So stellen Sie aus einem Schweißinverter mit Ihren eigenen Händen eine Induktionsheizung her

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Sicher und komfortabel sind Geräte, die mit Strom statt mit Gas heizen. Solche Heizungen produzieren keinen Ruß und keine unangenehmen Gerüche, verbrauchen aber viel Strom. Ein ausgezeichneter Ausweg besteht darin, eine Induktionsheizung mit Ihren eigenen Händen zusammenzubauen. Das spart Geld und trägt zum Familienbudget bei. Es gibt viele einfache Schemata, nach denen der Induktor unabhängig zusammengebaut werden kann.

Um die Schaltungen besser nachvollziehen und den Aufbau richtig zusammenbauen zu können, wäre ein Blick in die Geschichte der Elektrizität sinnvoll. Verfahren zum Erhitzen von Metallstrukturen mit einem elektromagnetischen Spulenstrom werden häufig in der industriellen Herstellung von Haushaltsgeräten - Boilern, Heizungen und Öfen - eingesetzt. Es stellt sich heraus, dass Sie mit Ihren eigenen Händen eine funktionierende und langlebige Induktionsheizung herstellen können.

Das Funktionsprinzip von Geräten

Das Funktionsprinzip von Geräten

Der berühmte britische Wissenschaftler Faraday aus dem 19. Jahrhundert forschte 9 Jahre lang an der Umwandlung magnetischer Wellen in Elektrizität. 1931 wurde schließlich eine Entdeckung gemacht, die elektromagnetische Induktion genannt wurde. Die Drahtwicklung der Spule, in deren Mitte sich ein Kern aus magnetischem Metall befindet, erzeugt unter der Kraft von Wechselstrom ein Magnetfeld. Unter der Wirkung von Wirbelströmungen erwärmt sich der Kern.

Faradays Entdeckung wurde sowohl in der Industrie als auch bei der Herstellung von hausgemachten Motoren und elektrischen Heizgeräten eingesetzt. Die erste Gießerei auf Basis eines Wirbelinduktors wurde 1928 in Sheffield eröffnet. Später wurden nach dem gleichen Prinzip die Werkstätten der Fabriken beheizt, und zum Erhitzen von Wasser und Metalloberflächen bauten Kenner einen Induktor mit ihren eigenen Händen zusammen.

Das Schema des Gerätes von damals ist heute gültig. Ein klassisches Beispiel ist ein Induktionskessel, der Folgendes umfasst:

• Metallkern;
• rahmen;
• Wärmeisolierung.

Die Merkmale der Schaltung zum Beschleunigen der Frequenz des Stroms sind wie folgt:

• Industriefrequenz von 50 Hz ist für selbstgebaute Geräte nicht geeignet;
• ein direkter Anschluss des Induktors an das Netzwerk führt zu Brummen und geringer Erwärmung.
• effektive Erwärmung wird bei einer Frequenz von 10 kHz durchgeführt.

Montage nach Schema

Jeder, der mit den Gesetzen der Physik vertraut ist, kann eine Induktionsheizung mit eigenen Händen zusammenbauen. Die Komplexität des Geräts hängt vom Grad der Bereitschaft und Erfahrung des Meisters ab.

Es gibt viele Video-Tutorials, nach denen Sie ein effektives Gerät erstellen können. Es ist fast immer notwendig, die folgenden Grundkomponenten zu verwenden:

• Stahldraht mit einem Durchmesser von 6-7 mm;
• Kupferdraht für die Induktivität;
• Metallgitter (um den Draht im Gehäuse zu halten);
• Adapter;
• Körperrohre (aus Kunststoff oder Stahl);
• Hochfrequenz-Wechselrichter.

Dies reicht aus, um eine Induktionsspule mit Ihren eigenen Händen zusammenzubauen, und sie ist das Herzstück des Durchlauferhitzers. Nach der Vorbereitung der notwendigen Elemente Sie können direkt zum Herstellungsprozess des Geräts gehen:

• schneiden Sie den Draht in Segmente von 6-7 cm;
• bedecken Sie die Innenseite des Rohrs mit einem Metallgitter und füllen Sie den Draht nach oben;
• Rohröffnung ebenfalls von außen verschließen;
• Wickeln Sie Kupferdraht für die Spule mindestens 90 Mal um das Kunststoffgehäuse;
• fügen Sie die Struktur in das Heizsystem ein;
• Verbinden Sie die Spule mit einem Wechselrichter mit Strom.

Nach einem ähnlichen Algorithmus können Sie leicht einen Induktionskessel zusammenbauen, für den Sie Folgendes tun sollten:

• schneiden Sie Rohlinge aus einem Stahlrohr von 25 x 45 mm mit einer Wandstärke von nicht mehr als 2 mm;
• schweißen Sie sie zusammen und verbinden Sie sie mit kleineren Durchmessern;
• Eisenabdeckungen an die Enden schweißen und Löcher für Gewinderohre bohren;
• machen Sie eine Halterung für einen Induktionsherd, indem Sie zwei Ecken auf einer Seite schweißen;
• das Kochfeld von den Ecken in die Halterung einsetzen und an das Stromnetz anschließen;
• Kühlmittel in das System einfüllen und Heizung einschalten.

