Pemanas aruhan vorteks buatan sendiri daripada penyongsang kimpalan

Beli alat ganti di Aliexpress

Perkakas yang memanaskan dengan elektrik dan bukannya gas adalah selamat dan mudah. Pemanas sedemikian tidak menghasilkan jelaga dan bau yang tidak menyenangkan, tetapi menggunakan sejumlah besar elektrik. Jalan keluar terbaik ialah memasang pemanas induksi dengan tangan anda sendiri. Ini menjimatkan wang dan menyumbang kepada belanjawan keluarga. Terdapat banyak skema mudah mengikut mana induktor boleh dipasang secara bebas.

Untuk menjadikannya lebih mudah untuk memahami litar dan memasang struktur dengan betul, adalah berguna untuk melihat sejarah elektrik. Kaedah untuk memanaskan struktur logam dengan arus gegelung elektromagnet digunakan secara meluas dalam pengeluaran industri perkakas rumah - dandang, pemanas dan dapur. Ternyata anda boleh membuat pemanas induksi yang berfungsi dan tahan lama dengan tangan anda sendiri.

Prinsip operasi peranti

Prinsip operasi peranti

Saintis terkenal British abad ke-19 Faraday menghabiskan 9 tahun menyelidik untuk menukar gelombang magnet kepada elektrik. Pada tahun 1931, penemuan akhirnya dibuat, dipanggil aruhan elektromagnet. Penggulungan wayar gegelung, di tengah-tengahnya terdapat teras logam magnetik, mencipta medan magnet di bawah kuasa arus ulang-alik. Di bawah tindakan aliran pusaran, teras menjadi panas.

Penemuan Faraday mula digunakan dalam industri dan dalam pembuatan motor buatan sendiri dan pemanas elektrik. Faundri pertama berdasarkan induktor vorteks dibuka pada tahun 1928 di Sheffield. Kemudian, mengikut prinsip yang sama, bengkel kilang dipanaskan, dan untuk memanaskan air, permukaan logam, para ahli memasang induktor dengan tangan mereka sendiri.

Skim peranti pada masa itu sah hari ini. Contoh klasik ialah dandang aruhan, yang merangkumi:

• teras logam;
• bingkai;
• penebat haba.

Ciri-ciri litar untuk mempercepatkan kekerapan arus adalah seperti berikut:

• frekuensi industri 50 Hz tidak sesuai untuk peranti buatan sendiri;
• sambungan terus induktor ke rangkaian akan membawa kepada hum dan pemanasan rendah;
• pemanasan berkesan dijalankan pada frekuensi 10 kHz.

Perhimpunan mengikut skema

Sesiapa yang biasa dengan undang-undang fizik boleh memasang pemanas induktif dengan tangan mereka sendiri. Kerumitan peranti akan berbeza daripada tahap kesediaan dan pengalaman tuan.

Terdapat banyak tutorial video, berikutan anda boleh membuat peranti yang berkesan. Hampir selalu diperlukan untuk menggunakan komponen asas berikut:

• dawai keluli dengan diameter 6-7 mm;
• wayar tembaga untuk induktor;
• mesh logam (untuk memegang wayar di dalam kes itu);
• penyesuai;
• paip untuk badan (diperbuat daripada plastik atau keluli);
• penyongsang frekuensi tinggi.

Ini sudah cukup untuk memasang gegelung aruhan dengan tangan anda sendiri, dan dialah yang berada di tengah-tengah pemanas air serta-merta. Selepas menyediakan elemen yang diperlukan anda boleh pergi terus ke proses pembuatan peranti:

• potong wayar ke dalam segmen 6-7 cm;
• tutup bahagian dalam paip dengan jaringan logam dan isi wayar ke bahagian atas;
• sama tutup bukaan paip dari luar;
• dawai tembaga angin di sekeliling bekas plastik sekurang-kurangnya 90 kali untuk gegelung;
• masukkan struktur ke dalam sistem pemanasan;
• menggunakan penyongsang, sambungkan gegelung kepada elektrik.

