Pemanas induksi biaya rendah. Pemanasan logam dengan arus frekuensi tinggi

Di antara produk yang disajikan untuk ditinjau, pilihan jatuh pada pemanas induksi ini. Kenapa aku butuh dia..?

Pemanas induksi pusaran. Beberapa kata teori.
“Pengoperasian pemanas induksi menggunakan energi medan elektromagnetik, yang diserap oleh benda yang dipanaskan dan diubah menjadi panas. Induktor digunakan untuk menghasilkan medan magnet, yaitu kumparan silinder multi-putaran. Melewati induktor ini, arus listrik bolak-balik menciptakan medan magnet bolak-balik di sekitar kumparan.
Jika benda yang dipanaskan ditempatkan di dalam induktor, itu akan ditembus oleh fluks vektor induksi magnet, yang terus berubah dalam waktu. Dalam hal ini, timbul Medan listrik, yang garis-garisnya tegak lurus terhadap arah fluks magnet dan bergerak dalam lingkaran tertutup. Berkat aliran pusaran ini, energi listrik diubah menjadi energi panas dan benda memanas.
Dengan demikian, energi listrik induktor ditransfer ke objek tanpa menggunakan kontak, seperti yang terjadi di tungku resistansi. Hasil dari energi termal dikonsumsi lebih efisien, dan laju pemanasan meningkat secara nyata."
“Sistem benda kerja induktor adalah transformator tanpa biji di mana induktor adalah belitan utama. Benda kerja seperti belitan sekunder hubung singkat. Fluks magnet antara belitan tertutup di udara.
Pada frekuensi tinggi, arus eddy dipindahkan oleh Medan gaya menjadi lapisan permukaan tipis benda kerja (efek kulit), akibatnya kepadatannya meningkat tajam, dan benda kerja memanas. Lapisan logam yang mendasarinya dipanaskan karena konduktivitas termal. Bukan arus yang penting, tetapi kerapatan arus yang tinggi. Di lapisan kulit, kerapatan arus meningkat beberapa kali relatif terhadap kerapatan arus di benda kerja, sedangkan 86,4% panas dari total pelepasan panas dilepaskan di lapisan kulit. Kedalaman lapisan kulit tergantung pada frekuensi radiasi: semakin tinggi frekuensinya, semakin tipis lapisan kulitnya. Itu juga tergantung pada permeabilitas magnetik relatif dari bahan benda kerja.
Misalnya, pada frekuensi 2 MHz, kedalaman lapisan kulit untuk tembaga sekitar 0,25 mm, untuk besi 0,001 mm.
Induktor menjadi sangat panas selama operasi, karena menyerap radiasinya sendiri. Selain itu, menyerap radiasi panas dari benda kerja yang panas. Induktor terbuat dari pipa tembaga yang didinginkan dengan air. Air disuplai dengan hisap - ini memastikan keamanan jika terjadi pembakaran atau depresurisasi induktor lainnya.
Dalam kasus kami, induktor bukanlah tabung tembaga, tetapi sepotong kawat tembaga dipelintir menjadi spiral.
Untuk saya sendiri, saya pribadi hanya menguraikan satu hal aplikasi yang berguna pemanas misipheral seperti itu. Pemanasan, dan kemudian, jika mungkin, pengerasan ujung yang diasah ulang dari semua jenis obeng, bidai, dan alat pencongkel yang berbeda ...
Karakteristik kinerja yang dinyatakan:
- Catu daya modul: 5-12V
- Dimensi: 5,5 x 4 x 2cm (P * L * T)
- Ukuran kumparan: panjang: 7.5cm, diameter: 2.8cm
- Diameter kawat induktor:
Mengatur:
- modul: 1 buah.
- kumparan: 1 pc.
Kami belum tahu apa-apa lagi tentang dia. Baiklah, mari kita periksa apa yang dia mampu dan apakah dia memenuhi harapan saya ...
Modul tiba dalam bentuk ini.




Ukuran, sedikit lebih besar kotak korek api, tidak termasuk tersedak.
Lebar selendang adalah 37 mm.
Panjang selendang 55 mm.
Ketinggian dari bagian bawah saluran ke bagian atas choke adalah 45 mm.


