Индукционный нагреватель схема: Как сделать индукционный нагреватель своими руками по схеме?

рабочая схема из микроволновки, как сделать самодельную индуктор для металла

Индукционный метод нагревания весьма популярен для мастерских, работающих с металлами. Агрегат пригодится для мини кузниц, токарных цехов и слесарей. Высокая скорость нагрева, возможность плавки и последующего литья металла без газа и угля — далеко не полный перечень достоинств. Высокая температура создается за счет прохождения через заготовки тока максимальной частоты. Каждый, кто хоть немного знаком с электроникой, сможет собрать своими руками простой индукционный нагреватель.

Содержание

1. Индукционный нагреватель воды своими руками
2. Принцип работы индукционного нагревателя
3. Сфера применения
4. Схема
5. Как сделать индукционный нагреватель своими руками — пошаговая инструкция
6. Регулировка частоты
7. Катушка индуктивности
8. Модуль конденсатора
9. Как сделать нагревательный элемент
10. Видео — индукционная печь из сварочного инвертора
11. Техника безопасности
12. Преимущества и недостатки прибора

Индукционный нагреватель воды своими руками

Современные разработки и стремление конструкторов позволило задействовать индукционные обогреватели для поддержания комфортной среды в жилище. Индукционный бойлер имеет хорошие показатели эффективности и быстро обеспечивает контуры отопления подогретым теплоносителем. Помимо этого, можно установить косвенный нагрев и пользоваться горячей водой в бытовых целях.

К достоинства индукционного котла можно отнести:

• бесшумность;
• низкая стоимость при изготовлении своими руками;
• вибрации во время работы помогают очистить внутреннюю часть агрегата;
• ломаться в конструкции практически нечему.

Самодельный водяной нагреватель простейшей конструкции создается своими руками на базе электронной начинки сварочного аппарата. Для понимания основ необходимо разобрать основные составляющие агрегата, рассмотреть последовательность функционирования электронной схемы.

Принцип работы индукционного нагревателя

Каждая установка индукционного нагрева обязательно включает в свою конструкцию:

• инверторный элемент — предназначен для трансформаций бытовой энергии в высокочастотные импульсы;
• индуктор — служит для формирования электромагнитного поля;
• нагревательный (рабочий) элемент — осуществляет разогрев воды или металла, в зависимости от того, зачем создается индукционная нагревательная установка.

Рабочая схема основана на последовательном функционировании всех элементов.

Выглядит это так:

1. Инвертор производит преобразование тока низкой частоты в высокую, подает его на вторую ступень — индуктор.
2. Катушка, выполненная по расчетам на условленное количество витков медной проволоки определенного сечения, формирует магнитное поле. Оно становится основанием для формирования вихревых потоков.
3. Нагревательный компонент, смонтированный в индукторе, за счет прохождения через него вихревых токов от катушки получает мощный нагрев.
4. Далее в схеме задействуется либо теплообменник с теплоносителем для системы отопления, либо камера нагрева. В последнюю помещаются металлические заготовки и формы для плавления металла. В качестве нагретой воды может использоваться и та жидкость, которую подают на контур индуктора. если он выполняется из медной трубки. Индукторная катушка может охлаждаться воздушно, но потребуется дополнительное устройство удаление лишней тепловой энергии.

Установка индукционного нагрева имеет достаточно простой принцип работы. Вместе с этим она эффективна и показывает стабильность работы с минимум отказов.

Сфера применения

Индукционные печи применяются не только для нагрева. Направления использования:

• разнообразная закалка с формирование упрочненного слоя от 0.8 до 1.2 мм;
• отжиг проволоки малого сечения;
• пайка и индукционная сварка емкостей с тонкими стенками, из черных и цветных металлов;
• напаивание режущей гарнитуры на инструмент для металлообработки;
• плавка цветных и некоторых видов черных металлов;
• разогрев заготовок для ковки — используется как индукционный горн;
• скоростная сварка труб с прямым швом повышенного качества;
• отопление и горячее водоснабжение. Индукционный нагреватель применим в качестве основного источника обогрева зданий;
• автосервисы — разогрев прикипевших гаек и болтов локально для легко снятия агрегатов с авто.

В основном, простой индукционный нагреватель задействуется на объектах промышленного производства как в малых, так и крупных масштабах.

