Schéma d'un four à induction fait maison avec des transistors. Chauffage par induction : schémas simples pour une mise en œuvre DIY

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Aujourd'hui, l'électricité coûte assez cher aux consommateurs, mais ceux qui travaillent sur une telle ressource appareils de chauffage jouissent d'une certaine popularité auprès de la population. Les dispositifs fonctionnant sur le principe de l'induction électromagnétique sont d'un grand intérêt. L'article décrit le fonctionnement d'un tel appareil, où il est utilisé et comment fabriquer un appareil de chauffage à induction de vos propres mains. Mais d'abord, un peu d'histoire.

Chauffage à induction Vortex

Au début du XIXe siècle, un scientifique anglais Faraday mena des expériences dans le but de convertir le magnétisme en électricité. Il a réussi à obtenir un flux d'énergie dans l'enroulement primaire, constitué d'un fil enroulé sur un noyau en fer. Ainsi, l'induction électromagnétique a été découverte. C'est arrivé en 1831.

La première fonderie utilisant un puissant chauffe-eau à induction a été ouverte en Angleterre dans les années trente du siècle dernier. Dans les années quatre-vingt du siècle dernier, le principe de l'induction a été utilisé plus activement. Les experts ont développé des radiateurs à vortex. Ils ont chauffé les ateliers d'usine et divers locaux industriels... Après un certain temps, ils ont commencé à produire des appareils ménagers.

Principe de fonctionnement de l'inducteur

Les appareils de chauffage Vortex sont couramment utilisés pour chauffer les chaudières. Ils sont très demandés par la population en raison de leur puissance et de leur conception simple. Leur fonctionnement est basé sur le transfert de l'énergie du champ magnétique au fluide caloporteur. L'eau fournie à l'appareil est chauffée en fournissant de l'énergie. Ensuite, il est fourni au système de chauffage. Pour créer de la pression, une pompe est utilisée. L'eau circule et protège les éléments de la surchauffe. Le liquide de refroidissement vibre, ce qui empêche la formation de tartre sur les parois de l'équipement.

Si vous examinez l'intérieur d'un appareil de chauffage à induction, vous trouverez un boîtier métallique, une isolation et un noyau. La principale différence entre un tel appareil de chauffage et les appareils industriels est l'enroulement avec des conducteurs en cuivre. Ce dernier est situé entre 2 tubes en acier soudés.

Un appareil de chauffage à induction fait maison est léger, a une bonne efficacité et est de taille compacte. Comme noyau, un tuyau enroulé est utilisé ici. Le deuxième tuyau est nécessaire pour le chauffage. Le courant généré par le champ magnétique chauffe l'eau. Les appareils artisanaux et une partie des appareils de chauffage modernes fonctionnent selon ce principe.

Appareil de chauffage appareil

L'appareil se compose de tels éléments:

1. Tube en plastique.
2. Maille en acier inoxydable.
3. Fil d'acier.
4. Fil de cuivre.
5. Onduleur de soudage.

L'un des principaux avantages de cet appareil est construction simple... Le circuit de chauffage par induction est approximativement le suivant. Il y a une bobine dans un boîtier rond - un inducteur. Il y a un segment à l'intérieur de ce dernier tuyaux en acier avec 2 tuyaux de dérivation aux extrémités. Ils sont nécessaires pour connecter l'appareil au système de chauffage. Une fois connecté, l'eau s'écoulera dans le tuyau. Le tuyau va chauffer. Au contact de celui-ci, le liquide de refroidissement s'échauffe.

Pour les autres types d'appareils, la bobine est fixée à réseau électrique, cependant, il existe un autre schéma de connexion. Il se distingue par un convertisseur qui augmente la fréquence des oscillations du courant fourni à la bobine. Ce convertisseur est appelé onduleur et se compose de 3 modules :

1. Redresseur.
2. Onduleur à 2 transistors.
3. Circuit de commande de transistor.

Les processus se produisant dans l'appareil sont similaires au fonctionnement d'un transformateur. La différence réside dans l'enroulement secondaire, qui est ici court-circuité et situé à l'intérieur du primaire. Une autre différence est que dans le cas d'un transformateur, le chauffage est effet secondaire, ils essaient de l'éviter.