Dimensi dan diameter kumparan.
Panjang kumparan - 35 mm.
Diameter - 22mm.
Diameter kawat - 2 mm.
Panjang kumparan dengan sadapan -70 mm.
Berat rakitan adalah 114 gram.


Ada tulisan di papan dengan tegangan suplai yang disarankan, polaritasnya pada konektor.


DENGAN sisi belakang saputangan memiliki konektor untuk menghubungkan kumparan.


Bagian bawah Conder.


Kami melepas modul.
Syal itu sendiri dibuat dengan sangat baik. Di bawah ini adalah sablon sutra, gambar kalajengking. Mungkin semacam nama merek pabrikan papan sirkuit tercetak... Prasasti pada transistor diarsipkan. : 0)


Kami menggambar diagram.
Skema itu ternyata yang paling umum di Internet. Meskipun penandaan transistor telah dihapus di papan ini dan penandaan dioda zener tidak dapat diuraikan, dengan googling sirkuit serupa, mudah untuk menemukannya di Internet. Meskipun sangat mungkin bahwa detailnya agak berbeda, itu bukan poin yang penting. Sangat mudah untuk menemukan analog untuk penggantian jika terjadi kerusakan.


Kapasitor bekas.


Sekarang kami mengumpulkan semuanya, kencangkan koil dan suplai daya. LED biru menyala.


Arus menganggur.


Arus beban. Sebagai "memuat" saya menggunakan file segitiga.


Frekuensi generator pada kecepatan idle adalah 214 kHz, di bawah beban turun menjadi 210 kHz.


Video kecil pemanasan ujung file segitiga.


Pemanas induksi bekerja, tetapi makan banyak saat menganggur.
Transistor yang disolder di papan memanas cukup baik, papan membuang panas agak buruk. Jika Anda memodifikasi syal, memasang transistor lebih kuat dan meletakkannya di radiator, Anda bisa mendapatkan pemanas yang cukup untuk diri Anda sendiri. Itulah yang akan saya lakukan dalam waktu dekat.
Apakah saya menyarankan Anda untuk membeli? Mungkin ya, tetapi bukan sebagai produk jadi yang berfungsi, melainkan sebagai versi percobaan dengan kemungkinan hasil akhir yang kecil. Nah, jika uang ekstra. : 0)

Produk disediakan untuk menulis ulasan oleh toko. Ulasan diterbitkan sesuai dengan klausul 18 Aturan Situs.

Saya berencana untuk membeli +37 Tambahkan ke favorit Saya menyukai ulasannya +55 +103

Pemanas induksi bekerja berdasarkan prinsip "menghasilkan arus dari magnet". Dalam koil khusus, medan magnet bolak-balik berdaya tinggi dihasilkan, yang menghasilkan arus eddy dalam konduktor tertutup.

Konduktor tertutup dalam kompor induksi adalah peralatan masak logam, yang dipanaskan dengan pusaran arus listrik... Secara umum, prinsip pengoperasian perangkat semacam itu tidak rumit, dan jika Anda memiliki sedikit pengetahuan dalam fisika dan listrik, merakit pemanas induksi dengan tangan Anda sendiri tidak akan sulit.

Perangkat berikut dapat dibuat secara mandiri:

  1. Perangkat untuk pemanasan dalam boiler pemanas.
  2. Oven mini untuk peleburan logam.
  3. Lembaran untuk memasak makanan.

Kompor induksi dengan tangan Anda sendiri harus dibuat sesuai dengan semua aturan dan peraturan untuk pengoperasian perangkat ini. Jika radiasi elektromagnetik yang berbahaya bagi manusia dipancarkan ke luar tubuh dalam arah lateral, maka dilarang keras menggunakan perangkat semacam itu.

Selain itu, kesulitan besar dalam merancang kompor adalah pemilihan bahan dasar kompor, yang harus memenuhi persyaratan berikut:

  1. Idealnya melakukan radiasi elektromagnetik.
  2. Tidak konduktif.
  3. Tahan beban suhu tinggi.

Dalam masakan rumah tangga permukaan induksi keramik mahal yang digunakan, ketika dibuat di rumah kompor induksi, agak sulit untuk menemukan alternatif yang layak untuk bahan tersebut. Karena itu, untuk memulai, Anda harus mendesain sesuatu yang lebih sederhana, misalnya, tungku induksi untuk pengerasan logam.