Menurut algoritma yang sama, anda boleh memasang dandang aruhan dengan mudah, yang mana anda harus:

• potong kosong dari paip keluli 25 kali 45 mm dengan dinding tidak lebih tebal daripada 2 mm;
• mengimpalnya bersama-sama, menyambungkannya dengan diameter yang lebih kecil;
• kimpal penutup besi ke hujung dan gerudi lubang untuk paip berulir;
• buat pelekap untuk dapur aruhan dengan mengimpal dua sudut pada satu sisi;
• masukkan hob ke dalam pelekap dari sudut dan sambungkan ke sesalur kuasa;
• tambah penyejuk pada sistem dan hidupkan pemanasan.

Banyak induktor beroperasi pada kuasa tidak lebih tinggi daripada 2 - 2.5 kW. Pemanas sedemikian direka untuk bilik seluas 20 - 25 m²

Jika penjana digunakan dalam perkhidmatan kereta, anda boleh menyambungkannya ke mesin kimpalan, tetapi penting untuk mempertimbangkan nuansa tertentu:

• Anda memerlukan AC, bukan DC seperti penyongsang. Mesin kimpalan perlu diperiksa untuk kehadiran titik di mana voltan tidak mempunyai arah langsung.
• Bilangan lilitan kepada wayar keratan rentas yang lebih besar dipilih melalui pengiraan matematik.
• Penyejukan elemen kerja akan diperlukan.

Mengenai prinsip pemanasan induktif

Mula-mula, mari kita terangkan bagaimana pemanas aruhan elektrik berfungsi. Arus ulang alik, melalui lilitan gegelung, membentuk medan elektromagnet di sekelilingnya. Jika teras logam magnet diletakkan di dalam belitan, maka ia akan dipanaskan oleh arus pusar yang timbul di bawah pengaruh medan. Itulah keseluruhan prinsip.

Elemen pemanasan itu sendiri dipanggil induktor dan merupakan bahagian utama pemasangan. Dalam dandang pemanasan, ia adalah paip keluli dengan penyejuk yang mengalir di dalam, dan di dapur dapur, ia adalah gegelung rata sedekat mungkin dengan dapur, seperti yang ditunjukkan dalam foto di bawah.

Bahagian kedua pemanas aruhan - gambar rajah, meningkatkan kekerapan arus. Intinya ialah voltan frekuensi industri 50 Hz tidak sesuai untuk peranti sedemikian. Jika anda menyambungkan induktor ke rangkaian secara langsung, maka ia akan mula bersenandung dengan kuat dan sedikit memanaskan teras, dan bersama-sama dengan belitan. Untuk menukar elektrik kepada haba dengan berkesan dan memindahkannya sepenuhnya kepada logam, frekuensi mesti ditingkatkan kepada sekurang-kurangnya 10 kHz, iaitu apa yang dilakukan oleh litar elektrik.

Apakah kelebihan sebenar dandang aruhan berbanding elemen pemanas dan dandang elektrod:

1. Bahagian yang memanaskan air ialah sekeping paip ringkas yang tidak mengambil bahagian dalam proses elektrokimia (seperti dalam penjana haba elektrod).Oleh itu, hayat perkhidmatan induktor hanya terhad oleh prestasi gegelung dan boleh mencapai 10-20 tahun.
2. Atas sebab yang sama, elemen itu sama-sama "berkawan" dengan semua jenis penyejuk - air, antibeku dan juga minyak enjin, tidak ada perbezaan.
3. Bahagian dalam induktor tidak ditutup dengan skala semasa operasi.

Kebaikan dan keburukan peranti aruhan untuk memanaskan air

Peranti ini mempunyai reka bentuk yang agak mudah dan tidak memerlukan dokumen khas yang membenarkan penggunaan dan pemasangan. Pemanas air aruhan mempunyai tahap kecekapan yang tinggi dan kebolehpercayaan optimum untuk pengguna. Apabila menggunakannya sebagai dandang untuk pemanasan, anda tidak perlu memasang pam, kerana air mengalir melalui paip kerana perolakan (apabila dipanaskan, cecair itu boleh berubah menjadi wap).

