Metallerin yüksek frekanslı akımla ısıtılması. Basit İndüksiyonlu Isıtıcı Yüksek Frekanslı Makine İndüksiyonlu Isıtma Modülü
Belirli bir videoyu bulmakta sorun mu yaşıyorsunuz? O zaman bu sayfa çok ihtiyacınız olan videoyu bulmanıza yardımcı olacaktır. Taleplerinizi kolayca işleme koyacağız ve size tüm sonuçları vereceğiz. Neyle ilgilendiğiniz ve aradığınız ne olursa olsun, hangi yönde olursa olsun ihtiyacınız olan videoyu kolayca bulabiliriz.
Eğer ilgini çektiyse güncel Haberler, o zaman size en alakalı olanı sunmaya hazırız şu an her yöne haber raporları. Sonuçlar Futbol maçları, siyasi olaylar veya dünya, küresel sorunlar. Harika aramamızı kullanırsanız, tüm olaylardan her zaman haberdar olacaksınız. Sağladığımız videoların bilinirliği ve kalitesi bize değil, onları internete yükleyenlere bağlıdır. Size sadece aradığınız ve ihtiyaç duyduğunuz şeyleri sağlıyoruz. Her durumda, aramamızı kullanarak dünyadaki tüm haberleri bileceksiniz.
Yine de, Dünya Ekonomisi o da güzel ilginç konu bu birçok insanı endişelendiriyor. İtibaren ekonomik durum oldukça fazla farklı ülkelere bağlıdır. Örneğin, ithalat ve ihracat, herhangi bir yiyecek veya ekipman. Aynı yaşam standardı, doğrudan ülkenin durumuna, ücretlere vb. Bu tür bilgiler nasıl faydalı olabilir? Yalnızca sonuçlara uyum sağlamanıza yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda sizi şu veya bu ülkeye seyahat etmeye karşı uyarabilir. Eğer hevesli bir gezginseniz, aramamızı kullandığınızdan emin olun.
anlamak çok zor siyasi entrikalar ve durumu anlamak için birçok farklı bilgiyi bulmanız ve karşılaştırmanız gerekir. Bu nedenle Devlet Duması milletvekillerinin çeşitli konuşmalarını ve geçmiş yıllara ait açıklamalarını sizler için kolayca bulabiliyoruz. Siyaseti ve siyaset arenasındaki durumu kolayca anlayabilirsiniz. Çeşitli ülkelerin politikaları sizin için netleşecek ve gelecek değişikliklere kendinizi kolayca hazırlayabilir veya gerçeklerimize uyum sağlayabilirsiniz.
Ancak burada sadece dünyanın her yerinden çeşitli haberleri bulabilirsiniz. Akşamları bir şişe bira ya da patlamış mısır eşliğinde izlemek güzel olacak bir film de kolayca bulabilirsiniz. Arama veritabanımızda her zevke ve renge uygun filmler var, özel problemler Kendiniz için ilginç bir resim bulabilirsiniz. Sizin için en eski ve bulunması zor eserleri ve ayrıca ünlü klasikleri bile kolayca bulabiliriz - örneğin Yıldız Savaşları: İmparatorluk Geri Dönüyor.
Sadece biraz rahatlamak ve komik videolar arıyorsanız, susuzluğunuzu burada da giderebiliriz. Sizin için gezegenin her yerinden milyonlarca farklı eğlenceli video bulacağız. Kısa şakalar sizi kolayca neşelendirecek ve tüm gün boyunca sizi eğlendirecek. Uygun bir arama sistemi kullanarak, sizi neyin güldüreceğini tam olarak bulabilirsiniz.
Zaten anladığınız gibi, her zaman tam olarak ihtiyacınız olanı elde etmeniz için yorulmadan çalışıyoruz. Bu harika aramayı özellikle sizin için oluşturduk, böylece gerekli bilgileri bir video şeklinde bulabilir ve uygun bir oynatıcıda izleyebilirsiniz.
Basit bir indüksiyon ısıtıcı oluşur güçlü jeneratör jeneratörün yükü olan yüksek frekanslı ve düşük dirençli bobin devresi.
Kendinden uyarılan jeneratör, devrenin rezonans frekansına dayalı olarak darbeler üretir. Sonuç olarak, bobinde yaklaşık 35 kHz frekansa sahip güçlü bir alternatif elektromanyetik alan belirir.