Instruksi manufaktur

cetak biru


Gambar 1. Diagram listrik pemanas induksi
Gambar 2. Perangkat. Gambar 3. Diagram skema pemanas induksi sederhana

Untuk membuat tungku, Anda membutuhkan bahan dan alat berikut:

  • pateri;
  • papan textolite.
  • bor kecil.
  • elemen radio.
  • pasta termal.
  • reagen kimia untuk etsa papan.

Bahan tambahan dan fitur-fiturnya:

  1. Untuk membuat kumparan, yang akan memancarkan medan magnet bolak-balik yang diperlukan untuk pemanasan, perlu menyiapkan sepotong tabung tembaga dengan diameter 8 mm dan panjang 800 mm.
  2. Transistor daya yang kuat adalah bagian paling mahal dari mesin induksi buatan sendiri. Untuk memasang rangkaian generator frekuensi, Anda perlu menyiapkan 2 elemen tersebut. Untuk tujuan ini, transistor dari merek berikut cocok: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Dalam pembuatan sirkuit, 2 transistor efek medan yang identik digunakan.
  3. Untuk pembuatan rangkaian osilasi anda akan membutuhkan kapasitor keramik dengan kapasitas 0,1 mF dan tegangan operasi 1600 V. Agar arus bolak-balik berdaya tinggi terbentuk dalam koil, diperlukan 7 kapasitor tersebut.
  4. Saat mengoperasikan perangkat induksi seperti itu, transistor efek medan akan sangat panas dan jika radiator dari paduan aluminium, kemudian setelah beberapa detik beroperasi pada daya maksimum, elemen-elemen ini akan gagal. Pasang transistor pada heat sink melalui lapisan tipis pasta termal, jika tidak, efektivitas pendinginan tersebut akan minimal.
  5. Dioda yang digunakan dalam pemanas induksi harus sangat cepat. Paling cocok untuk sirkuit ini, dioda: MUR-460; UF-4007; DIA - 307.
  6. Resistor yang digunakan pada rangkaian 3: 10 kOhm dengan kekuatan 0,25 W - 2 pcs. dan 440 ohm dengan daya 2 watt. Dioda Zener: 2 buah. dengan tegangan operasi 15 V. Kekuatan dioda zener harus minimal 2 W. Choke untuk koneksi ke terminal daya koil digunakan dengan induksi.
  7. Untuk memberi daya pada seluruh perangkat, Anda memerlukan unit catu daya dengan kapasitas hingga 500 watt. dan tegangan 12 - 40 V. Anda dapat menyalakan perangkat ini dari aki mobil, tetapi Anda tidak akan bisa mendapatkan pembacaan daya tertinggi pada tegangan ini.


Proses pembuatan generator elektronik dan kumparan itu sendiri membutuhkan sedikit waktu dan dilakukan dengan urutan sebagai berikut:

  1. Dari pipa tembaga sebuah spiral dengan diameter 4 cm dibuat. Untuk membuat spiral, kencangkan tabung tembaga ke batang dengan permukaan rata dengan diameter 4 cm Spiral harus memiliki 7 putaran, yang tidak boleh bersentuhan. Cincin pemasangan disolder ke 2 ujung tabung untuk menghubungkan ke radiator transistor.
  2. Papan sirkuit tercetak diproduksi sesuai dengan skema. Jika dimungkinkan untuk memasok kapasitor polipropilena, maka karena fakta bahwa elemen tersebut memiliki kerugian minimal dan operasi yang stabil pada amplitudo besar fluktuasi tegangan, perangkat akan bekerja jauh lebih stabil. Kapasitor di sirkuit dipasang secara paralel, membentuk sirkuit osilasi dengan koil tembaga.
  3. Pemanasan logam terjadi di dalam kumparan setelah rangkaian dihubungkan ke catu daya atau baterai. Saat memanaskan logam, perlu untuk memastikan bahwa tidak ada korsleting pada belitan pegas. Jika logam yang dipanaskan menyentuh 2 putaran kumparan pada saat yang sama, maka transistor gagal seketika.