Viele Induktoren arbeiten mit einer Leistung von nicht mehr als 2 - 2,5 kW. Solche Heizungen sind für einen Raum von 20 - 25 m² ausgelegt

Wenn der Generator in einem Autoservice verwendet wird, können Sie ihn an ein Schweißgerät anschließen, aber es ist wichtig, bestimmte Nuancen zu berücksichtigen:

• Sie benötigen Wechselstrom, keinen Gleichstrom wie einen Wechselrichter. Das Schweißgerät muss auf das Vorhandensein von Punkten untersucht werden, an denen die Spannung keine direkte Richtung hat.
• Die Anzahl der Windungen zu einem Draht mit größerem Querschnitt wird durch eine mathematische Berechnung ausgewählt.
• Eine Kühlung der Arbeitselemente ist erforderlich.

Induktionsofen eines Schweißinverters - ein Gerät zum Schmelzen von Metall und zum Erhitzen des Kühlmittels im Heizsystem

Die Idee, eine solche Induktionsanlage als Metallschmelzofen in vielerlei Hinsicht zu nutzen, ermöglicht es, sie als Heizkessel für einen kleinen Raum zu verwenden.

Der Vorteil dieser Anwendung ist:

• Im Gegensatz zum Schmelzen von Metall kommt es bei einem ständig zirkulierenden Kühlmittel zu keiner Überhitzung des Systems;
• Ständige Vibrationen im elektromagnetischen Feld verhindern, dass sich Sedimente an den Wänden der Heizkammer absetzen und das Lumen verengen.
• Das Prinzipdiagramm ohne Gewindeverbindungen mit Dichtungen und Kupplungen schließt die Möglichkeit von Leckagen aus;
• Die Installation ist im Gegensatz zu anderen Arten von Heizkesseln fast geräuschlos;
• Die Installation selbst, ohne herkömmliche Heizelemente, hat eine längere Lebensdauer und hohe Zuverlässigkeit;
• Es gibt keine Emissionen von Verbrennungsprodukten, das Risiko einer Vergiftung durch Kraftstoffverbrennungsprodukte wird auf Null reduziert.

Die praktische Komponente des Prozesses zur Erstellung von Geräten zur Raumheizung mit einem Induktionsofen von einem Inverter-Schweißgerät besteht aus den folgenden Schritten.

• Für die Herstellung des Körpers wird ein dickwandiges Kunststoffrohr ausgewählt und für den Einsatz in Rohrleitungen mit hoher Temperatur und hohem Druck ausgelegt;
• Damit sich der Metallfüllstoff ständig im Hohlraum der Heizung befindet, werden zwei Abdeckungen mit einem Netz hergestellt, damit der Füllstoff nicht herausfällt.
• Als Füllstoff wird ein Stahldraht mit einem Durchmesser von 5-8 mm ausgewählt und in 50-70 mm lange Stücke geschnitten.
• Der Rohrkörper wird mit Drahtstücken gefüllt und mit dem System verbunden.

Das Funktionsprinzip dieses Geräts ist wie folgt:

• Ein Induktor aus Kupferdraht mit einem Durchmesser von 2-3 mm mit 90 - 110 Windungen wird außerhalb des Gehäuses aus einem Kunststoffrohr installiert;
• Der Körper ist mit Kühlmittel gefüllt;
• Wenn der Wechselrichter eingeschaltet wird, fließt Strom zur Induktivität;
• In der Spule des Induktors bilden sich Wirbelströmungen, die auf das Kristallgitter des Metalls im Inneren des Gehäuses einzuwirken beginnen;
• Metalldrahtstücke beginnen sich zu erhitzen und das Kühlmittel zu erhitzen;
• Der Kühlmittelstrom nach dem Aufheizen setzt sich in Bewegung, das erwärmte Kühlmittel wird durch ein kaltes ersetzt.

Eine solche schematische Darstellung eines Heizsystems auf Basis eines Induktionsheizelements in praktischer Ausführung hat einen wesentlichen Nachteil – das Kühlmittel muss ständig mit Druck durchgedrückt werden. Dazu muss eine Umwälzpumpe in das System eingebaut werden. Darüber hinaus wird empfohlen, einen zusätzlichen Temperatursensor zu installieren, mit dem Sie das Kühlmittel steuern und den Kessel vor Überhitzung schützen können.

Diagramm einer Induktionsheizung

Dank der Entdeckung von M.Faraday im Jahr 1831, das Phänomen der elektromagnetischen Induktion in unserem modernen Leben, sind viele Geräte erschienen, die Wasser und andere Medien erhitzen. Jeden Tag benutzen wir einen Wasserkocher mit Scheibenheizung, einen Multikocher, ein Induktionskochfeld, da wir es erst in unserer Zeit geschafft haben, diese Entdeckung für den Alltag zu realisieren. Zuvor wurde es in der Metallurgie und anderen Zweigen der metallverarbeitenden Industrie eingesetzt.

