Инверторный нагреватель своими руками: Индукционный нагреватель своими руками — 3 варианта сборки
Содержание
Индукционный нагреватель 500 Ватт своими руками
Схема индукционного нагревателя на 500 Ватт, который можно сделать своими руками! В интернете множество подобных схем, но интерес к ним пропадает, так как в основном они или не работают или работают но не так как хотелось бы. Данная схема индукционного нагревателя полностью рабочая, проверенная, а главное, не сложная, думаю вы оцените!
Схема индукционного нагревателя:
Компоненты и катушка:
Рабочая катушка содержит 5 витков, для намотки была использована медная трубка диаметром около 1 см, но можно и меньше. Такой диаметр был выбран не случайно, через трубку подаётся вода для охлаждения катушки и транзисторов.
Транзисторы ставил IRFP150 так как IRFP250 под рукой не оказалось. Конденсаторы плёночные 0,27 мкФ 160 вольт, но можно поставить 0,33 мкФ и выше, если первые найти не получится. Обратите внимание, что схему можно питать напряжением до 60 вольт, но в этом случае, рекомендуется ставить конденсаторы на напряжение 250 вольт.
Если схема будет питаться напряжением до 30 вольт, то на 150 вполне хватит!
[ads1]
Стабилитроны можно ставить любые на 12-15 вольт от 1 Ватт, например 1N5349 и им подобные. Диоды можно использовать UF4007 и ему подобные. Резисторы 470 Ом от 2-х Ватт.
Немного фотографий:
За место радиаторов, были использованы медные пластины, которые припаиваются прямо к трубке, так как в данной конструкции используется водное охлаждение. На мой взгляд это самое эффективное охлаждение, потому что транзисторы греются хорошо и ни какие вентиляторы и супер радиаторы не спасут их от перегрева!
Охлаждающие пластины на плате расположены таким образом, что бы трубка катушки проходила через них. Пластины и трубку нужно припаять между собой, для этого я использовал газовую горелку и большой паяльник для пайки автомобильных радиаторов.
Конденсаторы расположены на двух стороннем текстолите, плата припаивается так же к трубке катушки на прямую, для лучшего охлаждения.
Дроссели намотаны на ферритовых кольцах, лично я достал их из компьютерного блока питания, провод использовался медных в изоляции.
Индукционный нагреватель получился достаточно мощным, латунь и алюминий плавит очень легко, железные детали тоже плавит, но немного медленнее. Так как я использовал транзисторы IRFP150 то по параметрам, схему можно питать напряжением до 30 вольт, поэтому мощность ограничивается только этим фактором. Так что всё таки советую использовать IRFP250.
На этом всё! Ниже оставлю видео работы индукционного нагревателя и список деталей, которые можно купить на AliExpress по очень низкой цене!
Купить детали на Алиэкспресс:
|
Купить Индукционный нагреватель:
Видео:
youtube.com/embed/0019qDIfOm0″ frameborder=»0″ allowfullscreen=»allowfullscreen»>
Индукционный нагреватель металла на 12 киловатт – схема инвертора и компоненты
Сейчас мы узнаем как сделать своими руками индукционный нагреватель, который можно использовать для разных проектов или просто для удовольствия. Вы сможете мгновенно плавить сталь, алюминий или медь. Вы можете использовать её для пайки, плавления и ковки металлов. Вы можете использовать самодельный индуктивный нагреватель и для литья.
Мое учебное пособие охватывает теорию, компоненты и сборку некоторых из важнейших компонентов.
Инструкция большая, в ней мы рассмотрим основные шаги, дающие вам представление о том, что входит в такой проект, и о том, как его спроектировать, чтобы ничего не взорвалось.
Для печи я собрал очень точный недорогой криогенный цифровой термометр. Кстати, в тестах с жидким азотом он неплохо себя показал против брендовых термометров.