Bu bobinin ortasına iletken malzemeden bir çekirdek yerleştirilirse, içinde elektromanyetik indüksiyon. Sık değişikliklerin bir sonucu olarak, bu indüksiyon çekirdekte girdap akımlarına neden olacak ve bu da ısı oluşumuna yol açacaktır. Elektromanyetik enerjiyi termal enerjiye dönüştürmenin klasik prensibi budur.
İndüksiyonlu ısıtıcılar çok uzun süredir üretimin birçok alanında kullanılmaktadır. Onların yardımıyla sertleştirme, temassız kaynak ve en önemlisi - eritme malzemelerinin yanı sıra nokta ısıtma yapabilirsiniz.
Size basit bir düşük voltaj göstereceğim indüksiyon ısıtma zaten bir klasik haline gelen vücut.
Bu devreyi daha da basitleştireceğiz ve Zener diyotları “D1, D2” kurmayacağız.
İhtiyacınız olacak öğeler:
1. 10 kOhm dirençler - 2 adet.
2. 470 Ohm dirençler - 2 adet.
3. 1 A - 2 adet için Schottky diyotları. (Diğerleri mümkündür, asıl şey 1 A akım ve yüksek hız içindir)
4. Alan etkili transistörler IRF3205 - 2 adet. (diğer güçlü olanları alabilirsin)
5. İndüktör "5 + 5" - ortadan bir dokunuşla 10 tur. Tel ne kadar kalınsa o kadar iyidir. 3-4 santimetre çapında tahta bir yuvarlak çubuğa sardım.
6. Gaz - 25, eski bir bilgisayar bloğundan bir halkayı açar.
7. Kapasitör 0.47uF. Birkaç kapasitörle ve en az 600 voltluk bir voltajla kapasite kazanmak daha iyidir. İlk başta 400'e çıkardım, bunun sonucunda ısınmaya başladı, sonra onu iki seriden oluşan bir kompozitle değiştirdim, ama bunu yapmıyorlar, artık ellerinde değillerdi.
Basit bir 12V indüksiyonlu ısıtıcı yapmak
Tüm devreyi bir blok ile indüktörü tüm devreden ayırarak yüzeye monte ederek kurdum. Kondansatörün bobin terminallerinin yakın çevresine yerleştirilmesi arzu edilir. Genel olarak bu örnekte benimki gibi değil. Radyatörlere takılan transistörler. Tüm kurulumu 12 voltluk bir aküden besledi.
Harika çalışıyor. Bıçak ağzı kırtasiye bıçağı kırmızıyı çok çabuk ısıtır. Herkese tekrar etmesini tavsiye ederim.
Kondansatörü değiştirdikten sonra artık ısınmadılar. Sürekli çalışıyorsa, transistörler ve indüktörün kendisi ısınır. Kısa bir süre için - neredeyse kritik değil.
Herkese selam. Bugün popüler bir şeyi ele alacağız - doğrudan Çin'den bir indüksiyon ısıtıcısı, daha doğrusu bir banggood mağazasından.
Çinliler, her zevke uygun çeşitli modifikasyonlarla bu tür panolar üretiyorlar.
Örneğim en bütçeli olanlardan değil, kitin içinde indüktör var, şimdi alın bakır boru istenen çap oldukça zordur, bu nedenle böyle bir tahta alırsanız, hemen bir indüktör ile daha iyidir.
Bu, basit dönüştürücülerden endüksiyonlu ısıtıcılara kadar her şeyi inşa edebileceğiniz popüler bir ZVS sürücü devresidir, bu örneği ayrıntılı olarak test etmeyi, potansiyelini ortaya çıkarmayı ve tüm olası ölçümleri yapmayı planlıyorum, bu yüzden yapmayacağız. kendimizi bir makaleyle sınırlıyoruz.
Pano ve indüktörün kendisi dahil, ısıtıcı devresi artık önünüzde.
Beyan edilen güç 1 kilovat, giriş voltajı maksimum 20 Amper akımda 12 ila 36 Volt arasında, burada Çinliler kendilerini çürütüyor, çünkü maksimum voltaj ve akımda bile güç tüketimi 720 watt'tan fazla olmayacak, ancak bu devreyi bilerek, 60 volta kadar daha yüksek bir voltajdan ve 20 amperden fazla akım tüketebileceğini, böylece güç tüketimine gelince 1000 watt'ı geçebileceğini söyleyeceğim, ancak Çinliler devrenin verimliliğini dikkate alarak faydalı güç hakkında sessiz. Gerçekte, 36V'luk bir kaynaktan güç verildiğinde faydalı güç yaklaşık 200-250 watt'tır.