Самодельные установки на основе простейших схем, элементов из микроволновки находят применение у гаражных специалистов и в небольших домашних мастерских.

Схема

Упрощенная схема, рассчитанная на мощность в 1600 Вт. На практике работоспособный вариант, требующий определенных доработок и совершенствования.

Схема индукционного нагревателя имеет свои плюсы:

• элементарные сборочно-монтажные процедуры;
• компоненты схемы доступны для покупки.

Данный высокочастотный экспериментальный индукционный нагреватель функционирует на основе принципа «двойного полумоста». Схема дополнена транзисторами в количестве 4 шт, с защищенными изоляцией затворами. Серийная модель этого компонента — IGBT. Управление реализовано на микросхеме IR2153.

Конструкция обеспечивает создание мощности, равной по схеме полного моста. При функционировании на основе тактируемого полумостового драйвера затвора принципиальное построение агрегата упрощается как в проекте, так и в изготовлении и сборке, работе. Представленный диод двойного типа с увеличенной мощностью маркировки STTh300L06TV1 (2x 120A).

Для применения будет приемлемо задействовать в схеме диоды уменьшенной мощности — около 30А. Транзисторы IGBT в своем составе имеют встроенные диоды — это дополнительно упростит схему.

Показания рабочей частоты регулируются потенциометром. Появление резонанса отражается максимальной яркостью светодиодов.

Индукционные установки профессионального уровня имеют усложненные схемы с автоматической настройкой по основным показателям системы. Для простейших конструкций, таких как индукционный нагреватель воды выполненный своими руками, основным критерием будет являться простота в схеме. В этом случае при ошибке сборки или проектирования можно быстро устранить недочеты.

Как сделать индукционный нагреватель своими руками — пошаговая инструкция

Изготавливается индукционная сварка или простейший нагреватель из микроволновки — нужно знать, какие работы в нем будут проводиться. Исходя из размера помещаемых в зону нагрева заготовок могут меняться габариты индуктора, мощность конденсатора и технические характеристики изолирующего трансформатора.

В статье разобран пример того, как сделать тестовую индукционную печь и понять принцип работы таких устройств. Увеличение габаритов, изменение мощности и схемы устройства требует дополнительных расчетов и предварительного проектирования.

Для сборки агрегата потребуется закупить все представленные на схеме элементы силовой электроники. Часть компонентов возможно найти в магазинах радиодеталей, часть — на алиэкспресс.

Соединение в общую цепь производится методом пайки или с помощью болтов плюс изолирующие материалы. Отдельные умельцы задействуют готовые элементы, демонтированные своими руками из микроволновки. Установка высокочастотного индукционного нагрева требует особого внимания к 3 элементам цепи и происходящим в них процессам. Разберем подробнее каждый.

Регулировка частоты

Диапазон рабочей частоты устройства составляет от 110 до 210 кГц. Поэтому самодельный экспериментальный индукционный нагреватель должен иметь узел регулировки частоты. В цепи управления регулировкой задействуется питающее напряжение — примерно 15 В. В качестве источника используется адаптер малой мощности в обычном или коммутируемом исполнении.

Возможно использовать в схеме устройство регулировки с Алиэкспресс.

Магнитный нагреватель выходными контактами соединяется с рабочей цепью катушки. В качестве промежуточного звена используется согласующий дроссель L1 и трансформатор. Конструкция дросселя реализована в виде 4 витков провода, сердечник имеет поперчное сечение 23 см. Изолирующий трансформатор сформирован на основе 12 витков двухжильного провода сечением 16 мм². Поперечный размер сердечника — 14 см.

Можно использовать изолирующий трансформатор производства Magnetics, Inc. Данная фирма, а также Adams Magnetics делают качественное оборудование, в частности ферритовые торроиды.

Мощность подобного индукционного нагревателя, собранного своими руками, примерно равна 1. 6 кВт.

Катушка индуктивности

Установка для индукционного нагрева в конструкции имеет катушку. В качестве намотки применяется проволока сечением 3.3 мм. В качестве основания используется медная трубка. В конструкции катушки можно использовать простейшее водяное охлаждение. Особенности конструкции:

• количество витков — 6;
• сечение — 24 мм;
• высота элемента — 23 мм.