Der Fabrikinduktionskessel nutzt bei seiner Arbeit das Prinzip der Wirkung von Wirbelströmen auf einen Metallkern, der sich in der Spule befindet. Foucault-Wirbelströme sind oberflächlicher Natur, daher ist es sinnvoll, als Kern ein hohles Metallrohr zu verwenden, durch das ein erhitztes Kühlmittel fließt.

Das Funktionsprinzip der Induktionsheizung

Das Auftreten von Strömen ist auf das Anlegen einer elektrischen Wechselspannung an die Wicklung zurückzuführen, wodurch ein elektromagnetisches Wechselfeld auftritt, das die Potentiale 50 Mal pro Sekunde bei einer normalen industriellen Frequenz von 50 Hz ändert. Gleichzeitig ist die Induktionsspule so ausgelegt, dass sie direkt an das Wechselstromnetz angeschlossen werden kann. In der Industrie werden für eine solche Erwärmung Hochfrequenzströme verwendet - bis zu 1 MHz, daher ist es nicht einfach, einen Gerätebetrieb mit einer Frequenz von 50 Hz zu erreichen.

Die Dicke des Kupferdrahtes und die Anzahl der Windungen, die bei Induktionswassererhitzern verwendet werden, werden für jedes Gerät nach einem speziellen Verfahren für die erforderliche Heizleistung separat berechnet.Das Produkt muss effizient arbeiten, das durch das Rohr fließende Wasser schnell erwärmen und gleichzeitig nicht überhitzen. Unternehmen investieren viel Geld in die Entwicklung und Implementierung solcher Produkte, damit alle Aufgaben erfolgreich gelöst werden und der Effizienzindikator der Heizung 98% beträgt.

Neben einem hohen Wirkungsgrad überzeugt vor allem die Geschwindigkeit, mit der das durch den Kern strömende Medium erwärmt wird. Die Abbildung zeigt ein Diagramm des Betriebs einer werkseitig hergestellten Induktionsheizung. Ein solches Schema wird in Einheiten der bekannten Marke "VIN" verwendet, die vom Werk in Ischewsk hergestellt werden.

Betriebsdiagramm der Heizung

Die Haltbarkeit des Wärmegenerators hängt nur von der Dichtheit des Gehäuses und der Unversehrtheit der Isolierung der Drahtwindungen ab, und dies erweist sich laut Hersteller als ziemlich lang - bis zu 30 Jahre. Für all diese Vorteile, die diese Geräte tatsächlich besitzen, müssen Sie viel Geld bezahlen, ein Induktions-Warmwasserbereiter ist die teuerste aller Arten der Beheizung von Elektroinstallationen. Aus diesem Grund griffen einige Handwerker ein ein selbstgebautes Gerät herstellen um damit das Haus zu heizen.

Vor- und Nachteile von Induktionsheizungen

Zu den Vorteilen elektrischer Induktionsheizungen gehören die folgenden Leistungsmerkmale und Eigenschaften:

DIY Induktionsheizung

• Wirbelströme erzeugen nicht nur Wärme, sondern auch Vibrationen. Daher setzt sich kein Kalk an den Wänden des Heizelements ab. Daher müssen Induktionskessel nicht gereinigt werden.
• Das Heizelement eines solchen Kessels ist ein gewöhnliches Rohr, das durch Wirbelströme erhitzt wird.Und da das Kühlmittel bei Bedarf ständig umgewälzt wird, kann es im Gegensatz zur Heizspirale eines herkömmlichen Heizelements nicht physisch durchbrennen. Das heißt, Sie können nicht einmal daran denken, das Heizelement auszutauschen oder zu reparieren.
• Auch ein selbstgebauter Wirbelwärmeerzeuger ist zunächst versiegelt. Schließlich wird der Wärmeträger in einem Ganzmetall-Heizelement erhitzt. Außerdem wird die Energie aus der Ferne – mittels eines elektromagnetischen Feldes – auf die Heizung übertragen. Aufgrund fehlender lösbarer Verbindungen kann es daher bei Induktionskesseln grundsätzlich zu keinen Undichtigkeiten kommen.
• Der Boiler macht keine Geräusche, obwohl das Heizelement vibrieren kann. Aber die Frequenz dieser Schwingung ist weit entfernt von der Reichweite von Schallwellen. Daher arbeitet die Induktionsheizung geräuschlos.
• Die gesamte Struktur wird aus billigen, leicht verfügbaren Teilen zusammengesetzt. Daher ist die Induktionsheizung billig bis zur Obszönität.

Mit einem Wort, ein solches Wärmeträger-Heizschema ist zuverlässig, langlebig und sehr effizient. Darüber hinaus können Sie bei Verwendung eines Induktionskessels sogar eine Umwälzpumpe ablehnen - das Kühlmittel „geht“ unter dem Einfluss der thermischen Konvektion durch die Rohre und erwärmt sich zu Beginn fast auf einen Dampfzustand.

