Výroba indukční pece vlastníma rukama

Indukční pec se často používá v metalurgii, takže tento termín znají lidé, kteří se zabývají různými procesy tavení kovů. Zařízení umožňuje přeměnit elektřinu generovanou magnetickým polem na teplo.

Tato zařízení se prodávají v obchodech za poměrně vysokou cenu, ale pokud máte minimální dovednosti v používání pájky a umíte číst elektronické obvody, můžete se pokusit vyrobit indukční vařič vlastníma rukama.

Domácí zařízení pravděpodobně nebude vhodné pro složité úkoly, ale zvládne základní funkce. Toto zařízení může být postaveno na bázi pracovního svařovacího invertoru z tranzistorů nebo s použitím lamp. Vzhledem k vysoké účinnosti je v tomto ohledu nejúčinnější trubková jednotka.

Princip činnosti

Takovým pecním zařízením je elektrický transformátor se sekundárním zkratovým vinutím. Princip činnosti indukční pece je následující:

  • K výrobě střídavého proudu v induktoru se používá alternátor;
  • Cívka s kondenzátorem vytváří oscilační obvod a je naladěna na pracovní frekvenci;
  • V případě použití oscilátoru je kondenzátor z obvodu zařízení vyloučen a v tomto případě používáme vlastní kapacitní rezervu induktoru;
  • magnetické pole generované induktorem může existovat ve volném prostoru nebo může být uzavřeno pomocí samostatného feromagnetického jádra;
  • magnetické pole působí na kovový polotovar nebo náboj v induktoru a vytváří magnetický tok;
  • podle Maxwellových rovnic indukuje v obrobku sekundární proud;
  • s pevným a masivním magnetickým tokem, dochází ke zkratu generovaného proudu v polotovaru a ke vzniku Foucaultova proudu nebo vířivého proudu;
  • Při generování tohoto proudu začne platit Jouleův-Lenzův zákon a energie vytvořená induktorem a magnetickým polem zahřívá kovový obrobek nebo náboj.

Navzdory vícestupňovému provozu může zařízení indukční pece poskytovat až 100% účinnost ve vakuu nebo na vzduchu. Pokud je prostředí propustné, bude stoupat; v případě neideálního dielektrického prostředí bude klesat.

Vybavení chladicího systému

Průmyslové jednotky na tavení kovů jsou vybaveny speciálními chladicími systémy používajícími nemrznoucí směs nebo vodu. U podomácku vyrobených HFI pecí jsou nutné další náklady na vybavení těchto důležitých zařízení, což může vážně ovlivnit náklady. Proto je lepší vybavit domácí jednotku levnějším systémem, který se skládá z ventilátorů.Užitečné vědět: Typy nemrznoucích směsí. Chlazení vzduchem pomocí těchto zařízení je možné, pokud jsou umístěna ve větší vzdálenosti od ohřívače. V opačném případě by kovové vinutí a součásti ventilátoru mohly sloužit jako smyčka pro zkrat vířivých proudů, což by výrazně snížilo účinnost zařízení.

Žárovka a elektronické obvody mají také tendenci se aktivně zahřívat, když je jednotka v provozu. Chladiče se obvykle používají k chlazení.

Indukční ohřívač vlastníma rukama

Indukční ohřívač je nepostradatelnou pomůckou pro kováře, soustružníky, zámečníky a kutily. S jeho pomocí můžete vždy snadno a rychle ohřívat a dokonce tavit kov, nepotřebujete drahé nosiče tepla, jako je uhlí a plyn, stačí k zařízení připojit elektřinu. Kov se zahřívá bezkontaktním ohřevem vysokofrekvenčními proudy, vědecky řečeno radiofrekvenčními vlnami. Zařízení se široce používá k tepelnému zpracování, kalení a ohýbání dílů, bezkontaktnímu tavení, pájení a svařování. V klenotnickém průmyslu pro tepelné zpracování malých dílů. Používá se v lékařství k dezinfekci lékařských nástrojů. Zámečníci nahřívají zrezivělé matice v autoservisu. Induktor se používá také v indukčních kotlích pro vytápění domácností.

