Produciamo saldatrici con le nostre mani

Istruzioni per la produzione

Progetti

Per la fabbricazione del forno avrai bisogno dei seguenti materiali e strumenti:

• saldare;
• tavola di textolite.
• mini trapano.
• radioelementi.
• pasta termica.
• reagenti chimici per incisione su cartone.

Materiali aggiuntivi e loro caratteristiche:

1. Per fare una bobina
   , che emetterà un campo magnetico alternato necessario per il riscaldamento, è necessario preparare un pezzo di tubo di rame con un diametro di 8 mm e una lunghezza di 800 mm.
2. Potenti transistor di potenza
   sono la parte più costosa di un'installazione a induzione fatta in casa. Per montare il circuito del generatore di frequenza, è necessario preparare 2 di questi elementi. Per questi scopi sono adatti transistor di marche: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Nella fabbricazione del circuito vengono utilizzati 2 transistor ad effetto di campo identici tra quelli elencati.
3. Per la fabbricazione di un circuito oscillatorio
   avrai bisogno di condensatori ceramici con una capacità di 0,1 mF e una tensione operativa di 1600 V. Affinché nella bobina si formi una corrente alternata ad alta potenza, sono necessari 7 di questi condensatori.
4. Durante il funzionamento di un tale dispositivo a induzione
   , i transistor ad effetto di campo si surriscaldano molto e se i radiatori in lega di alluminio non sono collegati ad essi, dopo alcuni secondi di funzionamento alla massima potenza, questi elementi si guastano. L'inserimento dei transistor sui dissipatori di calore dovrebbe avvenire attraverso un sottile strato di pasta termica, altrimenti l'efficienza di tale raffreddamento sarà minima.
5. Diodi
   , che vengono utilizzati in un riscaldatore a induzione, devono essere ad azione ultrarapida. Il più adatto per questo circuito, diodi: MUR-460; UV-4007; LEI-307.
6. Resistori utilizzati nel circuito 3:
   10 kOhm con una potenza di 0,25 W - 2 pz. e 440 ohm di potenza - 2 watt. Diodi Zener: 2 pz. con una tensione di esercizio di 15 V. La potenza dei diodi zener deve essere di almeno 2 watt. Con induzione viene utilizzata un'induttanza per il collegamento alle uscite di potenza della bobina.
7. Per alimentare l'intero dispositivo è necessario un alimentatore con capacità fino a 500 W. e tensione 12 - 40 V.
   Puoi alimentare questo dispositivo da una batteria per auto, ma non sarai in grado di ottenere le letture di potenza più elevate a questa tensione.

Il processo stesso di produzione di un generatore elettronico e di una bobina richiede un po' di tempo e viene eseguito nella seguente sequenza:

1. Da un tubo di rame
   viene realizzata una spirale con un diametro di 4 cm Per fare una spirale, un tubo di rame deve essere avvolto su un'asta con una superficie piana con un diametro di 4 cm La spirale deve avere 7 giri che non devono toccarsi. Gli anelli di montaggio sono saldati alle 2 estremità del tubo per il collegamento ai radiatori a transistor.
2. Il circuito stampato è realizzato secondo lo schema.
   Se è possibile fornire condensatori in polipropilene, a causa del fatto che tali elementi hanno perdite minime e un funzionamento stabile a grandi ampiezze di fluttuazioni di tensione, il dispositivo funzionerà in modo molto più stabile. I condensatori nel circuito sono installati in parallelo, formando un circuito oscillatorio con una bobina di rame.
3. Riscaldamento in metallo
   avviene all'interno della bobina, dopo che il circuito è stato collegato all'alimentazione o alla batteria. Quando si riscalda il metallo, è necessario assicurarsi che non vi sia un cortocircuito degli avvolgimenti della molla. Se tocchi contemporaneamente il metallo riscaldato 2 giri della bobina, i transistor si guastano all'istante.

Fattori che portano al guasto dell'inverter di saldatura

Situazioni che possono causare guasto dell'inverter o portare a violazioni nel suo operato, possono essere suddivisi in due tipi principali:

• associato alla scelta errata della modalità di saldatura;
• causati dal guasto di parti del dispositivo o dal loro non corretto funzionamento.

