju interakcijom metalnog punila u sredi?tu zavojnice i vlastitog jako magnetskog polja zagrijavaju povr?inu.

Projektovanje HDTV instalacija

Budu?i da ?ak i male zavojnice proizvode struju od oko 100 A, rezonantni kapacitet ?e morati biti povezan s njima kako bi se uravnote?io indukcijski potisak. Postoje 2 vrste radnih krugova za grijanje HDTV-a na 12 V:

• priklju?en na mre?no napajanje.

• ciljani elektri?ni;
• priklju?en na mre?no napajanje.

U prvom slu?aju, mini HDTV instalacija se mo?e sastaviti za sat vremena. ?ak i u nedostatku mre?e od 220 V, takav generator mo?ete koristiti bilo gdje, ali ako imate automobilske baterije kao izvore napajanja. Naravno, nije dovoljno mo?an da topi metal, ali je u stanju da se zagreje do visokih temperatura potrebnih za fini rad, kao ?to je zagrevanje no?eva i odvija?a do plave boje. Da biste ga kreirali, morate kupiti:

• tranzistori sa efektom polja BUZ11, IRFP460, IRFP240;
• akumulator automobila od 70 A/h;
• visokonaponski kondenzatori.

Struja napajanja od 11 A smanjuje se na 6 A tokom procesa grijanja zbog otpornosti metala, ali ostaje potreba za debelim ?icama koje mogu izdr?ati struju od 11-12 A kako bi se izbjeglo pregrijavanje.

Drugi krug za instalaciju indukcijskog grijanja u plasti?nom ku?i?tu je slo?eniji, baziran na drajveru IR2153, ali je zgodnije izgraditi 100k rezonanciju preko regulatora pomo?u njega. Neophodno je kontrolisati kolo preko mre?nog adaptera napona od 12 V ili vi?e. Jedinica za napajanje mo?e se spojiti direktno na glavnu mre?u od 220 V pomo?u diodnog mosta. Rezonantna frekvencija je 30 kHz. Sljede?e stavke ?e biti potrebne:

• feritno jezgro 10 mm i prigu?nica 20 zavoja;
• bakarna cijev kao HDTV zavojnica od 25 zavoja po trnu 5–8 cm;
• kondenzatori 250 V.

Vrtlo?ni grija?i

Sna?nija instalacija, sposobna zagrijati vijke do ?ute, mo?e se sastaviti prema jednostavnoj shemi. Ali tokom rada, proizvodnja topline ?e biti prili?no velika, pa se preporu?uje ugradnja radijatora na tranzistore. Trebat ?e vam i prigu?nica koju mo?ete posuditi iz napajanja bilo kojeg ra?unara i sljede?i pomo?ni materijal:

• ?eli?na feromagnetna ?ica;
• bakrena ?ica 1,5 mm;
• tranzistori sa efektom polja i diode za obrnuti napon od 500 V;
• zener diode snage 2-3 W s prora?unom od 15 V;
• jednostavni otpornici.

Ovisno o ?eljenom rezultatu, namotavanje ?ice na bakrenoj bazi je od 10 do 30 zavoja. Zatim slijedi monta?a kruga i priprema osnovnog namotaja grija?a od oko 7 zavoja bakrene ?ice od 1,5 mm. Spaja se na strujni krug, a zatim na struju.

Majstori upoznati sa zavarivanjem i upravljanjem trofaznog transformatora mogu dodatno pove?ati efikasnost ure?aja uz smanjenje te?ine i veli?ine. Da biste to u?inili, potrebno je zavariti osnove dvije cijevi, koje ?e slu?iti i kao jezgro i kao grija?, a nakon namotavanja zavariti dvije cijevi u tijelo za dovod i uklanjanje rashladne teku?ine.

Fokusiraju?i se na sheme, mo?ete brzo sastaviti induktore razli?itih kapaciteta za grijanje vode, metala, grijanje ku?e, gara?e i autoservis. Tako?er je potrebno zapamtiti sigurnosna pravila za u?inkovit servis grija?a ovog tipa, jer curenje rashladne teku?ine iz doma?eg ure?aja mo?e dovesti do po?ara.

Za organizovanje rada postoje odre?eni uslovi:

• udaljenost izme?u indukcijskog kotla, zidova, elektri?nih ure?aja treba biti najmanje 40 cm, a bolje je povu?i se 1 m od poda i stropa;
• uz pomo? manometra i ure?aja za ispu?tanje zraka, osiguran je sigurnosni sistem iza izlazne cijevi;
• po?eljno je koristiti ure?aje u zatvorenim krugovima s prisilnom cirkulacijom rashladne teku?ine;
• mogu?a je primjena u plasti?nim cjevovodima.

