Hur man gör en induktionsvärmare med egna händer från en svetsomvandlare

Induktionsvärmepannor är enheter som har en mycket hög effektivitet. De kan sänka elkostnaden betydligt jämfört med traditionella apparater utrustade med värmeelement.

Industriproduktionsmodeller är inte billiga. Men varje husmästare som äger en enkel uppsättning verktyg kan skapa en induktionsvärmare med sina egna händer. För att hjälpa honom erbjuder vi en detaljerad beskrivning av principen om drift och montering av en effektiv värmare.

Principen för drift av induktionsvärmaren

Induktionsvärme är inte möjligt utan användning av tre huvudelement:

• induktor;
• generator;
• värmeelement.

Induktorn är en spole, vanligtvis gjord av koppartråd, med dess hjälp genererar ett magnetfält. En växelströmsgenerator används för att producera en högfrekvensström från en vanlig elektrisk elektrisk nätverksström med en frekvens av 50 Hz.

Ett metallföremål som kan absorbera värmeenergi under påverkan av ett magnetfält används som värmeelement. Om du kombinerar dessa element på rätt sätt kan du få en högpresterande enhet, som är perfekt för att värma upp en flytande kylvätska och hemvärme.

Med hjälp av en generator tillförs en elektrisk ström med nödvändiga egenskaper till induktorn, d.v.s. på en kopparspole. När den passerar genom den bildar en ström av laddade partiklar ett magnetfält.

Principen för drift av induktionsvärmare är baserad på förekomsten av elektriska strömmar inuti ledare som visas under påverkan av magnetfält

Fältets egenhet är att det har förmågan att ändra riktningen för elektromagnetiska vågor vid höga frekvenser. Om ett metallföremål placeras i detta fält, börjar det värmas upp utan direkt kontakt med induktorn under påverkan av de skapade virvelströmmarna.

Den högfrekventa elektriska strömmen som kommer från växelriktaren till induktionsspolen skapar ett magnetfält med en ständigt föränderlig vektor av magnetiska vågor. Metallen som placeras i detta fält värms snabbt upp

Bristen på kontakt gör att vi kan göra energiförluster under övergången från en typ till en annan försumbar, vilket förklarar den ökade effektiviteten hos induktionspannor.

För att värma vattnet till värmekretsen är det tillräckligt för att säkerställa att det kommer i kontakt med en metallvärmare. Ofta används ett metallrör som ett värmeelement, genom vilket en vattenström helt enkelt passerar. Vatten kyler samtidigt värmaren, vilket avsevärt ökar livslängden.

En elektromagnet från en induktionsanordning erhålls genom att linda en tråd runt en ferromagnetkärna. Den resulterande induktionsspolen värms upp och överför värme till den uppvärmda kroppen eller till den närliggande kylvätskan genom värmeväxlaren

Fördelar och nackdelar med enheten

"Plusserna" hos virvelinduktionsvärmaren är många. Detta är ett enkelt schema för oberoende tillverkning, ökad tillförlitlighet, hög effektivitet, relativt låga energikostnader, lång livslängd, låg sannolikhet för nedbrytningar etc.

Produktiviteten hos anordningen kan vara betydande, enheter av denna typ används framgångsrikt i metallurgisk industri. Genom hastigheten att värma upp kylvätskan, enheter av denna typ konkurrerar med säkerhet med traditionella elektriska pannor, når vattentemperaturen i systemet snabbt den erforderliga nivån.

Under drift av induktionspannan vibrerar värmaren något. Denna vibration skakar av kalkstensedimentet och andra möjliga föroreningar från metallrörets väggar, därför behöver en sådan anordning sällan rengöras. Naturligtvis bör värmesystemet skyddas från dessa föroreningar med hjälp av ett mekaniskt filter.

En induktionsspole värmer upp metallen (rör eller trådstycken) som placeras i den med högfrekvent virvelström, kontakt är valfritt

Konstant kontakt med vatten minimerar risken för utbränning av värmaren, vilket är ett ganska vanligt problem för traditionella pannor med värmeelement. Trots vibrationerna fungerar pannan extremt tyst, ytterligare ljudisolering på installationsplatsen behövs inte.