В процессе работы схемы будет происходить существенный нагрев металла. Поэтому к качеству исполнения и выбранным материалам необходимо подходить особенно ответственно.

Полезная статья: Для чего применяется осциллятор

Модуль конденсатора

Резонансный конденсатор в примере выполнен в виде блока из нескольких емкостных элементов. Можно использовать одно устройство с емкостью 2.3 мкФ. В примере задействовано 23 единицы конденсаторов. Характеристики использованных элементов:

• емкость — 100 нФ;
• напряжение — 275 Вольт;
• материал корпуса — полипропилен МКП;
• класс Х2.

Данный вид конденсаторов не является целевым для создания подобных агрегатов. Индукционная сварка и нагревательные устройства чаще всего получают в схему ЭМИ фильтр. На практике же использованные емкостные элементы показали стабильную работу при условиях, когда частота составляла 160 кГЦ, выше не желательно.

Полезная статья: Сварочные соединения

Как сделать нагревательный элемент

Нагревательным элементом конструкции служит индуктор, то есть катушка. Поэтому для создания зоны нагрева внутри индуктора рассмотрим несколько случаев.

1. Установка индукционного нагрева для отопления. В этом случае внутри катушки будет размещаться медная или стальная трубка, имеющая герметичное присоединение для подачи теплоносителя. За счет быстрого нагрева от спирали подогреватель должен пропускать через себя большое количество теплоносителя. Циркуляционный насос для такой схемы является обязательным элементом. Объем охлаждающего контура зависит от мощности и размеров индуктора.
2. Индукционная сварка. Размер катушки и трубки, в которой будет происходить сварочный процесс зависит от технологической задачи.
3. Индукционная печь для нагрева, плавки металла своими руками. Камера нагрева должна соответствовать размеру помещаемых форм, заготовок.

Вне зависимости от назначения агрегата потребуется уделить особое внимание не только конструктиву. Обязательно предусматривается возможность отвода лишнего тепла и электрозащита токоведущих элементов.

Полезная статья: Все виды сварки

Видео — индукционная печь из сварочного инвертора

Индукционную печь своими руками можно собрать на основе сварочного аппарата, которым не придется пользоваться в основных целях. Для этого производится модернизация присоединительных разъемов с заменой пластиковых элементов корпуса на металлический.

За счет высокого нагрева и активной теплопередачи в конструкции индуктора используется медная трубка, соединение — пайка высокотемпературным припоем. Допускается использование обжимных фитингов.

В приведенном примере задействуется графитовый тигель — в нем плавятся цветные металлы. Для увеличения мощность может быть использован более мощный сварочный аппарат. Подробнее в видео — индукционная печь для плавки металла на основе инвертора Интерскол.

Для отвода излишнего тепла установлены тройники — горячий воздух из контура индуктора выходит наружу. Устраивать дополнительную защиту нагревательного элемента можно с учетом отвода излишков тепла без перегрева блока питания.

Полезная статья: Плазма в домашних условиях

Техника безопасности

Индукционная сварка и установка для ее производства является особо опасными механизмами. Электрическая схема прибора присоединяется к сети с переменным током, напряжение может нанести серьезный вред здоровью. Поэтому монтаж всех токоведущих элементов производится с учетом изолирования. Проверка сборочных работ производится с помощью потенциометра или мультиметра.

Части, подверженные нагреву — индуктор и присоединяемые к нему участки схемы, могут стать причиной ожогов, опасны в пожарном отношении. Индукционная сварка и нагрев металлов может производиться только под присмотром. Помещение, где работает индуктивный агрегат, оснащается огнетушителями. Расплавленный металл даже в тигеле требует осторожного обращения до момента остывания.

Электромагнитное поле высокой частоты своим воздействие может навредить электронике и носителям информации типа hdd. Электромагнитные помехи могут стать причиной нестабильной работы гаджетов и бытовой техники.

Для безопасности и защиты от перегрева питающей сети обязательно оснастить схему с индуктором для твч дифавтоматами по номинальному току потребления установки.

Полезная статья: Уроки сварки инвертором для начинающих видео

Сделанный своими руками или приобретенный индукционный нагреватель — очень полезный и практичный агрегат для производственных цехов и автосервисов.