Samostalna monta?a indukcijskih generatora bit ?e jeftina, ali ne i besplatna, jer su vam potrebne komponente prili?no dobre kvalitete. Ako osoba nema posebno znanje i iskustvo u radiotehnici i zavarivanju, onda ne biste trebali samostalno sastavljati grija? za veliku povr?inu, jer snaga grijanja ne?e prelaziti 2,5 kW.

Me?utim, samostalno sklapanje induktora mo?e se smatrati samoobrazovanjem i usavr?avanjem vlasnika ku?e u praksi. Mo?ete po?eti s malim ure?ajima prema jednostavnim shemama, a budu?i da je princip rada u slo?enijim ure?ajima isti, dodaju se samo dodatni elementi i frekventni pretvara?i, bit ?e lako i prili?no prora?unsko savladati ga u fazama.

U kontaktu sa

Zdravo svima. Danas ?emo razmotriti popularnu stvar - indukcijski grija? direktno iz Kine, ta?nije iz Banggood trgovine.

Kinezi proizvode takve plo?e s raznim modifikacijama, za svaki ukus.

Moj uzorak nije najbud?etskiji, u kompletu je induktor, sada je prili?no te?ko dobiti bakrenu cijev ?eljenog promjera, pa ako uzmete takvu plo?u, bolje je odmah krenuti s induktorom.

Dakle, ovo je popularno ZVS drajversko kolo, na osnovu kojeg mo?ete napraviti bilo ?ta, od jednostavnih pretvara?a do indukcijskih grija?a, namjeravam detaljno testirati ovaj uzorak, osloboditi njegov potencijal i izvr?iti sva mogu?a mjerenja, tako da ne?emo ograni?imo se na jedan ?lanak.

Plo?a i sam induktor su uklju?eni, krug grija?a je sada ispred vas.

Deklarisana snaga je 1 kilovat, ulazni napon je od 12 do 36 volti pri maksimalnoj struji od 20 ampera, ovdje se Kinezi pobijaju, jer ?ak i pri maksimalnom naponu i struji potro?nja energije ne?e biti ve?a od 720 vati, ali poznavaju?i ovo kolo, re?i ?u da se mo?e napajati i sa ve?eg napona, do 60 volti i tro?iti struje ve?e od 20 ampera, tako da kada je u pitanju potro?nja mo?e da pre?e 1000 vati, ali Kinezi su ?uti o korisnoj snazi, uzimaju?i u obzir efikasnost kruga. U stvarnosti, korisna snaga je oko 200-250 vati kada se napaja iz izvora od 36 V.

?tampana plo?a je dvostrana, napravljena savr?eno, ali Kinezi su bili malo lijeni da o?iste ostatke fluksa, proizvo?a? je dodatno kalajisao strujne staze, op?enito nema zamjerki, sada se vide dimenzije tabla na va?im ekranima. (Kasnije, kada je napajano 36 volti, nakon nekog vremena jedan od strujnih kanala je jednostavno pregorio, morao sam ga poja?ati bakrenom ?icom i sve dodatno kalajisati)

Kolo ima prisilno hla?enje u obliku hladnjaka, nalazi se direktno iznad tranzistora i napaja ga poseban step-down regulator baziran na XL2596 ?ipu. Stabilizatorska plo?a je zalijepljena na hladnjak sa snotom (vru?im).

Postoje 2 tranzistora snage, to su mo?ni terenski ure?aji IRFP260 (200V 50A), a sklop je push-pull oscilator.

Za ograni?avanje struje klju?eva kori??eni su sna?ni otpornici od 470 oma, izgledaju kao dva vata, ali su dimenzije ne?to ve?e od standardnih otpornika od dva vata, tako da su mogu?i otpornici od 3 ili 4 vata.

Otpornici su ujedno i ograni?ava?i za zener diode, koji ne dozvoljavaju stvaranje pove?anog napona na kapiji klju?eva, stabiliziraju?i se na 12 volti, vidljivo je sjedi?te za linearni stabilizator na 12 ili 15 volti, budu?i da su zener diode u nekim verzijama su zamijenjeni linearnim stabilizatorom.

Induktor s bankom kondenzatora tvori paralelni oscilatorni krug, parametri ovih komponenti odre?uju radnu frekvenciju kruga u cjelini, budu?i da je ovo rezonantni pretvara?.

Baterija se sastoji od 6 i specijalizovanih kondenzatora, kapacitet svakog od njih je 0,33 mikrofarada, ukupni kapacitet je oko 2 mikrofarada.

