Zgrzewarki wykonujemy własnymi rękami

Instrukcje produkcyjne

Plany

Do produkcji pieca potrzebne będą następujące materiały i narzędzia:

• lutować;
• tablica tekstolitowa.
• mini wiertarka.
• radioelementy.
• pasta termiczna.
• odczynniki chemiczne do trawienia płyt.

Dodatkowe materiały i ich cechy:

1. Zrobić cewkę
   , który będzie emitował zmienne pole magnetyczne niezbędne do ogrzewania, należy przygotować kawałek miedzianej rurki o średnicy 8 mm i długości 800 mm.
2. Potężne tranzystory mocy
   są najdroższą częścią domowej instalacji indukcyjnej. Aby zamontować obwód generatora częstotliwości, konieczne jest przygotowanie 2 takich elementów. Do tych celów odpowiednie są tranzystory marek: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Do produkcji obwodu wykorzystywane są 2 identyczne z wymienionych tranzystorów polowych.
3. Do produkcji obwodu oscylacyjnego
   potrzebne będą kondensatory ceramiczne o pojemności 0,1 mF i napięciu roboczym 1600 V. Aby w cewce powstał prąd przemienny o dużej mocy, potrzeba 7 takich kondensatorów.
4. Podczas pracy takiego urządzenia indukcyjnego
   , tranzystory polowe bardzo się nagrzeją i jeśli nie zostaną do nich przymocowane radiatory ze stopu aluminium, to po kilku sekundach pracy na maksymalnej mocy elementy te ulegną awarii. Umieszczenie tranzystorów na radiatorach powinno odbywać się przez cienką warstwę pasty termicznej, w przeciwnym razie wydajność takiego chłodzenia będzie minimalna.
5. Diody
   , które są stosowane w nagrzewnicy indukcyjnej, muszą działać ultraszybko. Najbardziej odpowiednie dla tego obwodu diody: MUR-460; UV-4007; HER-307.
6. Rezystory zastosowane w obwodzie 3:
   10 kOhm o mocy 0,25 W - 2 szt. i moc 440 omów - 2 waty. Diody Zenera: 2 szt. o napięciu roboczym 15 V. Moc diod Zenera musi wynosić co najmniej 2 waty. Przy indukcji zastosowano dławik do podłączenia do wyjść mocy cewki.
7. Do zasilania całego urządzenia potrzebny będzie zasilacz o mocy do 500 W. i napięcie 12 - 40 V.
   Możesz zasilać to urządzenie z akumulatora samochodowego, ale przy tym napięciu nie będziesz w stanie uzyskać najwyższych odczytów mocy.

Sam proces wytwarzania generatora elektronicznego i cewki zajmuje trochę czasu i odbywa się w następującej kolejności:

1. Z miedzianej rury
   wykonuje się spiralę o średnicy 4 cm Aby wykonać spiralę, miedzianą rurkę należy nawinąć na pręt o płaskiej powierzchni o średnicy 4 cm Spirala powinna mieć 7 zwojów, które nie powinny się stykać. Pierścienie montażowe są przylutowane do 2 końców rury w celu podłączenia do radiatorów tranzystorowych.
2. Płytka drukowana wykonana jest zgodnie ze schematem.
   Jeśli istnieje możliwość zasilania kondensatorów polipropylenowych, to dzięki temu, że takie elementy mają minimalne straty i stabilną pracę przy dużych amplitudach wahań napięcia, urządzenie będzie pracowało znacznie stabilniej. Kondensatory w obwodzie są zainstalowane równolegle, tworząc obwód oscylacyjny z miedzianą cewką.
3. Ogrzewanie metalowe
   występuje wewnątrz cewki, po podłączeniu obwodu do zasilania lub akumulatora. Podczas podgrzewania metalu należy upewnić się, że nie ma zwarcia uzwojeń sprężynowych. Jeśli dotkniesz rozgrzanego metalu 2 zwoje cewki w tym samym czasie, tranzystory natychmiast ulegną awarii.

Czynniki prowadzące do awarii falownika spawalniczego

Sytuacje, które mogą powodować awaria falownika lub prowadzić do naruszeń w swojej pracy, można podzielić na dwa główne typy:

• związane z niewłaściwym wyborem trybu spawania;
• spowodowane awarią części urządzenia lub ich nieprawidłową pracą.

Metoda identyfikacji awarii falownika do późniejszej naprawy sprowadza się do sekwencyjnego wykonywania operacji technologicznych, od najprostszych do najbardziej złożonych. Tryby, w jakich takie kontrole są wykonywane i jaka jest ich istota, są zwykle określone w instrukcji sprzętu.