READ  Parní koš pro multifunkční vařič Redmond

Na tomto obrázku je znázorněno funkční schéma indukčního ohřívače, který si můžete snadno vyrobit sami.

Schéma indukčního ohřívače

Zařízení se skládá z vysokofrekvenčního oscilátoru, který je sestaven ze dvou výkonných tranzistorů s polem účinku. Provozní napětí generátoru závisí na výkonu instalovaných tranzistorů. S tranzistory IRFP250 můžete zařízení napájet napětím 12 V až 30 V. A pokud nainstalujete tranzistory IRFP260, pak lze napájecí napětí zvýšit z 12 na 60 voltů.

Výkon induktoru se výrazně zvýší a teplota kovu stoupne nad 1000 stupňů, což umožní tavení kovů. Během provozu se tranzistory velmi zahřívají, proto musí být namontovány na velkých chladičích a musí být použit výkonný ventilátor. Příkon induktoru naprázdno je 10 A, ale v provozním stavu potřebuje alespoň 15 A.

Tento obrázek ukazuje desku s plošnými spoji pro indukční ohřívač.

Budete také potřebovat 10K rezistory R1, R2 pro 0.25W. Rezistory R3, R4 s odporem 470 ohmů, ne menším než 2 watty. D1, D2 ultrarychlé diody UF4007 nebo podobné pro maximální proud až 1A. Stabilitrony VD1, VD2 s minimálním výkonem 5 W a stabilizačním napětím 12 V, například 1N5349 nebo jiné. Žluté tlumivky L1, L2 s bílým pruhem o rozměrech 27x14x11 mm byly převzaty z počítačových napájecích zdrojů. Na každé tlumivce musí být navinuto 25 závitů měděného drátu o průměru 1 mm, nejlépe v lakové izolaci, pokud nemůžete najít jednožilový drát v polyvinylchloridové izolaci, rychlost to příliš neovlivní.

Kondenzátory C1-C16 s kovovou fólií 0.33 uF 630V, zapojené paralelně v řadách 4×4, blok má celkem šestnáct kusů. Při nižším napětí je nepoužívejte, byly by příliš horké. Pro dobré chlazení proudem vzduchu ponechte mezi kondenzátory malou vzdálenost.

Rozhodl jsem se použít silikonový tmel na sytiče, abych zabránil jejich zadírání.

Důležitou součástí ohřívače je induktor vyrobený z měděné trubky o průměru 6 mm a délce 1 metr. Můžete si ji koupit v každém obchodě s auty, jako je „Gazovschik“ a tam, kde prodávají plynové válce pro automobily. Měděnou trubku navineme na polypropylenovou trubku o vnějším průměru 40 mm, která se používá v plastovém topení. Uděláme pět smyček, vzdálenost mezi horním okrajem první smyčky a dolním okrajem páté smyčky by měla být 40 mm. Konce trubky ohněte podle obrázku a připevněte je k radiátorům dvěma drátěnými svorkami o průměru 16 mm².

Cívka se během používání velmi zahřívá, což může poškodit měděnou trubku, proto je nutné ji chladit. Na konce měděné trubky jsem nasadil silikonové hadičky a připojil čerpadlo ostřikovačů automobilu. Čerpadlo z VAZ 2114 a silikonové hadičky, které jsem koupil v autoservisu. Běžný vodní chladicí systém se získá.

K chlazení chladičů a kondenzátoru použijte výkonný ventilátor z procesoru. Pro napájení 12 V je tento chladicí systém dostačující. Pokud chcete zvýšit napětí z 12 na 60 V, abyste získali maximální výkon indukčního topení, dejte silnější chladič a výkonnější ventilátor, například z topení kabiny VAZ 2107. Je žádoucí zhotovit kovovou clonu chránící vyhřívanou část a měděnou cívku před prouděním studeného vzduchu vyfukovaného ventilátorem.