Fait intéressant : l'entretien d'une bobine d'induction coûtera beaucoup moins cher que si vous utilisez une chaudière à gaz ou une chaudière. L'appareil se compose d'un minimum de pièces qui ne tombent pratiquement pas en panne. Il n'y a rien à casser dans le radiateur. L'eau est chauffée par un tube ordinaire qui, contrairement au même élément chauffant, ne peut ni brûler ni se détériorer.

Champ d'application

Aujourd'hui, l'utilisation du chauffage par induction est très courante. Principaux domaines d'application:

• fusion des métaux, production de nouveaux alliages;
• production de fil métallique;
• fabrication de bijoux;
• production de chaudières de chauffage;
• traitement thermique de pièces détachées pour véhicules;
• industrie médicale (désinfection des instruments, équipements médicaux) ;
• génie mécanique, chauffage de service automobile;
• fours industriels.

Inconvénients et avantages

Envisager caractéristiques positives et les avantages du matériel à induction :

1. Le chauffage se fait dans n'importe quel environnement.
2. La capacité de fabriquer des alliages ultrapurs.
3. Chauffage et fusion rapides de tout matériau conducteur de courant.
4. Les éléments de l'appareil sont montés à l'extérieur, il n'y a pas d'inserts. Cela garantit que les fuites sont évitées.
5. Le chauffe-eau à induction ne pollue pas l'environnement.
6. Pratique lorsqu'il est nécessaire de chauffer une certaine zone de la surface.
7. La surface de contact du liquide de refroidissement avec la surface de chauffe est plusieurs fois plus grande que dans les appareils avec radiateurs électriques tubulaires. De ce fait, l'environnement se réchauffe très rapidement.
8. Dimensions compactes de l'appareil.
9. L'équipement s'adapte facilement au mode de fonctionnement souhaité et se règle facilement.
10. Il est possible de fabriquer un appareil de toute forme (y compris indépendamment). Cela évite un échauffement localisé et favorise une répartition uniforme de la chaleur.

Un réchauffeur à circulation de ce type ne présente pratiquement aucun inconvénient par rapport à des dispositifs fonctionnant selon d'autres principes. La seule difficulté de fonctionnement est qu'il est nécessaire de faire correspondre l'inducteur avec la pièce à usiner. Sinon, le chauffage sera insuffisant et de faible puissance.

Processus de fabrication de bricolage

Les outils suivants sont utiles pour le travail :

• inverseur de soudage;
• soudage générant un courant d'une intensité de 15 ampères.

Vous avez également besoin de fil de cuivre, qui est enroulé autour du corps central. L'appareil agira comme un inducteur. Les contacts des fils sont connectés aux bornes de l'onduleur afin qu'aucune torsion ne se forme. Le morceau de matériau nécessaire pour assembler le noyau doit être de la bonne longueur. En moyenne, le nombre de tours est de 50, le diamètre du fil est de 3 millimètres.

Passons maintenant au noyau. Dans son rôle, il y aura un tuyau polymère en polyéthylène. Ce type de plastique peut résister à des températures assez élevées. Le diamètre du noyau est de 50 millimètres, l'épaisseur de paroi est d'au moins 3 mm. Cette pièce sert de jauge sur laquelle un fil de cuivre est enroulé pour former une inductance. Presque tout le monde peut assembler un simple chauffe-eau à induction.

Dans la vidéo, vous verrez un moyen - comment organiser indépendamment le chauffage par induction de l'eau pour le chauffage:

Première option

Le fil est coupé en morceaux de 50 mm et un tube en plastique en est rempli. Pour l'empêcher de tomber du tuyau, bouchez les extrémités avec un treillis métallique. Aux extrémités, des adaptateurs sont placés à partir du tuyau, à l'endroit où le réchauffeur est connecté.

Un bobinage est enroulé sur le corps de ce dernier avec du fil de cuivre. Pour cela, il vous faut environ 17 mètres de fil : vous devez faire 90 tours, le diamètre du tuyau est de 60 millimètres. 3,14 × 60 × 90 = 17 m.

