Instrucciones de fabricación
Planos
Para la fabricación del horno necesitará los siguientes materiales y herramientas:
- soldar;
- tablero de textolita.
- minitaladro.
- radioelementos.
- pasta termica.
- reactivos químicos para el grabado de tableros.
Materiales adicionales y sus características:
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Para hacer una bobina
, que emitirá un campo magnético alterno necesario para el calentamiento, es necesario preparar una pieza de tubo de cobre con un diámetro de 8 mm y una longitud de 800 mm. -
Potentes transistores de potencia
son la parte más cara de una instalación de inducción casera. Para montar el circuito del generador de frecuencia, es necesario preparar 2 elementos de este tipo. Para estos fines, los transistores de las marcas son adecuados: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. En la fabricación del circuito, se utilizan 2 transistores de efecto de campo idénticos a los enumerados. -
Para la fabricación de un circuito oscilatorio.
necesitará condensadores cerámicos con una capacidad de 0,1 mF y un voltaje de funcionamiento de 1600 V. Para que se forme una corriente alterna de alta potencia en la bobina, se requieren 7 de estos condensadores. -
Durante el funcionamiento de un dispositivo de inducción de este tipo
, los transistores de efecto de campo se calentarán mucho y si los radiadores de aleación de aluminio no están conectados a ellos, luego de unos segundos de funcionamiento a máxima potencia, estos elementos fallarán. La colocación de transistores en disipadores de calor debe realizarse a través de una capa delgada de pasta térmica, de lo contrario, la eficiencia de dicho enfriamiento será mínima. -
Diodos
, que se utilizan en un calentador de inducción, deben ser de acción ultrarrápida. Los más adecuados para este circuito, diodos: MUR-460; UV-4007; HER-307. -
Resistencias utilizadas en el circuito 3:
10 kOhm con una potencia de 0,25 W - 2 uds. y potencia de 440 ohmios - 2 vatios. Diodos Zener: 2 uds. con una tensión de funcionamiento de 15 V. La potencia de los diodos zener debe ser de al menos 2 vatios. Con inducción se utiliza un estrangulador para conectar a las salidas de potencia de la bobina. -
Para alimentar todo el dispositivo, necesitará una fuente de alimentación con una capacidad de hasta 500. W. y tensión 12 - 40 V.
Puede alimentar este dispositivo con una batería de automóvil, pero no podrá obtener las lecturas de energía más altas con este voltaje.
El proceso mismo de fabricación de un generador electrónico y una bobina lleva poco tiempo y se lleva a cabo en la siguiente secuencia:
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De un tubo de cobre
Se hace una espiral de 4 cm de diámetro, para hacer una espiral se debe enrollar un tubo de cobre sobre una varilla de superficie plana de 4 cm de diámetro, la espiral debe tener 7 vueltas que no se deben tocar. Los anillos de montaje están soldados a los 2 extremos del tubo para la conexión a los radiadores de transistores. -
La placa de circuito impreso está hecha de acuerdo con el esquema.
Si es posible suministrar condensadores de polipropileno, entonces debido al hecho de que dichos elementos tienen pérdidas mínimas y un funcionamiento estable con grandes amplitudes de fluctuaciones de voltaje, el dispositivo funcionará de manera mucho más estable. Los capacitores en el circuito están instalados en paralelo, formando un circuito oscilatorio con una bobina de cobre. -
Calentamiento de metales
ocurre dentro de la bobina, después de que el circuito se conecta a una fuente de alimentación o batería. Al calentar el metal, es necesario asegurarse de que no haya un cortocircuito en los devanados del resorte. Si toca el metal calentado 2 vueltas de la bobina al mismo tiempo, los transistores fallan instantáneamente.
Factores que conducen a la falla del inversor de soldadura.
Situaciones que pueden causar falla del inversor o dar lugar a violaciones en su trabajo, se pueden dividir en dos tipos principales:
- asociado con la elección incorrecta del modo de soldadura;
- causado por la falla de partes del dispositivo o su funcionamiento incorrecto.