Fortfarande är induktionspannor bra genom att de nästan aldrig läcker, om bara installationen av systemet görs korrekt. Detta är en mycket värdefull kvalitet för elvärme, eftersom det eliminerar eller avsevärt minskar sannolikheten för farliga situationer.

Frånvaron av läckor beror på den kontaktlösa metoden för att överföra värmeenergi till värmaren. Med hjälp av den ovan beskrivna tekniken kan kylvätskan uppvärmas nästan till ångtillstånd.

Detta ger tillräcklig termisk konvektion för att stimulera den effektiva rörelsen av kylmediet genom rören. I de flesta fall behöver inte värmesystemet vara utrustat med en cirkulationspump, även om det beror på funktionerna och utformningen för ett visst värmesystem.

ibland cirkulationspump behöver. Det är relativt enkelt att installera enheten. Även om detta kommer att kräva vissa färdigheter i installation av elektriska apparater och värmerör. Men denna praktiska och pålitliga anordning har ett antal nackdelar som också bör räknas med.

Till exempel värmer pannan inte bara kylvätskan utan också hela arbetsutrymmet som omger det. Det är nödvändigt att välja ett separat rum för ett sådant aggregat och ta bort alla främmande föremål från det. För en person kan en lång vistelse i omedelbar närhet av en fungerande panna också vara osäker.

Induktionsvärmare kräver elektrisk ström för att kunna fungera. Både hemmagjord och fabrikstillverkad utrustning är ansluten till ett hushållsnätverk

För drift av enheten kräver el. I områden där det inte finns fri tillgång till denna fördel med civilisationen, kommer en induktionspanna att vara värdelös. Och där frekventa avbrott i el observeras kommer det att visa låg effektivitet. Om enheten hanteras slarvigt kan en explosion uppstå.

Om kylvätskan överhettas förvandlas det till ånga. Som ett resultat kommer trycket i systemet att öka kraftigt, vilket rören helt enkelt inte tål och kommer att bryta. Därför bör enheten för normal drift av systemet vara utrustad med minst en manometer och ännu bättre - en nödstoppanordning, en temperaturkontroller etc.

Allt detta kan öka kostnaden för en hemmagjord induktionspanna avsevärt. Även om enheten betraktas som nästan tyst, är detta inte alltid fallet. Vissa modeller kan av olika anledningar fortfarande ge ljud. För en enhet tillverkad oberoende ökar sannolikheten för ett sådant resultat.

Vid utformningen av både fabriks- och hemmagjorda induktionsvärmare finns det praktiskt taget inga slitkomponenter. De tjänar under lång tid och fungerar felfritt

Hemmagjorda steg

Att göra en sådan enhet själv är inte så svårt. För att göra detta behöver du:

1. Gör ett värmeelement.
2. Gör en induktionsspole av koppartråd.
3. Ta en färdiggjord dynamo.
4. Anslut värmaren med spolen till värmesystemet.
5. Anslut spolen till generatorn.
6. Anslut strömmen till systemet.
7. Gör en testkörning för att kontrollera enhetens funktion.

I industrimodeller används ett metallrör med tjocka väggar som värmare, men det är mycket svårt och är inte mycket meningsfullt att tillhandahålla tillräcklig kraft för en hemmagjord anordning för att värma ett sådant element. En induktionsspole kan värma vilken metall som helst, så att värmaren kan modifieras.

Industriella modeller av induktionspannor är utrustade med ett värmeelement i ett tjockt metallrör.Hemma är det svårt att kopiera ett sådant aggregerat

En bit plaströr används som ett hölje för en induktionsvärmare från en svetsomvandlare. Det borde vara något större i diameter än värmerör. Längden på röret för värmaren kan vara ungefär en meter, den inre diametern kan variera mellan 50-80 mm.

För att ansluta värmaren till systemet, installera adaptrar i husets nedre och övre delar. Den nedre delen av röret måste stängas med en grill, sedan placeras ett fyllmedel bestående av små metallpartiklar inuti kroppen. Du kan till exempel få fyllmedel från tråd, stång, smalt metallrör etc.