C'est important à savoir ! Lors de la vérification du fonctionnement de l'appareil, vous devez vous assurer soigneusement qu'il contient de l'eau (caloporteur). Sinon, le corps de l'appareil fondra rapidement.

Le tuyau coupe dans le pipeline. Le chauffage est connecté à l'onduleur. Il reste à remplir l'appareil d'eau et à l'allumer. Tout est prêt!

Deuxième option

Cette option est beaucoup plus simple. Une section de compteur droite est sélectionnée sur la partie verticale du tuyau. Il doit être soigneusement nettoyé de la peinture à l'aide de papier de verre. De plus, cette section du tuyau est recouverte de trois couches de tissu électrique. Une bobine d'induction est enroulée avec du fil de cuivre. L'ensemble du système de connexion est bien isolé. L'onduleur de soudage peut maintenant être connecté et le processus d'assemblage est terminé.

Avant de commencer à fabriquer un chauffe-eau de vos propres mains, il est conseillé de vous familiariser avec les caractéristiques des produits d'usine et d'étudier leurs dessins. Cela vous aidera à comprendre les données d'origine. équipement fait maison et éviter d'éventuelles erreurs.

La troisième option

Pour rendre le chauffage plus d'une manière difficile, vous devez utiliser le soudage. Pour le travail, vous avez toujours besoin d'un transformateur triphasé. Deux tuyaux doivent être soudés l'un à l'autre, qui serviront de réchauffeur et de noyau. Un enroulement est enroulé sur le corps de la bobine d'induction. Ainsi, les performances de l'appareil sont augmentées, qui a une taille compacte, ce qui est très pratique lors de son utilisation à la maison.

Pour l'alimentation et l'évacuation de l'eau, 2 tuyaux sont soudés dans le corps de la bobine d'induction. Afin de ne pas perdre de chaleur et d'éviter d'éventuelles fuites de courant, une isolation doit être réalisée. Cela éliminera les problèmes décrits ci-dessus et éliminera complètement l'apparition de bruit lors du fonctionnement de la chaudière.

Les précautions de sécurité doivent toujours être suivies. Surtout quand ils font quelque chose par eux-mêmes. Ici, les appareils de chauffage sont utilisés pour les systèmes avec circulation forcée... L'énergie thermique est générée très rapidement et une surchauffe du caloporteur peut se produire.

Il ne faut pas oublier la soupape de sécurité. Il est attaché au radiateur. Dans le cas où la pompe circulaire cesse de fonctionner, une surchauffe à cent pour cent du liquide de refroidissement se produira. Si la vanne n'est pas installée à l'avance, le système se rompra. Ce dernier doit être équipé d'un thermostat par précaution. Si le radiateur est enfermé dans un boîtier métallique, il doit être mis à la terre.

Alors comment ça va construction maison il n'y a pas de blindage normal, alors la bobine d'induction est installée à au moins 80 centimètres des surfaces horizontales. La distance au mur est de 30 centimètres.

Astuce : La puissance des appareils de chauffage faits maison peut propager un rayonnement électromagnétique. Il est conseillé de protéger l'appareil avec de l'acier galvanisé et de ne pas l'installer dans une zone résidentielle ! Il existe un champ électromagnétique alternatif à l'intérieur et à l'extérieur de la bobine. ça chauffera tout surfaces métalliques situé à proximité.

Ainsi, sans dépenses financières mondiales, il n'est pas difficile de fabriquer cet appareil simple de vos propres mains. Le schéma de montage est simple et presque tout le monde pourra faire face au travail d'assemblage du radiateur de ses propres mains. Cela ne nécessite pas de connaissances techniques spécialisées. Le travail peut être réalisé en quelques heures seulement.

Récemment, il est devenu nécessaire de créer un petit radiateur à induction de vos propres mains. En me promenant sur Internet, j'ai trouvé plusieurs circuits de radiateurs à induction. De nombreux schémas ne convenaient pas à cause de la tuyauterie plutôt compliquée, certains ne fonctionnaient pas, mais il y avait aussi des options de travail.

Il y a quelques jours, je suis arrivé à la conclusion qu'un chauffage par induction peut être fabriqué à partir d'un transformateur électronique à un coût minime.