Baskılı devre kartı çift taraflı, mükemmel yapılmış, ancak Çinliler akı kalıntılarını temizlemek için biraz tembeldi, üretici ayrıca güç hatlarını kalayladı, genel olarak hiçbir şikayet yok, şimdi boyutlarını görebilirsiniz. ekranlarınızdaki tahta. (Daha sonra, 36 volt uygularken, bir süre sonra güç hatlarından biri yandı, onu telli ile güçlendirmek zorunda kaldım. bakır kablo ve tüm ek teneke)
Devre, bir soğutucu şeklinde zorunlu soğutmaya sahiptir, doğrudan transistörlerin üzerinde bulunur ve XL2596 yongasına dayanan ayrı bir düşürme regülatörü tarafından çalıştırılır. Stabilizatör kartı, sümük (sıcak) ile soğutucuya yapıştırılır.
2 güç transistörü vardır, bunlar güçlü saha cihazları IRFP260 (200V 50A) ve devre bir itme-çekme osilatörüdür.
Anahtarların kapı akımını sınırlamak için güçlü 470 ohm dirençler kullanıldı, iki watt gibi görünüyorlar, ancak boyutları standart iki watt'lık dirençlerden biraz daha büyük, bu nedenle 3 veya 4 watt'lık dirençler mümkün.
Dirençler aynı zamanda zener diyotlar için sınırlayıcıdır, bu da anahtarların kapısında artan voltaj oluşumuna izin vermez, 12 volt seviyesinde stabilize olur, görülebilir. koltuk 12 veya 15 voltta bir lineer stabilizatör için, çünkü bazı versiyonlardaki zener diyotları lineer bir regülatör ile değiştirilmiştir.
Bir kondansatör bankasına sahip bir indüktör, paralel bir salınım devresi oluşturur, bu bileşenlerin parametreleri, bu bir rezonans dönüştürücü olduğundan, devrenin bir bütün olarak çalışma frekansını belirler.
Pil 6 ve özel kapasitörlerden oluşur, her birinin kapasitesi 0.33 mikrofaraddır, toplam kapasitans yaklaşık 2 mikrofaraddır.
Bu tür kapasitörler yüksek frekanslı devrelerde çalışacak şekilde tasarlanmıştır ve özellikle endüksiyonlu ısıtıcılarda kullanılır, bu nedenle böyle bir devre için idealdir.
Pano, soğutucuyu ve indüktörü monte etmek için pirinç ayaklara sahiptir, bu oldukça uygun bir çözümdür.
İki boğucu vardır, bunların içinden güç sağlanır, her iki boğucu da aynıdır, toz demirden yapılmış halkalara sarılır. Dönüş sayısı 30, tel çapı 1 mm, endüktans 74 μH'dir.
İndüktör veya devre, 5 mm çapında bir bakır borudur, iç çap 42 mm indüktör, dönüş sayısı neredeyse 8'dir, dönüşler gerilebilir veya sıkıştırılabilir, ana şey kapanmamaktır.
Soğutucunun altında tenha bir yerde bulunan terminal bloğuna güç verilir.
Aynı klemens önünde de mevcuttur, ona devre bağlanabilir. Böyle bir terminal bloğu, bakır tel devrelerin kullanılması durumunda uygundur.
Güç terminallerinde polarite imzalıdır, bağlantı sorunu olmayacaktır.
Bence tahtada her şey açık, hadi testlere geçelim. Maksimum hız aşırtma için su soğutması gerektiğinden ve maalesef uygun bir su pompam olmadığı için aşağıdaki makalelerden birinde indüktörü tam olarak yükleyeceğimi hemen söylemek istiyorum.
Öyleyse, her şeyden önce, 12 voltluk bir kaynaktan yüksüz akımı kontrol edelim.
Gördüğünüz gibi, devre yaklaşık 2 Amper tüketiyor, bu devre için böyle bir tüketimin norm olduğunu söyleyeceğim.
24 voltluk bir kaynaktan tüketim, beklenen 4 A'ya yükseldi.
Ve son olarak, 36 voltluk bir kaynaktan devre rölantide neredeyse 5.5A tüketir.
Çalışma frekansı yaklaşık 90KHz'dir,
Bu, anahtarlardan birinin kapısındaki darbelerin şeklidir.