Segmentens längd kan varieras godtyckligt. Oftast används ståltråd med en diameter på 6-8 mm för detta, som helt enkelt skärs i små bitar. Vissa mästare rekommenderar att du skär den i långa stavar på cirka 90 cm, d.v.s. nästan längs värmaren.

För höljet på induktionspannans värmeelement, som vi själva tillverkade, behöver du en bred, cirka 50 mm i diameter, plaströr

Ju högre magnetisk motstånd hos det stål som tråden är gjord, desto bättre värms den upp. Beroende på storleken på dessa bitar väljs också ett skyddsnät, som är monterat längst ner på höljet. Påfyllningsmedlet fylls upp eller läggs i ett rör till toppen. Därefter täckas den övre delen också med ett nät.

Diagrammet låter dig få en uppfattning om hur du ansluter en induktionsspole till pannan och till svetsmaskinen

Således ser en hemmagjord värmare för en induktionspanna ut som ett tjockt plaströr, fylt med metallbitar och stängt på båda sidor med ett rutnät. Ovan och under värmaren har adaptrar för anslutning till värmekretsen. Polymerröret för värmaren bör ha tillräckligt tjocka väggar.

Dessutom är all plast för dessa ändamål inte lämplig, materialet ska tolerera effekterna av ganska stark uppvärmning och samtidigt inte släppa ut några farliga ämnen i atmosfären eller kylvätskan. Nu ska du skapa ett induktionsnät. För att göra detta, ta en koppartråd och linda den direkt på värmekroppen.

I vissa modeller av hemmagjorda induktionsvärmare används ett smalt kopparrör i stället för ett plaströr. Detta är inte det bästa alternativet, eftersom det inte blir lätt att fälla ett sådant element till en spiral

Ju fler trådvarv, desto bättre. Det antas att induktionsspolen bör ha minst 90 varv. Induktorn är lindad på röret mycket tätt, det bör inte finnas något mellanrum mellan svängarna.

För lindning är en kopparisolerad tråd på 1-1,5 mm lämplig. En tjockare kabel behövs inte här, eftersom det också kommer att komplicera arbetet med lindningen, det kommer att vara svårare att ordna spolarna nära.

Detta schema hjälper till att ansluta induktorspolen till svetsmaskinen för omformaren korrekt, om detta görs fel kommer spolen att bli en elektromagnet (+)

Närvaron av luckor kan leda till brus på grund av vibrationer, som åtföljer driften av en sådan enhet. Med tiden kan denna situation leda till att isoleringen förstörs, vilket kan orsaka kretsar mellan växlarna.

Ovanför och nedan, förutom adaptrar, bör stoppcocks installeras. De behövs för att ge möjlighet, om nödvändigt, att stänga av vattnet i värmekretsen.

Vid montering av värmaren bör man komma ihåg att dess nedre ände ska riktas mot returledningen, utformad för att samla upp den kylda kylvätskan i dubbel rörvärmesystem. Det enklaste sättet att få en växelfältgenerator är att ta en växelriktare från svetsmaskinen.

Kontakterna på induktionsspolen är anslutna till omformarens poler.Så snart strömförsörjningen är ansluten till enheten och den ingår i nätverket kommer en hemmagjord induktionspanna att börja fungera.

För tillverkning av en sådan anordning är till och med en billig svetsmaskin lämplig, till exempel en kinesisk tillverkad modell som låter dig justera strömstyrkan, börjar på en nivå av 10 A. En temperaturgivare sensor bör installeras nära adaptern på matningen. Svetsomformaren ansluts via denna termostat.

Vid utgångarna måste likriktningsdioder installeras. För att göra detta måste du öppna svetsmaskinens kropp och löd trådarna till utgången och sedan fästa dem i dioderna. Om du ansluter direkt utan dioder, kommer en likriktad spänningsström att flyta till lindningen, och spolen fungerar som en elektromagnet, inte som en induktor.