Und die Liste der Nachteile von Induktionsheizungen sollte die folgenden Fakten enthalten:

• Erstens erwärmt das elektromagnetische Wechselfeld nicht nur das Heizelement, sondern auch den gesamten umgebenden Raum, einschließlich des Gewebes des menschlichen Körpers. Daher müssen Sie sich von einem solchen Gerät fernhalten.
• Zweitens wird das Heizgerät mit Strom betrieben. Und das ist nicht die billigste Energiequelle.
• Drittens ist das Gerät sehr effizient und die Wärmeübertragung der Heizung ist einfach kolossal, sodass immer die Gefahr einer Detonation des Kessels durch Überhitzung des Kühlmittels besteht. Dieser Mangel wird jedoch durch einen herkömmlichen Drucksensor beseitigt.

Wenn Sie jedoch bereit sind, die Mängel in Kauf zu nehmen, dann wurde diese Heizung speziell für Sie entwickelt. Und unten im Text bieten wir Ihnen ein Schema zur Selbstmontage eines solchen Kessels an.

Betriebsmerkmale

Selbstgemachte Heizungsmontage ist nur die halbe Miete

Ebenso wichtig ist der korrekte Betrieb der resultierenden Struktur. Jede solche Vorrichtung stellt zunächst eine gewisse Gefahr dar, da sie den Erwärmungsgrad des Kühlmittels nicht unabhängig steuern kann. In dieser Hinsicht erfordert jede Heizung eine gewisse Raffinesse, dh den Einbau und Anschluss zusätzlicher Steuerungs- und Automatikgeräte.

In dieser Hinsicht erfordert jede Heizung eine gewisse Raffinesse, dh den Einbau und Anschluss zusätzlicher Steuerungs- und Automatikgeräte.

Zunächst ist der Rohrauslass mit einem Standardsatz von Sicherheitsvorrichtungen ausgestattet - einem Sicherheitsventil, einem Manometer und einer Vorrichtung zum Entlüften. Es sollte daran erinnert werden, dass Induktionswassererhitzer nur dann normal funktionieren, wenn eine erzwungene Wasserzirkulation vorhanden ist. Eine Schwerkraftschaltung führt sehr schnell zur Überhitzung des Elements und zur Zerstörung des Kunststoffrohrs.

Um solche Situationen zu vermeiden, ist in der Heizung ein Thermostat installiert, das mit einer Notabschaltung verbunden ist.Erfahrene Elektrotechniker verwenden zu diesem Zweck Thermostate mit Temperatursensoren und Relais, die den Kreislauf abschalten, wenn das Kühlmittel die eingestellte Temperatur erreicht.

Selbstgemachte Konstruktionen zeichnen sich durch einen eher geringen Wirkungsgrad aus, da anstelle eines freien Durchgangs ein Hindernis in Form von Drahtpartikeln im Wasserweg vorhanden ist. Sie decken das Rohr fast vollständig ab und verursachen einen erhöhten hydraulischen Widerstand. In Notsituationen sind Beschädigungen und Risse des Kunststoffs möglich, wonach heißes Wasser mit Sicherheit zu einem Kurzschluss führt. Typischerweise werden diese Heizungen in kleinen Räumen als Zusatzheizung in der kalten Jahreszeit eingesetzt.

Durch den Einsatz von Induktionsspulen anstelle herkömmlicher Heizelemente in Heizgeräten konnte die Effizienz der Geräte bei geringerem Stromverbrauch deutlich gesteigert werden. Induktionsheizgeräte sind darüber hinaus vor relativ langer Zeit zu ziemlich hohen Preisen im Handel erhältlich. Daher haben Handwerker dieses Thema nicht unbeachtet gelassen und herausgefunden, wie man eine Induktionsheizung herstellt von einem Schweißinverter.

Hochfrequenz-Induktionsheizungen

Das breiteste Anwendungsspektrum ist für Hochfrequenz-Induktionsheizungen. Die Heizungen zeichnen sich durch eine hohe Frequenz von 30-100 kHz und einen weiten Leistungsbereich von 15-160 kW aus. Der Hochfrequenztyp bietet eine geringe Erwärmungstiefe, die jedoch ausreicht, um die chemischen Eigenschaften des Metalls zu verbessern.

Hochfrequenz-Induktionsheizungen sind einfach zu bedienen und wirtschaftlich, während ihr Wirkungsgrad 95 % erreichen kann.Alle Typen arbeiten lange ununterbrochen, und die Zweiblockversion (bei der der Hochfrequenztransformator in einem separaten Block untergebracht ist) ermöglicht einen Betrieb rund um die Uhr. Die Heizung verfügt über 28 Arten von Schutzfunktionen, von denen jede für ihre eigene Funktion verantwortlich ist. Beispiel: Kontrolle des Wasserdrucks im Kühlsystem.

• Induktionsheizung 60 kW Zul
• Induktionsheizung 65 kW Nowosibirsk
• Induktionsheizung 60 kW Krasnojarsk
• Induktionsheizung 60 kW Kaluga
• Induktionsheizung 100 kW Nowosibirsk
• Induktionsheizung 120 kW Ekaterinburg
• Induktionsheizung 160 kW Samara

Anwendung:

• oberflächengehärtetes Zahnrad
• Wellenhärtung
• Härten von Kranrädern
• Erhitzen von Teilen vor dem Biegen
• Löten von Fräsern, Fräsern, Bohrern
• Erhitzen des Werkstücks während des Heißprägens
• Bolzenlandung
• Schweißen und Beschichten von Metallen
• Restaurierung von Details.