Takvi kondenzatori su dizajnirani za rad u visokofrekventnim krugovima i koriste se posebno u indukcijskim grija?ima, tako da je ovo idealno za takav krug.

Plo?a ima mesingane stalke za monta?u hladnjaka i induktora, ?to je prili?no zgodno rje?enje.

Prigu?nice su dvije, preko njih se napaja struja, obje su prigu?nice identi?ne, namotane na prstenove od gvo??a u prahu. Broj zavoja je 30, promjer ?ice je 1 mm, induktivnost je 74 mH.

Induktor ili krug je bakrena cijev promjera 5 mm, unutra?nji promjer induktora je 42 mm, broj zavoja je gotovo 8, zavoji se mogu rastegnuti ili komprimirati, glavna stvar je da se ne zatvaraju.

Napajanje se dovodi do terminalnog bloka, koji se nalazi na osamljenom mjestu ispod hladnjaka.

Isti terminalni blok je tako?er dostupan sprijeda, na njega se mo?e spojiti strujni krug. Takav terminalni blok je prikladan u slu?aju kori?tenja krugova od bakrene ?ice.

Polaritet je potpisan na priklju?cima za napajanje, ne?e biti problema sa povezivanjem.

Mislim da je sve jasno sa plo?om, idemo na testove. Odmah ?elim re?i da ?u u potpunosti napuniti induktor u jednom od sljede?ih ?lanaka, jer je vodeno hla?enje potrebno za maksimalni overclocking, a na?alost nemam odgovaraju?u pumpu za vodu.

Dakle, prije svega, provjerimo struju bez optere?enja iz izvora od 12 volti.

Kao ?to vidite, krug tro?i oko 2 Ampera, re?i ?u da je za ovaj konkretan krug takva potro?nja norma.

Od izvora od 24 volta potro?nja je porasla na 4 A, ?to je bilo i o?ekivano.

I kona?no, iz izvora od 36 volti, krug tro?i skoro 5,5 A u praznom hodu.

Radna frekvencija je oko 90KHz,

Ovo je oblik impulsa na kapiji jednog od klju?eva.

Promatramo ?isti sinusni val na induktoru, obratite pa?nju na ljuljanje amplitude, koje mnogo puta prema?uje napon napajanja.

Za testove su kupljene 3 potpuno nove baterije od 12 volti iz neprekidnog napajanja, spojene u seriju kako bi se dobilo 36 volti.
Za par sekundi mo?ete zagrijati tanak lim poput o?trica od no?eva za papir itd.

Sada vidite potro?nju kruga u slu?aju zagrijavanja limene ?ahure iz baterije 18650, napon baterije je pao na 26 volti.

Bez ventilatora se sve grije - klju?evi, prigu?nice, kondenzatori i otpornici na kapiji, kolo se posebno kriti?no zagrijava i bez optere?enja, pa je u obliku cijevi, a ako ?ete grija? koristiti u neku svrhu, obavezno pustite vodeno hla?enje, ina?e ?e krug bukvalno postati vru?. Toplo preporucujem i jacanje power buseva na dasci, Kinezi su ih kalajisali, ali se uzasno greju.

?itaoci mogu imati sasvim normalno pitanje - ho?e li takav induktor grijati i druge metale osim ?eljeza, re?i ?u da grije, ali tako slabo da je gotovo neprimjetno. Probao sam sa aluminijumom, mesingom, bakrom, kositrom, grejanje se jedva oseti, ali uprkos tome, sa takvim induktorom ?e se mo?i rastopiti neki metal ako se lon?i? ugradi u gvozdenu cijev, odnosno cijev u lon?i?, gvo??e ?e se zagrejati i toplota ?e se preneti na metal koji treba da se otopi.

U svakom slu?aju, morate imati na umu da je krug amaterski i nije pogodan za ozbiljne svrhe zbog nedostatka PWM upravlja?kog kruga, kontrole struje, temperature, za?tite i drugih komponenti koje se nalaze u skupim, profesionalnim grija?ima, ali profesionalnim modeli mogu ko?tati nekoliko stotina hiljada rubalja, a na? ?al ko?ta samo nekih 36 zimzelenih dolara.

U slu?aju rada savjetujem vam da stavite osigura? snage 40 A kako ne biste spalili klju?eve ako se ne?to desi, a to je lako u?initi ako slu?ajno zatvorite strujni krug na visokim naponima napajanja, ili obrnete polaritet napajanja .
To je sve za danas, pretplatite se na na?u grupu kako ne biste propustili a?uriranja.

Proizvod se mo?e kupiti

Video recenzija