Il metodo per identificare un malfunzionamento dell'inverter per la successiva riparazione si riduce all'esecuzione sequenziale di operazioni tecnologiche, dalle più semplici alle più complesse. Le modalità in cui vengono eseguiti tali controlli e qual è la loro essenza sono solitamente specificati nelle istruzioni per l'apparecchiatura.

Malfunzionamenti comuni degli inverter, loro cause e soluzioni

Se le azioni consigliate non hanno portato ai risultati desiderati e il funzionamento del dispositivo non è stato ripristinato, molto spesso ciò significa che la causa del malfunzionamento dovrebbe essere ricercata nel circuito elettronico. Le ragioni del fallimento dei suoi blocchi e dei singoli elementi possono essere diverse. Elenchiamo i più comuni.

• L'umidità è entrata all'interno dell'unità, cosa che può verificarsi se l'unità è esposta a precipitazioni.
• La polvere si è accumulata sugli elementi del circuito elettronico, il che porta a una violazione del loro completo raffreddamento. La massima quantità di polvere penetra negli inverter quando vengono utilizzati in ambienti molto polverosi o in cantieri. Per evitare che l'apparecchiatura entri in tale stato, il suo interno deve essere pulito regolarmente.
• Il surriscaldamento degli elementi del circuito elettronico dell'inverter e, di conseguenza, il loro guasto possono essere causati dal mancato rispetto del duty cycle (DU). Questo parametro, che deve essere rigorosamente rispettato, è riportato nella scheda tecnica dell'apparecchiatura.

Tracce di infiltrazione di liquido nella custodia dell'inverter

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Gli elettrodomestici che riscaldano con l'elettricità anziché con il gas sono sicuri e convenienti. Tali riscaldatori non producono fuliggine e odori sgradevoli, ma consumano una grande quantità di elettricità. Un'ottima via d'uscita è assemblare un riscaldatore a induzione con le tue mani. Ciò consente di risparmiare denaro e contribuisce al bilancio familiare. Esistono molti schemi semplici in base ai quali l'induttore può essere assemblato in modo indipendente.

Per facilitare la comprensione dei circuiti e il corretto montaggio della struttura, sarà utile approfondire la storia dell'energia elettrica. I metodi per riscaldare le strutture metalliche con una corrente di bobina elettromagnetica sono ampiamente utilizzati nella produzione industriale di elettrodomestici: caldaie, stufe e stufe. Si scopre che puoi realizzare un riscaldatore a induzione funzionante e durevole con le tue mani.

Il principio di funzionamento dei dispositivi

Il principio di funzionamento dei dispositivi

Il famoso scienziato britannico del 19° secolo Faraday ha trascorso 9 anni a fare ricerche per convertire le onde magnetiche in elettricità. Nel 1931 fu finalmente fatta una scoperta, chiamata induzione elettromagnetica. L'avvolgimento del filo della bobina, al centro del quale è presente un nucleo di metallo magnetico, crea un campo magnetico sotto il potere della corrente alternata. Sotto l'influenza dei flussi a vortice, il nucleo si riscalda.

La scoperta di Faraday iniziò ad essere utilizzata sia nell'industria che nella produzione di motori e riscaldatori elettrici fatti in casa. La prima fonderia basata su un induttore a vortice fu aperta nel 1928 a Sheffield. Successivamente, secondo lo stesso principio, le officine delle fabbriche furono riscaldate e per riscaldare l'acqua, le superfici metalliche, gli intenditori assemblarono un induttore con le proprie mani.

Lo schema del dispositivo di quel tempo è valido oggi. Un classico esempio è una caldaia a induzione, che comprende:

• nucleo metallico;
• portafoto;
• isolamento termico.

Le caratteristiche del circuito per l'accelerazione della frequenza della corrente sono le seguenti:

• la frequenza industriale di 50 Hz non è adatta per dispositivi fatti in casa;
• il collegamento diretto dell'induttore alla rete porterà a ronzio e basso riscaldamento;
• il riscaldamento effettivo viene effettuato a una frequenza di 10 kHz.

Montaggio secondo schemi

Chiunque abbia familiarità con le leggi della fisica può assemblare un riscaldatore induttivo con le proprie mani. La complessità del dispositivo varierà dal grado di preparazione ed esperienza del maestro.

Ci sono molti video tutorial, in seguito ai quali puoi creare un dispositivo efficace. È quasi sempre necessario utilizzare i seguenti componenti di base:

• filo di acciaio con un diametro di 6-7 mm;
• filo di rame per l'induttore;
• rete metallica (per trattenere il filo all'interno della custodia);
• adattatori;
• tubi per il corpo (in plastica o acciaio);
• inverter ad alta frequenza.

