วิธีทำเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำด้วยมือของคุณเอง? วิธีทำเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำที่ต้องทำด้วยตัวเองจากอินเวอร์เตอร์เชื่อม แหล่งจ่ายไฟที่ต้องทำด้วยตัวเองสำหรับเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ

สวัสดีทุกคน. วันนี้เราจะมาดูเรื่องยอดนิยม - เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำ Atelier ส่งตรงจากประเทศจีนหรือจากร้าน Benggood

ชาวจีนผลิตบอร์ดดังกล่าวโดยมีการดัดแปลงที่แตกต่างกันเพื่อให้เหมาะกับทุกรสนิยม

ตัวอย่างของฉันไม่ได้เป็นหนึ่งในงบประมาณที่เหมาะสมที่สุด ชุดนี้มีตัวเหนี่ยวนำด้วย ฉันหาได้แล้ว ท่อทองแดงเส้นผ่านศูนย์กลางที่ต้องการนั้นค่อนข้างยากดังนั้นหากคุณใช้บอร์ดดังกล่าวจะเป็นการดีกว่าถ้าใช้ตัวเหนี่ยวนำ

ดังนั้น นี่คือวงจรไดรเวอร์ ZVS ยอดนิยมซึ่งคุณสามารถสร้างอะไรก็ได้ตั้งแต่ตัวแปลงธรรมดาไปจนถึงเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ ฉันตั้งใจจะทดสอบตัวอย่างนี้โดยละเอียด เปิดเผยศักยภาพของมัน และทำการวัดที่เป็นไปได้ทั้งหมด ดังนั้นเราจะไม่ จำกัดตัวเราไว้ที่บทความเดียว

ชุดนี้ประกอบด้วยบอร์ดและตัวเหนี่ยวนำ วงจรฮีตเตอร์อยู่ตรงหน้าคุณแล้ว

กำลังที่ประกาศคือ 1 กิโลวัตต์แรงดันไฟฟ้าขาเข้าอยู่ระหว่าง 12 ถึง 36 โวลต์โดยมีกระแสสูงสุด 20 แอมป์ที่นี่ชาวจีนกำลังปฏิเสธตัวเองเพราะแม้ที่แรงดันและกระแสสูงสุดการใช้พลังงานจะไม่เกิน 720 วัตต์ แต่เมื่อรู้วงจรนี้แล้วผมจะบอกว่าสามารถจ่ายไฟได้จากแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าถึง 60 โวลต์ และใช้กระแสไฟฟ้ามากกว่า 20 แอมแปร์ ดังนั้นหากจะพูดถึงการใช้พลังงานก็จะเกิน 1,000 วัตต์ได้ แต่ ชาวจีนเงียบเกี่ยวกับพลังงานที่มีประโยชน์โดยคำนึงถึงประสิทธิภาพของวงจร ในความเป็นจริง พลังที่มีประโยชน์ประมาณ 200-250 วัตต์ เมื่อจ่ายไฟจากแหล่งจ่ายไฟ 36V

แผงวงจรพิมพ์มีสองด้านทำอย่างสมบูรณ์แบบ แต่ชาวจีนขี้เกียจเกินไปเล็กน้อยในการทำความสะอาดฟลักซ์ที่เหลือ ผู้ผลิตยังกระป๋องร่องรอยพลังงานเพิ่มเติม โดยทั่วไปไม่มีข้อร้องเรียน ตอนนี้คุณสามารถดูขนาดของ บอร์ดบนหน้าจอของคุณ (ต่อมาเมื่อมีการจ่ายไฟ 36 โวลต์ หลังจากนั้นไม่นานรางจ่ายไฟอันหนึ่งก็หมดลง เราจึงต้องเสริมกำลังด้วยมัลติคอร์ ลวดทองแดงและดีบุกทุกอย่างเพิ่มเติม)

วงจรบังคับให้ระบายความร้อนในรูปแบบของตัวทำความเย็นซึ่งอยู่เหนือทรานซิสเตอร์โดยตรงและขับเคลื่อนโดยโคลงแบบสเต็ปดาวน์แยกต่างหากซึ่งใช้ชิป XL2596 บอร์ดกันโคลงติดกาวกับตัวทำความเย็นด้วยน้ำมูก (ร้อน)

มีทรานซิสเตอร์กำลัง 2 ตัวซึ่งเป็นสวิตช์สนามอันทรงพลัง IRFP260 (200V 50A) และวงจรเป็นแบบออสซิลเลเตอร์ในตัวแบบกดดึง

เพื่อจำกัดกระแสของสวิตช์เกต จะใช้ตัวต้านทานกำลังสูง 470 โอห์ม ซึ่งดูเหมือนตัวต้านทาน 2 วัตต์ แต่ขนาดจะใหญ่กว่าตัวต้านทาน 2 วัตต์มาตรฐานเล็กน้อย ดังนั้นจึงสามารถใช้ตัวต้านทาน 3 หรือ 4 วัตต์ได้

ตัวต้านทานเป็นตัว จำกัด ในเวลาเดียวกันสำหรับซีเนอร์ไดโอดซึ่งป้องกันการก่อตัวของแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นที่ประตูสวิตช์ซึ่งมีเสถียรภาพที่ระดับ 12 โวลต์คุณสามารถดูได้ ที่นั่งสำหรับโคลงเชิงเส้น 12 หรือ 15 โวลต์เนื่องจากซีเนอร์ไดโอดในบางรุ่นจะถูกแทนที่ด้วยโคลงเชิงเส้น

ตัวเหนี่ยวนำที่มีตัวเก็บประจุแบบธนาคารจะสร้างวงจรออสซิลเลเตอร์แบบขนานโดยตั้งค่าพารามิเตอร์ของส่วนประกอบเหล่านี้ ความถี่ในการทำงานวงจรโดยรวม เนื่องจากนี่คือตัวแปลงเรโซแนนซ์