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Wechselrichter von einem Gerät zum Schweißen.

Die Bildung eines elektromagnetischen Feldes außerhalb des Induktors erfordert eine starke Spule mit vielen Windungen, und auch das Biegen des Rohrs ist keine leichte Aufgabe. Daher empfehlen die Meister, aus dem Rohr einen Anschein eines Kerns zu machen, indem sie es in eine Induktionsspule legen. Im Allgemeinen wurde der Körper des Geräts als Metall konzipiert, aber aufgrund der geringen Größe des Induktors wird das Rohr durch ein Polymerrohr mit einem Metalldraht im Inneren ersetzt. Nachdem Sie die erforderlichen Teile gesammelt haben, können Sie mit der Herstellung eines Induktionskessels gemäß dem folgenden Schema beginnen

Es ist auf die Reihenfolge der Schritte zu achten, da das Ergebnis von der Einhaltung der Schritte abhängt.

Zuerst müssen Sie das Metallgitter an einem Ende des Polymerrohrs befestigen, damit die Heizdrahtstücke während des Betriebs nicht herunterfallen.

Am gleichen Rohrende wird ein Adapter für den weiteren Anschluss an die Heizung befestigt.

Als nächstes müssen Sie den Draht mit Drahtschneidern schneiden. Die Länge der Stücke variiert von 1 bis 6 cm.Dann müssen diese Stücke so eng wie möglich in das Rohr gelegt werden, damit kein freier Raum darin verbleibt.

Das zweite Ende des Rohrs durchläuft die gleichen 2 Anfangsphasen: Installation eines Metallgitters und eines Adapters. Als nächstes beginnt die Herstellungsphase des Induktors: Sie müssen den Kupferdraht wickeln, während die Windungsrate 80-90 Stück beträgt. Verbinden Sie die Enden des Kupferdrahtes mit den Polen des Wechselrichters.

Es ist notwendig, eine Umwälzpumpe im Heizsystem zu installieren (falls nicht vorhanden). Und schließlich wird das Thermostat angeschlossen. Es sorgt für einen automatisierten Betrieb der Heizung.

Der Induktor beginnt nach dem Starten des Wechselrichters, ein elektromagnetisches Feld zu erzeugen. Es treten Wirbelströmungen auf, die den Draht im Rohr und damit das gesamte Kühlmittel erhitzen.

Es ist also ziemlich einfach, eine Induktionsheizung auf der Grundlage eines Schweißinverters zu erstellen. Darüber hinaus hat diese Art der Heizung viele Vorteile, die zu Effizienz, Langlebigkeit der Geräte und geringen finanziellen Kosten führen.

Sie müssen sich jedoch an die Vorsichtsmaßnahmen erinnern, damit Sie nicht die ganze Arbeit wiederholen müssen, hochwertige Teile auswählen und die Heizungsmontage in Phasen halten.

Der moderne Markt für Heizgeräte ist mit allen Arten von Kesseleinheiten sehr gesättigt.Viele Experten raten heute zur Installation eines Gaskessels, da dies eine effektive Möglichkeit ist, ein Haus zu heizen.

Natürlich zweifelt niemand an einer solchen Aussage, aber was tun, wenn das Gebäude weit von der Gasleitung entfernt ist? In diesem Fall wäre die beste Lösung, elektrische Geräte zum Heizen des Hauses zu installieren.

Um den Skeptikern einen Schritt voraus zu sein, die beim Lesen dieser Zeilen an den ständig steigenden Strompreis denken, schlagen wir vor, eine solche Art der elektrischen Raumheizung als Induktionsheizung zu betrachten. Daher werden wir in unserem Artikel auf die Beschreibung eingehen Vortex-Induktionsheizung, was ohne großen Kraftaufwand mit den eigenen Händen unter Verwendung eines Schweißinverters durchgeführt werden kann.

3 Unabhängige Produktion von Geräten

Auf der Basis eines einfachen Transformators mit einer Primär- und einer Sekundärwicklung kann eine Induktionsheizung mit geringer Leistung hergestellt werden, die zum Erhitzen von Wasser bestimmt ist. Im ersten Kreislauf wird Strom in Wirbelströme umgewandelt. Es wird ein Magnetfeld erzeugt, das eine starke Induktion und gerichtete Wirkung bietet. Der zweite Kreislauf des Transformators ist für die schnelle Erwärmung des Kühlmittels verantwortlich.

Benötigte Werkzeuge und Materialien:

• Transformatoren oder Schweißinverter.
• Metallrohre mit verschiedenen Durchmessern.
• Schweißgerät und Lötkolben.
• Schraubendreher und Fräser.