Questo sarà sufficiente per assemblare una bobina a induzione con le tue mani, ed è lei che è al centro dello scaldabagno istantaneo. Dopo aver preparato gli elementi necessari puoi andare direttamente al processo di fabbricazione del dispositivo:

• tagliare il filo in spicchi di 6-7 cm;
• coprire l'interno del tubo con una rete metallica e riempire il filo fino in cima;
• analogamente chiudere l'apertura del tubo dall'esterno;
• avvolgere il filo di rame attorno alla custodia di plastica almeno 90 volte per la bobina;
• inserire la struttura nell'impianto di riscaldamento;
• mediante un inverter, collegare la bobina alla rete elettrica.

Secondo un algoritmo simile, puoi facilmente assemblare una caldaia a induzione, per la quale dovresti:

• tagliare pezzi grezzi da un tubo d'acciaio 25 per 45 mm con una parete non più spessa di 2 mm;
• saldarli insieme, collegandoli con diametri più piccoli;
• saldare coperchi in ferro alle estremità e praticare fori per tubi filettati;
• realizzare un supporto per una stufa a induzione saldando due angoli su un lato;
• inserire il piano nel supporto dagli angoli e collegarlo alla rete elettrica;
• aggiungere liquido di raffreddamento al sistema e accendere il riscaldamento.

Molti induttori funzionano con una potenza non superiore a 2 - 2,5 kW. Tali riscaldatori sono progettati per una stanza di 20 - 25 m²

Se il generatore viene utilizzato in un servizio di auto, puoi collegarlo a una saldatrice, ma è importante considerare alcune sfumature:

• Hai bisogno di AC, non DC come un inverter. La saldatrice dovrà essere esaminata per la presenza di punti in cui la tensione non ha una direzione diretta.
• Il numero di giri di un filo di sezione maggiore viene selezionato mediante un calcolo matematico.
• Sarà necessario il raffreddamento degli elementi di lavoro.

Alcune immagini

Invece dei radiatori, sono state utilizzate piastre di rame, che sono saldate direttamente al tubo, poiché in questo design viene utilizzato il raffreddamento ad acqua. Questo secondo me è il raffreddamento più efficiente, perché i transistor si scaldano bene e nessuna ventola e nessun super radiatore li salveranno dal surriscaldamento!

Le piastre di raffreddamento sulla scheda sono disposte in modo tale che il tubo della bobina le attraversi. Le piastre e il tubo devono essere saldati insieme, per questo ho usato un bruciatore a gas e un grande saldatore per saldare i radiatori delle auto.

I condensatori si trovano su una textolite a due lati, la scheda è anche saldata al tubo della bobina in linea retta, per un migliore raffreddamento.

Gli induttori sono avvolti su anelli di ferrite, li ho prelevati personalmente dall'alimentatore di un computer, il filo è stato utilizzato per l'isolamento in rame.

Il riscaldatore a induzione si è rivelato abbastanza potente, fonde molto facilmente ottone e alluminio, fonde anche parti in ferro, ma un po' più lentamente. Dato che ho usato transistor IRFP150, in base ai parametri, il circuito può essere alimentato con una tensione fino a 30 volt, quindi la potenza è limitata solo da questo fattore. Quindi lo stesso ti consiglio di usare IRFP250.

È tutto! Di seguito lascio un video del funzionamento del riscaldatore a induzione e un elenco di parti che si possono acquistare su AliExpress ad un prezzo molto basso!

Principio della tecnologia del riscaldamento a induzione

Il principio della tecnologia di riscaldamento a induzione è abbastanza semplice da un punto di vista fisico. Una bobina formata da un conduttore di corrente genera un campo magnetico ad alta frequenza. A sua volta, un oggetto metallico posto nella regione interna della bobina induce correnti parassite. Di conseguenza, l'oggetto diventa molto caldo.

Parallelamente all'induttore, di norma, viene attivata una capacità risonante.Questo passaggio viene eseguito per compensare la natura induttiva della bobina. Il circuito risonante creato dagli elementi bobina-condensatore viene eccitato alla propria frequenza di risonanza. Il valore della corrente di eccitazione è significativamente inferiore al valore della corrente che scorre attraverso l'induttore.