แบตเตอรี่ประกอบด้วยตัวเก็บประจุแบบพิเศษ 6 ตัว แต่ละความจุคือ 0.33 µF ความจุรวมประมาณ 2 µF

ตัวเก็บประจุดังกล่าวได้รับการออกแบบมาเพื่อทำงานในวงจรความถี่สูงและใช้งานโดยเฉพาะในเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำเพื่อให้สิ่งนี้ ตัวเลือกที่สมบูรณ์แบบสำหรับโครงการดังกล่าว

บอร์ดมีขาตั้งทองเหลืองสำหรับติดตั้งตัวทำความเย็นและตัวเหนี่ยวนำ ซึ่งเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ค่อนข้างสะดวก

มีโช้คสองตัวมีแหล่งจ่ายไฟจ่ายไฟโช้กทั้งสองเหมือนกันมีแผลบนวงแหวนที่ทำจากเหล็กผง จำนวนรอบ 30, เส้นผ่านศูนย์กลางลวด 1 มม., ความเหนี่ยวนำ 74 μH

ตัวเหนี่ยวนำหรือวงจรเป็นท่อทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของตัวเหนี่ยวนำ 42 มม. จำนวนรอบเกือบ 8 รอบสามารถยืดหรือบีบอัดได้สิ่งสำคัญคือต้องไม่ลัดวงจร .

จ่ายไฟให้กับแผงขั้วต่อซึ่งตั้งอยู่ในสถานที่เงียบสงบใต้เครื่องทำความเย็น

ด้านหน้ามีแผงขั้วต่อแบบเดียวกันซึ่งสามารถต่อวงจรเข้ากับแผงขั้วต่อได้ เทอร์มินอลบล็อคนี้สะดวกเมื่อใช้วงจรที่ทำจากลวดทองแดง

ขั้วถูกทำเครื่องหมายไว้ที่ขั้วไฟฟ้าจะไม่มีปัญหาในการเชื่อมต่อ

ฉันคิดว่าทุกอย่างชัดเจนกับบอร์ด มาดูการทดสอบกันดีกว่า ฉันอยากจะบอกทันทีว่าฉันจะโหลดตัวเหนี่ยวนำให้เต็มในบทความต่อไปนี้เนื่องจากการโอเวอร์คล็อกสูงสุดต้องใช้น้ำหล่อเย็นและน่าเสียดายที่ฉันไม่มีปั๊มน้ำที่เหมาะสม

ก่อนอื่น เรามาตรวจสอบกระแสไฟเปล่าจากแหล่งจ่าย 12 โวลต์กันก่อน

อย่างที่คุณเห็นวงจรกินไฟประมาณ 2 แอมแปร์ ฉันจะบอกว่าสำหรับวงจรนี้การบริโภคดังกล่าวถือเป็นบรรทัดฐาน

จากแหล่งจ่ายไฟ 24 โวลต์ ปริมาณการใช้เพิ่มขึ้นเป็น 4 A ซึ่งเป็นไปตามที่คาดไว้

และสุดท้ายจากแหล่งจ่าย 36 โวลต์ วงจรกินไฟเกือบ 5.5A ที่ไม่ได้ใช้งาน

ความถี่ในการทำงานประมาณ 90KHz

นี่คือรูปร่างของพัลส์บนประตูของกุญแจอันใดอันหนึ่ง

เราเห็นไซนูซอยด์บริสุทธิ์บนตัวเหนี่ยวนำ ให้ความสนใจกับการแกว่งของแอมพลิจูดซึ่งสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าหลายเท่า

สำหรับการทดสอบ มีการซื้อแบตเตอรี่ 12 โวลต์ใหม่ทั้งหมด 3 ก้อนจากเครื่องสำรองไฟ โดยเชื่อมต่อแบบอนุกรมเพื่อให้ได้ไฟ 36 โวลต์
ภายในไม่กี่วินาที คุณสามารถทำความร้อนแผ่นโลหะบางๆ คล้ายกับใบมีดออฟฟิศ ฯลฯ ได้

ตอนนี้คุณเห็นปริมาณการใช้วงจรในกรณีที่ให้ความร้อนปลอกดีบุกจากแบตเตอรี่ 18650 แรงดันแบตเตอรี่ลดลงเหลือ 26 โวลต์

หากไม่มีพัดลม ทุกอย่างจะร้อนขึ้น - สวิตช์ โช้ก ตัวเก็บประจุ และตัวต้านทานเกต วงจรจะร้อนขึ้นอย่างยิ่งยวดแม้จะไม่มีโหลด นั่นคือเหตุผลว่าทำไมมันจึงอยู่ในรูปแบบของท่อและหากคุณจะใช้เครื่องทำความร้อนเพื่อจุดประสงค์บางอย่าง ต้องแน่ใจว่าได้ปล่อยให้น้ำหล่อเย็น ไม่เช่นนั้นวงจรจะร้อนแดงอย่างแท้จริง ฉันขอแนะนำอย่างยิ่งให้เสริมความแข็งแกร่งให้กับบัสไฟฟ้าบนกระดานเพราะชาวจีนกระป๋องพวกมันไว้ แต่มันก็ร้อนขึ้นมาก

ผู้อ่านอาจมีคำถามปกติอย่างสมบูรณ์: เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำจะให้ความร้อนกับโลหะอื่นที่ไม่ใช่เหล็กหรือไม่ ฉันจะบอกว่ามันร้อน แต่เบามากจนแทบจะมองไม่เห็น ฉันลองใช้อลูมิเนียมทองเหลืองทองแดงดีบุกแทบจะไม่รู้สึกถึงความร้อน แต่ถึงอย่างนี้ก็เป็นไปได้ที่จะละลายโลหะบางชนิดด้วยตัวเหนี่ยวนำดังกล่าวหากติดตั้งเบ้าหลอมไว้ ท่อเหล็ก, ก ท่อที่ดีกว่าเหล็กจะร้อนขึ้นและความร้อนจะถูกถ่ายเทไปยังโลหะที่จะหลอม