К плюсам можно отнести:

1. Относительная экономичность в энергопотреблении. Коэффициент полезного действия — высокий.
2. Универсальность выполняемых действий. Если позволяет рабочая область, можно выполнять: закаливания, наплавление, сварку, термическое упрочнение и множество других операций с металлами. Может использоваться и как горн.
3. Направленый из индукционной печи поток энергии может проникать в заготовку на установленную глубину, если реализована хорошая схема управления устройством.
4. Индукционный ТВЧ нагрев повышает качество обработки, снижая брак в процессе производства.
5. Необходимо минимум времени от запуска устройства до начала работы с металлическими изделиями.
   
6. Индукционный водонагреватель является одним из эффективнейших средств для отопления помещений. Вместе с тепловым аккумулятором может работать в районах, где питание в сети в холодное время нестабильно.

К недостаткам устройств относятся:

1. Самодельный агрегат имеет небольшие зоны нагрева, плавление значительного объема металла затруднительно.
2. Высокая стоимость заводских индукционных нагревателей. Поэтому мастера решаются сделать собственными руками свой индукционный нагреватель.

Установки на ТВЧ, заводского исполнения и самодельные, являются эффективным и экономичным инструментом металлообработки. Равномерное нагревание способствует качественному выполнению работ. Надежность конструкции позволяет устанавливать ее в отопление с водяными контурами.

Индукционный нагреватель

электроника для дома

Принцип индукционного нагрева прост — работая, катушка излучает высокочастотное электромагнитное поле и металлический объект, расположенный в середине или вблизи катушки, нагревается.

 

Чем больше ток, тем больше электромагнитное поле излучаемое катушкой, тем быстрее нагревается металлический предмет. Добиться большого тока без особой нагрузки на источник питания можно если наш индуктор является частью колебательного контура, который работает на резонансной частоте. Только в этом случае ток возбуждения намного меньше, чем ток, текущий через катушку.

Рис. 1 Принципиальная схема индукционного нагревателя

Схема индукционного нагревателя представляет собой полумостового преобразователь на микросхеме IR2153. В данной сборке полумоста частота генерации задается цепочкой R2, R3, C4. Частота резонанса рабочего контура настраивается резистором R3, появление резонанса индицируется светодиодом HL2. Частота может регулироваться в диапазоне от 22 до 90 кГц.

Индукционный нагреватель питается от двухполупериодного выпрямителя VD, подключенного непосредственно от сети. Лампа мощностью 500-1000 Вт выполняет роль ограничителя тока и предохраняет схему вслучае неисправности, перегрузки или плохой настройки. Лампа действует как вариатор. Другой вариант схемы питания установки на рисунке 2

Рис. 2

Питание микросхемы может быть внешним (от источника 14-15В) или с конденсатора C2 через резистор 56 кОм 2Вт (стабилитрон есть в самой микросхеме).

Дроссель L1 выполнен на двух Ш-образных сердечниках 12×19 и имеет 14 витков провода диаметром 1мм, намотанных в 4 жилы. Регулировка зазора сердечника дает регулировку выходной мощности индукционного нагревателя.

Рабочая катушка (индуктор) изготовлена ​​из провода диаметром 2 мм. Катушка после длительной эксплуатации нагревается и начинает светится красным, поэтому лучше использовать медную трубку, а водяное охлаждение- это идеальный вариант. Катушка содержит 11 витков, её диаметр 23 мм, высота 30 мм. Т. к, в контуре с индуктором возникают токи порядка 100 А конденсатор, подключенный в параллель к нему, представляет собой составную емкость, состоящую из большого количества конденсаторов, соединенных параллельно. В данном случае используется 37 штук в параллель, общая емкость-8,6 мкФ. Резонансная частота 44 кГц.

 

 

Осторожно! Схема гальванически связана c сетью! Я рекомендую использовать трансформатор и потенциометр R3 с пластиковыми валов. Электромагнитное поле может быть вредным и может привести к повреждению электронных устройств и носителей информации. Схема вызывает значительное помехи. Неосторожное обращение может привести к поражению электрическим током, ожогу или пожару. Все, что вы делаете, вы делаете на свой страх и риск.

 

Как спроектировать схему индукционного нагревателя

В статье объясняется пошаговое руководство по созданию собственной базовой схемы индукционного нагревателя, которую можно также использовать в качестве индукционной варочной панели.