Nuansa


  1. Saat melakukan eksperimen tentang pemanasan dan pendinginan logam, di dalam koil induksi, suhunya bisa signifikan dan 100 derajat Celcius. Efek pemanasan ini dapat digunakan untuk memanaskan air rumah tangga atau untuk memanaskan rumah.
  2. Sirkuit pemanas dibahas di atas (Gambar 3), pada beban maksimum mampu memberikan radiasi energi magnet di dalam kumparan sebesar 500 W. Daya ini tidak cukup untuk memanaskan air dalam jumlah besar, dan konstruksi koil induksi daya tinggi akan membutuhkan pembuatan sirkuit di mana akan diperlukan untuk menggunakan elemen radio yang sangat mahal.
  3. Solusi anggaran untuk organisasi pemanasan induksi cairan, adalah penggunaan beberapa perangkat yang dijelaskan di atas, disusun secara seri. Pada saat yang sama, spiral harus berada pada garis yang sama dan tidak memiliki konduktor logam yang sama.
  4. Sebagaipipa stainless steel dengan diameter 20 mm digunakan. Beberapa kumparan induksi “dirangkai” pada pipa, sehingga penukar panas berada di tengah kumparan dan tidak bersentuhan dengan kumparannya. Dengan penyalaan 4 perangkat tersebut secara bersamaan, daya pemanas akan menjadi sekitar 2 kW, yang sudah cukup untuk pemanasan aliran cairan dengan sirkulasi air kecil, hingga nilai yang memungkinkan penggunaan desain ini dalam persediaan air hangat sebuah rumah kecil.
  5. Jika Anda menggabungkan seperti itu elemen pemanas dengan tangki terisolasi dengan baik, yang akan ditempatkan di atas pemanas, maka hasilnya adalah sistem boiler di mana cairan akan dipanaskan di dalam pipa stainless, air yang dipanaskan akan naik, dan cairan yang lebih dingin akan menggantikannya.
  6. Jika luas rumah itu signifikan, maka jumlah kumparan induksi dapat ditambah menjadi 10 buah.
  7. Kekuatan boiler semacam itu dapat dengan mudah disesuaikan. dengan mematikan atau menyalakan spiral. Semakin banyak bagian yang dihidupkan secara bersamaan, semakin besar kekuatan perangkat pemanas yang beroperasi dengan cara ini.
  8. Untuk memberi daya pada modul semacam itu, Anda akan membutuhkan catu daya yang kuat. Jika ada inverter mesin las arus searah, maka dimungkinkan untuk membuat konverter tegangan dari daya yang diperlukan darinya.
  9. Karena kenyataan bahwa sistem beroperasi pada arus listrik konstan, yang tidak melebihi 40 V, pengoperasian perangkat semacam itu relatif aman, yang utama adalah menyediakan blok sekering di sirkuit daya generator, yang, jika terjadi korsleting, akan mematikan sistem, dengan demikian mengecualikan kemungkinan kebakaran.
  10. Dengan demikian, Anda dapat mengatur pemanasan rumah "gratis"., asalkan dipasang ke perangkat induksi daya baterai isi ulang, yang akan diisi oleh energi matahari dan angin.
  11. Baterai harus digabungkan dalam bagian 2, dihubungkan secara seri. Akibatnya, tegangan suplai dengan koneksi seperti itu akan menjadi setidaknya 24 V., yang akan memastikan pengoperasian boiler dengan daya tinggi. Selain itu, sambungan seri akan mengurangi arus dalam rangkaian dan meningkatkan masa pakai baterai.


  1. Eksploitasi perangkat buatan sendiri pemanasan induksi, tidak selalu memungkinkan untuk mengecualikan penyebaran radiasi elektromagnetik yang berbahaya bagi manusia, oleh karena itu, boiler induksi harus dipasang di area non-perumahan dan dilindungi dengan baja galvanis.
  2. Wajib saat bekerja dengan listrik peraturan keselamatan harus diikuti dan terutama untuk jaringan arus bolak-balik tegangan 220 V
  3. Sebagai percobaan dapat di buat kompor untuk memasak makanan sesuai dengan skema yang ditunjukkan dalam artikel, tetapi tidak disarankan untuk mengoperasikan perangkat ini terus-menerus karena ketidaksempurnaan buatan sendiri melindungi perangkat ini, karena itu, tubuh manusia dapat terkena radiasi elektromagnetik berbahaya, yang dapat berdampak buruk bagi kesehatan.

