Індукційні нагрівачі своїми руками – як зробити? Проста схема та інструкція

Індукційні нагрівачі працюють за принципом “отримання струму з магнетизму”. У спеціальній котушці генерується змінне магнітне поле високої потужності, яке породжує вихрові електричні струми в замкнутому провіднику.

Замкнутим провідником в індукційних плитах є металевий посуд, яка розігрівається вихровими електричними струмами. Загалом, принцип роботи таких приладів не складний, і при наявності невеликих пізнань у фізиці і електриці, зібрати індукційний нагрівач своїми руками не складе великих труднощів.

Самостійно можуть бути виготовлені такі прилади:

  1. прилади для нагріву теплоносія в котлі опалення.
  2. Міні-печі для плавки металів.
  3. плити для приготування їжі.

Індукційна плита своїми руками, повинна бути виготовлена ​​з дотриманням всіх норм і правил для експлуатації даних приладів. Якщо за межі корпусу в бічних напрямках буде виділятися небезпечне для людини електромагнітне випромінювання, то використовувати такий прилад категорично забороняється.

Крім цього велика складність при конструюванні плити полягає в підборі матеріалу для підстави вручений поверхні, яке має відповідати таким вимогам:

  1. Ідеально проводити електромагнітне випромінювання.
  2. Чи не бути струмопровідних матеріалом.
  3. Витримувати високу температурне навантаження.

У побутових виручених індукційних поверхнях використовується дорога кераміка, при виготовленні в домашніх умовах індукційного плити, знайти гідну альтернативу такому матеріалу – досить складно. Тому, для початку слід сконструювати що-небудь простіше, наприклад, індукційну піч для гарту металів.

Інструкція по виготовленню

креслення

Для виготовлення печі знадобляться наступні матеріали та інструменти:

  • паяльник;
  • припій;
  • текстолитовая плата.
  • міні дриль.
  • радіоелементи.
  • термопаста.
  • хімічні реагенти для травлення плати.

Додаткові матеріали та їх особливості:

  1. Для виготовлення котушки, яка буде випромінювати необхідне для нагрівання змінне магнітне поле, необхідно приготувати відрізок мідної трубки діаметром 8 мм, і довжиною 800 мм.
  2. Потужні силові транзистори є найдорожчою частиною саморобної індукційної установки. Для монтажу схеми частотного генератора необхідно приготувати 2 таких елемента. Для цих цілей підійдуть транзистори марок: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. При виготовленні схеми використовуються 2 однакових з перерахованих польових транзисторів.
  3. Для виготовлення колебательно контуру знадобляться керамічні конденсатори ємністю 0,1 mF і робочою напругою 1600 В. Для того, щоб в котушці утворився змінний струм високої потужності, потрібно 7 таких конденсаторів.
  4. При роботі такого індукційного приладу, польові транзистори будуть сильно розігріватися і якщо до них не будуть приєднані радіатори з алюмінієвого сплаву, то вже через кілька секунд роботи на максимальній потужності, дані елементи вийдуть з ладу. Ставити транзистори на тепловідвід слід через тонкий шар термопасти, інакше ефективність такого охолодження буде мінімальна.
  5. діоди, які використовуються в індукційному нагрівачі, обов’язково повинні бути ультрашвидкий дії. Найбільш придатними для даної схеми, діоди: MUR-460; UF-4007; HER – 307.
  6. Резистори, які використовуються в схемі 3: 10 кОм потужністю 0,25 Вт – 2 шт. і 440 Ом потужністю – 2 Вт. Стабілітрони: 2 шт. з робочою напругою 15 В. Потужність стабилитронов повинна становити не менше 2 Вт. Дросель для під’єднання до силових висновків котушки використовується з індукцією.
  7. Для харчування всього пристрою знадобиться блок живлення потужністю до 500. Вт. і напругою 12 – 40 В. Живити даний пристрій можна від автомобільного акумулятора, але отримати найвищі свідчення потужності при такій напрузі не вийде.