Базовая концепция индукционного нагревателя

Возможно, вы наткнулись в Интернете на множество схем индукционного нагревателя, сделанных своими руками, но, похоже, никто не раскрыл главный секрет создания идеальной и успешной конструкции индукционного нагревателя. Прежде чем узнать этот секрет, важно знать основную принцип работы индукционного нагревателя.

Индукционный нагреватель на самом деле является чрезвычайно «неэффективной» формой электрического трансформатора, и эта неэффективность становится его главным преимуществом.

Мы знаем, что в электрическом трансформаторе сердечник должен быть совместим с частотой наведения, а когда существует несовместимость между частотой и материалом сердечника в трансформаторе, это приводит к выделению тепла.

По существу, для трансформатора с железным сердечником требуется более низкий диапазон частот от 50 до 100 Гц, и по мере увеличения этой частоты сердечник может пропорционально нагреваться. Это означает, что увеличение частоты до гораздо более высокого уровня может превысить 100 кГц, что приведет к сильному выделению тепла внутри ядра.

Да, это именно то, что происходит с системой индукционного нагревателя, где варочная панель действует как сердцевина и поэтому состоит из железного материала. И индукционная катушка подвергается воздействию высокой частоты, в совокупности это приводит к генерированию пропорционально сильного количества тепла на сосуде. Поскольку частота оптимизирована на значительно высоком уровне, обеспечивается максимально возможный нагрев металла.

Теперь давайте продолжим и изучим важные аспекты, которые могут потребоваться для проектирования успешной и технически правильной схемы индукционного нагревателя. Следующие детали объяснят это:

Что вам понадобится

Две основные вещи, необходимые для сборки любой индукционной посуды:

1) Бифилярная катушка.

2) Схема генератора с регулируемой частотой

Я уже обсуждал несколько схем индукционного нагревателя на этом сайте, вы можете прочитать их ниже:

Схема солнечного индукционного нагревателя

Схема индукционного нагревателя с использованием IGBT

Простая схема индукционного нагревателя — Контур электрической плиты

Малый контур индукционного нагревателя для школьного проекта

Все вышеперечисленные ссылки имеют две общие черты, то есть у них есть рабочая катушка и каскад драйвера генератора.

Проектирование рабочей катушки

Для проектирования индукционной посуды рабочая катушка должна быть плоской по своей природе, поэтому она должна быть бифилярного типа с ее конфигурацией, как показано ниже:

Конструкция бифилярного типа катушки, показанная выше, может быть эффективно реализована для изготовления домашней индукционной посуды.

Для оптимального отклика и низкого тепловыделения внутри катушки убедитесь, что провод бифилярной катушки изготовлен из множества тонких медных жил, а не из одной сплошной проволоки.

Таким образом, это становится рабочей катушкой кухонной посуды, теперь концы этой катушки просто нужно интегрировать с согласующим конденсатором и совместимой сетью преобразователя частоты, как показано на следующем рисунке:

Список деталей

• 33 Ом 1/4 Вт 5% = 4 шт.
• Rt = Подлежит экспериментальному определению.
• 1 мкФ/25 В, электролитический = 2 шт.
• 100 мкФ/25 В, электролитический = 1 шт.
• Ct и C = определяются экспериментально.
• 1N4148 диоды = 4 шт.
• МОП-транзисторы IRF540 = 4 шт.
• IC IRS2453 = 1 шт.
• Рабочая катушка = как показано на схеме. С диаметром нужно будет поэкспериментировать.
• Индуктивность ограничения тока = Может быть от 1 мГн до 5 мГн. Опять же, это нужно будет поэкспериментировать.
• При экспериментировании с неизвестными компонентами обязательно используйте лампочку на 12 В, 50 Вт последовательно с линией питания постоянного тока, чтобы избежать случайного повреждения МОП-транзисторов.

Проектирование схемы резонансного драйвера серии H-Bridge

До сих пор информация должна была пролить свет на то, как сконфигурировать простую индукционную посуду или конструкцию индукционной варочной панели, однако наиболее важной частью конструкции является то, как резонировать сеть конденсаторов катушки (контур бака) в наиболее оптимальном диапазоне. так что схема работает на самом эффективном уровне.

Чтобы цепь катушки/конденсатора (LC-цепь) работала на уровне резонанса, необходимо, чтобы индуктивность катушки и емкость конденсатора были идеально согласованы.

