Этот миниатюрный прибор с довольно высокой мощностью просто находка для небольшой мастерской. При помощи данного индукционного нагревателя можно за считанные секунды разогревать до красна металлические заготовки, что пригодится как для отпуска металла, так и для его закалки. Если вам необходимо закалить лезвие ножа то нет ничего проще.
Понадобится
- Индукционный нагреватель 1000 Вт — http://alii.pub/5wee3o
- Мощный блок питания 12-36 В — http://alii.pub/5wee3v
- Помпа водяная — http://alii.pub/5wee4u
Знакомство с нагревателем и пару слов о характеристиках
Сама поставка индукционного нагревателя состоит из 2-х частей: плата с запаянными электронными компонентами и индуктор (соленоид, индукционная катушка).
Индукционный нагреватель c aliexpress.
Плата скомпонована надежно, широкие дорожки с несколькими переходами между слоями свидетельствуют о заявленной мощности.
В основе управления схемы двухтактный генератор с самовозбуждением на мощных мосфетах.
Индукционный нагреватель способен работать от напряжения в промежутке от 12 В до 48 В. Также производитель утверждает, что нагреватель отлично работает и при превышении напряжения до 53 В. Соответственно, чем выше напряжение питания, тем большую мощность способен отдать нагреватель.
Потребление на холостом ходу 3 А при питании от 24 В и 6 А при питании от 48 В.
Катушка имеет диаметр 40 мм.
Проверка индукционного нагревателя в работе
Первым делом необходимо собрать нагреватель. Вся сборка сводится к прикручиванию соленоида к печатной плате.
Тестовая проверка на 16 В питания.
При длительной работе в холостом режиме нагрева нет. Катушкой с лампами удостоверимся в генерации и работе нагревателя.
Поднимем напряжение до 25 В и попробуем нагреть стальной стержень.
Все отлично. Если питать нагреватель не более чем от 24 В и использовать процесс нагрева непродолжительное время, то никакого охлаждения в принципе не требуется.
Но если вы хотите «выжать» из нагревателя максимальную мощность, то придется доработать систему охлаждения. Нужно пустить по трубке катушки обычную воду.
Сделать это можно при помощи мини помпы или просто подключить все к водопроводу.
Блок естественно нужно использовать не на 24 В 20 А, а на 48 В 30 А. По току всегда должен быть запас.
Саму плату с радиаторами желательно тоже охлаждать принудительно с помощью кулера.
И так, тест от 48 В.
Лампы накаливания святять уже значительно ярче. Стальной стержень нагревается быстрее и сильнее.
Ну а теперь пришло время раскалить более объемный предмет — стальные плоскогубцы или пассатижи.
Потраченное время на разогрев порядка 2-3 минут, что очень здорово.
Огромный плюс электрического разогрева в том, что металл не подвергается другим окислам от продуктов горения, скажем, газа или угля. также само время разогрева значительно ниже.
Смотрите видео
Источник: pulse.mail.ru
Индукционный нагреватель – принцип работы, достоинства и недостатки, особенности самостоятельного изготовления
Принцип разогрева материалов наведенными токами высокой частоты давно применяется в промышленности. Метод можно использовать в быту для нагрева воды, в том числе в целях отопления дома, так как передача энергии происходит более эффективно и с меньшими потерями. Разберем, что собой представляет индукционный нагреватель, как он работает, какими плюсами и минусами обладает, а также в чем заключаются особенности его самостоятельного изготовления.
Индукционное нагревание – что это такое, применение
В настоящее время в промышленности широко применяется метод бесконтактного разогрева заготовок перед выполнением различного рода операций – плавки, сварки, пайки, ковки и проч. Эффективность его настолько высока, что он быстро вытесняет традиционные способы нагрева. При этом ввиду особенностей передачи энергии – без использования проводника – потери минимальны, и потому у метода высокий экономический показатель.
Индукционный нагрев – это повышение температуры предметов из электропроводящих материалов посредством действия в их структуре переменного магнитного поля. Технологическая суть процедуры заключается в следующем:
- Предмет, который требуется нагреть, помещается внутрь индуктора – свитого в виде спирали проводника.
- Далее в индуктор посредством специального генератора направляются переменные токи большой силы и различной частоты.
- В результате проводник начинает излучать переменное магнитное поле.
- Электропроводящий предмет пронизывается этим полем, в следствие чего в нем возникают наведенные токи.