Protože indukční ohřívač odebírá velký proud, přibližně 20 A, musí být všechny dráhy na desce plošných spojů zesíleny měděným drátem připájeným nahoře.

READ  Indukční varná deska vydává během provozu hluk

Funkce

Pokud vytvoříte indukční pec vlastníma rukama, jejíž princip fungování a sestavení je prostudován a proveden podle příslušného schématu, měli byste vědět, že rychlost tavení může být v tomto případě ovlivněna jedním nebo více níže uvedenými faktory:

Pokud se chystáte vytvořit vlastní indukční vařič, při použití lamp nezapomeňte, že jejich výkon by měl být rozložen tak, aby stačily čtyři kusy. Pomocí usměrňovače je možné mít obvod s napětím přibližně 220 V.

Schéma elektrického zapojení

Zde je neobvyklé schéma generátoru indukčního ohřívače a pod ním je mírně upravená verze, podle které byla sestavena konstrukce mini HFI jednotky. Stačí si koupit následující tranzistory. můžete použít BUZ11, IRFP240, IRFP250 nebo IRFP460. Kondenzátory jsou specializované vysokonapěťové kondenzátory a budou napájeny z autobaterie o kapacitě 70 Ah. mnohem lépe udrží proud.

Projekt byl překvapivě úspěšný. všechno fungovalo, i když to bylo uděláno ručně za hodinu. Zvláště pěkné, že nežádá o 220 V sítě. autobaterie dávají možnost napájet ji i v terénu (mimochodem, může být z toho mikrovlnná trouba výlet?). Mohl bych experimentovat s myšlenkou snížit napájecí napětí na 4-8 V DC jako z lithiové baterie (pro miniaturizaci) při zachování dobré účinnosti ohřevu. Tavit těžké kovy samozřejmě nelze, ale na drobné práce to stačí.

Použitý proud je 11 A, ale po zahřátí klesne na přibližně 7 A, protože odpor kovu se při zahřátí výrazně zvýší. A nezapomeňte použít silné vodiče, které vydrží více než 10 A proudu, jinak budou vodiče během provozu horké.

Konstrukce a parametry indukčních pecí

Odvody vzduchu

Jednou z variant výroby indukční pece vlastníma rukama je kanálová pec.

Pro jeho výrobu můžete použít běžný svařovací transformátor pracující na frekvenci 50 Hz.

V tomto případě musí být sekundární vinutí transformátoru nahrazeno kruhovým kelímkem.

Taková pec dokáže roztavit až 300-400 g neželezných kovů a spotřebuje 2-3 kW energie. Taková pec má vysokou účinnost a umožňuje tavit vysoce kvalitní kovy.

Hlavním problémem při vlastní výrobě indukční pece kanálového typu je získání vhodného kelímku.

Kelímek musí být vyroben z dielektrických materiálů s vysokou pevností. Jako například elektrofanor. Tento materiál však není snadné sehnat a ještě obtížnější je zpracovat ho doma.

Ve tvaru trojúhelníku

Nejdůležitějšími prvky indukční pece jsou

vyrobit, indukční, vařič, vlastníma

Jako induktor pro kelímkové pece do 3 kW lze použít měděnou trubku nebo drát o průměru 10 mm nebo měděnou přípojnici o průřezu 10 mm². Průměr induktoru může být přibližně 100 mm. Počet vinutí je 8 až 10.

Existuje mnoho variant induktoru. Může být například ve tvaru osmičky, trojlístku nebo jiného tvaru.

Cívka je obvykle během provozu velmi horká. Průmyslové konstrukce používají vodní chlazení induktoru.

Tuto metodu je obtížné používat doma, ale induktor může správně fungovat 20-30 minut, což je pro domácí práci dostačující.

Takový způsob provozu induktoru však způsobuje vznik usazenin na jeho povrchu, což výrazně snižuje účinnost pece. Čas od času je tedy nutné vyměnit induktor za nový. Někteří odborníci doporučují zakrýt induktor tepelně odolným materiálem, aby byl chráněn před přehřátím.