Сам процес виготовлення електронного генератора і котушки займає небагато часу і здійснюється в такій послідовності:

  1. З мідної труби робиться спіраль діаметром 4 см. Для виготовлення спіралі слід мідну трубку накрутити на стрижень з рівною поверхнею діаметром 4 см. Спіраль повинна мати 7 витків, які не повинні стикатися. На 2 кінця трубки припаиваются кріпильні кільця для підключення до радіаторів транзистора.
  2. Друкована плата виготовляється за схемою. Якщо є можливість поставити поліпропіленові конденсатори, то завдяки тому, що такі елементи мають мінімальними втратами і стійкою роботою при великих амплітудах коливання напруги, пристрій буде працювати набагато стабільніше. Конденсатори в схемі встановлюються паралельно утворюючи з мідною котушкою коливальний контур.
  3. нагрівання металу відбувається всередині котушки, після того як схема буде підключена до блоку живлення або акумулятора. При нагріванні металу необхідно стежити за тим, щоб не було короткого замикання обмоток пружини. Якщо торкнутися нагрівається металом 2 витка котушки одночасно, то транзистори виходять з ладу моментально.

нюанси

  1. При проведенні дослідів по нагріванню і загартуванню металів, всередині індукційної спіралі температура може бути значною і становить 100 градусів Цельсія. Цей теплонагревательного ефект можна використовувати для нагріву води для побутових потреб або для опалення будинку.
  2. Схема нагрівача розглянутого вище (малюнок 3), при максимальному навантаженні здатна забезпечити випромінювання магнітної енергії всередині котушки рівне 500 Вт. Такої потужності недостатньо для нагріву великого обсягу води, а спорудження індукційної котушки високої потужності зажадає виготовлення схеми, в якій необхідно буде використовувати дуже дорогі радіоелементи.
  3. Бюджетним рішенням організації індукційного нагріву рідини, є використання декількох пристроїв описаних вище, розташованих послідовно. При цьому, спіралі повинні знаходитися на одній лінії і не мати загального металевого провідника.
  4. Як теплообмінника використовується труба з нержавіючої сталі діаметром 20 мм. На трубу «нанизуються» кілька індукційних спіралей, таким чином, щоб теплообмінник виявився в середині спіралі і не стикався з її витками. При одночасному включенні 4 таких пристроїв, потужність нагріву буде складати близько 2 Квт, що вже досить для проточного нагріву рідини при невеликій циркуляції води, до значень дозволяють використовувати дану конструкцію в постачанні теплою водою невеликого будинку.
  5. Якщо з’єднати такий нагрівальний елемент з добре ізольованим баком, який буде розташований вище нагрівача, то в результаті вийде бойлерна система, в якій нагрів рідини буде здійснюватися всередині нержавіючої труби, нагріта вода підніматиметься вгору, а її місце буде займати більш холодна рідина.
  6. Якщо площа будинку значна, то кількість індукційних спіралей може бути збільшено до 10 штук.
  7. Потужність такого котла можна легко регулювати шляхом відключення або включення спіралей. Чим більше одночасно включених секцій, тим більше буде потужність працює таким чином опалювального пристрою.
  8. Для харчування такого модуля знадобиться потужний блок живлення. Якщо є в наявності інверторний зварювальний апарат постійного струму, то з нього можна виготовити перетворювач напруги необхідної потужності.
  9. Завдяки тому, що система працює на постійному електричному струмі, який не перевищує 40 В, експлуатація такого пристрою відносно безпечна, головне забезпечити в схемі живлення генератора блок запобіжників, які в разі короткого замикання знеструмлять систему, там самим виключивши можливість виникнення пожежі.
  10. Можна таким чином організувати “безкоштовне” опалення будинку, за умови установки для харчування індукційних пристроїв акумуляторних батарей, зарядка яких буде здійснюватися за рахунок енергії сонця і вітру.
  11. Користуйтесь акумулятором об’єднати в секції по 2 шт., Підключені послідовно. В результаті, напруга живлення при такому підключенні буде не менше 24 В., що забезпечить роботу котла на високій потужності. Крім цього, послідовне підключення дозволить знизити силу струму в ланцюзі і збільшити термін експлуатації акумуляторів.

Бліц-поради

  1. Експлуатація саморобних пристроїв індукційного нагріву, не завжди дозволяє виключити поширення шкідливого для людини електромагнітного випромінювання, тому індукційний котел слід встановлювати в нежитловому приміщенні і екранувати оцинкованої сталлю.
  2. Обов’язково при роботі з електрикою слід дотримуватися правил техніки безопасності, особливо це стосується мереж змінного струму напругою 220 В.
  3. В якості експерименту можна виготовити варильну поверхню для приготування їжі за схемою зазначеної в статті, але експлуатувати даний прилад постійно не рекомендується через недосконалість самостійного виготовлення екранування даного пристрою, через це можливий вплив на організм людини шкідливого електромагнітного випромінювання, здатного негативно позначитися на здоров’ї.
Ссылка на основную публикацию