Шаг 1: Компоненты
Основные компоненты высокочастотного индукционного нагревателя для нагрева металла электричеством — инвертор, драйвер, соединительный трансформатор и колебательный контур RLC. Вы увидите схему чуть позже. Начнем с инвертора. Это — электрическое устройство, которое изменяет постоянный ток на переменный. Для мощного модуля он должен работать стабильно. Сверху находится защита, которая используется, чтобы защитить привод логического элемента МОП-транзистора от любого случайного перепада напряжения. Случайные перепады вызывают шум, который приводит к переключению на высокие частоты. Это приводит к перегреву и отказу МОП-транзистора.
Линии с большой силой тока находятся внизу печатной платы. Много слоев меди используются, чтобы позволить им пропускать более 50А тока. Нам не нужен перегрев. Также обратите внимание на большие алюминиевые радиаторы с водяным охлаждением с обеих сторон. Это необходимо, чтобы рассеивать тепло, вырабатываемое МОП-транзисторами.
Изначально я использовал вентиляторы, но чтобы справиться с этой мощностью, я установил небольшие водяные насосы, благодаря которым вода циркулирует через алюминиевые теплоотводы. Пока вода чистая, трубки не проводят ток. У меня также установлены тонкие слюдяные пластины под МОП-транзисторами, чтобы гарантировать отсутствие проводимости через стоки.
Шаг 2: Схема инвертора
Это схема для инвертора. Схема на самом деле не такая сложная. Инвертированный и неинвертированный драйвер повышает или понижает напряжение 15В, чтобы настроить переменный сигнал в трансформаторе (GDT). Этот трансформатор изолирует чипы от мосфетов. Диод на выходе мосфета действует для ограничения пиков, а резистор минимизирует колебания.
Конденсатор C1 поглощает любые проявления постоянного тока. В идеале, вам нужны самые быстрые перепады напряжения на цепи, так как они уменьшают нагрев. Резистор замедляет их, что кажется нелогичным. Однако если сигнал не угасает, вы получаете перегрузки и колебания, которые разрушают мосфеты. Больше информации можно получить из схемы демпфера.
Диоды D3 и D4 помогают защитить МОП-транзисторы от обратных токов. C1 и C2 обеспечивают незамкнутые линии для проходящего тока во время переключения. T2 — это трансформатор тока, благодаря которому драйвер, о котором мы поговорим далее, получает обратный сигнал от тока на выходе.
Шаг 3: Драйвер
Эта схема действительно большая. Вообще, вы можете прочитать про простой маломощный инвертор. Если вам нужна большая мощность, вам нужен соответствующий драйвер. Этот драйвер будет останавливаться на резонансной частоте самостоятельно. После того, как ваш металл расплавится, он останется заблокированным на правильной частоте без необходимости какой-либо регулировки.
Если вы когда-либо строили простой индукционный нагреватель с чипом PLL, вы, вероятно, помните процесс настройки частоты, чтобы металл нагревался. Вы наблюдали за движением волны на осциллографе и корректировали частоту синхронизации, чтобы поддерживать эту идеальную точку. Больше не придется этого делать.
В этой схеме используется микропроцессор Arduino для отслеживания разности фаз между напряжением инвертора и емкостью конденсатора. Используя эту фазу, он вычисляет правильную частоту с использованием алгоритма «C».
Я проведу вас по цепи:
Сигнал емкости конденсатора находится слева от LM6172. Это высокоскоростной инвертор, который преобразует сигнал в красивую, чистую квадратную волну. Затем этот сигнал изолируется с помощью оптического изолятора FOD3180. Эти изоляторы являются ключевыми!
Далее сигнал поступает в PLL через вход PCAin. Он сравнивается с сигналом на PCBin, который управляет инвертором через VCOout. Ардуино тщательно контролирует тактовую частоту PLL, используя 1024-битный импульсно-модулированный сигнал.
Двухступенчатый RC-фильтр преобразует сигнал PWM в простое аналоговое напряжение, которое входит в VCOin.
Как Ардуино знает, что делать? Магия? Догадки? Нет. Он получает информацию о разности фаз PCA и PCB от PC1out. R10 и R11 ограничивают напряжение в пределах 5 напряжений для Ардуино, а двухступенчатый RC-фильтр очищает сигнал от любого шума. Нам нужны сильные и чистые сигналы, потому что мы не хотим платить больше денег за дорогие мосфеты после того, как они взорвутся от шумных входов.