İndüktörde saf bir sinüs dalgası gözlemliyoruz, çoğu zaman besleme voltajını aşan genlik salınımına dikkat ediyoruz.
Testler için, kesintisiz bir güç kaynağından 36 volt elde etmek için seri bağlanmış 3 adet tamamen yeni 12 voltluk pil satın alındı.
Birkaç saniye içinde, kırtasiye bıçaklarından vb. ince bir teneke bıçakları ısıtabilirsiniz.
Şimdi, 18650 pilden bir teneke kılıfın ısıtılması durumunda devrenin tüketimini görüyorsunuz, pil voltajı 26 Volt'a düştü.
Fan olmadan, her şey ısınır - anahtarlar, bobinler, kapasitörler ve kapı dirençleri, devre yüksüz bile özellikle kritik bir şekilde ısınır, bu nedenle bir boru şeklindedir ve ısıtıcıyı bir amaç için kullanacaksanız, suyun soğumasına izin verdiğinizden emin olun, aksi takdirde devre tam anlamıyla kızarır. Ayrıca, tahtadaki güç otobüslerini güçlendirmenizi şiddetle tavsiye ederim, Çinliler onları kalaylamış, ancak çok ısınıyorlar.
Okuyucuların tamamen normal bir sorusu olabilir - böyle bir indüktör demir dışındaki diğer metalleri ısıtır mı, ısındığını söyleyeceğim, ancak o kadar zayıf ki neredeyse algılanamaz. Alüminyum, pirinç, bakır, kalay denedim, ısıtma zar zor hissediliyor, ancak buna rağmen, pota takılırsa bazı metalleri böyle bir indüktörle eritmek mümkün olacak. Demir boru, a daha iyi boru potaya girerse demir ısınır ve ısı eritilecek metale aktarılır.
Her halükarda, devrenin amatör olduğunu ve pahalı, profesyonel ısıtıcılarda bulunan PWM kontrol devresi, akım kontrolü, sıcaklık, koruma ve diğer bileşenlerin olmaması nedeniyle ciddi amaçlar için uygun olmadığını hatırlamanız gerekir, ancak profesyonel modeller birkaç yüz bin rubleye mal olabilir ve atkımız sadece 36 yaprak dökmeyen dolar.
Çalışma durumunda, bir şey olursa anahtarları yakmamak için 40 Amperlik bir güç sigortası takmanızı tavsiye ederim ve bu, yüksek besleme voltajlarında devre dönüşlerini yanlışlıkla kapatırsanız veya güç polaritesini ters çevirirseniz bunu yapmak kolaydır. .
Bugünlük bu kadar, güncellemeleri kaçırmamak için grubumuza üye olun.
Ürün satın alınabilir
Video incelemesi
Kendiniz yapabileceğiniz 500 watt'lık bir endüksiyonlu ısıtıcının şeması! İnternette pek çok benzer şema var, ancak bunlara ilgi yok, çünkü temelde ya çalışmıyorlar ya da çalışıyorlar ama istediğimiz gibi değiller. Bu şema indüksiyon ısıtıcı tamamen çalışıyor, test edildi ve en önemlisi karmaşık değil, takdir edeceğinizi düşünüyorum!
Bileşenler ve Bobin:
Çalışma bobini 5 tur içerir, sarım için yaklaşık 1 cm çapında bir bakır boru kullanılmıştır, ancak daha az mümkündür. Bu çap tesadüfen seçilmemiştir, bobin ve transistörleri soğutmak için borudan su verilir.
Transistörler IRFP150'yi IRFP250'nin el altında olmadığı için ayarladı. Film kapasitörleri 0,27 uF 160 volt, ancak ilkini bulamazsanız 0,33 uF ve daha yükseği koyabilirsiniz. Lütfen devrenin 60 volta kadar voltajlarla çalıştırılabileceğini unutmayın, ancak bu durumda kondansatörlerin 250 volta ayarlanması tavsiye edilir. Devreye 30 volta kadar voltaj verilirse, 150 yeterlidir!
Zener diyotları, örneğin 1N5349 ve benzerleri gibi 1 watt'tan herhangi bir 12-15 volta ayarlanabilir. Diyotlar UF4007 ve benzerleri olarak kullanılabilir. Dirençler 2 watt'tan 470 Ohm.