In jedem Fall unterscheiden sich die erforderlichen Komponenten in Abhängigkeit von dem gewählten Heizungskonzept. Es ist notwendig, sich an das obligatorische Vorhandensein einer eingebauten Automatisierung zu erinnern, die die Temperatur des erhitzten Wassers überwacht.Das Vorhandensein eines Steuerrelais ermöglicht es, den störungsfreien Betrieb des Geräts zu gewährleisten, seine Sicherheit zu erhöhen und den Ausfall eines selbstgebauten Wärmeerzeugers zu verhindern.

DIY Induktionsheizungen. Hausgemachte Induktionsheizung: Diagramm

Eine solche Heizung ist oft auf einem Video oder auf Fotos zu sehen, wo nach dem Anlegen von Strom ein Metallprodukt oder nur ein Stück Eisen, das in eine Spule aus Kupferrohr gelegt wird, sofort rot wird. In diesem Artikel betrachten wir die Schaltung und Montage einer Induktionsheizung.

Gerätediagramm:

Diagramm einer 500-Watt-Induktionsheizung, die Sie selbst herstellen können! Es gibt viele ähnliche Systeme im Internet, aber das Interesse an ihnen verschwindet, da sie im Grunde entweder nicht funktionieren oder funktionieren, aber nicht so, wie wir es gerne hätten. Dieser Induktionsheizkreis ist voll funktionsfähig, bewährt und vor allem nicht kompliziert, ich denke, Sie werden es zu schätzen wissen!

Herstellungsanweisungen

Blaupausen

Abbildung 1. Elektrisches Diagramm der Induktionsheizung

Abbildung 2. Gerät.

Abbildung 3. Schema einer einfachen Induktionsheizung

Für die Herstellung des Ofens benötigen Sie folgende Materialien und Werkzeuge:

• Lötkolben;
• Lot;
• Textolite-Brett.
• Mini-Bohrer.
• Radioelemente.
• Wärmeleitpaste.
• Chemische Reagenzien zum Ätzen von Platten.

Zusatzmaterialien und ihre Eigenschaften:

1. Um eine Spule herzustellen, die ein zum Erhitzen erforderliches magnetisches Wechselfeld aussendet, muss ein Stück Kupferrohr mit einem Durchmesser von 8 mm und einer Länge von 800 mm vorbereitet werden.
2. Leistungsstarke Leistungstransistoren sind der teuerste Teil eines selbstgebauten Induktionsaufbaus. Um die Frequenzgeneratorschaltung zu montieren, müssen 2 solcher Elemente vorbereitet werden.Für diese Zwecke sind Transistoren der Marken geeignet: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Bei der Herstellung der Schaltung werden 2 identische der aufgeführten Feldeffekttransistoren verwendet.
3. Für die Herstellung eines Schwingkreises werden Keramikkondensatoren mit einer Kapazität von 0,1 mF und einer Betriebsspannung von 1600 V benötigt.Damit sich in der Spule ein Hochleistungswechselstrom bildet, werden 7 solcher Kondensatoren benötigt.
4. Während des Betriebs eines solchen Induktionsgeräts werden die Feldeffekttransistoren sehr heiß, und wenn keine Strahler aus Aluminiumlegierung daran angebracht sind, fallen diese Elemente nach einigen Sekunden Betrieb bei maximaler Leistung aus. Das Anbringen von Transistoren auf Kühlkörpern sollte durch eine dünne Schicht Wärmeleitpaste erfolgen, da sonst die Effizienz einer solchen Kühlung minimal ist.
5. Die Dioden, die in der Induktionsheizung verwendet werden, müssen ultraschnell wirken. Die für diese Schaltung am besten geeigneten Dioden: MUR-460; UV-4007; HER-307.
6. Widerstände, die in Schaltung 3 verwendet werden: 10 kOhm mit einer Leistung von 0,25 W - 2 Stck. und 440 Ohm Leistung - 2 Watt. Zenerdioden: 2 Stk. mit einer Betriebsspannung von 15 V. Die Leistung der Zenerdioden muss mindestens 2 Watt betragen. Bei Induktion wird eine Drossel zum Anschluss an die Leistungsausgänge der Spule verwendet.
7. Um das gesamte Gerät mit Strom zu versorgen, benötigen Sie ein Netzteil mit einer Leistung von bis zu 500 W. und einer Spannung von 12 - 40 V. Sie können dieses Gerät mit einer Autobatterie betreiben, aber Sie werden bei dieser Spannung nicht die höchsten Leistungsmesswerte erhalten.

Der eigentliche Herstellungsprozess eines elektronischen Generators und einer Spule nimmt ein wenig Zeit in Anspruch und wird in der folgenden Reihenfolge durchgeführt:

1. Aus einem Kupferrohr wird eine Spirale mit einem Durchmesser von 4 cm hergestellt.Um eine Spirale herzustellen, sollte ein Kupferrohr auf einen Stab mit einer flachen Oberfläche mit einem Durchmesser von 4 cm gewickelt werden, wobei die Spirale 7 Windungen haben sollte, die sich nicht berühren sollten. An den beiden Rohrenden sind Montageringe zum Anschluss an die Transistorstrahler angelötet.
2. Die Leiterplatte wird nach dem Schema hergestellt. Wenn es möglich ist, Polypropylenkondensatoren zu liefern, arbeitet das Gerät aufgrund der Tatsache, dass solche Elemente minimale Verluste und einen stabilen Betrieb bei großen Amplituden von Spannungsschwankungen aufweisen, viel stabiler. Die Kondensatoren in der Schaltung sind parallel installiert und bilden mit einer Kupferspule einen Schwingkreis.
3. Die Erwärmung des Metalls erfolgt innerhalb der Spule, nachdem der Stromkreis an eine Stromversorgung oder Batterie angeschlossen wurde. Beim Erhitzen des Metalls ist darauf zu achten, dass kein Kurzschluss der Federwindungen auftritt. Wenn Sie das erhitzte Metall gleichzeitig mit 2 Windungen der Spule berühren, fallen die Transistoren sofort aus.

Das Funktionsprinzip der Induktionsheizung

Induktionserwärmung ist ohne die Verwendung von drei Hauptelementen nicht möglich:

• Induktor;
• Generator;
• Heizkörper.

Ein Induktor ist eine Spule, normalerweise aus Kupferdraht, die ein Magnetfeld erzeugt. Ein Wechselstromgenerator wird verwendet, um einen Hochfrequenzstrom aus einem standardmäßigen 50-Hz-Haushaltsstromstrom zu erzeugen.

Als Heizelement wird ein Metallgegenstand verwendet, der unter dem Einfluss eines Magnetfelds Wärmeenergie absorbieren kann.Wenn Sie diese Elemente richtig verbinden, erhalten Sie ein Hochleistungsgerät, das perfekt zum Erhitzen eines flüssigen Kühlmittels und zum Heizen eines Hauses geeignet ist.

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Unabhängig von der konstruktiven Komplexität, den Abmessungen und den zu lösenden Aufgaben sind seine Hauptkomponenten ein Induktor, ein Wirbelstromgenerator und ein Heizelement.

Der unbestrittene Vorteil von Induktionsanwärmern ist eine schnelle Erwärmung bei deutlich geringerem Strombedarf im Vergleich zu anderen Anwärmgeräten.

Ein wesentlicher Nachteil von Induktionsheizungen ist die zwingende Notwendigkeit einer Energiequelle. Ohne Strom ist das Gerät völlig nutzlos.

Wenn eine selbstgebaute Induktionsheizung an einer Metallheizungsleitung installiert wird, erwärmt sie nicht nur das Kühlmittel effektiv, sondern stimuliert auch die Bewegung der erwärmten Flüssigkeit entlang des Kreislaufs

Damit der Wechselrichter in einem Stromkreis mit einer Induktionsspule normal funktioniert, wird er über einen Thermostat angeschlossen. An den Ausgängen sind Gleichrichterdioden angeschlossen, sonst arbeitet das System wie ein Elektromagnet und nicht wie eine Induktionsheizung.

Der einfachste Generator von Induktionsströmen für eine hausgemachte Heizung ist ein Wechselrichter, der normalerweise beim Elektroschweißen verwendet wird.

Eine Induktionsspule, die Wirbelströme erzeugt, ist mit den Polen des Wechselrichters verbunden. Beim Einschalten beginnt sofort die Erzeugung von Wärmeenergie im Netzwerk.

Das Prinzip der Induktion wird nicht nur bei der Aufbereitung des Wärmeträgers und der Erwärmung von Sanitärwasser für hygienische Zwecke genutzt. Es wird in der Metallschmelze verwendet

Montage der einfachsten Induktionsheizung

Schnelle Erwärmung durch Wirbelströme

Obligatorischer Zugang zu einer Energiequelle

Heizung Metallrohr

Herkömmliches Wechselrichter-Upgrade

Nutzung des Wechselrichters als Generator

Verbindungspunkte der Induktionsspule

Der Einsatz von Induktion in der Metallschmelze

Mit Hilfe eines Generators wird dem Induktor ein elektrischer Strom mit den erforderlichen Eigenschaften zugeführt, d.h. auf einer Kupferspule. Beim Durchgang bildet der Strom geladener Teilchen ein Magnetfeld.

Das Funktionsprinzip von Induktionsheizungen basiert auf dem Auftreten elektrischer Ströme in Leitern, die unter dem Einfluss von Magnetfeldern auftreten.

Die Besonderheit des Feldes besteht darin, dass es die Fähigkeit besitzt, die Richtung elektromagnetischer Wellen bei hohen Frequenzen zu ändern. Wenn ein Metallgegenstand in dieses Feld gebracht wird, beginnt er sich ohne direkten Kontakt mit dem Induktor unter dem Einfluss der erzeugten Wirbelströme zu erwärmen.

Der hochfrequente elektrische Strom, der vom Wechselrichter zur Induktionsspule fließt, erzeugt ein Magnetfeld mit einem sich ständig ändernden Vektor magnetischer Wellen. Das in diesem Feld platzierte Metall erwärmt sich schnell

Der fehlende Kontakt ermöglicht es, Energieverluste beim Übergang von einem Typ zum anderen zu vernachlässigen, was die erhöhte Effizienz von Induktionskesseln erklärt.