Untuk memanaskan hingga merah atau bahkan meleleh sedikit benda logam di rumah, sama sekali tidak perlu menyalakan kompor dan mentransfer bahan bakar - teknologi modern memungkinkan untuk ini menggunakan arus frekuensi tinggi (HFC). Dan sirkuit paling sederhana (dan paling umum) untuk pemanas induksi untuk logam adalah multivibrator transistor efek medan. Oleh paling sedikit Modul-modul ini dikumpulkan dari situs-situs Cina. Selanjutnya, lihat 2 model, berbeda dalam kekuatan dan, tentu saja, dalam harga.

ZVS50- modul pemanas induksi tingkat masuk, modul dapat ditenagai bahkan dari baterai dengan tegangan hingga 12 volt, yaitu, keduanya dari catu daya otonom, dan dari catu daya jaringan. Harga di www.banggood.com sekitar $8.

  • Tegangan masukan: 5-12V
  • Dimensi papan: 5,5 x 4 x 2 cm
  • Ukuran kumparan: panjang 2.8, diameter 2 cm

ZVS1000- modul untuk pemanasan induksi logam dengan arus frekuensi tinggi, dengan daya hingga 1000w. Harga rata-rata $35.

Unit pemanas induksi ini menggunakan catu daya DC 12-48V, arus maksimum 20A, daya maksimum 1000W. Dapat digunakan untuk memproses bagian-bagian kecil: pengerasan, anil dan lainnya perawatan panas... Ini juga dapat digunakan dengan wadah untuk melelehkan emas, perak, tembaga, aluminium, dan logam lainnya. Pemanasan cepat dan merata, yang sangat nyaman bagi perhiasan.

  • Diameter dalam kumparan: 40mm
  • Tinggi kumparan: 50mm
  • Pada 48 V tanpa arus beban 5 A

Semakin tinggi tegangan, semakin besar arus pemanasan, dan karenanya daya yang ditransmisikan ke logam. Kumparan dapat menampung wadah 40 mm. Penting untuk menggunakan perangkat dengan unit catu daya dengan daya yang sesuai dan memasang pendingin pada radiator.

Ukuran objek yang memanas di dalam koil induksi tidak boleh melebihi 1/4 volume, jika tidak, dapat terjadi kelebihan beban dan pembakaran sirkuit. Meskipun sirkuit ini untuk sementara dapat menahan 30A - untuk operasi jangka panjang, arus tidak boleh melebihi 20A untuk operasi yang aman.

Pemanasan Induksi adalah metode pemanasan non-kontak dengan arus frekuensi tinggi (RFH - pemanasan frekuensi radio, pemanasan oleh gelombang frekuensi radio) dari bahan konduktif listrik.

Deskripsi metode.

Pemanasan induksi adalah pemanasan bahan oleh arus listrik yang diinduksi oleh medan magnet bolak-balik. Akibatnya, ini adalah pemanasan produk yang terbuat dari bahan konduktif (konduktor) oleh medan magnet induktor (sumber medan magnet bolak-balik). Pemanasan induksi dilakukan sebagai berikut. Benda kerja yang konduktif secara elektrik (logam, grafit) ditempatkan dalam apa yang disebut induktor, yang merupakan satu atau lebih lilitan kawat (paling sering tembaga). Dalam induktor, menggunakan generator khusus, arus kuat dari berbagai frekuensi (dari sepuluh Hz hingga beberapa MHz) diinduksi, sebagai akibatnya medan elektromagnetik muncul di sekitar induktor. Medan elektromagnetik menginduksi arus eddy pada benda kerja. Arus eddy memanaskan benda kerja di bawah pengaruh panas Joule (lihat hukum Joule-Lenz).

Sistem induktor benda kerja adalah transformator tanpa biji di mana induktor adalah belitan utama. Benda kerja adalah belitan sekunder hubung singkat. Fluks magnet antara belitan tertutup di udara.

Pada frekuensi tinggi, arus eddy dipindahkan oleh medan magnet yang dibentuk oleh mereka ke dalam lapisan permukaan tipis benda kerja (Efek permukaan), akibatnya kerapatannya meningkat tajam, dan benda kerja memanas. Lapisan logam yang mendasarinya dipanaskan karena konduktivitas termal. Bukan arus yang penting, tetapi kerapatan arus yang tinggi. Pada lapisan kulit , rapat arus berkurang dengan faktor e relatif terhadap rapat arus pada permukaan benda kerja, sedangkan 86,4% panas dilepaskan di lapisan kulit (dari total pelepasan panas. Kedalaman kulit lapisan tergantung pada frekuensi radiasi: semakin tinggi frekuensi, semakin tipis lapisan kulit Ini juga tergantung pada permeabilitas magnetik relatif dari bahan benda kerja.

