Схема индукционного нагревателя. Как выполнить простой индукционный нагреватель собственными руками
Индукционный нагреватель – это высокая стадия эволюции электрических приборов. Благодаря данному устройству можно сильно экономить энергопотребление. Тепловой генератор, эксплуатируемый в этом приборе, абсолютно не вреден, во время работы не выделяет копоти. К примеру, по эффективности изменения электроэнергии в тепловую котёл отопления (схема индукционного нагревателя приведена ниже) уступает лишь ИК обогревателю. Но по сравнению от ИК-приборов, которые реализовываются лишь в специальных магазинах, электромеханические нагреватели возможно не только приобрести, но и собрать собственными руками.
Эти приспособления бывают двух и больше уровней трудности и назначения, к примеру, для воды и металла. Их устройства, разумеется, выделяются, однако рабочий принцип похожий. На фото опубликовано ниже запечатлена схема индукционного нагревателя металла, по ней очень просто собрать этот прибор.
Итак, в данной публикации мы будем рассматривать процесс сборки индукционного нагревателя из средств находящихся под рукой, которые можно отыскать в «закромах» любого домашнего умельца.
Как не прекращает работу индукционный нагреватель, изготовленный собственными руками?
Рабочий принцип самодельного нагревателя не отличается ничем от фабричного прибора. Другими словами тепловой носитель двигается в сердечнике, нагреваясь от его стенок или содержимого. Он разогревается благодаря вихревым токам, генерируемым обмоткой.
Главное: полимерные сердечники набивают рубленой проволокой!
Со своей стороны, обмотка наматывается на тело сердечника и замыкается на источник тока высокой частоты. Конкретно такая энергия способна сгенерировать переменое электромагнитное поле – причину возникновения вихревых токов в неподвижном сердечнике (или его наполнителе).
Схема индукционного нагревателя воды, предоставленная ниже, активно применяется в котлах отопления.
В роли источника высокочастотного электрического тока как правило выступает традиционный инверторный сварочный аппарат или более непростая система на основе блока питания и частотного преобразователя.
Следует сказать, что при комплексном подходе к выбору источника и появлению обмотки можно сделать на самом деле хороший прибор, который станет работать даже лучше фабричного аналога. К слову, в его комплекте обязательно есть инструкция и схема индукционного нагревателя.
Собственными руками собираем индукционный прибор: основные детали
Для сбора подобного нагревателя потребуются:
- преобразователь напряжения сварочный;
- генерирующий сварочный ток силой не меньше 15 ампер, с высокочастотным типом и с плавной регулировкой.
Конкретно данный прибор будет источником переменного электротока высокой частоты, питающего индуктор.
После чего нужно взять медную проволоку. Накрутить ее пружиной на корпус сердечника. Данное устройство будет делать роль индуктора. Крайне важно контакты проволки объединить с клеммами преобразователя напряжения, избегая спаек и скруток. Если из этого исходить, отрезок этого материала, используемый для создания сердечника, обязан иметь необходимую длину. Кол-во витков в большинстве случаев равно 50, а диаметр проволки, в основном, равён 3 мм. Схема индукционного нагревателя демонстрирует очередность соединения отдельных составляющих.
Делаем сердечник
В роли сердечника выступает обыкновенная полипропиленовая труба, сделанная из полиэтилена сшитого типа или полипропилена. Эти сорта пластмасс могут выдержать максимально большую температуру. Пропускной диаметр трубы-сердечника должен равняться 50 мм, а стенки имеют толщину не может быть меньше 2,5-3 мм. Тогда данную деталь можно применять в роли калибра, на который навивают медную проволоку, формируя индуктор.
Примерная схема индукционного нагревателя отображена на данной картинке.
Элементом нагрева котла такого типа будет наполнитель полимерного сердечника – рубленые отрезки нержавеющей проволки диаметром 7 мм. Причем длина их не может быть менее 5 см.
Сборка устройства на примере отопительного индукционного котла
Сам процесс сборки всех данных элементов в единую систему выглядит так:
- Сначала берете отрезок полипропиленовой трубы, фиксируете его и наматываете сверху грядущего сердечника 50 витков 3-миллиметровой проволоки из меди.