Le principe du chauffage par induction est l'effet des courants de Foucault sur le métal. Un tel appareil de chauffage est activement utilisé dans divers domaines scientifiques et technologiques. En théorie, les courants de Foucault sont indifférents aux types et propriétés des métaux, donc un inducteur peut chauffer ou fondre absolument n'importe quel métal.

Un transformateur électronique est une alimentation à impulsions sur la base de laquelle notre appareil de chauffage est construit. Il s'agit d'un simple onduleur demi-pont, construit sur deux transistors de puissance bipolaires de la série MJE13007, qui surchauffent terriblement pendant le fonctionnement, ils ont donc besoin d'une très bonne dissipation thermique.

Tout d'abord, vous devez retirer le transformateur principal du transformateur électronique. On va fabriquer une sorte d'inducteur à base d'une coupelle en ferrite. Pour ce faire, prenez une tasse de 2000NM (la taille de la tasse n'est pas particulièrement importante, mais de préférence plus grande). Nous enroulons 100 tours de fil de 0,5 mm sur le cadre, enlevons le vernis des extrémités des fils et de l'étain. Ensuite, nous soudons les extrémités des fils à la place du transformateur d'impulsions standard - tout est prêt !

Le résultat est un appareil de chauffage à induction artisanal assez puissant (efficacité ne dépassant pas 65%), sur la base duquel même un petit poêle à induction peut être assemblé. Si vous prenez un morceau de métal et que vous rapprochez ce métal du centre de la bobine, le métal se réchauffera après quelques secondes. Avec un tel appareil de chauffage, des fils d'un diamètre de 1,5 mm peuvent être fondus - j'ai réussi en seulement 20 secondes, mais en même temps, les transistors haute tension ET étaient si chauds qu'il était possible d'y faire frire des œufs!

Au cours des travaux, un refroidissement supplémentaire des dissipateurs thermiques peut être nécessaire, car l'expérience a montré que le dissipateur thermique n'a tout simplement pas le temps d'évacuer la chaleur des transistors.

Le fonctionnement de base d'un tel onduleur est assez simple. Le circuit du chauffage par induction lui-même est pratique car il ne nécessite aucun réglage.(en plus schémas complexes il devient souvent nécessaire d'ajuster le circuit à la fréquence de résonance, de calculer avec précision le nombre de tours et le diamètre du fil du circuit, ainsi que de calculer le condensateur de boucle, mais tout cela n'est pas là et le circuit fonctionne tout de suite) .

La tension secteur (220 Volts) est d'abord redressée par un redresseur à diodes, puis injectée dans le circuit. La fréquence est réglée par le dynistor (diac) de la marque DB3. Le circuit lui-même n'a aucune protection, seulement une résistance de limitation à l'entrée d'alimentation, qui devrait censément fonctionner comme un fusible secteur, mais au moindre problème, les transistors s'envolent en premier. La fiabilité du circuit de chauffage par induction peut être augmentée en remplaçant les diodes du redresseur par des diodes plus puissantes, en ajoutant un parasurtenseur à l'entrée du circuit et en remplaçant les transistors de puissance par des plus puissants, par exemple le MJE13009.

En général, je ne conseille pas d'allumer un tel radiateur pour pendant longtemps, s'il n'y a pas de refroidissement actif, sinon il faudra changer les transistors toutes les 5 minutes.

Le principe de fonctionnement d'un appareil de chauffage par induction est basé sur deux effets physiques : le premier est que lorsqu'un circuit conducteur se déplace dans un champ magnétique, un courant induit apparaît dans le conducteur, et le second est basé sur le dégagement de chaleur par les métaux à travers laquelle passe le courant. Le premier appareil de chauffage par induction a été mis en œuvre en 1900, lorsqu'une méthode a été trouvée pour le chauffage sans contact d'un conducteur - pour cela, des courants à haute fréquence ont été utilisés, qui ont été induits à l'aide d'un champ magnétique alternatif.