För att skapa en induktionsspiral rekommenderas det att använda en koppartråd med ett tvärsnitt på 1,5 mm i ett tillförlitligt isoleringsmantel, det är nödvändigt att göra cirka 90 varv

Vissa moderna svetsmaskiner har en beröringssensor som startar när elektroden berör arbetsytan. Detta ögonblick måste beaktas så att sensorn antingen fungerar vid rätt tidpunkt eller inte påverkar driften av en hemmagjord panna.

Om en oerfaren befälhavare har problem med förändring av svetsmaskinen, är det bättre för honom att söka professionell rådgivning.

För tillverkning av en induktionspanna med egna händer kan du ta alla svetsmaskiner med lämpliga egenskaper. Vid behov kan enheten användas igen för svetsning

Om allt görs korrekt kan svetsmaskinen användas för sitt avsedda syfte i framtiden. Det kommer att vara nödvändigt att lossa ledarna med dioder och återmontera. Under påverkan av högfrekvent växelström skapar en induktionsspole ett magnetfält.

Metallen inuti polymerhöljet börjar värmas upp och överföra värme till vattnet som cirkulerar genom värmekretsen. Enheten behöver bara några minuter för att värma upp kylvätskan.

Platsen för induktionsvärmaren ska väljas korrekt. Enheten ska placeras 800 mm under taket och minst 300 mm ska separera den från väggar och möbler.

Några ord om säkerhet

Hemlagade induktionspannor är vanligtvis inte utrustade med kontroll- och skyddssystem, vilket gör dem osäkra. Innan du sätter på enheten måste du därför se till att höljets hålighet är fylld med flytande kylvätska.

Om värmets polymerhölje utsätts för konstant uppvärmning utan tvätt med värmebäraren kommer det helt enkelt att smälta, ibland leder detta inte bara till deformation av värmaren utan också till dess fullständiga skador.

Enheter av denna typ används ofta för glödande och smältning av metaller. Höga temperaturer från en induktionsvärmare kräver noggrann uppmärksamhet på säkerheten.

Det kan också vara farligt att falla ur ett hett metallfyllmedel från en smält kropp. I det här fallet måste du nästan helt demontera enheten och skapa ett nytt värmeelement för den.

Anslutning till strömförsörjningen ska ske via en separat kabel från skärmen. Naturligtvis är det nödvändigt att försiktigt försegla alla kontakter med isolering. Svetsmaskinens omformare behöver också jordas, detta är en viktig punkt för säkerheten.

I detta fall behöver du en kabel med ett tvärsnitt på minst fyra millimeter. Vissa experter rekommenderar att man föredrar en sex millimeter kabel. För att förhindra överhettning av en hemmagjord induktionsvärmare på grund av brist på vatten i systemet rekommenderas det att installera en övertrycksventil vid värmarens inlopp.

En induktionsvärmeanordning tar relativt lite utrymme, men den måste placeras på ett visst avstånd från tak, väggar, möbler etc.

En hemmagjord anordning av denna typ, inte utrustad med speciell skyddsutrustning, är ett potentiellt farligt föremål som kräver ständig övervakning. Därför bör du spendera lite mer pengar, men köpa nödvändiga enheter.

Samtidigt skadar det inte att utvärdera kostnaderna, kanske att köpa en färdig induktionspanna kostar inte mycket mer. Industriella apparater är vanligtvis utrustade med allt nödvändigt skydd.

Funktioner och steg-för-steg tillverkningsteknik av en annan version av en hemmagjord induktionspanna för värmesystemet här.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Klipp nr 1. Översikt över principerna för induktionsuppvärmning:

Klipp nr 2. Ett intressant alternativ för att tillverka en induktionsvärmare:

För att installera en induktionsvärmare behöver du inte få tillstånd från tillsynsmyndigheter, industrimodeller av sådana enheter är helt säkra, de är lämpliga för ett privat hus och för en vanlig lägenhet. Men ägarna till hemlagade enheter bör inte glömma säkerheten.

Kommentera materialet vi har föreslagit för granskning. Ställ frågor om intressanta eller oklara punkter. Kanske har du din egen erfarenhet av konstruktion eller installation av en induktionspanna? Du kan berätta och publicera unika foton i kommentaravsnittet nedan.