- Дальше обрезаете торцы сердечника, оставляя по 7-10 см от края проволки на расширения.
Главное: Схема индукционного нагревателя собственными руками делается поэтапно, очередность которых нарушать нельзя ни в коем случае. Чтобы избежать ошибок нужно точно следовать инструкции.
- На другом шаге монтируете на нижнем отводе уголок. Причем боковое ответвление этого фитинга будет использовано в роли отрезка трубы для обратки разводки системы. Причем на сгоне необходимо установить вентиль шарового типа, перекрыв который можно разобрать сердечник без слива носителя тепла.
- После того как произошла установка нижнего фитинга заполняете сердечник рубленой проволокой, пытаясь положить ее очень плотно. Потому что в роли водогрея выступает собственно она.
- Дальше монтируете на верхнем патрубке тройник. Этот соединитель применяют для отвода разогретого носителя тепла в напорный контур разводки. Причем отвод можно осуществить и по верхнему, и по боковому ответвлению, применяя свободный отрезок трубы тройника под монтаж клапана предохранительного. И конечно, подключение тройника к напорной ветки разводки реализовывается при помощи крана шарового.
- После чего можно установить всю конструкцию в корпусе (металлическом или полимерном шкафу), установив в его части которая находится снизу инверторный сварочный аппарат. Причем для доступа к панели управления преобразователем напряжения в корпусе шкафа режут особенное окно.
- Перепроверяете, отвечает ли схема индукционного нагревателя источнику.
- Если все подключено правильно, то в конце необходимо закрепить проволоку на клеммы преобразователя напряжения и залить воду в сердечник.
Безопасность индукторных нагревателей: рекомендации специалистов
Изготавливая индукционный нагреватель собственноручно, следует позаботиться про безопасность устройства. Чтобы это сделать требуется руководствоваться следующими правилами, повышающими показатель надежности общей системы:
- В верхний тройник стоит врезать клапан для предохранения, стравливающий избыточное давление. Иначе при поломке насоса циркуляционного сердечник просто лопнет под влиянием пара. В основном, схема обычного индукционного нагревателя учитывает такие аспекты.
- Преобразователь напряжения включается в сеть лишь через Устройство защитного отключения. Данное устройство срабатывает в критических ситуациях и сможет помочь избежать короткого замыкания.
- Инверторный сварочный аппарат необходимо заземлить, выводя провод на особенный железный контур, смонтированный в грунте за поверхностями стен строения.
- Корпус индукционного нагревателя необходимо разместить на высоте 80 см над уровнем пола. Причем расстояние до потолка должно быть не меньше 70 см, а до других мебельных предметов – более 30 см.
- Индукционный нагреватель – это источник очень крепкого электромагнитного поля, благодаря этому данную установку необходимо держать дальше от помещений для жилья и вольеров с домашними животными.
Подведение итогов
Индукционный нагреватель, сделанный собственными руками, будет работать даже лучше фабричного прибора. Он не уступает в продуктивности, эффективности и безопасности, разумеется, если были исполнены все правила.
Индукционный нагреватель собственными руками
Индукционный нагреватель очень нужная вещь для кузнецов, токарей, слесарей и домашних умельцев. С его помощью всегда быстро и легко можно подогреть и даже расплавить металл, вам не требуются не дешёвые тепловые носители, такие, как уголь и газ, необходимо только подключить к прибору электричество. Происходит бесконтактный нагрев металла токами высокой частоты, по научному волнами радиочастотного диапазона. Прибор широко используют для термообработки, закалки и гибки деталей, бесконтактной плавки, пайки и сварки, металлов. В ювелирном деле для обработки термическим способом небольших деталей. В медицине для дезинфекции медицинского инструмента. В автомобильном сервисе слесаря греют заржавевшие гайки. Также индуктор устанавливают в индукционных котлах, используемых для отапливания помещений для жилья.
На этом рисунке запечатлена рабочая схема индукционного нагревателя, который вы легко можете выполнить собственными руками.