Juga, peranti ini mempunyai beberapa kelebihan, yang membezakannya daripada jenis pemanas air lain. Jadi, pemanas aruhan:

Dalam pemanas aruhan, air menjadi panas disebabkan oleh paip yang mengalir, dan yang terakhir dipanaskan disebabkan oleh arus aruhan yang dicipta oleh gegelung.

• jauh lebih murah daripada rakan sejawat mereka, peranti sedemikian boleh dipasang dengan mudah secara bebas;
• senyap sepenuhnya (walaupun gegelung bergetar semasa operasi, getaran ini tidak dapat dilihat oleh seseorang);
• bergetar semasa operasi, kerana kotoran dan skala tidak melekat pada dindingnya, dan oleh itu tidak perlu dibersihkan;
• mempunyai penjana haba yang boleh dimeterai dengan mudah kerana prinsip operasi: penyejuk berada di dalam elemen pemanasan dan tenaga dipindahkan ke pemanas melalui medan elektromagnet, tiada sesentuh diperlukan; oleh itu, getah kedap, anjing laut dan unsur-unsur lain yang boleh cepat rosak atau bocor tidak akan diperlukan;
• tiada apa-apa yang boleh pecah dalam penjana haba, kerana air dipanaskan oleh paip biasa, yang tidak dapat merosot atau terbakar, tidak seperti elemen pemanasan;

Jangan lupa bahawa penyelenggaraan pemanas aruhan akan jauh lebih murah daripada dandang atau dandang gas. Peranti ini mempunyai bahagian minimum yang hampir tidak pernah gagal.

Walaupun sejumlah besar kelebihan, pemanas air aruhan mempunyai beberapa kelemahan:

• yang pertama dan paling menyakitkan bagi pemilik ialah bil elektrik; peranti itu tidak boleh dipanggil menjimatkan, jadi anda perlu membayar jumlah masa yang layak untuk penggunaannya;
• kedua, peranti menjadi sangat panas dan memanaskan bukan sahaja dirinya, tetapi juga ruang sekeliling, jadi lebih baik tidak menyentuh badan penjana haba semasa operasinya;
• ketiga, peranti mempunyai kecekapan yang sangat tinggi dan pelesapan haba, oleh itu, apabila menggunakannya, pastikan anda memasang penderia suhu, jika tidak, sistem mungkin meletup.

Kelebihan unit jenis aruhan

Kelebihan yang tidak diragukan dari jenis peranti pemanasan rumah ini termasuk ciri-ciri berikut:

• kecekapan - pemprosesan tenaga elektrik menjadi haba berlaku hampir sepenuhnya tanpa kerugian yang ketara;
• kemudahan penggunaan - penyelenggaraan berterusan unit jenis ini tidak diperlukan;
• dimensi padat - pemanas air induksi bersaiz kecil, ia boleh dipasang dalam sistem pemanasan di hampir mana-mana bilik;
• senyap dalam operasi - peralatan ini beroperasi dengan agak senyap, tiada bunyi bising berlaku semasa operasinya;
• hayat perkhidmatan yang panjang - unit aruhan tahan lama, boleh berfungsi tanpa gangguan selama 30 tahun atau lebih;
• prestasi alam sekitar yang tinggi - tiada pelepasan berbahaya berlaku semasa operasi peranti, cerobong asap dan sistem pengudaraan tidak diperlukan.

Ramai orang berfikir bahawa dandang induksi jauh lebih menguntungkan daripada pilihan pemanasan rumah yang lain. Dan berbanding dengan peralatan yang dilengkapi dengan elemen pemanasan, masa pemanasan unit ini hampir dua kali lebih cepat. Oleh kerana peredaran berterusan dan getaran cecair, skala tidak terbentuk di dalam paip dan di dalam peranti, yang sangat memudahkan penyelenggaraan dan penjagaan sistem pemanasan.

Kemunculan dandang aruhan

Tetapi jenis peranti ini juga mempunyai beberapa kelemahan. Dan kelemahan utama ialah peralatan induksi agak mahal dari segi kos. Tetapi anda boleh cuba membuat pemanas sedemikian untuk memanaskan rumah sendiri.