Częste awarie falowników, ich przyczyny i rozwiązania

Jeżeli zalecane działania nie przyniosły pożądanych rezultatów i nie przywrócono działania urządzenia, to najczęściej oznacza to, że przyczyny usterki należy szukać w obwodzie elektronicznym. Przyczyny awarii jego bloków i poszczególnych elementów mogą być różne. Podajemy najczęstsze.

• Wilgoć dostała się do wnętrza urządzenia, co może wystąpić w przypadku narażenia urządzenia na opady atmosferyczne.
• Na elementach obwodu elektronicznego nagromadził się kurz, co prowadzi do naruszenia ich pełnego chłodzenia. Maksymalna ilość pyłu dostaje się do falowników, gdy są one eksploatowane w bardzo zakurzonych pomieszczeniach lub na placach budowy. Aby sprzęt nie znalazł się w takim stanie, należy regularnie czyścić jego wnętrze.
• Przegrzanie elementów obwodu elektronicznego falownika iw efekcie ich awaria może być spowodowane nieprzestrzeganiem współczynnika wypełnienia (DU). Ten parametr, którego należy ściśle przestrzegać, jest wskazany w karcie danych technicznych urządzenia.

Ślady przedostania się cieczy do obudowy falownika

Kup części na Aliexpress

Kup Tranzystory IRFP250 Kup diody UF4007 Kup Kondensatory 0.33uf-275v

Urządzenia ogrzewające prądem, a nie gazem, są bezpieczne i wygodne. Takie grzejniki nie wytwarzają sadzy i nieprzyjemnych zapachów, ale zużywają dużą ilość energii elektrycznej. Doskonałym wyjściem jest montaż nagrzewnicy indukcyjnej własnymi rękami. Oszczędza to pieniądze i przyczynia się do budżetu rodzinnego. Istnieje wiele prostych schematów, zgodnie z którymi cewkę indukcyjną można zmontować niezależnie.

Aby ułatwić zrozumienie obwodów i prawidłowy montaż konstrukcji, warto przyjrzeć się historii elektryczności. Metody ogrzewania konstrukcji metalowych prądem cewki elektromagnetycznej są szeroko stosowane w przemysłowej produkcji sprzętu AGD - kotłów, grzejników i pieców. Okazuje się, że sprawną i trwałą nagrzewnicę indukcyjną można wykonać własnymi rękami.

Zasada działania urządzeń

Zasada działania urządzeń

Słynny XIX-wieczny brytyjski naukowiec Faraday spędził 9 lat na badaniach nad przekształceniem fal magnetycznych w energię elektryczną. W 1931 dokonano w końcu odkrycia zwanego indukcją elektromagnetyczną. Drutowe uzwojenie cewki, w środku którego znajduje się rdzeń z metalu magnetycznego, wytwarza pole magnetyczne pod wpływem prądu przemiennego. Pod wpływem przepływów wirowych rdzeń nagrzewa się.

Odkrycie Faradaya zaczęło być wykorzystywane zarówno w przemyśle, jak i przy produkcji domowych silników i grzałek elektrycznych. Pierwsza odlewnia oparta na induktorze wirowym została otwarta w 1928 roku w Sheffield. Później, zgodnie z tą samą zasadą, ogrzewano warsztaty fabryk, a do podgrzewania wody, powierzchni metalowych koneserzy montowali cewkę indukcyjną własnymi rękami.

Schemat urządzenia z tamtych czasów obowiązuje do dziś. Klasycznym przykładem jest kocioł indukcyjny, w skład którego wchodzą:

• metalowy rdzeń;
• ramka;
• izolacja cieplna.

Cechy obwodu do przyspieszania częstotliwości prądu są następujące:

• częstotliwość przemysłowa 50 Hz nie nadaje się do urządzeń domowych;
• bezpośrednie podłączenie cewki indukcyjnej do sieci doprowadzi do buczenia i niskiego ogrzewania;
• efektywne ogrzewanie odbywa się z częstotliwością 10 kHz.

Montaż według schematów

Każdy, kto zna prawa fizyki, może własnoręcznie złożyć grzałkę indukcyjną. Złożoność urządzenia będzie się różnić w zależności od stopnia przygotowania i doświadczenia mistrza.

Istnieje wiele samouczków wideo, po których można stworzyć skuteczne urządzenie. Prawie zawsze konieczne jest użycie następujących podstawowych komponentów:

• drut stalowy o średnicy 6-7 mm;
• drut miedziany do cewki indukcyjnej;
• metalowa siatka (do trzymania drutu wewnątrz obudowy);
• adaptery;
• rury do korpusu (wykonane z tworzywa sztucznego lub stali);
• falownik wysokiej częstotliwości.