Схема индукционного нагревателя
Устройство состоит из задающего генератора высокой частоты собранного на 2-ух мощных полевых транзисторах. Напряжение эксплуатации генератора зависит от мощности установленных полевых транзисторов. С транзисторами IRFP250 устройство можно питать напряжением от 12 до 30 вольт. А если установить транзисторы IRFP260, тогда напряжение питания можно поднять от 12 до 60 вольт.
Мощность индуктора ощутимо возрастет, температура нагрева металла увеличится более 1000 градусов, что даст возможность плавить металлы. Во время работы транзисторы будут весьма сильно разогреваться, благодаря этому их нужно установить на большие отопительные приборы и установить мощный вентилятор. На холостом ходу индуктор потребляет не меньше 10А, а в исправном состоянии не меньше 15А, исходя из этого требуется высокомощный блок питания минимум на 20А.
На этом рисунке запечатлена монтажная плата индукционного нагревателя.
Также вам потребуются резисторы R1, R2 на 10К мощностью 0.25 Ватт. Резисторы R3, R4 с сопротивлением 470 Ом не меньше 2 Ватт. Диоды D1, D2 ультрабыстрые UF4007 или остальные такие же на самый большой ток до 1А. Стабилитроны VD1, VD2 мощностью не меньше 5 Ватт с напряжением стабилизации 12В к примеру 1N5349 и иные. Дроссели L1, L2 размером 27х14х11 мм жёлтого цвета с белой полосой я вытащил из компьютерных трансформаторов. На каждый дроссель нужно накрутить 25 витков медного провода диаметром 1 мм лучше всего в лаковой изоляции, если не найдете, подойдёт одножильный провод в полихлорвиниловой изоляции на скорость особо не действует.
Конденсаторы С1-С16 металлоплёночные 0.33 мкФ 630В, соединяются параллельно рядами 4х4, в блоке всего шестнадцать штук. С небольшим рабочим напряжением лучше не устанавливать, будут перегреваться. Между конденсаторами оставляйте маленькое расстояние для отличного охлаждения воздушным потоком.
Дроссели решил наклеить герметиком из силикона, чтобы не болтались.
Основную деталь нагревателя, индуктор я сделал из медной трубки диаметром 6 мм длинною 1 метр. Приобрести такую можно в любом автомобильном магазине типа «Газовщик» и там где торгуют газо-балонным оборудованием для машин. Медную трубку наматываем на кусочек полимерной трубы внешним диаметром 40 мм, данная труба применяется в пластиковом отоплении. Делаем пять витков, расстояние между верхним краем первого витка и нижним краем пятого витка должно быть 40 мм. Концы трубы изгибаем, как на рисунке и закрепляем к отопительным приборам при помощи 2-ух клемных колодок для провода сечением 16 мм?.
Во время работы индуктор будет сильно разогреваться от раскаленной детали, что может привести к повреждению медной трубки, благодаря этому нужно выполнить охлаждение. На концы медной трубки я одел силиконовые трубки и подключил насос омывателя лобового стекла автомобиля. Насос от ВАЗ 2114 и силиконовые трубки купил в автомобильном магазине. Вышла нормальная гидравлическая система охлаждения.
Чтобы охлаждать отопительные приборы и блок конденсаторов поставил мощный вентилятор от процессора. Для питания от 12 вольт подобного охлаждения в принципе достаточно. Если пожелае поднять напряжение от 12 до 60 вольт, дабы получить самую большую мощность от индукционного нагревателя, выставьте намного мощнее отопительные приборы и очень производительный вентилятор, к примеру от отопителя салона ВАЗ 2107. Лучше всего выполнить железную шторку оберегающую нагреваемую деталь и медный индуктор от потока нагнетаемого вентилятором холодного воздуха.
Потому как индукционный нагреватель потребляет большой ток около 20А, все дорожки на монтажной плате следует улучшить медной проволокой, напаянной сверху.
А сейчас самое любопытное… Проверки индукционного нагревателя я проводил от двенадцати вольтового аккумулятора для автомобиля. Иного источника питания способного выдавать большие токи у меня попросту нет. Лезвие от ножа для канцелярских работ нагрелось до красна за 10 секунд. А это положительный результат, если предусмотреть, что индуктор запитан только от двенадцати вольт!