Шаг 4: Передохнём
Это был большой массив информации. Вы можете спросить себя, нужна ли вам такая причудливая схема? Зависит от вас. Если вы хотите автонастройку, тогда ответ будет «да». Если вы хотите настраивать частоту вручную, тогда ответ будет отрицательным. Вы можете создать очень простой драйвер всего лишь с таймером NE555 и использовать осциллограф. Можно немного усовершенствовать его, добавив PLL (петля фаза-ноль)
Тем не менее, давайте продолжим.
Шаг 5: LC-контур
К этой части есть несколько подходов.
Если вам нужен мощный нагреватель, вам понадобится конденсаторный массив для управления током и напряжением.
Во-первых, вам нужно определить, какую рабочую частоту вы будете использовать. Более высокие частоты имеют больший скин-эффект (меньшее проникновение) и хороши для небольших объектов. Более низкие частоты лучше для больших объектов и имеют большее проникновение. Более высокие частоты имеют большие потери при переключении, но через бак пройдет меньше тока. Я выбрал частоту около 70 кГц и дошел до 66 кГц.
Мой конденсаторный массив имеет ёмкость 4,4 мкФ и может выдерживать более 300А. Моя катушка около 1мкГн. Также я использую импульсные пленочные конденсаторы. Они представляют собой осевой провод из самовосстанавливающегося металлизированного полипропилена и имеют высокое напряжение, высокий ток и высокую частоту (0.22 мкФ, 3000В). Номер модели 224PPA302KS.
Я использовал две медные шины, в которых просверлил соответствующие отверстия с каждой стороны. Паяльником я припаял конденсаторы к этим отверстиям.
Затем я прикрепил медные трубки с каждой стороны для водного охлаждения.
Не берите дешевые конденсаторы. Они будут ломаться, и вы заплатите больше денег, чем если бы вы сразу купили хорошие.
Шаг 6: Сборка трансформатора
Если вы внимательно читали статью, вы зададите вопрос: а как управлять LC-контуром? Я уже рассказывал об инверторе и контуре, не упоминая, как они связаны.
Соединение осуществляется через соединительный трансформатор. Мой от Magnetics, Inc. Номер детали — ZP48613TC. Adams Magnetics также является хорошим выбором при выборе ферритовых тороидов.
Тот, что слева, имеет провод 2мм. Это хорошо, если ваш входной ток ниже 20А. Провод перегреется и сгорит, если ток больше. Для высокой мощности вам нужно купить или сделать литцендрат. Я сделал сам, сплетя 64 нити из проволоки 0.5мм. Такой провод без проблем может выдержать ток 50А.
Инвертор, который я показал вам ранее, принимает высоковольтный постоянный ток и изменяет его на переменные высокие или низкие значения.
Эта переменная квадратная волна проходит черезч соединительный трансформатор через переключатели мосфета и конденсаторы связи постоянного тока на инверторе.
Медная трубка из емкостного конденсатора проходит через нее, что делает ее одновитковой вторичной обмоткой трансформатора. Это, в свою очередь, позволяет сбрасываемому напряжению проходить через конденсатор емкости и рабочую катушку (контур LC).
Шаг 7: Делаем рабочую катушку
Один из вопросов, который мне часто задавали: «Как ты делаешь такую изогнутую катушку?» Ответ — песок. Песок будет препятствовать разрушению трубки во время процесса изгиба.
Возьмите медную трубку от холодильника 9мм и заполните ее чистым песком. Перед тем, как сделать это, закройте один конец какой-нибудь лентой, а также закройте другой после заполнения песком. Вкопайте трубу соответствующего диаметра в землю. Отмерьте длину трубки для вашей катушки и начните медленно наматывать её на трубу. Как только вы сделаете один виток, остальные будет сделать несложно.
