Фанат науки

 
  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Самодельный индукционный нагреватель 4 кВт.
   
    Представьте такой фокус. Человек берёт в руки железный гвоздь и засовывает его в медную петлю - индуктор. Гвоздь тут же раскаляется добела. 
Секрет фокуса - индукционный нагрев. Старинная технология, впервые разработанная русским электротехником Вологдиным в 1880 году, и, к сожалению, до сих пор мало распространённая среди домаших мастеров.

    По медной петле - индуктору - пропускается электрический ток большой силы (сотни ампер) и большой частоты (сотни кГц). В результате в металлической заготовке, стоящей внутри индуктора или рядом с ним, наводятся токи Фуко, тоже большой силы и частоты. Высокочастотный ток в заготовке под действием скин-эффекта вытесняется в тонкие поверхностные слои, в результате чего его плотность резко возрастает. Слой заготовки, по которому протекают большие токи, начинает быстро разогреваться. Температура может достичь нескольких тысяч градусов, что позволяет плавить металл в домашних условиях, придумывать и создавать свои собственные необычные сплавы; сваривать и паять металлические детали; закаливать отвёртки, свёрла, ножи и так далее.

Индукционный нагрев позволяет разогревать электропроводящие материалы (любой металл, графит, электропроводную керамику) бесконтактно. Прямо через воздух, через слой воды, через стеклянную, деревянную или пластиковую стенку, в вакуумной камере или в камере с защитным газом. При этом заготовка остаётся идеально чистой, так как не окисляется в газовой струе, не касается грязной поверхности печки и т п. 

_________________________________________________________________________

    За основу был взят инвертор Сергея Владимировича Кухтецкого, разработанный в Институте химии. Схема инвертора, её подробное описание и рекомендации по сборке опубликованы по адресу: www.icct.ru  В схеме применены современные электронные компоненты, что позволяет собрать мощный и надёжный инвертор в домашних условиях за небольшую цену порядка нескольких тысяч рублей (цены на промышленные аналоги равносильной мощности достигают десятков и сотен тысяч руб). 

    На форуме induction.listbb.ru совместными усилиями с форумчанами Derba, Феникс, Jab, Фулюган, Ostap, -CE- проведена доработка схемы, установлена дополнительная плата фазовой автоподстройки частоты ФАПЧ для автоматического удержания резонанса, установлена скоростная защита от превышения тока (как при превышении питания, так и в результате пробоя силовых мосфетов из-за их перегрева или сбоя модуля управления). Добавлены некоторые детали, уменьшающие вероятность перегрева мосфетов и сбоя модуля управления (приводящие к появлению сквозных токов в силовом мосте).



 • Потребляемая мощность инвертора в зависимости от применяемых индукторов: 1...4 кВт.
 • Частота тока в индукторе: 300 кГц.
 • Сила тока в индукторе: ~400А.
 • Максимальный потребляемый от сети ток при двухвитковом индукторе - 20А, потребляемое напряжение - 220V.

    Индукционной нагреватель снабжён защитой, отключающей схему при превышении напряжения  питания, при коротком замыкании индуктора, при заливании индуктора водой.

    Схемы и обсуждение доработок смотрите на форуме: induction.listbb.ru  здесь  и  здесь

Видео - плавление низкоуглеродистой стали (гайки) на воздухе:



Видео - плавление высокоуглеродистой стали (шарик от подшипника из стали ШХ-15):



Видео - плавление низкоуглеродистой стали в защитном газе (аргоне):



Видео - нагрев стального шарика через слой воды. Возможность нагрева железяк через слой воды интересна, вода электромагнитному полю не помеха



Мощное высокочастотное электромагнитное поле выталкивает железные заготовки из индуктора. С одной стороны это создаёт проблемы - сложно греть мелкие заготовки, их выносит из индуктора прочь и приходится их как-то закреплять (так называемый эффект электромагнитного дутья).
С другой стороны, можно плавить металл в подвешенном состоянии - (левитационная плавка, плавка в электромагнитном тигле):






 
   © Фанат науки 2010 - 2019.  Все права защищены.  При использовании материалов обязательна ссылка на сайт  www.fanatnauki.ru    Сайт участвует в Союзе образовательных сайтов