Это может произойти только тогда, когда реактивное сопротивление обоих двойников одинаково, то есть реактивное сопротивление катушки (индуктора) и конденсатора примерно одинаково.

Как только это будет исправлено, вы можете ожидать, что контур резервуара будет работать на своей собственной частоте, а сеть LC достигнет точки резонанса. Это называется идеально настроенной LC-схемой.

На этом основные процедуры проектирования схемы индукционного нагревателя завершаются.

Вам может быть интересно узнать, что такое резонанс LC-цепи.?? И как это можно быстро рассчитать для доработки конкретной конструкции индукционного нагревателя? Мы всесторонне обсудим это в следующих разделах.

Вышеприведенные параграфы объяснили основные секреты разработки недорогой, но эффективной индукционной варочной панели в домашних условиях. В следующих описаниях мы увидим, как это может быть реализовано путем специального расчета ее важнейших параметров, таких как резонанс настроенной LC-цепи и правильный размер провода катушки для обеспечения оптимальной пропускной способности по току.

Что такое резонанс в LC-цепи индукционного нагревателя

Когда конденсатор в настроенной LC-цепи мгновенно заряжается, конденсатор пытается разрядиться и сбросить накопленный заряд на катушку, катушка принимает заряд и сохраняет заряд в магнитного поля. Но как только в процессе конденсатор разряжается, катушка вырабатывает почти эквивалентное количество заряда в виде магнитного поля и теперь пытается заставить его вернуться внутрь конденсатора, хотя и с противоположной полярностью.

Изображение предоставлено: 

Википедия

Конденсатор снова вынужден заряжаться, но на этот раз в противоположном направлении, и как только он полностью заряжен, он снова пытается разрядиться через катушку, что приводит к обратное и обратное распределение заряда в виде колебательного тока по сети LC.

Частота этого колебательного тока становится резонансной частотой настроенного LC-контура.

Однако из-за собственных потерь вышеуказанные колебания со временем затухают, а частота, заряд через какое-то время заканчиваются.

Но если частоту поддерживать через внешний частотный вход, настроенный на тот же уровень резонанса, то это может обеспечить постоянный эффект резонанса, индуцируемый в LC-цепи.

При резонансной частоте можно ожидать, что амплитуда напряжения, колеблющегося в LC-контуре, будет на максимальном уровне, что приведет к наиболее эффективной индукции.

Следовательно, мы можем предположить, что для реализации идеального резонанса в LC-цепи для конструкции индукционного нагревателя нам необходимо обеспечить следующие важные параметры:

1) Настроенный LC-контур

2) И согласованная частота для поддержания резонанса LC-контура.

Это можно рассчитать по следующей простой формуле:

F = 1 ÷ 2π x √LC 

, где L в Генри, а C в Фараде

Если вы не хотите идти Из-за проблем с расчетом резонанса катушки LC бака по формуле гораздо более простым вариантом может быть использование следующего программного обеспечения:

LC Калькулятор резонансной частоты

Вы также можете построить этот измеритель угла наклона сетки для определения и установки резонансной частоты.

Как только резонансная частота определена, пришло время настроить полномостовую ИС на эту резонансную частоту, соответствующим образом выбрав компоненты синхронизации Rt и Ct. Это можно сделать методом проб и ошибок путем практических измерений или по следующей формуле:

Для расчета значений Rt/Ct можно использовать следующую формулу:

f = 1/1,453 x Rt x Ct, где Rt в омах, а Ct в фарадах.

Использование последовательного резонанса

Концепция индукционного нагревателя, обсуждаемая в этом посте, использует последовательный резонансный контур.

Когда используется последовательный резонансный LC-контур, у нас есть катушка индуктивности (L) и конденсатор (C), соединенные последовательно, как показано на следующей схеме.

Общее напряжение В , приложенное к цепочке LC, будет представлять собой сумму напряжения на катушке индуктивности L и напряжения на конденсаторе C. Ток, протекающий через систему, будет равен току, протекающему через L и компоненты С.

V = VL + VC

I = IL = IC

Частота приложенного напряжения влияет на реактивные сопротивления катушки индуктивности и конденсатора. Когда частота увеличивается от минимального значения до более высокого значения, индуктивное сопротивление XL катушки индуктивности будет пропорционально увеличиваться, но XC, которое является емкостным сопротивлением, будет уменьшаться.