- Под действием вихревых токов температура материала повышается.
Такая схема «индуктор-предмет» по сути является трансформатором без сердечника. В ней индуктор – это первичная обмотка, предмет – накоротке замкнутая вторичная. Потоки магнитного поля замыкаются между ними по воздуху. На мощных промышленных установка индукторный проводник сам может сильно разогреваться, поэтому для обеспечения безопасности к нему подводится система охлаждения.
Принцип индукционного нагрева находит широкое применение в самых различных областях:
- Бесконтактная сварка, плавка и пайка сверхвысокой чистоты.
- Термическая обработка и гибка элементов и узлов в автопромышленности.
- Создание экспериментальных образцов сплавов.
- Изготовление ювелирных украшений.
- Закаливание изделий по поверхности.
- Термообработка мелко габаритных деталей, не доступных для воздействия плазмой и дугой.
- Термическая обработка и закаливание элементов сложных форм.
- Дезинфекция приборов и инструментов в медицине.
Источник: m-strana.ru
Индукционный нагреватель металла + схема
Технология индукционного нагрева быстро наращивает популярность, благодаря многим преимуществам практического использования. Причём этот метод работы с металлами привлекает не столько промышленную индустрию, сколько частный бытовой сектор. Однако условия создания аппаратных установок в обоих случаях существенно отличаются.
В отличие от промышленного сектора, частникам, работающим в быту, требуется аппаратура относительно небольшой мощности, простая по исполнению, доступная по цене. Здесь описывается схема на индукционный нагреватель мощностью 1600 Вт, которая вполне реализуется в домашних условиях. Это своего рода пример, демонстрирующий, как создать аппарат под индукционный нагрев для применения в быту.
- 1 Принцип технологии индукционный нагрев
- 2 Схема индукционного простого нагревателя мощностью 1600 Вт
- 2.1 Регулировка частоты, катушка индуктивности, мощность
- 2.2 Модуль резонансного конденсатора
- 2.3 Предупреждение о мерах безопасности
- 2.4 Видео: индукционный нагреватель сварочным инвертором
- 2.4.1 Заключительный штрих
Принцип технологии индукционный нагрев
Принцип технологии индукционного нагрева достаточно прост с физической точки зрения. Образованная из проводника тока катушка генерирует высокочастотное магнитное поле. В свою очередь, металлический объект, помещённый во внутреннюю область катушки, индуцирует вихревые токи. В результате объект сильно нагревается.
Параллельно с катушкой индуктивности, как правило, включается резонансная ёмкость. Предпринимается такой шаг для компенсации индуктивного характера катушки. Резонансная цепь, созданная элементами катушка-конденсатор, возбуждается на собственной резонансной частоте. Значение тока возбуждения существенно меньше, чем значение тока, протекающего через катушку индуктивности.
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).
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.
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.
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.
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.
Предупреждение о мерах безопасности
Изготавливая индукционный нагреватель по представленной схеме, следует помнить: контур схемы индукционного нагрева подключается к электрической сети и находится под высоким напряжением. Настоятельно рекомендуется использовать в конструкции потенциометр с изолированным стержнем.
Высокочастотное электромагнитное поле несёт вредный потенциал, способный повредить электронные устройства и носители информации. Представленная схема, учитывая простоту реализации, несёт значительные электромагнитные помехи. Этот фактор может привести к различным аварийным последствиям:
- поражению электрическим током,
- ожогам,
- возгораниям.
Поэтому, прежде чем принять решение по созданию и проведению экспериментов с индукционным нагревателем, следует обеспечить полную безопасность для конечного пользователя и окружающих.
Видео: индукционный нагреватель сварочным инвертором
Представленный выше видеоролик – демонстрация работоспособности устройства по нагреву металла. Это устройство изготовлено посредством переделки сварочного инвертора, и как отмечает автор, действует вполне эффективно:
Заключительный штрих
Таким образом, сооружение индукционного нагревателя своими руками для расплавления металла в домашних условиях – это не фантастическая идея, но вполне реализуемое дело. При желании, наличии соответствующей информации, комплектующих деталей, собрать работоспособный нагреватель вполне допустимо.
При помощи информации: Danyk
КРАТКИЙ БРИФИНГ
Z-Сила — публикации материалов интересных полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мульти-тематическая информация — СМИ .
Источник: zetsila.ru