Друзья! По желанию собрать индукционный нагреватель собственными руками. Мой вам совет… Сразу ставьте полевые транзисторы IRFP260, большие отопительные приборы и мощный вентилятор от отопителя салона ВАЗ 2107, для питания индуктора в первую очередь примените мощный источник питания прекраснее всего начиная от 24В до 60В с силой тока минимум на 20А.
Радиодетали для сборки индукционного нагревателя
- Транзисторы Т1, Т2 IRFP250 лучше IRFP260 2 шт.
- Резисторы R1, R2 10K 0.25W 2 шт. R3, R4 470R 2W 2 шт.
- Диоды D1, D2 ультрабыстрые UF4007 2 шт. или подобные
- Стабилитроны VD1, VD2 на 12V 1W 1N5349 или подобные 2 шт.
- Конденсаторы C1-C16 0.33mf 630V 16 шт.
- Дроссели от компьютерного БП жёлтые с белой полосой, размер 27х14х11 мм 2 шт.
- Колодка клемная для провода сечением 16 мм? 2 шт.
- Провод медный в лаковой изоляции d=1 мм длина 2 метра
- Трубка медная d=6 мм, длина 1 метр
- Отопительный прибор если больше, то лучше 2 шт.
- Насос омывателя лобового стекла от ВАЗ 2114 1 шт.
- Трубка силиконовая 2 метра
- Вентилятор чем мощнее, тем лучше. Советую от отопителя салона ВАЗ 2107 1 шт.
Друзья, желаю вам удачи и прекрасного настроения! До встречи в новых статьях!
Советую взглянуть видеоролик о том, как выполнить индукционный нагреватель собственными руками
Как выполнить индукционный нагреватель собственными руками по схеме
Приборы, осуществляющие нагрев за счёт электричества, а не газа, не опасны и удобные. Нагреватели такого типа не делают копоти и зловонного запаха, но потребляют значительное количество электрической энергии. Замечательный выход — собрать индукционный нагреватель собственными руками. Это и экономия финансов, и взнос в бюджет семьи. Есть множество обычных схем, по которой индуктор можно собрать своими руками.
Сила индукции
Для того чтобы было легче разобраться в схемах и правильно собрать конструкцию, будет полезно посмотреть в историю электричества. Способы нагрева конструкций из металла электромагнитным током катушки широко применяются в промышленном изготовлении домашних приборов — котлов, нагревателей и плит. Оказывается, можно создать рабочий и надежный индукционный нагреватель собственными руками.
Рабочий принцип устройств
Рабочий принцип устройств
Всем известный английский ученый Девятнадцатого века Фарадей на протяжении 9 лет проводил исследования, чтобы изменить магнитные волны в электричество. В первой половине 30-ых годов двадцатого века в конце концов было совершено открытие, названное электромагнитная индукция. Проволочная обмотка катушки, в самом центре которой находится сердечник из магнитящегося металла, выполняет магнитное поле под силой электрического тока. Под воздействием потоков вихря сердечник нагревается.
Важный невидимый момент — нагревание случится, если электрический ток, питающий катушку, будет менять вектор и символ поля на высоких частотах.
Открытие Фарадея начали использовать как в промышленности, так и во время изготовления самодельных моторов и электронагревателей. Первую плавильню на основе вихревого индуктора открыли во второй половине 20-ых годов двадцатого века в Шеффилде. Позднее по аналогичному принципу обогревали цеха заводов, а чтобы нагреть воду, поверхностей из металла знающийе люди собирали индуктор собственными руками.
Схема устройства того времени действительна и сейчас. Традиционный пример — индукционный котел, у которого в составе есть:
- железный сердечник;
- корпус;
- теплоизоляция.
Малый вес, размер и более большой коэффициэнт полезного действия выполняются за счёт тонких труб профильных, служащих основой сердечника. В кухонных плитках индуктором выступает сплющенная катушка, расположившаяся вблизи панели для варки.
Специфики схемы для ускорения частоты тока такие:
- промышленная частота в 50 Гц не подойдет для самодельных приборов;
- прямое подключение индуктора к сети приводит к гулу и слабому нагреву;
- эффективное нагревание выполняется при частоте 10 кГц.