Dalším důležitým prvkem indukční pece je alternátor. Existuje několik typů generátorů, které je třeba zvážit:

READ  Jak správně umístit krb v místnosti

Nejjednodušší alternátor pro napájení induktoru je samobuzený alternátor s jedním tranzistorem typu KT825, dvěma rezistory a cívkou zpětné vazby. Takový generátor může produkovat až 300 W výkonu a výkon generátoru se nastavuje změnou stejnosměrného napětí napájecího zdroje. Napájecí zdroj musí být schopen produkovat proud až 25 A.

Tyristorový generátor pro tyglíkovou pec, který nabízíme, zahrnuje tyristor typu T122-10-12, dynamo KN102E, některé diody a pulzní transformátor. Tyristor pracuje v pulzním režimu.

Naše analýza obvodu ukázala, že při frekvencích blízkých 120 MHz dochází k poměrně silným parazitním vibracím.

vyrobit, indukční, vařič, vlastníma

Vlastní indukční pec

Tyto ultravysokofrekvenční emise mohou mít negativní vliv na lidské zdraví. Podle ruských bezpečnostních předpisů je povoleno pracovat s vysokofrekvenčními vibracemi o hustotě elektromagnetické energie max. 1-30 mW/m². Pro tento generátor bylo vypočteno, že toto záření dosahuje 1,5 W/m² ve vzdálenosti 2,5 m od zdroje. Tato hodnota není přijatelná.

Obvod generátoru MOSFET obsahuje čtyři MOSFETy IRF520 a IRFP450 a jedná se o push-pull oscilátor s odděleným buzením a induktorem v můstkovém zapojení. Jako referenční oscilátor se používá čip typu IR2153. Tranzistory vyžadují chladič o ploše alespoň 400 cm² a foukání vzduchu. Tento generátor může dodávat výkon až 1 kW a může měnit frekvenci od 10 kHz do 10 MHz. Pece s tímto typem generátoru tak mohou být provozovány buď v režimu tavení, nebo pro povrchový ohřev.

Vařič vydrží na jedno nabití hořet 10 až 20 hodin. Při výrobě dlouho hořícího sporáku vlastníma rukama je nutné vzít v úvahu zvláštnosti konstrukce, aby produkoval maximální teplo při minimální spotřebě energie. Informace o správném sestavení sporáku najdete na našich webových stránkách.

Možná vás zajímají plynové ohřívače pro garáže. Co by mělo být zajištěno teplo a bezpečnost, přečtěte si v tomto materiálu.

Indukční pec vlastníma rukama: princip činnosti, konstrukce a parametry, použití pro vytápění

Indukční pec lze použít k tavení malých množství kovů, k separaci a rafinaci drahých kovů nebo k zahřívání kovových výrobků za účelem jejich kalení nebo popouštění.

Jsou vhodné i pro použití jako domácí topení. Indukční pece jsou komerčně dostupné, ale je zajímavější a levnější si je vyrobit sám.

Bezpečnostní opatření při používání spotřebiče

Při práci s přístrojem je třeba dodržovat následující pravidla:

  • Některé části spotřebiče a tavící se kov jsou vystaveny vysokým teplotám a hrozí nebezpečí popálení;
  • Při používání vařiče s lampou dbejte na to, aby byl umístěn v uzavřeném boxu, jinak hrozí vysoké riziko úrazu elektrickým proudem;
  • Před zahájením provozu spotřebiče odstraňte z pracovního prostoru všechny kovové části a složitá elektronická zařízení. Přístroj nepoužívejte, pokud máte kardiostimulátor.

Indukční tavicí pec lze použít k pocínování a tvarování kovových dílů.

Domácí jednotku lze snadno přizpůsobit konkrétním podmínkám změnou některých nastavení. Pokud se při sestavování zařízení budete řídit výše uvedenými schématy a dodržovat základní bezpečnostní pravidla, bude vlastnoručně vyrobené zařízení prakticky stejně dobré jako komerčně dostupný domácí spotřebič.

How to make induction stove. Great idea needed in your home


| Denial of responsibility | Contacts |RSS