Untuk besi, kobalt, nikel dan paduan magnetik pada suhu di bawah titik Curie memiliki nilai dari beberapa ratus hingga puluhan ribu. Untuk bahan lain (meleleh, logam non-ferro, eutektik cair dengan titik leleh rendah, grafit, elektrolit, keramik konduktif listrik, dll.) kira-kira sama dengan satu.

Misalnya, pada frekuensi 2 MHz, kedalaman lapisan kulit untuk tembaga sekitar 0,25 mm, untuk besi 0,001 mm.

Induktor menjadi sangat panas selama operasi, karena menyerap radiasinya sendiri. Selain itu, menyerap radiasi panas dari benda kerja panas. Induktor terbuat dari pipa tembaga yang didinginkan dengan air. Air disuplai dengan suction - ini memastikan keamanan jika terjadi burn-through atau depresurisasi induktor lainnya.

Aplikasi:
Peleburan logam non-kontak ultra murni, mematri dan pengelasan.
Mendapatkan prototipe paduan.
Bending dan perlakuan panas dari bagian-bagian mesin.
Pembuatan perhiasan.
Memproses bagian-bagian kecil yang dapat rusak oleh api atau pemanasan busur.
Pengerasan permukaan.
Pendinginan dan perlakuan panas dari bagian berbentuk kompleks.
Disinfeksi instrumen medis.

Keuntungan.

Pemanasan kecepatan tinggi atau peleburan bahan konduktif listrik.

Pemanasan dimungkinkan dalam atmosfer gas pelindung, dalam lingkungan pengoksidasi (atau pereduksi), dalam cairan non-konduktif, dalam ruang hampa.

Pemanasan melalui dinding ruang pelindung yang terbuat dari kaca, semen, plastik, kayu - bahan-bahan ini menyerap radiasi elektromagnetik dengan sangat lemah dan tetap dingin selama pengoperasian instalasi. Hanya bahan konduktif listrik yang dipanaskan - logam (termasuk cair), karbon, keramik konduktif, elektrolit, logam cair, dll.

Karena gaya MHD yang timbul, logam cair dicampur secara intensif, hingga tetap tersuspensi di udara atau dalam gas pelindung - ini adalah bagaimana paduan ultra murni diperoleh dalam jumlah kecil (peleburan levitasi, peleburan dalam wadah elektromagnetik).

Karena pemanasan dilakukan melalui radiasi elektromagnetik, tidak ada kontaminasi benda kerja oleh produk pembakaran obor dalam kasus pemanasan gas-api, atau oleh bahan elektroda dalam kasus pemanasan busur. Menempatkan sampel dalam atmosfer gas inert dan kecepatan tinggi pemanasan akan menghilangkan pembentukan kerak.

Kemudahan penggunaan karena ukuran induktor yang kecil.

Induktor dapat dibuat dari bentuk khusus - ini akan memungkinkan pemanasan merata bagian dari konfigurasi kompleks di seluruh permukaan, tanpa menyebabkan lengkungan atau non-pemanasan lokal.

Pemanasan lokal dan selektif itu mudah.

Karena pemanasan paling intens di tipis lapisan atas benda kerja, dan lapisan di bawahnya dipanaskan lebih lembut karena konduktivitas termal, metode ini ideal untuk pengerasan permukaan bagian (inti tetap kental).

Otomatisasi peralatan yang mudah - siklus pemanasan dan pendinginan, kontrol dan pemeliharaan suhu, pasokan dan pelepasan benda kerja.

Instalasi pemanas induksi:

Dalam instalasi dengan frekuensi operasi hingga 300 kHz, inverter digunakan pada rakitan IGBT atau transistor MOSFET. Instalasi semacam itu dirancang untuk memanaskan sebagian besar. Untuk memanaskan bagian-bagian kecil, frekuensi tinggi digunakan (hingga 5 MHz, kisaran gelombang menengah dan pendek), instalasi frekuensi tinggi dibangun di atas tabung elektronik.

