Инвертор напряжения на транзисторе

Интерес к предмету породил массу самоделок, которые, в принципе, могли бы быть полезными. Но большинство авторов конструкций и идей (описаний которых в источниках много больше, чем работоспособных изделий) плоховато представляют себе как основы стабилизатор напряжения 500вт ресанта индукционного нагрева, так и потенциальную опасность неграмотно выполненных конструкций. Настоящая статья призвана прояснить некоторые наиболее смутные моменты. Материал построен на рассмотрении конкретных конструкций: Промышленной канальной печи для плавки металла, и возможности ее создания самостоятельно. Тигельных печей индукционного типа, самых простых в исполнении и наиболее популярных среди самодельщиков.

Индукционных водогрейных котлов, стремительно вытесняющих бойлеры с ТЭНами. Бытовых варочных индукционных приборов, конкурирующих с газовыми плитами и по ряду параметров превосходящих микроволновки.

Примечание: все рассматриваемые устройства основаны на магнитной индукции, создаваемой катушкой индуктивности (индуктором), поэтому и называются индукционными. В них можно плавить/нагревать только электропроводящие материалы, металлы и т.п.

Есть еще электроиндукционные емкостные печи, основанные на электрической индукции в диэлектрике между обкладками конденсатора, они применяются для «нежного» плавления и электротермообработки пластиков. Но распространены они гораздо меньше индукторных, рассмотрение их требует отдельного разговора, поэтому пока оставим.

Принцип действия Принцип работы индукционной печи иллюстрирует рис.

В сущности она – электрический трансформатор с короткозамкнутой вторичной обмоткой: Принцип действия индукционной печи Генератор переменного напряжения G создает в индукторе L (heating coil) переменный ток I1. Конденсатор С совместно с L образуют колебательный контур, настроенный на рабочую частоту, это в большинстве случаев повышает техпараметры установки. Если генератор G автоколебательный, то С часто исключают из схемы, используя вместо него собственную емкость индуктора.

Она у описанных ниже высокочастотных индукторов составляет несколько десятков пикофарад, что как раз соответствует рабочему диапазону частот.

Дуговой сварочный аппарат

Индуктор в соответствии с уравнениями Максвелла создает в окружающем пространстве переменное магнитное поле с напряженностью H. Магнитное поле индуктора может как замыкаться через отдельный ферромагнитный сердечник, так и существовать в свободном пространстве.

Магнитное поле, пронизывая помещенную в индуктор заготовку (или плавильную шихту) W, создает в ней магнитный поток Ф.

Ф, если W электропроводящая, индуцирует в ней вторичный ток I2, то тем же уравнениям Максвелла. Если Ф достаточно массивна и цельная, то I2 замыкается внутри W, образуя вихревой ток, или ток Фуко. Вихревые токи по закону Джоуля-Ленца отдает полученную им через индуктор и магнитное поле от генератора энергию, нагревая заготовку (шихту).

Электромагнитное взаимодействие с точки зрения физики достаточно сильно и обладает довольно высоким дальнодействием. Поэтому, несмотря на многоступенчатое преобразование энергии, индукционная печь способна показать в воздухе или вакууме КПД до 100%.

Примечание: в среде из неидеального диэлектрика с диэлектрической проницаемостью 1 потенциально достижимый КПД индукционных печей падает, а в среде с магнитной проницаемостью 1 добиться высокого КПД проще.

Канальная печь Канальная индукционная плавильная печь – первая из примененных в промышленности.

справа: Канальная индукционная печь Первичная обмотка, питаемая током промышленной (50/60 Гц) или повышенной (400 Гц) частоты, выполнена из медной, охлаждаемой изнутри жидким теплоносителем, трубки; Вторичная короткозамкнутая обмотка – расплав; Кольцеобразный тигель из жаростойкого диэлектрика, в котором помещается расплав; Наборный из пластин трансформаторной стали магнитопровод. Канальные печи используются для переплавки дюраля, цветных спецсплавов, получения высококачественного чугуна. Промышленные канальные печи требуют затравки расплавом, иначе «вторичка» не замкнется накоротко и нагрева не будет.

Или между крошками шихты возникнут дуговые разряды, и вся плавка просто взорвется.

Поэтому перед пуском печи в тигель наливают немного расплава, а переплавленную порцию выливают не до конца.

Неон инверторы официальный

Металлурги говорят, что канальная печь имеет остаточную емкость.

Канальную стабилизатор напряжения 500вт ресанта на мощность до 2-3 кВт можно сделать и самому из сварочного трансформатора промышленной частоты. В такой печи можно расплавить до 300-400 г цинка, стабилизатор напряжения 500вт ресанта, российские преобразователь напряжения латуни или меди. Можно переплавлять дюраль, только отливке нужно по остывании дать состариться, от нескольких часов до 2-х недель, в зависимости от состава сплава, чтобы набрала прочность, вязкость и упругость.

Разработчики, обозлившись, что легировать алюминий никак не удается, бросили в лаборатории очередной «никакой» образец и квазисинусоида инвертора ушли в загул с горя. Проверили – а он набрал прочность едва ли не стали, оставшись легким, как алюминий.