Le chauffage par induction a trouvé une application dans divers domaines de l'activité humaine en raison de :

• échauffement rapide;
• la capacité de travailler dans divers logiciels propriétés physiques environnements (gaz, liquide, vide);
• absence de contamination par les produits de combustion ;
• capacités de chauffage sélectives;
• les formes et les tailles de l'inducteur - elles peuvent être quelconques;
• capacités d'automatisation des processus ;
• un pourcentage élevé d'efficacité - jusqu'à 99%;
• respect de l'environnement - pas d'émissions nocives dans l'atmosphère;
• longue durée de vie.

Champ d'application: chauffage des locaux

Dans la vie de tous les jours, le circuit de chauffage par induction a été mis en œuvre pour les poêles. Les premiers ont particulièrement gagné en popularité et en reconnaissance parmi les utilisateurs en raison de l'absence d'éléments chauffants, qui réduisent les performances des chaudières avec un principe de fonctionnement différent, et des connexions détachables, ce qui permet d'économiser sur la maintenance des systèmes de chauffage par induction.

Noter: Le circuit de l'appareil est si simple qu'il peut être créé à la maison et vous pouvez créer un appareil de chauffage maison de vos propres mains.

En pratique, plusieurs options sont utilisées où différents types inducteurs :

• radiateurs avec commande électronique créer des courants le bon genre en bobine;
• appareils de chauffage à induction vortex.

Principe de fonctionnement

Cette dernière option, le plus souvent utilisée dans les chaudières de chauffage, est devenue très demandée en raison de sa facilité de mise en œuvre. Le principe de fonctionnement de l'installation de chauffage par induction repose sur le transfert de l'énergie du champ magnétique au fluide caloporteur (eau). Le champ magnétique est généré dans l'inducteur. Un courant alternatif, traversant la bobine, crée des courants vortex qui transforment l'énergie en chaleur.

L'eau fournie par le tuyau inférieur à la chaudière est réchauffée en raison du transfert d'énergie et sort par le tuyau supérieur, pénétrant plus loin dans le système de chauffage. Une pompe intégrée est utilisée pour créer la pression. L'eau circulant en permanence dans la chaudière ne permet pas aux éléments de surchauffer. De plus, pendant le fonctionnement, le caloporteur vibre (à un faible niveau sonore), ce qui empêche les dépôts de tartre sur les parois intérieures de la chaudière.

Les appareils de chauffage par induction peuvent être mis en œuvre de différentes manières.

Mise en œuvre nationale

Le chauffage par induction n'a pas encore suffisamment conquis le marché en raison du coût élevé du système de chauffage lui-même. Ainsi, par exemple, pour entreprises industrielles un tel système coûtera 100 000 roubles, pour usage domestique- à partir de 25 000 roubles. et plus haut. Par conséquent, l'intérêt pour les circuits qui vous permettent de créer de vos propres mains un appareil de chauffage à induction fait maison est tout à fait compréhensible.

Basé sur un transformateur

L'élément principal d'un système de chauffage par induction avec transformateur sera l'appareil lui-même, qui comporte un enroulement primaire et secondaire. Des courants de Foucault se formeront dans l'enroulement primaire et créeront un champ d'induction électromagnétique. Ce champ affectera le secondaire, qui est, en fait, un appareil de chauffage par induction, physiquement mis en œuvre sous la forme d'un corps de chaudière de chauffage. C'est l'enroulement secondaire en court-circuit qui transfère l'énergie au liquide de refroidissement.

Les principaux éléments d'une installation de chauffage par induction sont :

• coeur;
• enroulement;
• deux types d'isolation - isolation thermique et électrique.

Le noyau est constitué de deux tubes ferrimagnétiques de diamètres différents avec une épaisseur de paroi d'au moins 10 mm, soudés l'un à l'autre. Bobinage toroïdal en fil de cuivre produit à travers le tube extérieur. Il faut superposer de 85 à 100 tours avec une distance égale entre les tours. Le courant alternatif, évoluant dans le temps, crée des courants de Foucault en boucle fermée, qui chauffe le coeur, et donc le fluide caloporteur, en réalisant un chauffage par induction.

Utilisation d'un onduleur de soudage haute fréquence

Un chauffage par induction peut être créé en utilisant inverseur de soudage, où les principaux composants du circuit sont un alternateur, une inductance et un élément chauffant.