El método para identificar un mal funcionamiento del inversor para su posterior reparación se reduce a la ejecución secuencial de operaciones tecnológicas, desde las más simples hasta las más complejas. Los modos en que se realizan dichos controles y cuál es su esencia generalmente se especifican en las instrucciones del equipo.
Mal funcionamiento común de los inversores, sus causas y soluciones.
Si las acciones recomendadas no condujeron a los resultados deseados y no se restableció el funcionamiento del dispositivo, en la mayoría de los casos esto significa que la causa del mal funcionamiento debe buscarse en el circuito electrónico. Las razones de la falla de sus bloques y elementos individuales pueden ser diferentes. Enumeramos los más comunes.
- Ha entrado humedad en el interior de la unidad, lo que puede ocurrir si la unidad se expone a precipitaciones.
- Se ha acumulado polvo en los elementos del circuito electrónico, lo que conduce a una violación de su enfriamiento completo. La máxima cantidad de polvo entra en los inversores cuando funcionan en habitaciones muy polvorientas o en obras de construcción. Para evitar que el equipo entre en tal estado, su interior debe limpiarse regularmente.
- El sobrecalentamiento de los elementos del circuito electrónico del inversor y, como resultado, su falla puede ser causado por el incumplimiento del ciclo de trabajo (DU). Este parámetro, que debe observarse estrictamente, está indicado en la ficha técnica del equipo.
Rastros de entrada de líquido en la carcasa del inversor
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Los electrodomésticos que calientan con electricidad en lugar de gas son seguros y convenientes. Dichos calentadores no producen hollín ni olores desagradables, pero consumen una gran cantidad de electricidad. Una excelente salida es ensamblar un calentador de inducción con sus propias manos. Esto ahorra dinero y contribuye al presupuesto familiar. Hay muchos esquemas simples según los cuales el inductor se puede ensamblar de forma independiente.
Para facilitar la comprensión de los circuitos y ensamblar la estructura correctamente, será útil investigar la historia de la electricidad. Los métodos para calentar estructuras metálicas con una corriente de bobina electromagnética se usan ampliamente en la fabricación industrial de electrodomésticos: calderas, calentadores y estufas. Resulta que puedes hacer un calentador de inducción duradero y que funcione con tus propias manos.
El principio de funcionamiento de los dispositivos.
El principio de funcionamiento de los dispositivos.
El famoso científico británico del siglo XIX, Faraday, pasó 9 años investigando para convertir las ondas magnéticas en electricidad. En 1931, finalmente se hizo un descubrimiento, llamado inducción electromagnética. El devanado de alambre de la bobina, en cuyo centro hay un núcleo de metal magnético, crea un campo magnético bajo el poder de la corriente alterna. Bajo la influencia de los flujos de vórtice, el núcleo se calienta.
El descubrimiento de Faraday comenzó a utilizarse tanto en la industria como en la fabricación de motores y calentadores eléctricos caseros. La primera fundición basada en un inductor de vórtice se abrió en 1928 en Sheffield. Más tarde, según el mismo principio, los talleres de las fábricas se calentaron y, para calentar agua, superficies metálicas, los conocedores ensamblaron un inductor con sus propias manos.
El esquema del dispositivo de esa época es válido hoy. Un ejemplo clásico es una caldera de inducción, que incluye:
- núcleo metálico;
- marco;
- aislamiento térmico.
Las características del circuito para acelerar la frecuencia de la corriente son las siguientes:
- la frecuencia industrial de 50 Hz no es adecuada para dispositivos caseros;
- la conexión directa del inductor a la red provocará zumbidos y bajo calentamiento;
- el calentamiento efectivo se lleva a cabo a una frecuencia de 10 kHz.
Montaje según esquemas
Cualquiera que esté familiarizado con las leyes de la física puede ensamblar un calentador inductivo con sus propias manos. La complejidad del dispositivo variará según el grado de preparación y experiencia del maestro.
Hay muchos tutoriales en video, siguiendo los cuales puede crear un dispositivo efectivo. Casi siempre es necesario utilizar los siguientes componentes básicos:
- alambre de acero con un diámetro de 6-7 mm;
- alambre de cobre para el inductor;
- malla metálica (para sujetar el cable dentro de la caja);
- adaptadores;
- tubos para el cuerpo (de plástico o acero);
- inversor de alta frecuencia.