«Первичку» трансформатора оставляют штатной, она уже рассчитана на работу в режиме КЗ вторички сварочной дугой. «Вторичку» снимают (ее потом можно поставить обратно и использовать трансформатор по прямому назначению), а вместо нее надевают кольцевой тигель.

Но пытаться переделать в канальную печь сварочный ВЧ-инвертор опасно! Его ферритовый сердечник перегреется и разлетится в куски из-за того, что диэлектрическая проницаемость феррита 1, см. Проблема остаточной емкости в маломощной печке отпадает: в шихту для затравки кладут стабилизатор напряжения 500вт ресанта из того же металла, согнутую в кольцо и со скрученными концами. Но появляется стабилизатор напряжения 500вт ресанта кольцевого тигля: единственный подходящий для малого тигля материал – электрофарфор. В домашних условиях обработать его самому невозможно, а где взять покупной подходящий?

Прочие огнеупоры не годятся вследствие высоких диэлектрических потерь в них или пористости и малой механической прочности. Поэтому, хотя канальная печь дает плавку высочайшего качества, не требует электроники, а ее КПД уже при мощности 1 кВт превышает 90%, у самодельщиков они не в ходу. Под обычный тигель Устройство тигельной индукционной печи Остаточная емкость раздражала металлургов – сплавы-то плавились дорогие.

Трансформатор для увеличение тока

Поэтому, как только в 20-х годах прошлого века появились достаточно мощные радиолампы, тут же родилась идея: выкинуть на (не будем повторять профессиональные идиомы суровых мужиков) магнитопровод, а обычный тигель засунуть прямо в индуктор, см. На промышленной частоте инвертор stark imt 200 так не сделаешь, магнитное поле низкой частоты без концентрирующего его магнитопровода расползется (это т.

поле рассеяния) и отдаст свою энергию куда угодно, только не в расплав. Компенсировать поле рассеяния можно повышением частоты до высокой: если диаметр индуктора соизмерим с длиной волны рабочей частоты, а вся система – в электромагнитном резонансе, то до 75% и более энергии ее электромагнитного поля будет сосредоточено внутри «бессердечной» катушки. Однако уже в лабораториях выяснилось, что авторы идеи проглядели очевидное обстоятельство: расплав в индукторе, хотя бы и диамагнитный, но электропроводящий, за счет собственного магнитного поля от вихревых токов изменяет индуктивность нагревательной катушки.

Аккумуляторы в омске для ибп

Начальную частоту понадобилось устанавливать под холодную шихту и менять по мере ее плавления.

Причем в пределах тем больших, чем больше заготовка: если для 200 г стали можно обойтись диапазоном в 2-30 МГц, то для болванки с железнодорожную цистерну начальная частота будет около 30-40 Гц, а рабочая – до нескольких кГц.

Подходящую автоматику на лампах сделать сложно, «тянуть» частоту за болванкой – нужен высококвалифицированный оператор. Кроме того, на низких частотах сильнейшим образом проявляет себя поле рассеяния. Расплав, который в такой печи еще и сердечник катушки, до некоторой степени собирает магнитное поле возле нее, но все равно, для получения приемлемого КПД понадобилось окружать всю печь мощным ферромагнитным экраном. Тем не менее, благодаря своим выдающимся достоинствам и уникальным качествам (см. далее) тигельные индукционные печи широко применяются и в промышленности, и самодельщиками.

Поэтому остановимся подробнее на том, как правильно сделать такую своими руками. Немного теории При конструировании самодельной «индукционки» нужно твердо помнить: минимум потребляемой мощности не соответствует максимуму КПД, и наоборот. Минимальную мощность от сети печка возьмет при работе на основной резонансной частоте, Поз. Болванка/шихта при этом (и на более низких, дорезонансных частотах) работает как один короткозамкнутый виток, а в расплаве наблюдается всего одна конвективная ячейка. Режимы работы тигельной индукционной печи В режиме основного резонанса в печке на 2-3 кВт можно расплавить до 0,5 кг стали, но разогрев шихты/заготовки займет до часа и более.

Соответственно, общее потребление электричества от сети будет большим, а общий КПД – низким.

Вследствие этого индукционные печи для стабилизатор напряжения 500вт ресанта металла работают чаще всего на 2-й, мотокультиватор теро gs 6 3-й и др. 2 на рис.) Требуемая для разогрева/расплавления мощность при этом возрастает; для того же полкило стали на 2-й понадобится 7-8 кВт, на 3-ей 10-12 кВт. Но прогрев происходит очень быстро, за минуты или доли минут.

Сварочный инвертор giant

Поэтому и КПД выходит высокий: печка не успевает «съесть» много, как расплав уже можно лить.

У печей на гармониках есть важнейшее, даже уникальное достоинство: в расплаве возникает несколько конвективных ячеек, мгновенно и тщательно его перемешивающих.

быстрой шихты, получая сплавы, которые в любых других плавильных печах выплавить принципиально невозможно. Если же «задрать» частоту в 5-6 и более раз выше основной, то КПД несколько (ненамного) падает, но проявляется еще одно замечательное свойство индукционки на гармониках: поверхностный нагрев вследствие скин-эффекта, вытесняющего ЭМП к поверхности заготовки, Поз. Для плавки этот режим используется редко, но для разогрева заготовок под поверхностную цементацию и закалку – милое дело.

Преобразователи напряжения экономичные