ไม่ว่าในกรณีใด คุณต้องจำไว้ว่าวงจรนั้นมีความชำนาญและไม่เหมาะสำหรับวัตถุประสงค์ที่จริงจังเนื่องจากขาดวงจรควบคุม PWM การควบคุมกระแส การควบคุมอุณหภูมิ การป้องกันและส่วนประกอบอื่น ๆ ที่มีอยู่ในเครื่องทำความร้อนระดับมืออาชีพราคาแพง แต่ โมเดลมืออาชีพมีราคาหลายแสนรูเบิล และผ้าพันคอของเรามีราคาเพียง 36 ดอลลาร์เอเวอร์กรีน

ในกรณีใช้งานฉันแนะนำให้คุณติดตั้งฟิวส์แหล่งจ่ายไฟ 40 แอมแปร์เพื่อไม่ให้กุญแจไหม้ในกรณีฉุกเฉินและทำได้ง่ายหากคุณปิดวงจรหมุนด้วยแรงดันไฟฟ้าสูงโดยไม่ตั้งใจหรือกลับขั้ว ของแหล่งจ่ายไฟ
นั่นคือทั้งหมดสำหรับวันนี้ สมัครสมาชิกกลุ่มของเรา เพื่อไม่ให้พลาดการอัปเดต

สามารถซื้อผลิตภัณฑ์ได้

รีวิววิดีโอ

แผนผังเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ 500 วัตต์ที่คุณทำเองได้! มีแผนคล้ายกันมากมายบนอินเทอร์เน็ต แต่ความสนใจในแผนเหล่านั้นหายไป เนื่องจากส่วนใหญ่มันไม่ได้ผลหรือไม่ได้ผล แต่ไม่เป็นไปตามที่คาดไว้ วงจรฮีตเตอร์เหนี่ยวนำนี้ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ ทดสอบแล้ว และที่สำคัญไม่ซับซ้อน ฉันคิดว่าคุณจะต้องชอบมัน!

ส่วนประกอบและคอยล์:

ขดลวดทำงานมี 5 รอบ ใช้ท่อทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 ซม. ในการพัน แต่เป็นไปได้น้อยกว่า เส้นผ่านศูนย์กลางนี้ไม่ได้ถูกเลือกโดยบังเอิญน้ำถูกส่งผ่านท่อเพื่อทำให้ขดลวดและทรานซิสเตอร์เย็นลง

ทรานซิสเตอร์ถูกติดตั้งด้วย IRFP150 เนื่องจาก IRFP250 ไม่ได้อยู่ในมือ ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มคือ 0.27 uF 160 โวลต์ แต่คุณสามารถใส่ 0.33 uF ขึ้นไปได้หากคุณหาอันแรกไม่พบ โปรดทราบว่าวงจรสามารถขับเคลื่อนด้วยแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 60 โวลต์ แต่ในกรณีนี้ขอแนะนำให้ติดตั้งตัวเก็บประจุที่แรงดันไฟฟ้า 250 โวลต์ หากวงจรได้รับแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 30 โวลต์ 150 ก็เพียงพอแล้ว!

คุณสามารถติดตั้งซีเนอร์ไดโอดที่ 12-15 โวลต์จาก 1 วัตต์เช่น 1N5349 และสิ่งที่คล้ายกัน ไดโอดสามารถใช้ UF4007 และไม่ชอบได้ ตัวต้านทาน 470 โอห์มจาก 2 วัตต์

ภาพบางส่วน:

แทนที่จะใช้หม้อน้ำ มีการใช้แผ่นทองแดงซึ่งบัดกรีเข้ากับท่อโดยตรง เนื่องจากการออกแบบนี้ใช้การระบายความร้อนด้วยน้ำ ในความคิดของฉัน นี่เป็นการระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพที่สุด เนื่องจากทรานซิสเตอร์ให้ความร้อนได้ดีและไม่มีพัดลมหรือซุปเปอร์เรดิเอเตอร์จำนวนเท่าใดที่จะช่วยพวกเขาจากความร้อนสูงเกินไป!

แผ่นระบายความร้อนบนบอร์ดอยู่ในลักษณะที่ท่อคอยล์ไหลผ่าน ต้องบัดกรีแผ่นและท่อเข้าด้วยกันเพื่อสิ่งนี้ฉันใช้ เตาแก๊สและหัวแร้งขนาดใหญ่สำหรับบัดกรีหม้อน้ำรถยนต์

ตัวเก็บประจุตั้งอยู่บน PCB สองด้าน บอร์ดยังบัดกรีโดยตรงกับท่อคอยล์เพื่อการระบายความร้อนที่ดีขึ้น

โช้คนั้นพันอยู่บนวงแหวนเฟอร์ไรต์โดยส่วนตัวแล้วฉันเอามาจากแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์และใช้ลวดในฉนวนทองแดง

เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำมีประสิทธิภาพค่อนข้างมากมันละลายทองเหลืองและอลูมิเนียมได้ง่ายมากมันยังละลายชิ้นส่วนเหล็กด้วย แต่ช้ากว่าเล็กน้อย เนื่องจากฉันใช้ทรานซิสเตอร์ IRFP150 ตามพารามิเตอร์จึงสามารถจ่ายไฟให้กับวงจรด้วยแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 30 โวลต์ดังนั้นพลังงานจึงถูกจำกัดด้วยปัจจัยนี้เท่านั้น ดังนั้นฉันยังคงแนะนำให้ใช้ IRFP250

นั่นคือทั้งหมด! ด้านล่างนี้ฉันจะทิ้งวิดีโอเกี่ยวกับการทำงานของเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำและรายการชิ้นส่วนที่สามารถซื้อได้ใน AliExpress ในราคาที่ต่ำมาก!