Juga, untuk memanaskan bagian-bagian kecil, pemasangan peningkatan frekuensi pada transistor MOSFET sedang dibangun untuk frekuensi operasi hingga 1,7 MHz. Mengontrol transistor dan melindunginya pada frekuensi yang lebih tinggi menghadirkan kesulitan tertentu, oleh karena itu, pengaturan frekuensi yang lebih tinggi masih cukup mahal.

Induktor untuk memanaskan bagian-bagian kecil memiliki ukuran kecil dan induktansi kecil, yang mengarah pada penurunan faktor kualitas rangkaian osilasi yang beroperasi pada frekuensi rendah dan penurunan efisiensi, dan juga menimbulkan bahaya bagi osilator utama (faktor kualitas rangkaian osilasi sebanding dengan L / C, sirkuit berosilasi dengan faktor kualitas rendah "dipompa" terlalu baik dengan energi, membentuk induktor hubung singkat dan menonaktifkan osilator utama). Untuk meningkatkan faktor kualitas rangkaian osilasi, digunakan dua cara:
- meningkatkan frekuensi operasi, yang menyebabkan komplikasi dan kenaikan biaya pemasangan;
- penggunaan sisipan feromagnetik dalam induktor; menempelkan induktor dengan panel yang terbuat dari bahan feromagnetik.

Karena induktor bekerja paling efisien pada frekuensi tinggi, aplikasi industri ia menerima pemanasan induksi setelah pengembangan dan dimulainya produksi lampu generator yang kuat. Sebelum Perang Dunia I, pemanasan induksi digunakan secara terbatas. Pada saat itu, generator mesin dengan frekuensi tinggi (karya V.P. Vologdin) atau instalasi pelepasan percikan digunakan sebagai generator.

Rangkaian generator pada prinsipnya dapat berupa apa saja (multivibrator, generator RC, generator dengan eksitasi independen, berbagai generator relaksasi), beroperasi pada beban dalam bentuk induktor dan memiliki daya yang cukup. Frekuensi getaran juga harus cukup tinggi.

Misalnya, untuk "memotong" dalam beberapa detik kabel baja dengan diameter 4 mm, diperlukan daya osilasi minimal 2 kW pada frekuensi minimal 300 kHz.

Pilih skema sesuai dengan kriteria berikut: keandalan; stabilitas fluktuasi; stabilitas daya yang dilepaskan pada benda kerja; kemudahan pembuatan; kemudahan penyesuaian; jumlah minimum suku cadang untuk mengurangi biaya; penggunaan bagian-bagian yang bersama-sama memberikan pengurangan berat dan dimensi, dll.

Selama beberapa dekade, induktif tiga titik digunakan sebagai generator osilasi frekuensi tinggi (generator Hartley, generator dengan autotransformer masukan, sirkuit pada pembagi tegangan loop induktif). Ini adalah rangkaian self-excited dari catu daya paralel anoda dan rangkaian selektif frekuensi yang dibuat pada rangkaian osilasi. Telah berhasil digunakan dan terus digunakan di laboratorium, bengkel perhiasan, perusahaan industri serta dalam latihan amatir. Misalnya, selama Perang Dunia Kedua, pengerasan permukaan rol tangki T-34 dilakukan pada instalasi semacam itu.

Kerugian dari tiga poin:

Efisiensi rendah (kurang dari 40% saat menggunakan lampu).

Penyimpangan frekuensi yang kuat pada saat pemanasan benda kerja yang terbuat dari bahan magnetik di atas titik Curie (≈700C) ( berubah), yang mengubah kedalaman lapisan kulit dan secara tidak terduga mengubah mode perlakuan panas. Saat memanaskan bagian penting, ini mungkin tidak dapat diterima. Juga, perangkat TV yang kuat harus beroperasi dalam rentang frekuensi sempit yang diizinkan oleh Rossvyazokhrankultura, karena dengan pelindung yang buruk mereka sebenarnya adalah pemancar radio dan dapat mengganggu siaran televisi dan radio, layanan pesisir dan penyelamatan.

Saat mengganti benda kerja (misalnya, yang lebih kecil ke yang lebih besar), induktansi sistem benda kerja induktor berubah, yang juga menyebabkan perubahan frekuensi dan kedalaman lapisan kulit.

Saat mengubah dari induktor satu putaran ke yang multi-putaran, ke yang lebih besar atau lebih kecil, frekuensinya juga berubah.