Однако при увеличении частоты будет конкретный случай или порог, когда величины индуктивного реактивного сопротивления и емкостного реактивного сопротивления будут равны. Этот экземпляр будет резонансной точкой серии LC, а частота может быть установлена ​​как резонансная частота.

Следовательно, в последовательном резонансном контуре резонанс будет иметь место, когда

XL = XC

или ωL = 1 / ωC

, где ω = угловая частота.

Оценка значения ω дает нам:

ω = ωo = 1 / √ LC, что определяется как резонансная угловая частота.

Подставив это в предыдущее уравнение, а также переведя угловую частоту (в радианах в секунду) в частоту (Гц), мы окончательно получим:

fo = ωo / 2π = 1 / 2π√ LC

fo = 1 / 2π√ LC

Расчет сечения провода для рабочей катушки индукционного нагревателя схема драйвера, пришло время рассчитать и зафиксировать пропускную способность по току рабочей катушки и конденсатора.

Поскольку ток, связанный с конструкцией индукционного нагревателя, может быть значительно большим, этот параметр нельзя игнорировать, и его необходимо правильно назначить LC-цепи.

Использование формул для расчета размеров проводов для индукционных проводов может быть немного сложным, особенно для новичков, и именно поэтому на этом сайте включено специальное программное обеспечение, которое любой заинтересованный любитель может использовать для измерения размеров . провод нужного размера для контура индукционной плиты.

Индукционный нагрев III. с IGBT

Индукционный нагрев III. с БТИЗ

Принцип индукционного нагрева прост. Катушка генерирует высокочастотное магнитное поле и металлический предмет в середине катушка индуцирует вихревые токи, которые ее нагревают. Параллельно с катушкой подключена резонансная емкость для ее компенсации. индуктивный характер. Резонансный контур (катушка-конденсатор) должен работать на своей резонансной частоте. Ток возбуждения намного меньше больше силы тока, протекающего через катушку. Схема работает как «двойной полумост» с четырьмя IGBT STGW30NC60W, управляемыми с помощью схема IR2153. Двойной полумост способен обеспечить ту же мощность, что и полный мост, но драйвер затвора проще. Большой двойной диод STTh300L06TV1 (2x 120A) работает как встречно-параллельные диоды. Диодов гораздо меньшего размера (30А) будет достаточно. Если вы используете IGBT со встроенным диоды (например, STGW30NC60WD), их можно не использовать. Рабочая частота настраивается в резонанс с помощью потенциометра. На резонанс указывает максимальная яркость светодиода. Конечно, вы можете создать более сложный драйвер. Лучше всего было бы использовать автоматическую настройку, что конечно в профессиональных обогревателях, но схема потеряет свою привлекательную простоту. Частоту можно регулировать в диапазоне около от 110 до 210 кГц. Для схемы управления требуется вспомогательное напряжение 14-15В от небольшого адаптера (может быть как переключаемого, так и обычного).

Выход подключен к рабочей цепи через согласующий дроссель L1 и разделительный трансформатор. Оба они в воздушном исполнении. Дроссель на 4 витка диаметром 23см, разделительный трансформатор состоит из 12 витков двухжильного кабеля диаметром 14 см (см. фото ниже). Выходная мощность сейчас составляет около 1600 Вт и все еще там. есть возможности для улучшения.
Рабочая катушка изготовлена ​​из проволоки диаметром 3,3 мм. Лучше бы медную трубку, которую можно подключить к водяному охлаждению. Катушка имеет 6 витков, диаметр 24 мм и высота 23 мм. Катушка после длительной работы нагревается. Резонансный конденсатор изготовлен из 23 шт. малогабаритных конденсаторов общей емкостью 2u3. В конструкции можно использовать конденсаторы 100нФ (~275В MKP полипропиленовые и класс Х2). Они не предназначены для таких целей, но могут быть использованы. Резонансная частота 160 кГц. Рекомендуется использовать фильтр электромагнитных помех. Вариак можно заменить плавным пуском. я рекомендую использовать ограничитель тока, включенный последовательно с сетью (например, обогреватели, галогенные лампы, около 1кВт) при первом включении.