To wystarczy, aby zmontować cewkę indukcyjną własnymi rękami i to ona jest sercem przepływowego podgrzewacza wody. Po przygotowaniu niezbędnych elementów możesz przejść bezpośrednio do procesu produkcyjnego urządzenia:

• pociąć drut na odcinki 6-7 cm;
• przykryj wnętrze rury metalową siatką i wypełnij drut do góry;
• podobnie zamknąć otwór rury od zewnątrz;
• owinąć miedziany drut wokół plastikowej obudowy co najmniej 90 razy dla cewki;
• włóż konstrukcję do systemu grzewczego;
• za pomocą falownika podłączyć cewkę do prądu.

Według podobnego algorytmu bez problemu zmontujesz kocioł indukcyjny, do którego należy:

• wyciąć półfabrykaty ze stalowej rury 25 na 45 mm ze ścianą nie grubszą niż 2 mm;
• zespawaj je ze sobą, łącząc je z mniejszymi średnicami;
• przyspawać żelazne osłony na końcach i wywiercić otwory na rury gwintowane;
• wykonać uchwyt do kuchenki indukcyjnej, spawając dwa rogi z jednej strony;
• włóż płytę do uchwytu od rogów i podłącz do sieci;
• dodaj płyn chłodzący do systemu i włącz ogrzewanie.

Wiele cewek pracuje z mocą nie większą niż 2 - 2,5 kW. Takie grzejniki są przeznaczone do pomieszczenia o powierzchni 20 - 25 m²

Jeśli generator jest używany w serwisie samochodowym, możesz podłączyć go do spawarki, ale ważne jest, aby wziąć pod uwagę pewne niuanse:

• Potrzebujesz AC, a nie DC jak falownika. Spawarka będzie musiała zostać zbadana pod kątem obecności punktów, w których napięcie nie ma bezpośredniego kierunku.
• Liczba zwojów drutu o większym przekroju jest wybierana na podstawie obliczeń matematycznych.
• Wymagane będzie chłodzenie elementów roboczych.

Kilka zdjęć

Zamiast radiatorów zastosowano miedziane płytki, które są lutowane bezpośrednio do rury, ponieważ w tym projekcie zastosowano chłodzenie wodne. Moim zdaniem jest to najwydajniejsze chłodzenie, bo tranzystory dobrze się nagrzewają i żadne wentylatory i super radiatory nie uchronią ich przed przegrzaniem!

Płyty chłodzące na płycie są ułożone w taki sposób, że przechodzi przez nie rura wężownicy. Płytki i rurkę trzeba ze sobą zlutować, do tego użyłem palnika gazowego i dużej lutownicy do lutowania chłodnic samochodowych.

Kondensatory znajdują się na dwustronnym tekstolicie, płytka jest również przylutowana do tuby cewki w linii prostej, dla lepszego chłodzenia.

Cewki nawinięte są na pierścieniach ferrytowych, osobiście wyjąłem je z zasilacza komputerowego, drut zastosowano w izolacji miedzianej.

Nagrzewnica indukcyjna okazała się dość mocna, bardzo łatwo topi mosiądz i aluminium, topi też części żelazne, ale trochę wolniej. Ponieważ zastosowałem tranzystory IRFP150, zgodnie z parametrami obwód może być zasilany napięciem do 30 woltów, więc moc jest ograniczona tylko tym współczynnikiem. Więc mimo wszystko radzę ci użyć IRFP250.

To wszystko! Poniżej zostawię filmik z działania nagrzewnicy indukcyjnej oraz listę części, które można kupić na AliExpress w bardzo niskiej cenie!

Zasada technologii ogrzewania indukcyjnego

Zasada technologii nagrzewania indukcyjnego jest dość prosta z fizycznego punktu widzenia. Cewka utworzona z przewodnika prądowego wytwarza pole magnetyczne o wysokiej częstotliwości. Z kolei metalowy przedmiot umieszczony w wewnętrznej części cewki indukuje prądy wirowe. W rezultacie obiekt bardzo się nagrzewa.

Równolegle z cewką indukcyjną z reguły włączana jest pojemność rezonansowa.Ten krok ma na celu skompensowanie indukcyjnego charakteru cewki. Obwód rezonansowy utworzony przez elementy cewka-kondensator jest wzbudzany z własną częstotliwością rezonansową. Wartość prądu wzbudzenia jest znacznie mniejsza niż wartość prądu płynącego przez cewkę indukcyjną.