Esto será suficiente para ensamblar una bobina de inducción con sus propias manos, y es ella quien está en el corazón del calentador de agua instantáneo. Después de preparar los elementos necesarios puedes ir directamente al proceso de fabricación del dispositivo:
- corte el alambre en segmentos de 6-7 cm;
- cubra el interior de la tubería con una malla metálica y llene el alambre hasta la parte superior;
- cierre de manera similar la abertura de la tubería desde el exterior;
- enrolle alambre de cobre alrededor de la caja de plástico al menos 90 veces para la bobina;
- inserte la estructura en el sistema de calefacción;
- usando un inversor, conecte la bobina a la electricidad.
De acuerdo con un algoritmo similar, puede ensamblar fácilmente una caldera de inducción, para lo cual debe:
- corte espacios en blanco de un tubo de acero de 25 por 45 mm con una pared de no más de 2 mm de espesor;
- soldarlos juntos, conectándolos con diámetros más pequeños;
- soldar cubiertas de hierro en los extremos y perforar agujeros para tubos roscados;
- haga un soporte para una estufa de inducción soldando dos esquinas en un lado;
- inserte la placa en el soporte desde las esquinas y conéctela a la red eléctrica;
- agregue refrigerante al sistema y encienda la calefacción.
Muchos inductores funcionan a una potencia no superior a 2 - 2,5 kW. Dichos calentadores están diseñados para una habitación de 20 a 25 m².
Si el generador se usa en un servicio de automóvil, puede conectarlo a una máquina de soldar, pero es importante tener en cuenta ciertos matices:
- Necesita CA, no CC como un inversor. La máquina de soldar deberá ser examinada para detectar la presencia de puntos donde el voltaje no tenga una dirección directa.
- El número de vueltas a un cable de mayor sección transversal se selecciona mediante un cálculo matemático.
- Será necesario enfriar los elementos de trabajo.
algunas fotos
En lugar de radiadores, se usaron placas de cobre, que se sueldan directamente al tubo, ya que en este diseño se usa refrigeración por agua. En mi opinión, este es el enfriamiento más eficiente, porque los transistores se calientan bien y no hay ventiladores ni súper radiadores que los salven del sobrecalentamiento.
Las placas de enfriamiento en el tablero están dispuestas de tal manera que el tubo de la bobina pasa a través de ellas. Las placas y el tubo deben soldarse juntos, para esto usé un quemador de gas y un soldador grande para soldar radiadores de automóviles.
Los condensadores están ubicados en una textolita de dos lados, la placa también está soldada al tubo de la bobina en línea recta, para una mejor refrigeración.
Los inductores están enrollados en anillos de ferrita, los saqué personalmente de una fuente de alimentación de computadora, el cable se usó en aislamiento de cobre.
El calentador de inducción resultó ser bastante potente, funde latón y aluminio con mucha facilidad, también funde piezas de hierro, pero un poco más lento. Como utilicé transistores IRFP150, de acuerdo con los parámetros, el circuito puede alimentarse con un voltaje de hasta 30 voltios, por lo que la potencia está limitada solo por este factor. De todos modos, le aconsejo que use IRFP250.
¡Eso es todo! A continuación os dejo un vídeo del funcionamiento del calentador de inducción y una lista de piezas que se pueden comprar en AliExpress a muy bajo precio!
Principio de la tecnología de calentamiento por inducción.
El principio de la tecnología de calentamiento por inducción es bastante simple desde un punto de vista físico. Una bobina formada por un conductor de corriente genera un campo magnético de alta frecuencia. A su vez, un objeto de metal colocado en la región interior de la bobina induce corrientes de Foucault. Como resultado, el objeto se calienta mucho.
En paralelo con el inductor, por regla general, se enciende una capacitancia resonante.Este paso se toma para compensar la naturaleza inductiva de la bobina. El circuito resonante creado por los elementos bobina-capacitor se excita a su propia frecuencia resonante. El valor de la corriente de excitación es significativamente menor que el valor de la corriente que fluye a través del inductor.
