Фанат науки

 
  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Самодельный индукционный нагреватель 6 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). 

    Доработка схемы заключалась в установке скоростной защиты 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).

    Наконец особая фишка - удалось соединить два инвертора на общий контур и повысить мощность в два раза.

 • Потребляемая мощность инвертора в зависимости от применяемых индукторов: 1...8 кВт.
 • Частота тока в индукторе: 280 кГц.
 • Сила тока в индукторе: 400А.
 • Максимальный потребляемый от сети ток при одновитковом индукторе - 18А, потребляемое напряжение - 140V.

    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. Хреновое видео - вода замкнула виток индуктора накоротко и сработала защита. Но сама возможность нагрева железяк через слой воды очевидна, 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 - 2017.  Все права защищены.  При использовании материалов обязательна ссылка на сайт  www.fanatnauki.ru    Сайт участвует в Союзе образовательных сайтов