Birkaç resim:
Radyatörler yerine, bu tasarımda su soğutması kullanıldığından doğrudan boruya lehimlenen bakır plakalar kullanılmıştır. Bence bu en verimli soğutmadır, çünkü transistörler iyi ısınır ve hiçbir fan ve süper radyatör onları aşırı ısınmadan kurtaramaz!
Pano üzerindeki soğutma plakaları, serpantin borusu içinden geçecek şekilde düzenlenmiştir. Plakalar ve tüpün birlikte lehimlenmesi gerekiyor, bunun için kullandım gaz brülörü ve araba radyatörlerini lehimlemek için büyük bir havya.
Kondansatörler iki taraflı bir textolite üzerine yerleştirilmiştir, kart ayrıca daha iyi soğutma için bobin borusuna düz bir çizgide lehimlenmiştir.
İndüktörler ferrit halkalara sarılır, onları kişisel olarak bir bilgisayar güç kaynağından çıkardım, tel bakır yalıtımında kullanıldı.
İndüksiyonlu ısıtıcı oldukça güçlü çıktı, pirinç ve alüminyumu çok kolay eritiyor, demir parçaları da eritiyor ama biraz daha yavaş. IRFP150 transistörleri kullandığım için parametrelere göre devre 30 volta kadar voltajla beslenebilir, bu yüzden güç sadece bu faktörle sınırlıdır. Yine de IRFP250 kullanmanızı tavsiye ederim.
Bu kadar! Aşağıda, indüksiyonlu ısıtıcının çalışmasının bir videosunu ve AliExpress'te çok düşük bir fiyata satın alınabilecek parçaların bir listesini bırakacağım!
Aliexpress'ten parça satın alın:
|
İndüksiyonla ısıtma, elektriksel olarak iletken malzemelerin yüksek frekanslı akımlarla (İng. RFH - radyo frekansıyla ısıtma, radyo frekansı dalgalarıyla ısıtma) temassız bir ısıtma yöntemidir.
Yöntemin açıklaması.
İndüksiyonla ısıtma, malzemelerin ısıtılmasıdır. elektrik akımları değişkenler tarafından indüklenen manyetik alan. Bu nedenle, bu, iletken malzemelerden (iletkenler) yapılmış ürünlerin, indüktörlerin manyetik alanı (alternatif bir manyetik alan kaynakları) tarafından ısıtılmasıdır. İndüksiyonla ısıtma aşağıdaki gibi gerçekleştirilir. Bir veya daha fazla tel (çoğunlukla bakır) olan indüktöre elektriksel olarak iletken (metal, grafit) bir iş parçası yerleştirilir. İndüktörde özel bir jeneratör kullanılarak çeşitli frekanslarda (onlarca Hz'den birkaç MHz'e kadar) güçlü akımlar indüklenir ve bunun sonucunda indüktör çevresinde bir elektromanyetik alan oluşur. Elektromanyetik alan, iş parçasında girdap akımlarına neden olur. Girdap akımları iş parçasını Joule ısısının etkisi altında ısıtır (bkz. Joule-Lenz yasası).
İndüktör-boş sistem, indüktörün birincil sargı olduğu çekirdeksiz bir transformatördür. İş parçası, ikincil bir sargı kısa devresidir. Sargılar arasındaki manyetik akı havada kapanır.
Yüksek bir frekansta, girdap akımları, oluşturdukları manyetik alan tarafından iş parçasının Δ (Yüzey etkisi) ince yüzey katmanlarına kaydırılır, bunun sonucunda yoğunlukları keskin bir şekilde artar ve iş parçası ısıtılır. Metalin alttaki katmanları, termal iletkenlik nedeniyle ısıtılır. Önemli olan akım değil, yüksek akım yoğunluğudur. Kaplama tabakasında Δ, akım yoğunluğu iş parçası yüzeyindeki akım yoğunluğuna göre e faktörü kadar azalırken, kaplama tabakasında ısının %86.4'ü salınır (toplam ısı salınımının. Kaplama tabakasının derinliği, radyasyon frekansına bağlıdır: frekans ne kadar yüksekse, deri tabakası o kadar incedir Bu aynı zamanda iş parçası malzemesinin nispi manyetik geçirgenliğine de bağlıdır.
Curie noktasının altındaki sıcaklıklarda demir, kobalt, nikel ve manyetik alaşımlar için μ birkaç yüz ile on binlerce arasında bir değere sahiptir. Diğer malzemeler için (eriyikler, demir dışı metaller, sıvı düşük erime noktalı ötektikler, grafit, elektrolitler, elektriksel olarak iletken seramikler, vb.), μ yaklaşık olarak bire eşittir.