Um Wasser für den Heizkreis zu erhitzen, reicht es aus, den Kontakt mit einer Metallheizung sicherzustellen. Als Heizelement wird oft ein Metallrohr verwendet, durch das einfach ein Wasserstrahl geleitet wird. Wasser kühlt gleichzeitig die Heizung, was ihre Lebensdauer deutlich erhöht.

Der Elektromagnet eines Induktionsgeräts wird erhalten, indem ein Draht um einen Kern eines Ferromagneten gewickelt wird.Die entstehende Induktionsspule erwärmt sich und gibt Wärme an den erwärmten Körper oder an das in der Nähe durch den Wärmetauscher strömende Kühlmittel ab

Das ist interessant: Umwälzpumpe für Heizung - Auswahl Modelle und Installationsregeln

Induktionsschweißen: Arbeitsprinzip

Ein Heizgerät dieses Typs kann durch bestimmte Teile geschaffen werden.

Am häufigsten umfassen seine strukturellen Komponenten:

1. Eine Induktivität, die aus der erforderlichen Menge Kupferdraht hergestellt wird. Sie ist es, die eine Art Magnetfeld liefern wird.
2. Element ja Heizung. Meistens besteht es aus einem Kupferrohr, das sich in jedem Induktor befindet.
3. Generator. Es wird haushaltsübliche Energie in hochwertigen Strom umwandeln.

Alle diese Komponenten interagieren miteinander und arbeiten nach dem Prinzip einer Induktionsheizung.

Die Induktionsheizung weist wiederum 4 wichtige Punkte auf:

• Ein Generator, der Strom erzeugt und auf eine Kupferspule überträgt;
• Ein Induktor, der Strom empfängt, erzeugt ein elektromagnetisches Feld;
• Das Heizelement erwärmt sich unter dem Einfluss der Strömung und erzeugt Vektoränderungen;
• Der Wärmeträger überträgt während des Heizvorgangs seine Energie direkt an das Heizsystem.

Diese Aktion der Induktionseinheit bietet eine Reihe von Vorteilen.

Schritt 7: Erstellen einer Arbeitsspule

Eine der Fragen, die mir oft gestellt wurden, war: "Wie macht man eine so gebogene Spule?" Die Antwort ist Sand. Der Sand verhindert, dass das Rohr während des Biegevorgangs bricht.

Nehmen Sie ein Kupferrohr aus einem 9-mm-Kühlschrank und füllen Sie es mit sauberem Sand. Decken Sie vorher ein Ende mit etwas Klebeband ab und decken Sie auch das andere Ende ab, nachdem Sie es mit Sand gefüllt haben.Graben Sie ein Rohr mit dem entsprechenden Durchmesser in den Boden. Messen Sie die Länge des Schlauchs für Ihre Spule und beginnen Sie, sie langsam um den Schlauch zu wickeln. Sobald Sie eine Runde gemacht haben, ist der Rest einfach zu erledigen. Wickeln Sie die Röhre weiter, bis Sie die gewünschte Anzahl von Windungen erhalten (normalerweise 4-6). Das zweite Ende muss mit dem ersten ausgerichtet sein. Dies erleichtert das Anschließen an den Kondensator.

Entfernen Sie nun die Kappen und nehmen Sie einen Luftkompressor, um den Sand auszublasen. Es ist ratsam, dies im Freien zu tun.

Bitte beachten Sie, dass das Kupferrohr auch für die Wasserkühlung verwendet wird. Dieses Wasser zirkuliert durch den Kapazitätskondensator und durch die Arbeitsspule.

Die Arbeitsspule erzeugt aus dem Strom viel Wärme. Selbst wenn Sie eine Keramikisolierung in der Spule verwenden (um die Wärme zu halten), haben Sie immer noch extrem hohe Temperaturen im Arbeitsbereich, die die Spule aufheizen. Ich fange mit einem großen Eimer Eiswasser an und nach einer Weile wird es heiß. Ich rate Ihnen, viel Eis vorzubereiten.

Fazit

Kessel und Heizungen vom Induktionstyp zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad aus, da der gesamte verbrauchte Strom in Wärme umgewandelt wird. Bevor Sie ein Gerät selbst herstellen, empfehlen wir Ihnen dringend, das Diagramm sorgfältig zu studieren und die Arbeitsbedingungen zu analysieren. Dadurch werden Fehler in der Vorbereitungsphase vermieden.

Elektriker der 6. Kategorie Panteleev Sergey Borisovich, Berufserfahrung - 17 Jahre: „Um mein Haus zu heizen, habe ich ein sehr einfaches Schema der Induktionsheizung gewählt. Zuerst wählte ich einen Abschnitt des Rohres und reinigte ihn. Er stellte eine Isolierung aus elektrischem Gewebe und eine Induktionsspule aus Kupferdraht her. Nachdem ich das System isoliert hatte, schloss ich den Wechselrichter an.Der einzige Nachteil dieses Schemas ist das elektromagnetische Feld, das den Körper nachteilig beeinflusst. Daher musste das Gerät im Heizraum installiert werden, wo selten Menschen auftauchen.