Di bawah kepemimpinan Babat, Lozinsky dan ilmuwan lainnya, sirkuit generator dua dan tiga sirkuit dikembangkan yang memiliki efisiensi lebih tinggi (hingga 70%), serta mempertahankan frekuensi operasi yang lebih baik. Prinsip operasi mereka adalah sebagai berikut. Karena penggunaan sirkuit yang digabungkan dan melemahnya koneksi di antara mereka, perubahan induktansi dari sirkuit kerja tidak memerlukan perubahan yang kuat dalam frekuensi sirkuit pengaturan frekuensi. Pemancar radio dirancang menurut prinsip yang sama.

Generator TVF modern adalah inverter berdasarkan rakitan IGBT atau transistor MOSFET yang kuat, biasanya dibuat dalam skema jembatan atau setengah jembatan. Beroperasi pada frekuensi hingga 500 kHz. Gerbang transistor dibuka menggunakan sistem kontrol mikrokontroler. Sistem kontrol, tergantung pada tugas yang ada, memungkinkan Anda untuk secara otomatis menahan

A) frekuensi konstan
b) daya konstan yang dilepaskan di benda kerja
c) efisiensi setinggi mungkin.

Misalnya, ketika bahan magnetik dipanaskan di atas titik Curie, ketebalan lapisan kulit meningkat tajam, kerapatan arus berkurang, dan benda kerja mulai memanas lebih buruk. Juga, sifat magnetik material menghilang dan proses pembalikan magnetisasi berhenti - benda kerja mulai memanas lebih buruk, resistansi beban tiba-tiba berkurang - ini dapat menyebabkan "pemisahan" generator dan kegagalannya. Sistem kontrol memantau transisi melalui titik Curie dan secara otomatis meningkatkan frekuensi jika terjadi penurunan beban secara tiba-tiba (atau penurunan daya).

Perkataan.

Induktor harus diposisikan sedekat mungkin dengan benda kerja. Ini tidak hanya meningkatkan kerapatan medan elektromagnetik di dekat benda kerja (sebanding dengan kuadrat jarak), tetapi juga meningkatkan faktor daya Cos (φ).

Meningkatkan frekuensi secara dramatis menurunkan faktor daya (sebanding dengan pangkat tiga frekuensi).

Ketika bahan magnetik dipanaskan, panas tambahan juga dilepaskan karena pembalikan magnetisasi; pemanasannya ke titik Curie jauh lebih efisien.

Saat menghitung induktor, perlu memperhitungkan induktansi bus yang memasok induktor, yang bisa jauh lebih tinggi daripada induktansi induktor itu sendiri (jika induktor dibuat dalam bentuk satu putaran dengan diameter kecil atau bahkan bagian dari belokan - busur).

Ada dua kasus resonansi dalam rangkaian osilasi: resonansi tegangan dan resonansi arus.
Sirkuit osilasi paralel - resonansi arus.
Dalam hal ini, tegangan pada kumparan dan kapasitor sama dengan tegangan generator. Pada resonansi, resistansi loop antara titik cabang menjadi maksimum, dan arus (total I) melalui resistansi beban Rн akan minimal (arus di dalam loop I-1L dan I-2c lebih besar dari arus generator).

Idealnya, impedansi loop tidak terhingga - rangkaian tidak menarik arus apa pun dari sumbernya. Ketika frekuensi generator berubah di kedua arah dari frekuensi resonansi, resistansi total rangkaian berkurang dan arus saluran (total I) meningkat.

Rangkaian osilasi serial - resonansi tegangan.

Fitur utama dari rangkaian resonansi seri adalah bahwa impedansinya minimal pada resonansi. (ZL + ZC - minimum). Ketika frekuensi disetel ke nilai yang lebih besar dari atau di bawah frekuensi resonansi, impedansi meningkat.
Keluaran:
Dalam rangkaian paralel pada resonansi, arus yang melalui terminal rangkaian adalah 0, dan tegangan maksimum.
Dalam rangkaian seri, sebaliknya, tegangan cenderung nol, dan arus maksimum.

Artikel ini diambil dari situs http://dic.academic.ru/ dan dikerjakan ulang menjadi teks yang lebih mudah dipahami oleh pembaca oleh perusahaan Prominductor LLC.