Örneğin, 2 MHz frekansında, bakır için yüzey derinliği yaklaşık 0,25 mm, demir için ≈ 0,001 mm'dir.
İndüktör, kendi radyasyonunu emdiği için çalışma sırasında çok ısınır. Ek olarak, sıcak bir iş parçasından gelen ısı radyasyonunu emer. indüktörler yapmak bakır borular su ile soğutulur. Su emme ile sağlanır - bu, indüktörün yanması veya başka bir şekilde basınçsız hale gelmesi durumunda güvenliği sağlar.
Başvuru:
Ultra temiz temassız metal eritme, lehimleme ve kaynaklama.
Alaşımların prototiplerinin elde edilmesi.
Makine parçalarının bükülmesi ve ısıl işlemi.
Mücevher işi.
Alev veya ark ısıtmasından zarar görebilecek küçük parçaların işlenmesi.
Yüzey sertleştirme.
Karmaşık şekilli parçaların sertleştirilmesi ve ısıl işlemi.
Tıbbi aletlerin dezenfeksiyonu.
Avantajlar
Elektriksel olarak iletken herhangi bir malzemenin yüksek hızda ısıtılması veya eritilmesi.
Koruyucu gaz atmosferinde, oksitleyici (veya indirgeyici) ortamda, iletken olmayan bir sıvıda, vakumda ısıtma mümkündür.
Cam, çimento, plastik, ahşaptan yapılmış koruyucu bir odanın duvarlarından ısıtma - bu malzemeler elektromanyetik radyasyonu çok zayıf emer ve kurulumun çalışması sırasında soğuk kalır. Yalnızca elektriksel olarak iletken malzeme ısıtılır - metal (erimiş dahil), karbon, iletken seramikler, elektrolitler, sıvı metaller vb.
Ortaya çıkan MHD kuvvetleri nedeniyle, sıvı metal, havada veya koruyucu gazda asılı kalmasına kadar yoğun bir şekilde karıştırılır - bu şekilde küçük miktarlarda ultra saf alaşımlar elde edilir (levitasyonda erime, elektromanyetik bir potada eritme).
Isıtma işlemi ile gerçekleştirildiği için Elektromanyetik radyasyon, gaz alevli ısıtma durumunda torcun yanma ürünleri veya ark ısıtması durumunda elektrot malzemesi tarafından iş parçasının kirlenmesi yoktur. Numunelerin inert gaz atmosferine yerleştirilmesi ve yüksek hızısıtma, kireç oluşumunu ortadan kaldıracaktır.
İndüktörün küçük boyutu nedeniyle kullanım kolaylığı.
İndüktör özel bir şekilde yapılabilir - bu, karmaşık bir konfigürasyonun parçalarını, bükülmelerine veya yerel ısınmamalarına yol açmadan tüm yüzey üzerinde eşit şekilde ısıtmayı mümkün kılacaktır.
Lokal ve seçici ısıtma yapmak kolaydır.
En yoğun ısıtma ince ortamlarda gerçekleştiğinden üst katmanlar iş parçaları ve alttaki katmanlar termal iletkenlik nedeniyle daha yavaş ısıtılır, yöntem parçaların yüzey sertleştirilmesi için idealdir (çekirdek viskoz kalır).
Ekipmanın kolay otomasyonu - ısıtma ve soğutma döngüleri, sıcaklık kontrolü ve tutma, iş parçalarının beslenmesi ve çıkarılması.
İndüksiyonlu ısıtma üniteleri:
300 kHz'e kadar çalışma frekansına sahip kurulumlarda, IGBT düzenekleri veya MOSFET transistörleri üzerindeki invertörler kullanılır. Bu tür tesisler, büyük parçaların ısıtılması için tasarlanmıştır. Küçük parçaları ısıtmak için yüksek frekanslar kullanılır (5 MHz'e kadar, orta ve kısa dalga aralığı), elektronik tüpler üzerine yüksek frekanslı kurulumlar yapılır.
Ayrıca, küçük parçaları ısıtmak için, 1,7 MHz'e kadar çalışma frekansları için MOSFET transistörleri üzerine yüksek frekanslı kurulumlar yapılmıştır. Transistörleri daha yüksek frekanslarda kontrol etmek ve korumak bazı zorluklar getirir, bu nedenle daha yüksek frekans ayarları hala oldukça pahalıdır.