Сборка по схемам
Собрать индуктивный нагреватель собственными руками может каждый человек, знакомый с законами физики. Сложность устройства будет изменяться от степени подготовленности и опытности мастера.
Есть очень много видеоуроков, следуя которым можно сделать эффективное устройство. Почти всегда приходится задействовать такие важные составляющие:
- проволока из стали диаметром 6?7 мм;
- проволка из меди для катушки индуктивности;
- металлическая сетка (для удержания проволки в середине корпуса);
- переходники;
- трубы для корпуса (из пластика или стали);
- высокочастотный преобразователь напряжения.
Этого хватит для сборки индукционной катушки собственными руками, а ведь собственно она находится в основе водогрея проточного типа. После подготовки обязательных элементов можно подходить конкретно к процессу изготовления аппарата:
- порезать проволоку на отрезки в 6?7 см;
- сеткой сделанной из металла покрывать внутреннюю часть трубы и засыпать проволоку доверху;
- подобно закрыть отверстие трубы с наружной стороны;
- накрутить на корпус сделанный из пластика медную проволоку не меньше 90 раз для катушки;
- вставить конструкцию в систему обогрева;
- при помощи преобразователя напряжения присоединить катушку к электрике.
Лучше всего заранее заземлить преобразователь напряжения и подготовить антифриз или воду.
По похожему методу легко можно собрать индукционный котел, для чего следует:
- порезать заготовки из трубы из стали 25 на 45 мм со стенкой не толще 2 мм;
- сварить их между собой, соединяя меньшими диаметрами между собой;
- прикрепить металлические крышки к торцам и высверлить отверстия для патрубков с резьбой;
- выполнить крепление для индукционной печки, приварив с одной стороны два уголка;
- вставить варочную поверхность в крепление из уголков и присоединить к электрической сети;
- внести в систему тепловой носитель и включить нагрев.
- порезать заготовки из трубы из стали 25 на 45 мм со стенкой не толще 2 мм;
- сварить их между собой, соединяя меньшими диаметрами между собой;
- прикрепить металлические крышки к торцам и высверлить отверстия для патрубков с резьбой;
- выполнить крепление для индукционной печки, приварив с одной стороны два уголка;
- вставить варочную поверхность в крепление из уголков и присоединить к электрической сети;
- внести в систему тепловой носитель и включить нагрев.
Многие индукторы работают на мощности не выше 2 — 2,5 кВт. Такие обогревательные приборы рассчитаны на помещение 20 — 25 м?. Если генератор применяют в автомобильном сервисе, можно присоединить его к инверторному аппарату, но главное не забыть учесть некоторые нюансы:
- Нужен электрический ток, а не постоянный как у преобразователя напряжения. Электросварочный аппарат придется изучать на наличие точек, где напряжение не имеет прямой направленности.
- Кол-во витков к проводу большего сечения выбирается математическим вычислением.
- Понадобится охлаждение работающих компонентов.
Создание усложненных приборов
Выполнить нагревательную установку ТВЧ собственными руками труднее, однако это подчинено радиолюбителям, ведь для ее сбора понадобится схема мультивибратора. Рабочий принцип подобен — вихревые токи, появляющиеся из взаимного действия металлического наполнителя в самом центре катушки и ее своего высокомагнитного поля, греют поверхность.
Конструирование ТВЧ-установок
Потому как даже маленьких размеров катушки вырабатывают ток около 100 А, одновременно с ними понадобится присоединить резонирующую емкость для уравновешивания индукционной тяги. Есть 2 вида рабочих схем для нагревательной ТВЧ в 12 В:
- целенаправленная электрическая;
- подключенная к питанию сети.
- целенаправленная электрическая;
- подключенная к питанию сети.
В первом варианте мини ТВЧ-установку можно собрать за час. Даже при отсутствии сети в 220 В можно применять такой генератор где угодно, но если есть наличие автомобильных аккумуляторов как источников питания. Разумеется, она недостаточно мощная, чтобы плавить металл, но способна нагреться до больших температур, важных для небольшой работы, к примеру, нагрев ножей и отверток до синего цвета. Что бы ее сделать стоит купить:
- полевые транзисторы BUZ11, IRFP460, IRFP240;
- аккумулятор для автомобиля от 70 А/ч;
- высоковольтные конденсаторы.