Nasihat. Jika anda mempunyai kemahiran dan pengetahuan teknikal tertentu, anda boleh memasang pemanas induksi untuk rumah anda dengan tangan anda sendiri. Tetapi sebelum meneruskan proses memasang peranti, anda mesti menilai secara realistik keupayaan dan pengalaman anda dalam mencipta unit sedemikian, kerana ia tidak begitu mudah untuk membuatnya.

Pilihan untuk peranti buatan sendiri

Di Internet terdapat bilangan yang mencukupi pelbagai reka bentuk yang dicipta untuk pelbagai tujuan. Ambil pemanas bersaiz kecil aruhan yang diperbuat daripada bekalan kuasa komputer 250-500 W. Model yang ditunjukkan dalam foto akan berguna kepada tuan di garaj atau perkhidmatan kereta untuk mencairkan batang aluminium, tembaga dan loyang.

Tetapi untuk pemanasan ruang, reka bentuk tidak sesuai kerana kuasa rendah. Terdapat dua pilihan sebenar di Internet, yang ujian dan kerjanya difilemkan pada video:

• pemanas air yang diperbuat daripada paip polipropilena yang dikuasakan oleh penyongsang kimpalan atau panel dapur aruhan;
• dandang keluli dengan pemanasan dari hob yang sama.

Sekarang mari kita lihat dengan lebih dekat cara pemanas aruhan buat sendiri, dan yang paling penting, cara ia berfungsi.

Kami membuat elemen pemanasan dari paip

Jika anda telah terlibat secara rapat dalam mencari maklumat mengenai topik ini, maka anda mungkin telah menemui reka bentuk ini, kerana tuannya menyiarkan pemasangannya pada sumber video YouTube yang popular. Selepas itu, banyak laman web menyiarkan versi teks pembuatan induktor ini dalam bentuk arahan langkah demi langkah. Secara ringkas, pemanas dilakukan seperti ini:

1. Di dalam paip yang diperbuat daripada polipropilena dengan diameter 40 mm dan panjang 50 cm, berus logam untuk mencuci pinggan terjumpa (dawai cincang boleh digunakan - rod dawai). Mereka mesti ditarik oleh magnet.
2. Cawangan dengan benang dipateri ke paip untuk sambungan ke rangkaian pemanasan.
3. Di luar, 4-5 batang textolite dilekatkan di sepanjang badan. Kawat dengan keratan rentas 1.7-2 mm² dengan penebat kaca dililit padanya, yang digunakan dalam transformer kimpalan.
4. Hob dibuka dan induktor berbentuk rata "asli" dibongkar. Sebaliknya, pemanas buatan sendiri dari paip disambungkan.

Seperti yang anda mungkin rasa, peranan elemen pemanasan di sini dimainkan oleh berus logam yang terletak di medan magnet berselang-seli bagi gegelung. Sekiranya anda menjalankan hob secara maksimum, sambil mengalirkan air mengalir melalui dandang dadakan secara serentak, maka mungkin untuk memanaskannya sebanyak 15-20 ° C, yang ditunjukkan oleh ujian unit.

Memandangkan kuasa kebanyakan periuk aruhan terletak dalam julat 2–2.5 kW, menggunakan penjana haba adalah mungkin untuk memanaskan bilik dengan keluasan keseluruhan tidak lebih daripada 25 m². Terdapat cara untuk meningkatkan haba dengan menyambungkan induktor ke mesin kimpalan, tetapi terdapat beberapa kesukaran di sini:

1. Penyongsang menghasilkan arus terus, tetapi yang berselang-seli diperlukan. Untuk menyambungkan pemanas aruhan, peranti perlu dibongkar dan titik-titik pada rajah didapati di mana voltan masih belum dibetulkan.
2. Ia perlu mengambil wayar keratan rentas yang lebih besar dan pilih bilangan lilitan dengan pengiraan. Sebagai pilihan, wayar tembaga Ø1.5 mm dalam penebat enamel.
3. Ia akan menjadi perlu untuk mengatur penyejukan elemen.