ซื้อชิ้นส่วนใน Aliexpress:

สวัสดีผู้ใช้เว็บไซต์ วงจรวิทยุ. ล่าสุดผมมีไอเดียที่จะทำ พบไดอะแกรมหลายรายการสำหรับการสร้างอุปกรณ์บนอินเทอร์เน็ต ในจำนวนนี้ ฉันเลือกอันที่ตามความคิดของฉัน เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการประกอบและกำหนดค่า และที่สำคัญที่สุดคือมันใช้งานได้จริง

แผนภาพอุปกรณ์

ส่วนรายการ

1. ทรานซิสเตอร์สนามผล IRFZ44V 2 ชิ้น
2. ไดโอดเร็วพิเศษ UF4007 หรือ UF4001 2 ชิ้น
3. ตัวต้านทาน 470 โอห์มสำหรับ 1 หรือ 0.5 W 2 ชิ้น
4. ตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม
1) 1 ยูเอฟที่ 250V 3 ชิ้น
2) 220 nF ที่ 250V 4 ชิ้น
3) 470nF ที่ 250V
4) 330nF ที่ 250V
5. ลวดทองแดง เส้นผ่านศูนย์กลาง 1.2 มม.
6. ลวดทองแดง เส้นผ่านศูนย์กลาง 2 มม.
7. วงแหวนจากตัวเหนี่ยวนำของแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ 2 ชิ้น

การประกอบอุปกรณ์

ส่วนขับเคลื่อนของเครื่องทำความร้อนทำโดยใช้ทรานซิสเตอร์สนามผล IRFZ44V Pinout ของทรานซิสเตอร์ IRFZ44V

ต้องวางทรานซิสเตอร์ไว้บนหม้อน้ำขนาดใหญ่ หากคุณติดตั้งทรานซิสเตอร์บนหม้อน้ำตัวเดียว จะต้องติดตั้งทรานซิสเตอร์ไว้ด้วย ปะเก็นยางและแหวนรองพลาสติกเพื่อไม่ให้เกิดการลัดวงจรระหว่างทรานซิสเตอร์

โช้คนั้นพันอยู่บนวงแหวนจากแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ ทำจากเหล็กผง. ลวด 1.2 มม. 7-15 รอบ

ธนาคารตัวเก็บประจุควรอยู่ที่ 4.7 µF ไม่แนะนำให้ใช้ตัวเก็บประจุตัวเดียว แต่ใช้ตัวเก็บประจุหลายตัว ตัวเก็บประจุจะต้องเชื่อมต่อแบบขนาน

ขดลวดทำความร้อนทำจากลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 มม. 7-8 รอบ

หลังจากประกอบแล้วเครื่องจะทำงานได้ทันที อุปกรณ์นี้ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 12 โวลต์ 7.2 A/ชม. แรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์คือ 4.8-28 โวลต์ ในระหว่างการทำงานเป็นเวลานาน อาจเกิดความร้อนมากเกินไปดังต่อไปนี้: แบตเตอรีตัวเก็บประจุ ทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็ก และโช้ก การบริโภคในปัจจุบันที่ ไม่ได้ใช้งาน 6-8 แอมป์

เมื่อนำวัตถุที่เป็นโลหะเข้าไปในวงจร ปริมาณการใช้กระแสไฟจะเพิ่มขึ้นทันทีเป็น 10-12 A

ในการทำความร้อนวัตถุโลหะขนาดเล็กให้ร้อนแดงหรือแม้กระทั่งละลายวัตถุโลหะเล็ก ๆ ที่บ้านก็ไม่จำเป็นต้องจุดไฟบนเตาและถ่ายโอนเชื้อเพลิงเลย - เทคโนโลยีที่ทันสมัยอนุญาตให้ใช้กระแสความถี่สูง (HF) เพื่อจุดประสงค์นี้ และวงจรที่ง่ายที่สุด (และทั่วไปที่สุด) ของเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำสำหรับโลหะจะเป็นเครื่องมัลติไวเบรเตอร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์แบบสนามแม่เหล็ก อย่างน้อยโมดูลเหล่านี้ก็รวบรวมจากไซต์ภาษาจีน ต่อไปมาดู 2 รุ่นที่แตกต่างกันในเรื่องความแรงและราคาแน่นอน

ZVS50- โมดูลทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำระดับเริ่มต้น โมดูลสามารถขับเคลื่อนได้แม้จากแบตเตอรี่ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 12 โวลต์นั่นคือจาก แหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติและจากแหล่งจ่ายไฟของเครือข่าย ราคาบน www.banggood.com อยู่ที่ประมาณ 8 ดอลลาร์

• แรงดันไฟฟ้าขาเข้า: 5-12V
• ขนาดกระดาน: 5.5 x 4 x 2 ซม
• ขนาดคอยล์ : ยาว 2.8 เส้นผ่านศูนย์กลาง 2 ซม

ZVS1000- โมดูลสำหรับการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำของโลหะด้วยกระแสความถี่สูงที่มีกำลังสูงถึง 1,000w ราคาเฉลี่ย 35 เหรียญ

หน่วยทำความร้อนเหนี่ยวนำนี้ใช้แหล่งจ่ายไฟ กระแสตรง 12-48 V กระแสสูงสุด 20 A กำลังไฟสูงสุด 1000 Watt สามารถใช้สำหรับการประมวลผล ชิ้นส่วนขนาดเล็ก: การชุบแข็ง การอบอ่อน และการบำบัดความร้อนอื่นๆ สามารถใช้กับเบ้าหลอมเพื่อหลอมทอง เงิน ทองแดง อลูมิเนียม และโลหะอื่นๆ ให้ความร้อนสม่ำเสมอและรวดเร็ว ซึ่งสะดวกมากสำหรับช่างทำอัญมณี