Продолжайте наматывать трубку, пока не получите количество желаемых витков (обычно 4-6). Второй конец нужно выровнять с первым. Это упростит подключение к конденсатору.
Теперь снимите колпачки и возьмите воздушный компрессор, чтобы выдуть песок. Желательно делать это на улице.
Обратите внимание, что медная трубка также служит для водного охлаждения. Эта вода циркулирует через емкостный конденсатор и через рабочую катушку. Рабочая катушка генерирует много тепла от тока. Даже если вы используете керамическую изоляцию внутри катушки (чтобы удерживать тепло), вы по-прежнему будете иметь чрезвычайно высокие температуры в рабочем пространстве, нагревающие катушку. Я начну работу с большим ведром ледяной воды и через некоторое время она станет горячей. Советую заготовить очень много льда.
Шаг 8: Обзор проекта
Выше представлен обзор проекта на 3 кВт. Он имеет простой PLL-драйвер, инвертор, соединительный трансформатор и бак.
Видео демонстрирует 12кВт индукционный горн в работе.
Основное различие заключается в том, что он имеет управляемый микропроцессором драйвер, более крупные МОП-транзисторы и теплоотводы. Блок 3кВт работает от 120В переменного тока; блок 12 кВт использует 240В.
Универсальная сплит-система с инвертором постоянного тока серии MRCOOL — MRCOOL
Преимущества и особенности
Будущее центрального отопления и воздуха
MRCOOL Универсал®
Конденсаторы и системы кондиционеров с тепловым насосом серии
Гораздо тише
Идеально подходят для условий с ограниченным звуком
На каждые 10 децибел (дба) звук становится в два раза громче, что делает Universal® при 55 дБ(а) менее чем наполовину
такой же громкий, как обычный конденсаторный — 73 дБ(а).
Тонкий дизайн
Идеально подходит для линий с нулевой партией
Конструкция с боковым выбросом занимает менее половины площади обычных конденсаторов. Идеально подходит для городских участков и
между строительными приложениями, доступ к которым ограничен.
Универсальная установка
Действительно универсальные варианты установки
Universal® имеет Flare,
Flare-to-Weld или No-Vac® Quick
Коннект®
варианты установки линии и установка многопозиционного воздухообрабатывающего агрегата (восходящий поток, горизонтальный). Ознакомьтесь с нашим патентом здесь.
Всеклиматические характеристики
НЕ Ваш типичный тепловой насос
Обогрев‡: 100% мощности при -5°F
и 78 % производительности при -22°F*
Охлаждение‡: 100 % производительности при 115°F и 78 %
Емкость при 130°F*
* наружная температура | ‡ на основе 2-тонной модели
Совместимость с термостатом
Варианты действительно универсального термостата
Совместим с любым термостатом стороннего производителя, включая термостаты NEST®.
Надежный комфорт
Этот инвертор постоянного тока делает это лучше
Инвертор постоянного тока Universal® снижает
рабочая нагрузка, обогрев и охлаждение с меньшими колебаниями для более комфортного климат-контроля, расширение
Срок службы компонентов для меньшего количества поломок.
Боковой выброс
Без засорения / Меньше места
Universal® занимает половину
площади и, в отличие от обычных конденсаторов, не забивается листьями, снегом и мусором.
Универсальное применение
Установка практически в любом месте
Заменяет более крупные и громкие конденсаторы, где применяются ограничения по звуку и пространству, и превосходит обычные тепловые насосы.
диапазоны производительности для всеклиматических приложений с оптимальным охватом от 1000 кв. футов до 2500 кв. футов.
Энергоэффективный
До 20 провидцев
Инвертор постоянного тока Universal® снижает
эксплуатационная нагрузка, повышение эффективности при снижении эксплуатационных расходов.
Конденсатор Gold Fin®
Стойкий к коррозии
Жить на побережье? Не волнуйтесь, наш конденсатор сконструирован таким образом, чтобы противостоять коррозии в течение длительного времени.
Гарантия
5 лет на детали или 10 лет на зарегистрированные детали
Универсал поставляется с 10-летней гарантией на все детали первоначально зарегистрированному конечному пользователю.