Pengarang menunjukkan semakan prestasi pemanas air induktif dalam videonya di bawah. Ujian telah menunjukkan bahawa unit perlu diperbaiki, tetapi keputusan akhir, malangnya, tidak diketahui. Nampaknya tukang meninggalkan projek itu tanpa selesai.

Daripada penyongsang kimpalan

Pilihan bajet yang paling mudah adalah untuk mengeluarkan pemanas aruhan menggunakan penyongsang kimpalan:

1. Untuk melakukan ini, kami mengambil paip polimer, dindingnya mesti tebal. Dari hujung kami memasang 2 injap dan menyambungkan pendawaian.
2. Kami mengisi paip dengan kepingan (diameter 5 mm) dawai logam dan pasangkan injap atas.
3. Seterusnya, kami membuat 90 pusingan di sekeliling paip dengan wayar tembaga, kami mendapat induktor. Elemen pemanasan adalah paip, kami menggunakan mesin kimpalan sebagai penjana.
4. Instrumen mestilah dalam mod AC frekuensi tinggi.
5. Kami menyambung wayar tembaga ke tiang mesin kimpalan dan periksa kerja.

Berfungsi sebagai induktor, medan magnet akan dipancarkan, manakala arus pusar akan memanaskan wayar yang dipotong, yang akan membawa kepada air mendidih dalam paip polimer.

Arahan pembuatan

Rangka tindakan

Rajah 1. Gambar rajah elektrik pemanas aruhan

Rajah 2. Peranti.

Rajah 3. Skim pemanas aruhan ringkas

Untuk pembuatan relau anda memerlukan bahan dan alat berikut:

• besi pematerian;
• pateri;
• papan textolite.
• gerudi mini.
• unsur radio.
• pes haba.
• reagen kimia untuk etsa papan.

Tambahan bahan dan ciri-cirinya:

1. Untuk membuat gegelung yang akan memancarkan medan magnet berselang-seli yang diperlukan untuk pemanasan, perlu menyediakan sekeping tiub tembaga dengan diameter 8 mm dan panjang 800 mm.
2. Transistor kuasa berkuasa adalah bahagian yang paling mahal dalam persediaan aruhan buatan sendiri. Untuk memasang litar penjana frekuensi, perlu menyediakan 2 elemen tersebut. Untuk tujuan ini, transistor jenama adalah sesuai: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Dalam pembuatan litar, 2 serupa transistor kesan medan yang disenaraikan digunakan.
3. Untuk pembuatan litar berayun, kapasitor seramik dengan kapasiti 0.1 mF dan voltan operasi 1600 V akan diperlukan. Agar arus ulang-alik berkuasa tinggi terbentuk dalam gegelung, 7 kapasitor sedemikian diperlukan.
4. Semasa operasi peranti aruhan sedemikian, transistor kesan medan akan menjadi sangat panas dan jika radiator aloi aluminium tidak dilekatkan padanya, maka selepas beberapa saat operasi pada kuasa maksimum, unsur-unsur ini akan gagal. Meletakkan transistor pada sink haba hendaklah melalui lapisan nipis pes haba, jika tidak, kecekapan penyejukan sedemikian akan menjadi minimum.
5. Diod yang digunakan dalam pemanas aruhan mestilah mempunyai tindakan ultra pantas. Yang paling sesuai untuk litar ini, diod: MUR-460; UV-4007; HER-307.
6. Perintang yang digunakan dalam litar 3: 10 kOhm dengan kuasa 0.25 W - 2 pcs. dan kuasa 440 ohm - 2 watt. Diod Zener: 2 pcs. dengan voltan kendalian 15 V. Kuasa diod zener mestilah sekurang-kurangnya 2 watt. Tercekik untuk menyambung kepada output kuasa gegelung digunakan dengan aruhan.
7. Untuk kuasa keseluruhan peranti, anda memerlukan unit bekalan kuasa dengan kapasiti sehingga 500. W. dan voltan 12 - 40 V. Anda boleh kuasa peranti ini daripada bateri kereta, tetapi anda tidak akan mendapat bacaan kuasa tertinggi pada voltan ini.