• เส้นผ่านศูนย์กลางภายในคอยล์: 40 มม
• ความสูงของรอก: 50 มม
• ที่ 48 V ไม่มีกระแสโหลด 5 A

ยิ่งแรงดันไฟฟ้าสูง กระแสความร้อนก็จะยิ่งมากขึ้น ดังนั้นพลังงานที่ส่งไปยังโลหะก็จะยิ่งมากขึ้น คอยล์สามารถรับเบ้าหลอมขนาด 40 มม. ภายในได้ ต้องใช้อุปกรณ์กับแหล่งจ่ายไฟที่เหมาะสมและต้องติดตั้งเครื่องทำความเย็นบนหม้อน้ำ

ขนาดของวัตถุที่ถูกให้ความร้อนภายในขดลวดเหนี่ยวนำจะต้องไม่เกิน 1/4 ของปริมาตร มิฉะนั้นอาจเกิดการโอเวอร์โหลดและการเผาไหม้ของวงจรได้ แม้ว่าวงจรนี้จะสามารถรองรับกระแสไฟ 30A ได้ชั่วคราว แต่สำหรับการใช้งานในระยะยาว แต่กระแสไฟไม่ควรเกิน 20A เพื่อการทำงานที่ปลอดภัย

การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำเป็นวิธีการทำความร้อนแบบไม่สัมผัสด้วยกระแสความถี่สูง (RFH - การทำความร้อนด้วยความถี่วิทยุ, การทำความร้อนด้วยคลื่นความถี่วิทยุ) ของวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า

คำอธิบายของวิธีการ

การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำคือการทำความร้อนของวัสดุ กระแสไฟฟ้าซึ่งเกิดจากตัวแปรต่างๆ สนามแม่เหล็ก. ด้วยเหตุนี้ นี่คือการให้ความร้อนของผลิตภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุนำไฟฟ้า (ตัวนำ) โดยสนามแม่เหล็กของตัวเหนี่ยวนำ (แหล่งกำเนิดของสนามแม่เหล็กสลับ) การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำดำเนินการดังนี้ ชิ้นงานที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า (โลหะ กราไฟท์) วางอยู่ในสิ่งที่เรียกว่าตัวเหนี่ยวนำ ซึ่งเป็นลวดหนึ่งหรือหลายรอบ (ส่วนใหญ่มักเป็นทองแดง) ในตัวเหนี่ยวนำโดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพิเศษจะถูกเหนี่ยวนำ กระแสน้ำอันทรงพลังความถี่ที่แตกต่างกัน (จากหลายสิบ Hz ถึงหลาย MHz) ซึ่งเป็นผลมาจากการที่สนามแม่เหล็กไฟฟ้าปรากฏรอบตัวเหนี่ยวนำ สนามแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้เกิดกระแสเอ็ดดี้ในชิ้นงาน กระแสเอ็ดดี้ทำให้ชิ้นงานร้อนขึ้นภายใต้อิทธิพลของความร้อนของจูล (ดูกฎของจูล-เลนซ์)

ระบบเหนี่ยวนำ-ว่างเปล่าเป็นหม้อแปลงไร้แกนซึ่งมีตัวเหนี่ยวนำเป็นขดลวดปฐมภูมิ ชิ้นงานเป็นแบบขดลวดทุติยภูมิลัดวงจร สนามแม่เหล็กระหว่างขดลวดจะถูกปิดผ่านอากาศ

ที่ความถี่สูง กระแสเอ็ดดี้จะถูกแทนที่ด้วยสนามแม่เหล็กที่พวกมันสร้างขึ้นเองในชั้นพื้นผิวบาง ๆ ของชิ้นงาน Δ ​​(เอฟเฟกต์พื้นผิว) ซึ่งส่งผลให้ความหนาแน่นเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและชิ้นงานก็ร้อนขึ้น ชั้นโลหะที่อยู่ด้านล่างได้รับความร้อนเนื่องจากการนำความร้อน ไม่ใช่กระแสที่สำคัญ แต่เป็นความหนาแน่นกระแสสูง ในชั้นผิวหนัง Δ ความหนาแน่นกระแสจะลดลง e เท่าเมื่อเทียบกับความหนาแน่นกระแสบนพื้นผิวของชิ้นงาน ในขณะที่ความร้อน 86.4% ถูกปล่อยออกมาในชั้นผิวหนัง (ของความร้อนที่ปล่อยออกมาทั้งหมด ความลึกของชั้นผิวหนัง ขึ้นอยู่กับความถี่ของการแผ่รังสี: ยิ่งความถี่สูง ชั้นผิวหนังก็จะบางลง นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับสัมพัทธ์การซึมผ่านของแม่เหล็ก µ ของวัสดุชิ้นงานด้วย

สำหรับเหล็ก โคบอลต์ นิกเกิล และโลหะผสมแม่เหล็กที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดกูรี μ มีค่าตั้งแต่หลายร้อยถึงหมื่น สำหรับวัสดุอื่นๆ (การหลอม โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ยูเทคติกของเหลวที่ละลายต่ำ กราไฟต์ อิเล็กโทรไลต์ เซรามิกที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ฯลฯ) μ จะเท่ากับความสามัคคีโดยประมาณ

ตัวอย่างเช่น ที่ความถี่ 2 MHz ความลึกของผิวทองแดงจะอยู่ที่ประมาณ 0.25 มม. สำหรับเหล็ก 0.001 มม.