Подробнее см. в нашей универсальной гарантии.
смотреть видео
Бесшумный и компактный — Идеально подходит для:
Дома с нулевой линией
- Конструкция с боковым выбросом занимает менее половины площади обычных конденсаторов
- Идеально подходит для городских участков и между зданиями, где доступ ограничен
Строгие ограничения по звуку
- Децибелы (дБА) являются логарифмическими величинами — на каждые 10 дБа звук становится в два раза громче.
обычный конденсаторный на 73 дБ(а) более чем в два раза громче, чем универсальный на 55 дБ(а). - Разница между разговором и работой пылесоса
- Универсал издает мягкий успокаивающий звук, который уходит на задний план
Замена более громких/больших систем
- Устали зависеть от цен на мазут или пропан и доставки? Это решение.
- Конденсаторы могут заменить любой конденсатор R410A эквивалентной мощности, используя существующий факельный
соединение или
входит комплект для развальцовки сварки - ИЛИ Замените всю систему и подключите к универсальному®
Обработчик воздуха, использующий наш No-Vac® Quick
Набор линий Connect®
Интеграция с существующей печью
- У вас уже есть печь и вы хотите добавить или заменить кондиционер? Универсальная катушка A в сочетании с
Конденсатор, работающий только на охлаждение, может сэкономить вам деньги заранее и в долгосрочной перспективе с эффективностью 20 SEER. - Заменяете печь и хотите сохранить газовое тепло? Ознакомьтесь с MRCOOL® Signature Series 95% Газовая печь AFUE и модульная воздуходувка
Комплект предварительно заряженных шлангов NO-VAC® Quick-Connect®
Устойчивость к перегибам для более легкого изгиба во время установки
100% точно заправленный хладагент R410A Стандартные размеры: 15 футов, 25 футов, 50 футов
Дополнительные муфты No-Vac® можно использовать для объединения двух стандартных наборов линий для увеличения длины, если это необходимо
Простые в использовании, герметичные и навинчивающиеся быстроразъемные клапаны, не требующие вакуумирования
Более быстрая установка, чем обычные комплекты линий
Прочная изоляция Gator-Flextra™ 3/4 дюйма с защитой от ультрафиолета обеспечивает дополнительную защиту от солнечных лучей, погодных условий.
эрозия,
или разрушение от животных или насекомых
Лучший в своем классе диапазон производительности
- Превышает обычные диапазоны производительности теплового насоса
- Непревзойденный нагрев: 100 % при наружной температуре -5°F*
- Теплопроизводительность 78% при наружной температуре -22°F*
- Улучшенное охлаждение: 100 % при наружной температуре 115°F*
- Холодопроизводительность 78% при наружной температуре 130°F*
* на базе 2-тонной модели
Варианты установки
- Конденсаторы Universal® могут заменить любой
Конденсатор R410A эквивалентной мощности, использующий существующее развальцовочное соединение или включенный развальцовку к сварке
комплект - ИЛИ Замените всю систему и подключите к универсальному®
Обработчик воздуха, использующий наш No-Vac® Quick
Набор линий Connect® - Обработчики воздуха Universal® и змеевики А
Многопозиционный для восходящего, горизонтального применения - Катушки Universal® A можно добавить к
существующей печи или в сочетании с нашими печами серии Signature и
модульные воздуходувки.
Совместимость
- Совместим с любым термостатом стороннего производителя, включая NEST
- Совместимость с большинством вентиляционных установок R410A любой партии эквивалентной производительности
- ИЛИ оптимизируйте свою систему с помощью Universal®
Air Handler и наше многофункциональное смарт-приложение Universal®
Термостат
.
Варианты использования
- Поставляется в четырех вариантах емкости для оптимального покрытия от 1000 кв. футов до 2500 кв. футов
- Может заменить большие/более громкие конденсаторные, где действуют ограничения по звуку/пространству
- Применение в любых климатических условиях — превосходит диапазоны производительности обычных тепловых насосов
- Узкая конструкция позволяет покупателю увеличить клиренс партии, а торговому посреднику — больше складского пространства.