Küçük parçaları ısıtmak için indüktör, küçük ve küçük endüktanstır, bu da çalışan salınım devresinin kalite faktörünün düşük frekanslarda düşmesine ve verimin düşmesine neden olur ve ayrıca ana osilatör için bir tehlike oluşturur (kalite faktörü) salınım devresinin L / C ile orantılıdır, düşük kalite faktörüne sahip salınım devresi enerji ile çok iyi "pompalanır", indüktörde kısa devre oluşturur ve ana osilatörü devre dışı bırakır). Salınım devresinin kalite faktörünü arttırmak için iki yol kullanılır:
- kurulumun karmaşıklığına ve maliyetine yol açan çalışma sıklığının arttırılması;
- indüktörde ferromanyetik eklerin kullanılması; indüktörü ferromanyetik malzemeden panellerle yapıştırma.
İndüktör yüksek frekanslarda en verimli şekilde çalıştığından, indüksiyonla ısıtma, güçlü jeneratör lambalarının geliştirilmesi ve üretiminin başlamasından sonra endüstriyel uygulama aldı. Birinci Dünya Savaşı'ndan önce, indüksiyonla ısıtma sınırlı kullanımdaydı. O zamanlar, jeneratör olarak yüksek frekanslı makine jeneratörleri (V.P. Vologdin tarafından çalışır) veya kıvılcım deşarj tesisatları kullanılıyordu.
Jeneratör devresi prensip olarak bir indüktör bobini şeklinde bir yük üzerinde çalışan ve yeterli güce sahip herhangi bir (multivibratör, RC jeneratör, bağımsız uyarılmış jeneratör, çeşitli gevşeme jeneratörleri) olabilir. Salınım frekansının yeterince yüksek olması da gereklidir.
Örneğin, 4 mm çapında bir çelik teli birkaç saniyede "kesmek" için, en az 300 kHz frekansta en az 2 kW'lık bir salınım gücü gereklidir.
Şema aşağıdaki kriterlere göre seçilir: güvenilirlik; dalgalanma kararlılığı; iş parçasında salınan gücün kararlılığı; üretim kolaylığı; kurulum kolaylığı; maliyeti azaltmak için minimum parça sayısı; Toplamda ağırlık ve boyutlarda azalma sağlayan parçaların kullanımı, vb.
Uzun yıllar boyunca, yüksek frekanslı salınımların üreteci olarak endüktif üç noktalı bir jeneratör kullanılmıştır (bir Hartley jeneratörü, ototransformatör geri beslemeli bir jeneratör, endüktif döngü voltaj bölücüye dayalı bir devre). Bu, anot için kendinden tahrikli bir paralel güç kaynağı devresi ve bir salınım devresi üzerinde yapılmış bir frekans seçici devredir. Laboratuvarlarda, kuyumculuk atölyelerinde başarı ile kullanılmış ve kullanılmaya devam etmektedir. endüstriyel Girişimcilik, hem de amatör uygulamada. Örneğin, İkinci Dünya Savaşı sırasında, bu tür tesislerde T-34 tankının silindirlerinin yüzey sertleştirilmesi gerçekleştirildi.
Üç noktanın dezavantajları:
Düşük verimlilik (lamba kullanırken %40'tan az).
Curie noktasının (≈700С) (μ değişiklikleri) üzerindeki manyetik malzemelerden yapılmış iş parçalarını ısıtma anında güçlü bir frekans sapması, cilt tabakasının derinliğini değiştirir ve ısıl işlem modunu tahmin edilemez şekilde değiştirir. Kritik parçalara ısıl işlem uygulandığında bu kabul edilemez olabilir. Ayrıca, güçlü RF kurulumları, Rossvyazokhrankultura'nın izin verdiği dar bir frekans aralığında çalışmalıdır, çünkü zayıf ekranlama ile bunlar aslında radyo vericileridir ve televizyon ve radyo yayınlarını, kıyı ve kurtarma hizmetlerini etkileyebilir.
Boşluklar değiştirildiğinde (örneğin, küçükten büyüğe), indüktör-boş sistemin endüktansı değişir, bu da cilt tabakasının frekansında ve derinliğinde bir değişikliğe yol açar.
Tek dönüşlü indüktörleri çok dönüşlü olanlara, daha büyük veya daha küçük olanlara değiştirirken, frekans da değişir.