Proses pembuatan penjana elektronik dan gegelung mengambil sedikit masa dan dijalankan dalam urutan berikut:

1. Lingkaran dengan diameter 4 cm diperbuat daripada paip kuprum. Untuk membuat lingkaran, tiub kuprum hendaklah dililit pada batang dengan permukaan rata dengan diameter 4 cm. Lingkaran harus mempunyai 7 lilitan yang tidak boleh bersentuhan . Cincin pelekap dipateri pada 2 hujung tiub untuk sambungan ke radiator transistor.
2. Papan litar bercetak dibuat mengikut skema.Sekiranya mungkin untuk membekalkan kapasitor polipropilena, maka disebabkan oleh fakta bahawa unsur-unsur tersebut mempunyai kerugian minimum dan operasi yang stabil pada amplitud besar turun naik voltan, peranti akan berfungsi dengan lebih stabil. Kapasitor dalam litar dipasang secara selari, membentuk litar berayun dengan gegelung tembaga.
3. Pemanasan logam berlaku di dalam gegelung, selepas litar disambungkan ke bekalan kuasa atau bateri. Apabila memanaskan logam, adalah perlu untuk memastikan bahawa tiada litar pintas belitan spring. Jika anda menyentuh logam yang dipanaskan 2 pusingan gegelung pada masa yang sama, maka transistor gagal serta-merta.

Ciri-ciri operasi

Pemasangan pemanas buatan sendiri hanya separuh daripada pertempuran

Sama pentingnya ialah operasi yang betul bagi struktur yang terhasil. Pada mulanya, setiap peranti sedemikian menimbulkan bahaya tertentu, kerana ia tidak dapat mengawal tahap pemanasan penyejuk secara bebas. Dalam hal ini, setiap pemanas memerlukan penghalusan tertentu, iaitu pemasangan dan sambungan kawalan tambahan dan peranti automatik.

Dalam hal ini, setiap pemanas memerlukan penghalusan tertentu, iaitu pemasangan dan sambungan kawalan tambahan dan peranti automatik.

Pertama sekali, saluran keluar paip dilengkapi dengan set peranti keselamatan standard - injap keselamatan, tolok tekanan dan peranti untuk membuang udara. Harus diingat bahawa pemanas air aruhan akan berfungsi seperti biasa hanya jika terdapat peredaran air paksa.Litar graviti dengan cepat akan membawa kepada terlalu panas unsur dan kemusnahan paip plastik.

Untuk mengelakkan situasi sedemikian, termostat dipasang di pemanas, disambungkan ke peranti penutupan kecemasan. Jurutera elektrik yang berpengalaman menggunakan termostat untuk tujuan ini dengan penderia suhu dan geganti yang mematikan litar apabila penyejuk mencapai suhu yang ditetapkan.

Reka bentuk buatan sendiri dicirikan oleh kecekapan yang agak rendah, kerana bukannya laluan bebas, terdapat halangan di laluan air dalam bentuk zarah wayar. Mereka hampir menutup paip sepenuhnya, menyebabkan peningkatan rintangan hidraulik. Dalam situasi kecemasan, kerosakan dan pecah plastik adalah mungkin, selepas itu air panas pasti akan membawa kepada litar pintas. Biasanya, pemanas ini digunakan di dalam bilik kecil sebagai sistem pemanasan tambahan semasa musim sejuk.

Penggunaan gegelung aruhan dan bukannya elemen pemanasan tradisional dalam peralatan pemanasan telah memungkinkan untuk meningkatkan kecekapan unit dengan penggunaan elektrik yang kurang dengan ketara. Pemanas aruhan telah muncul pada jualan agak baru-baru ini, lebih-lebih lagi, pada harga yang agak tinggi. Oleh itu, pengrajin tidak meninggalkan topik ini tanpa perhatian dan memikirkan cara membuat pemanas induksi dari penyongsang kimpalan.