Ток источника питания 11 А в процессе нагревания уменьшается до 6 А из-за сопротивления металла, но необходимость в толстых проводах, выдерживающих ток 11?12 А, сберегается, во избежание их перегрева.
Вторая схема для индукционной установки нагрева в пластиковом корпусе более непростая, на основе драйвера IR2153, однако по ней удобнее построить отклик по регулятору в 100к. Управлять схемой нужно через сетевой адаптер с напряжением от 12 В. Силовую часть можно подвести прямо к главной сети в 220 В, применяя диодный мост. Частота резонанса выходит 30 кГц. Понадобятся такие элементы:
- ферритовый сердечник 10 мм и дроссель 20 витков;
- медная трубка в качестве катушки ТВЧ в 25 витков на оправку 5?8 см;
- конденсаторы 250 V.
Вихревые нагреватели
Намного мощную установку, способную согревать болты до жёлтого цвета, можно собрать по простой схеме. Но во время работы тепловыделение будет очень большим, благодаря этому рекомендуется ставить отопительные приборы на транзисторы. Также понадобится дроссель, взять который можно из трансформатора любого компьютера, и следующие дополнительные материалы:
- стальной ферромагнитный провод;
- проволка из меди в 1,5 мм;
- полевые транзисторы и диоды под обратное напряжение от 500 В;
- стабилитроны мощностью 2?3 Вт из расчета на 15 В;
- обыкновенные резисторы.
В зависимости от необходимого результата, намотка провода на медную основу может составлять от 10 до 30 витков. Дальше идет сборка схемы и подготовка катушки-основы нагревателя приблизительно из 7 витков проволоки из меди в 1,5 мм. Она подсоединяется к схеме, а потом к электрике.
Умельцы, знакомые со сваркой и управлением трехфазным преобразователем электрической энергии, способны намного больше увеличить Коэффициент полезного действия устройства при одновременном уменьшении веса и размера. Для этого необходимо сварить основания 2-ух труб, которые послужат как сердечником, так и нагревателем, а в корпус после обмотки вварить два отрезка трубы для выполнения подвода и отвода носителя тепла.
Мастера советуют в первую очередь выполнить для такой конструкции изоляцию чтобы избежать утечки тока и тепла. Это тоже даст возможность сделать меньше шумовой фон в ходе работы.
Общие рекомендации
Смотря на схемы, можно очень быстро собрать индукторы разной мощности чтобы нагреть воду, металлов, обогревания дома, гаража и автосервиса. Нужно не забывать и о правилах безопасности для эффектной службы нагревателей данного типа, ведь утечка носителя тепла из самодельного устройства может завершиться пожаром.
Есть конкретные условия организации работы:
- расстояние между индукционным котлом, поверхностями стен, электрическими приборами обязано быть как минимум 40 см, а от потолка и пола лучше отойти 1 м;
- при помощи прибора для определения величины давления и устройства по сбросу воздуха обеспечивается охранная система за выходным отрезком трубы;
- пользоваться устройствами лучше всего в закрытых контурах с циркуляцией принудительного типа носителя тепла;
- есть возможность применение в пластиковых трубопроводах.
Самостоятельная сборка индукционных генераторов обойдется дешево, но и не бесплатно, ведь необходимы комплектующие достаточно замечательного качества. Если у человека нет специализированных знаний и опыта в радиотехнике и сварке, то не стоит своими силами собирать обогревательный прибор для большой площади, ведь мощность нагрева не превысит 2,5 кВт.
Однако самостоятельная сборка индуктора может рассматриваться как самообразование и увеличение профессиональности хозяина дома В практических условиях. Можно начать с маленьких приборов по простым схемам, а потому как рабочий принцип в очень сложных устройствах тот же, только прибавляются добавочные детали и автоматический регулятор частоты, то и постичь его пошагово будет не сложно и вполне бюджетно.