Babat, Lozinsky ve diğer bilim adamlarının öncülüğünde, daha yüksek verimliliğe (% 70'e kadar) sahip olan ve ayrıca çalışma frekansını daha iyi koruyan iki ve üç devreli jeneratör devreleri geliştirildi. Eylemlerinin prensibi aşağıdaki gibidir. Kuplajlı devrelerin kullanılması ve aralarındaki bağlantının zayıflaması nedeniyle, çalışan devrenin endüktansındaki bir değişiklik, frekans ayar devresinin frekansında güçlü bir değişiklik gerektirmez. Radyo vericileri de aynı prensibe göre yapılmıştır.
Modern yüksek frekanslı jeneratörler, genellikle köprü veya yarım köprü şemasına göre yapılan IGBT düzeneklerine veya güçlü MOSFET transistörlerine dayanan invertörlerdir. 500 kHz'e kadar frekanslarda çalışır. Transistörlerin kapıları bir mikrodenetleyici kontrol sistemi kullanılarak açılır. Kontrol sistemi, göreve bağlı olarak, otomatik olarak tutmanızı sağlar.
A) sabit frekans
b) iş parçasında serbest bırakılan sabit güç
c) maksimum verimlilik.
Örneğin, bir manyetik malzeme Curie noktasının üzerinde ısıtıldığında, deri tabakasının kalınlığı keskin bir şekilde artar, akım yoğunluğu düşer ve iş parçası daha kötü ısınmaya başlar. ayrıca ortadan kaybolmak manyetik özellikler malzeme ve yeniden mıknatıslanma süreci durur - iş parçası daha kötü ısınmaya başlar, yük direnci aniden düşer - bu, jeneratörün "boşluğuna" ve arızasına neden olabilir. Kontrol sistemi, Curie noktasından geçişi izler ve yükte ani bir düşüşle (veya gücü azaltarak) frekansı otomatik olarak artırır.
Notlar.
İndüktör, mümkünse iş parçasına mümkün olduğunca yakın yerleştirilmelidir. Bu sadece yoğunluğu artırmakla kalmaz elektromanyetik alan iş parçasına yakın (mesafenin karesiyle orantılı), aynı zamanda Cos(φ) güç faktörünü de arttırır.
Frekansı artırmak, güç faktörünü önemli ölçüde azaltır (frekansın küpüyle orantılı olarak).
Manyetik malzemeler ısıtıldığında, manyetizasyonun tersine çevrilmesi nedeniyle ek ısı da açığa çıkar; Curie noktasına kadar ısıtmaları çok daha verimlidir.
İndüktörü hesaplarken, indüktörün kendisinin endüktansından çok daha büyük olabilen indüktöre giden lastiklerin endüktansını hesaba katmak gerekir (eğer indüktör küçük bir dönüş şeklinde yapılırsa). çap veya hatta bir dönüşün parçası - bir yay).
Salınım devrelerinde iki rezonans durumu vardır: voltaj rezonansı ve akım rezonansı.
Paralel salınım devresi - akımların rezonansı.
Bu durumda bobin ve kondansatör üzerindeki gerilim jeneratörün gerilimi ile aynıdır. Rezonansta, dallanma noktaları arasındaki devrenin direnci maksimum olur ve yük direnci Rn boyunca akım (toplam I) minimum olur (devre I-1l ve I-2s içindeki akım jeneratör akımından daha büyüktür) .
İdeal olarak, döngü empedansı sonsuzdur - devre kaynaktan akım çekmez. Jeneratörün frekansı rezonans frekansından herhangi bir yönde değiştiğinde devrenin empedansı azalır ve lineer akım (Itot) artar.
Seri salınım devresi - voltaj rezonansı.
Bir seri rezonans devresinin ana özelliği, rezonansta empedansının minimum olmasıdır. (ZL + ZC - minimum). Frekans, rezonans frekansının üstünde veya altında bir değere ayarlandığında, empedans artar.
Çözüm:
Rezonansta paralel bir devrede, devre uçlarından geçen akım 0'dır ve gerilim maksimumdur.
Bir seri devrede, bunun tersi doğrudur - voltaj sıfır olma eğilimindedir ve akım maksimumdur.
Makale http://dic.academic.ru/ sitesinden alındı ve LLC Prominduktor şirketi tarafından okuyucu için daha anlaşılır bir metin haline getirildi.