ตัวเหนี่ยวนำจะร้อนมากระหว่างการทำงานเนื่องจากดูดซับรังสีของตัวเอง นอกจากนี้ยังดูดซับรังสีความร้อนจากชิ้นงานที่ร้อนอีกด้วย ตัวเหนี่ยวนำทำจากท่อทองแดงระบายความร้อนด้วยน้ำ น้ำถูกจ่ายโดยการดูด - ช่วยให้มั่นใจในความปลอดภัยในกรณีที่ตัวเหนี่ยวนำเหนื่อยหน่ายหรือลดแรงดันอื่น ๆ

แอปพลิเคชัน:
การหลอม การบัดกรี และการเชื่อมโลหะแบบไม่สัมผัสที่สะอาดเป็นพิเศษ
การได้รับต้นแบบของโลหะผสม
การดัดและการรักษาความร้อนของชิ้นส่วนเครื่องจักร
การทำเครื่องประดับ.
การประมวลผลชิ้นส่วนขนาดเล็กที่อาจได้รับความเสียหายจากเปลวไฟแก๊สหรือการให้ความร้อนด้วยอาร์ค
การชุบแข็งพื้นผิว
การชุบแข็งและการรักษาความร้อนของชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อน
การฆ่าเชื้อเครื่องมือแพทย์

ข้อดี.

การทำความร้อนหรือการหลอมละลายของวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าด้วยความเร็วสูง

การทำความร้อนสามารถทำได้ในบรรยากาศก๊าซป้องกัน ในสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์ (หรือรีดิวซ์) ในของเหลวที่ไม่นำไฟฟ้า หรือในสุญญากาศ

การทำความร้อนผ่านผนังของห้องป้องกันที่ทำจากแก้วซีเมนต์พลาสติกไม้ - วัสดุเหล่านี้ดูดซับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าได้อ่อนมากและยังคงเย็นระหว่างการติดตั้ง ให้ความร้อนเฉพาะวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า - โลหะ (รวมถึงหลอมเหลว), คาร์บอน, เซรามิกนำไฟฟ้า, อิเล็กโทรไลต์, โลหะเหลว ฯลฯ

เนื่องจากแรง MHD ที่เกิดขึ้น การผสมโลหะเหลวอย่างเข้มข้นจึงเกิดขึ้น จนกระทั่งมันลอยอยู่ในอากาศหรือก๊าซป้องกัน - นี่คือวิธีการได้รับโลหะผสมบริสุทธิ์พิเศษในปริมาณเล็กน้อย (การหลอมแบบลอยตัว การหลอมในเบ้าหลอมแม่เหล็กไฟฟ้า) .

เนื่องจากการทำความร้อนจะดำเนินการผ่านรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า จึงไม่มีการปนเปื้อนกับชิ้นงานด้วยผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ของคบเพลิงในกรณีการให้ความร้อนด้วยเปลวไฟแก๊ส หรือกับวัสดุอิเล็กโทรดในกรณีการให้ความร้อนแบบอาร์ค การวางตัวอย่างในบรรยากาศก๊าซเฉื่อยและอัตราการให้ความร้อนสูงจะช่วยลดการเกิดตะกรัน

ใช้งานง่ายเนื่องจากตัวเหนี่ยวนำมีขนาดเล็ก

ตัวเหนี่ยวนำสามารถทำในรูปทรงพิเศษ - ซึ่งจะช่วยให้ได้รับความร้อนอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิวของชิ้นส่วนที่มีการกำหนดค่าที่ซับซ้อนโดยไม่ทำให้เกิดการบิดเบี้ยวหรือการไม่ร้อนในพื้นที่

ง่ายต่อการดำเนินการทำความร้อนเฉพาะที่และแบบเลือก

เนื่องจากความร้อนที่รุนแรงที่สุดจะเกิดขึ้นในพื้นที่บาง ชั้นบนชิ้นงานและชั้นด้านล่างจะถูกให้ความร้อนอย่างนุ่มนวลมากขึ้นเนื่องจากการนำความร้อน วิธีนี้เหมาะสำหรับการชุบแข็งพื้นผิวของชิ้นส่วน (แกนยังคงมีความหนืด)

อุปกรณ์อัตโนมัติที่ง่ายดาย - วงจรการทำความร้อนและความเย็น การปรับและบำรุงรักษาอุณหภูมิ การป้อนและการถอดชิ้นงาน

หน่วยทำความร้อนเหนี่ยวนำ:

สำหรับการติดตั้งที่มีความถี่การทำงานสูงถึง 300 kHz จะใช้อินเวอร์เตอร์ที่ใช้ชุดประกอบ IGBT หรือทรานซิสเตอร์ MOSFET การติดตั้งดังกล่าวได้รับการออกแบบเพื่อให้ความร้อนกับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ เพื่อให้ความร้อนแก่ชิ้นส่วนขนาดเล็ก จะใช้ความถี่สูง (สูงสุด 5 MHz คลื่นกลางและสั้น) การติดตั้งความถี่สูงถูกสร้างขึ้นบนหลอดสุญญากาศ

นอกจากนี้ เพื่อให้ความร้อนแก่ชิ้นส่วนขนาดเล็ก การติดตั้งความถี่สูงจึงถูกสร้างขึ้นโดยใช้ทรานซิสเตอร์ MOSFET สำหรับความถี่การทำงานสูงสุด 1.7 MHz การควบคุมทรานซิสเตอร์และการปกป้องทรานซิสเตอร์ที่ความถี่ที่สูงขึ้นทำให้เกิดปัญหาบางประการ ดังนั้นการตั้งค่าความถี่ที่สูงขึ้นจึงยังมีราคาแพงอยู่