склад - Добавьте кондиционер в печь с змеевиком А и конденсатором только для охлаждения или замените всю систему. ..
в любом случае, No-Vac®
Линия Quick Connect®
наборы могут сэкономить вам время и деньги на установке.
..Технические характеристики
| Модель | Модель | МДУО1824 | МДУО1836 | МДУО1848 | МДУО1860 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Диапазон емкости | 2 тонны | 3 тонны | 4 тонны | 5 тонн | ||
| ВИДЯЩАЯ | 20 | 18 | 17 | 17 | ||
| HSPF | 10 | 10 | 10 | 9 | ||
| Емкость (БТЕ) | 24К | 36К | 48К | 54К | ||
| Сертификаты | ЭТЛ/АХРИ | |||||
| Хладагент | Р410А | |||||
| Блок питания | 208-230 В / 1 фаза / 60 Гц | |||||
| МКА (ампер) | 18А | 24А | 35А | 35А | ||
| МОП (ампер) | 25А | 40А | 45А | 45А | ||
| Тепловая плита | 100% при -5°F 78% при -22°F | 100% при 17°F >50% при -22°F | 100% при 14°F >50% при -22°F | 100% при 23°F >50% при -15°F | ||
| Холодная серия | 100% при 115°F 78% при 130°F | 100% при 104°F 78% при 115°F | 100% при 109°F 90% при 115°F | 100% при 104°F >50% при 115°F | ||
смотреть видео
Действительно универсальный
Другая документация
УВЕДОМЛЕНИЕ.
Изделия MRCOOL® должны устанавливаться в соответствии со всеми применимыми местными, государственными и федеральными нормами и правилами.
Если прямо не указано иное, установка должна выполняться лицензированным/сертифицированным специалистом по системам ОВКВ.
ВСЕ электрические соединения с источником питания должны выполняться лицензированным электриком и соответствовать местным, государственным и федеральным электротехническим нормам и правилам.
Посмотрите, как меняется отрасль
MRCOOL® Универсальный®
Испытайте
Наши партнеры добиваются успеха
с инновационными надежными продуктами
Стать реселлером
MRCOOL DIY Многозонный инвертор 4-го поколения с мини-сплит-системой без воздуховодов Конденсатор теплового насоса на 3 зоны DIY-MULTI3-27HP230C
Оставить отзывНомер позицииТовар #: 584diym32723MFR #: DIY-MULTI3-27HP230C
Войдите или добавьте в корзину , чтобы увидеть нашу цену!
$X,XXX.
XX
Розничная цена
$1700,00
Почему мы это делаем?
Возврат до 51 доллара США (5100 баллов) с помощью кредитной карты Visa® Webstaurant Rewards
Другие доступные типы:
- 3 зоны / 27 000 БТЕ
- 2 зоны / 18 000 БТЕ
- 5 зон / 48 000 БТЕ
900 3 зоны
9008
090
- Совместимость с 3 зонами
- Конструкция без воздуховодов упрощает монтаж и не требует демонтажа стен или потолка
- Устойчива к коррозии для более длительного срока службы система охлаждения для наружного применения
- 27 000 БТЕ охлаждение и обогрев; 208/230 В
Код UPC:400015893176
Доставка:Обычно отправляется в течение 3-7 рабочих днейНе подлежит ускоренной доставке
View all MRCOOL Mini Splits
| MRCOOL DIY-MULTI3-27HP230C Specs | |
|---|---|
| Quantity | 1/Each |
| Shipping Weight | 162 lb. |
| Width | 37 1/4 Inches |
| Depth | 16 1/8 Inches |
| Height | 31 7/8 Inches |
| Voltage | 208/230V Volts |
| Plug Type | Hardwire |
| Всего BTU | 27 000 BTU |
| Тип | Condensors |
Поскольку комплекты линий включают в себя быстроразъемные соединители, это устройство легко установить, не требуя специальных инструментов, оборудования или обучения. Для работы этого устройства требуется электрическое соединение 208/230 В.