ตัวเหนี่ยวนำเพื่อให้ความร้อนแก่ชิ้นส่วนขนาดเล็กมีขนาดเล็กและมีความเหนี่ยวนำต่ำ ส่งผลให้ปัจจัยด้านคุณภาพของวงจรออสซิลเลเตอร์ทำงานที่ความถี่ต่ำลดลงและประสิทธิภาพลดลง และยังเป็นอันตรายต่อมาสเตอร์ออสซิลเลเตอร์ (คุณภาพ แฟคเตอร์ของวงจรออสซิลเลเตอร์เป็นสัดส่วนกับ L/C วงจรออสซิลเลเตอร์ที่มีแฟคเตอร์คุณภาพต่ำจะ "ถูกสูบ" ด้วยพลังงานดีเกินไป ทำให้เกิดการลัดวงจรในตัวเหนี่ยวนำและปิดใช้งานออสซิลเลเตอร์หลัก) เพื่อเพิ่มปัจจัยคุณภาพของวงจรออสซิลเลเตอร์ มีการใช้สองวิธี:
- การเพิ่มความถี่ในการทำงานซึ่งนำไปสู่การติดตั้งที่ซับซ้อนและมีราคาแพงมากขึ้น
- การใช้เม็ดมีดเฟอร์โรแมกเนติกในตัวเหนี่ยวนำ วางตัวเหนี่ยวนำด้วยแผงที่ทำจากวัสดุเฟอร์โรแมกเนติก

เนื่องจากตัวเหนี่ยวนำทำงานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดที่ความถี่สูง การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำจึงได้รับการประยุกต์ใช้ทางอุตสาหกรรมหลังจากการพัฒนาและเริ่มการผลิตหลอดเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากำลังสูง ก่อนสงครามโลกครั้งที่ 1 การเหนี่ยวนำความร้อนมีการใช้งานอย่างจำกัด จากนั้นจึงใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วยเครื่องจักรความถี่สูง (ทำงานโดย V.P. Vologdin) หรือการติดตั้งแบบปล่อยประกายไฟเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

โดยหลักการแล้ววงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถเป็นอะไรก็ได้ (มัลติไวเบรเตอร์, เครื่องกำเนิด RC, เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีการกระตุ้นอิสระ, เครื่องกำเนิดการผ่อนคลายต่างๆ) ทำงานบนโหลดในรูปแบบของขดลวดเหนี่ยวนำและมีพลังงานเพียงพอ จำเป็นด้วยที่ความถี่การสั่นจะสูงเพียงพอ

เช่น การ “ตัด” ในเวลาไม่กี่วินาที ลวดเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 มม. ต้องใช้กำลังออสซิลเลเตอร์อย่างน้อย 2 kW ที่ความถี่อย่างน้อย 300 kHz

โครงการถูกเลือกตามเกณฑ์ต่อไปนี้: ความน่าเชื่อถือ; เสถียรภาพการสั่นสะเทือน ความเสถียรของกำลังที่ปล่อยออกมาในชิ้นงาน ความง่ายในการผลิต ความง่ายในการติดตั้ง จำนวนชิ้นส่วนขั้นต่ำเพื่อลดต้นทุน การใช้ชิ้นส่วนที่รวมกันส่งผลให้น้ำหนักและขนาดลดลง เป็นต้น

เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่เครื่องกำเนิดสามจุดแบบอุปนัย (เครื่องกำเนิด Hartley, เครื่องกำเนิดที่มีการป้อนกลับของหม้อแปลงอัตโนมัติ, วงจรที่ใช้ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าแบบลูปอุปนัย) ถูกใช้เป็นตัวกำเนิดของการสั่นความถี่สูง นี่คือวงจรจ่ายไฟแบบขนานที่น่าตื่นเต้นในตัวเองสำหรับแอโนดและวงจรเลือกความถี่ที่สร้างบนวงจรออสซิลเลเตอร์ มีการใช้อย่างประสบความสำเร็จและยังคงใช้ในห้องปฏิบัติการ เวิร์คช็อปเครื่องประดับ สถานประกอบการอุตสาหกรรม รวมถึงในการปฏิบัติงานสมัครเล่น ตัวอย่างเช่นในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองได้มีการดำเนินการชุบแข็งพื้นผิวของลูกกลิ้งถัง T-34 ในการติดตั้งดังกล่าว

ข้อเสียของสามจุด:

ประสิทธิภาพต่ำ (น้อยกว่า 40% เมื่อใช้หลอดไฟ)

การเบี่ยงเบนความถี่ที่รุนแรงในเวลาที่ให้ความร้อนชิ้นงานที่ทำจากวัสดุแม่เหล็กเหนือจุด Curie (ประมาณ 700C) (การเปลี่ยนแปลงμ) ซึ่งเปลี่ยนความลึกของชั้นผิวหนังและเปลี่ยนโหมดการรักษาความร้อนอย่างคาดเดาไม่ได้ เมื่อให้ความร้อนกับชิ้นส่วนที่สำคัญ สิ่งนี้อาจไม่เป็นที่ยอมรับ นอกจากนี้ การติดตั้ง HDTV ที่มีประสิทธิภาพจะต้องทำงานในช่วงความถี่แคบที่ได้รับอนุญาตโดย Rossvyazohrankultura เนื่องจากมีการป้องกันที่ไม่ดี จริงๆ แล้วการติดตั้ง HDTV เหล่านี้จึงเป็นเครื่องส่งสัญญาณวิทยุ และอาจรบกวนการแพร่ภาพกระจายเสียงทางโทรทัศน์และวิทยุ ชายฝั่ง และบริการช่วยเหลือ

เมื่อเปลี่ยนชิ้นงาน (เช่น จากชิ้นเล็กไปเป็นชิ้นใหญ่) ความเหนี่ยวนำของระบบเหนี่ยวนำ-ชิ้นงานจะเปลี่ยนไป ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความถี่และความลึกของชั้นผิวหนังด้วย

เมื่อเปลี่ยนตัวเหนี่ยวนำแบบเลี้ยวเดียวเป็นแบบหลายเลี้ยวเป็นตัวที่ใหญ่กว่าหรือเล็กกว่า ความถี่ก็จะเปลี่ยนไปเช่นกัน

ภายใต้การนำของ Babat, Lozinsky และนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ วงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบสองและสามวงจรได้รับการพัฒนาให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น (สูงถึง 70%) และยังรักษาความถี่ในการทำงานได้ดีขึ้นอีกด้วย หลักการทำงานมีดังนี้ เนื่องจากการใช้วงจรคู่และการเชื่อมต่อระหว่างกันลดลง การเปลี่ยนแปลงความเหนี่ยวนำของวงจรการทำงานจึงไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความถี่ของวงจรการตั้งค่าความถี่อย่างรุนแรง เครื่องส่งวิทยุได้รับการออกแบบโดยใช้หลักการเดียวกัน

เครื่องกำเนิดไฟฟ้า HDTV สมัยใหม่เป็นอินเวอร์เตอร์ที่ใช้ส่วนประกอบ IGBT หรือทรานซิสเตอร์ MOSFET กำลังสูง ซึ่งมักจะผลิตตามวงจรบริดจ์หรือฮาล์ฟบริดจ์ ทำงานที่ความถี่สูงถึง 500 kHz ประตูทรานซิสเตอร์ถูกเปิดโดยใช้ระบบควบคุมไมโครคอนโทรลเลอร์ ระบบควบคุมช่วยให้คุณระงับโดยอัตโนมัติขึ้นอยู่กับงานที่ทำอยู่

ก) ความถี่คงที่
b) กำลังไฟฟ้าคงที่ที่ปล่อยออกมาในชิ้นงาน
c) ประสิทธิภาพสูงสุดที่เป็นไปได้

ตัวอย่างเช่น เมื่อวัสดุแม่เหล็กถูกให้ความร้อนเหนือจุดกูรี ความหนาของชั้นผิวหนังจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าจะลดลง และชิ้นงานจะเริ่มร้อนขึ้นแย่ลง หายไปด้วย คุณสมบัติทางแม่เหล็กวัสดุและกระบวนการของการกลับตัวของแม่เหล็กหยุด - ชิ้นงานเริ่มร้อนขึ้นแย่ลง, ความต้านทานโหลดลดลงอย่างกะทันหัน - สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การ "แพร่กระจาย" ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและความล้มเหลวของมัน ระบบควบคุมจะตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงผ่านจุด Curie และเพิ่มความถี่โดยอัตโนมัติเมื่อโหลดลดลงกะทันหัน (หรือลดกำลัง)

หมายเหตุ

หากเป็นไปได้ ควรวางตัวเหนี่ยวนำให้ใกล้กับชิ้นงานมากที่สุด ซึ่งไม่เพียงเพิ่มความหนาแน่นของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าใกล้กับชิ้นงาน (เป็นสัดส่วนกับกำลังสองของระยะห่าง) แต่ยังเพิ่มตัวประกอบกำลัง Cos(φ) ด้วย

การเพิ่มความถี่จะช่วยลดตัวประกอบกำลังลงอย่างมาก (สัดส่วนกับลูกบาศก์ของความถี่)

เมื่อให้ความร้อนแก่วัสดุแม่เหล็ก ความร้อนเพิ่มเติมจะถูกปล่อยออกมาเนื่องจากการกลับตัวของแม่เหล็ก การให้ความร้อนแก่วัสดุแม่เหล็กถึงจุดกูรีจะมีประสิทธิภาพมากกว่ามาก

เมื่อคำนวณตัวเหนี่ยวนำจำเป็นต้องคำนึงถึงการเหนี่ยวนำของบัสที่นำไปสู่ตัวเหนี่ยวนำซึ่งอาจมากกว่าการเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำนั้นเองมาก (หากตัวเหนี่ยวนำทำในรูปแบบของเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก ๆ หรือ แม้แต่ส่วนหนึ่งของการเลี้ยว - ส่วนโค้ง)

มีสองกรณีของการสั่นพ้องในวงจรออสซิลเลชั่น: เรโซแนนซ์แรงดันไฟฟ้าและการเรโซแนนซ์กระแส
วงจรออสซิลเลเตอร์ขนาน – กระแสสะท้อน
ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดและตัวเก็บประจุจะเท่ากันกับแรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เมื่อเกิดเสียงสะท้อน ความต้านทานของวงจรระหว่างจุดแยกจะสูงสุด และกระแส (I รวม) ผ่านความต้านทานโหลด Rн จะน้อยที่สุด (กระแสภายในวงจร I-1l และ I-2s มากกว่ากระแสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า)

ตามหลักการแล้ว อิมพีแดนซ์ของลูปจะเป็นค่าอนันต์ โดยวงจรจะไม่ดึงกระแสจากแหล่งกำเนิด เมื่อความถี่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเปลี่ยนในทิศทางใดๆ จากความถี่เรโซแนนซ์ ความต้านทานของวงจรจะลดลง และกระแสไฟในเส้น (ผลรวม I) จะเพิ่มขึ้น

วงจรออสซิลเลเตอร์อนุกรม – เรโซแนนซ์แรงดันไฟฟ้า

คุณสมบัติหลักของวงจรเรโซแนนซ์อนุกรมคืออิมพีแดนซ์ของมันมีค่าน้อยที่สุดเมื่อมีการเรโซแนนซ์ (ZL + ZC – ขั้นต่ำ) เมื่อปรับความถี่สูงหรือต่ำกว่าความถี่เรโซแนนซ์ อิมพีแดนซ์จะเพิ่มขึ้น
บทสรุป:
ในวงจรขนานที่มีเรโซแนนซ์ กระแสไฟฟ้าที่ผ่านขั้วต่อวงจรจะเป็น 0 และแรงดันไฟฟ้าจะสูงสุด
ในทางกลับกัน ในวงจรอนุกรม แรงดันไฟฟ้ามีแนวโน้มเป็นศูนย์และกระแสไฟฟ้าจะสูงสุด

บทความนี้นำมาจากเว็บไซต์ http://dic.academic.ru/ และแก้ไขเป็นข้อความที่ Prominductor LLC เข้าใจได้ง่ายขึ้นสำหรับผู้อ่าน