Le générateur est utilisé pour convertir la fréquence standard de l'alimentation secteur 50 Hz en un courant de fréquence plus élevée. Ce courant modulé est appliqué à une bobine-inductance cylindrique, où le fil de cuivre est utilisé comme enroulement.

La bobine crée un champ magnétique alternatif dont le vecteur change avec la fréquence réglée par le générateur. Les courants de Foucault générés induits par le champ magnétique génèrent un échauffement élément métallique, qui transfère de l'énergie au liquide de refroidissement. Ainsi, un autre schéma de chauffage par induction fait maison est mis en œuvre.

L'élément chauffant peut également être créé de vos propres mains à partir d'un fil métallique coupé d'environ 5 mm de long et d'un morceau de tuyau en polymère dans lequel le métal est placé. Lors de l'installation de vannes en haut et en bas du tuyau, vérifiez l'étanchéité du remplissage - il ne doit pas y avoir d'espace libre. Selon le schéma, environ 100 tours de câblage en cuivre sont superposés sur le dessus du tuyau, qui est l'inducteur connecté aux bornes du générateur. Chauffage par induction fil de cuivre se produit en raison de courants de Foucault générés par un champ magnétique alternatif.

Noter: Les radiateurs à induction à faire soi-même peuvent être fabriqués selon n'importe quel schéma, la principale chose à retenir est qu'il est important de réaliser une isolation thermique fiable, sinon l'efficacité du système de chauffage baissera considérablement.

Les règles de sécurité

Pour les systèmes de chauffage où le chauffage par induction est utilisé, il est important de respecter plusieurs règles afin d'éviter les fuites, la perte d'efficacité, la consommation d'énergie et les accidents.

1. Les systèmes de chauffage par induction nécessitent une soupape de sécurité pour évacuer l'eau et la vapeur en cas de panne de la pompe.
2. Le manomètre et le RCD sont obligatoires pour un fonctionnement sûr système de chauffage assemblé de vos propres mains.
3. La présence d'une mise à la terre et d'une isolation électrique de l'ensemble du système de chauffage par induction empêchera les chocs électriques.
4. Pour éviter les effets nocifs Champ électromagnétique il est préférable de placer de tels systèmes sur le corps humain en dehors de la zone de vie, où les règles d'installation doivent être respectées, selon lesquelles le dispositif de chauffage par induction doit être situé à une distance de 80 cm de l'horizontale (sol et plafond) et de 30 cm des surfaces verticales.
5. Avant d'allumer le système, il est impératif de vérifier la présence d'un fluide caloporteur.
6. Pour éviter les dysfonctionnements dans le fonctionnement du réseau électrique, il est recommandé de connecter une chaudière artisanale avec chauffage par induction selon les schémas proposés à une ligne d'alimentation séparée, dont la section de câble sera d'au moins 5 mm2. Le câblage conventionnel peut ne pas être en mesure de supporter la consommation électrique requise.

Les appareils de chauffage par induction fonctionnent sur le principe de « génération de courant à partir du magnétisme ». Dans une bobine spéciale, un champ magnétique alternatif de haute puissance est généré, ce qui génère des courants de Foucault dans un conducteur fermé.

Conducteur fermé dans cuisinières à induction ah est une batterie de cuisine en métal qui est chauffée par des courants électriques de Foucault. En général, le principe de fonctionnement de tels appareils n'est pas compliqué, et si vous avez un peu de connaissances en physique et en électricité, assembler un radiateur à induction de vos propres mains ne sera pas difficile.

Les appareils suivants peuvent être fabriqués indépendamment :

1. Dispositifs pour le chauffage dans une chaudière de chauffage.
2. Mini-fours pour la fonte des métaux.
3. Dalles pour la cuisson des aliments.

Une cuisinière à induction de vos propres mains doit être fabriquée conformément à toutes les règles et réglementations relatives au fonctionnement de ces appareils. Si un rayonnement électromagnétique dangereux pour l'homme est émis à l'extérieur du corps dans des directions latérales, il est alors strictement interdit d'utiliser un tel appareil.

De plus, une grande difficulté dans la conception d'un poêle est le choix du matériau pour la base de la table de cuisson, qui doit répondre aux exigences suivantes :

1. Idéalement conduire le rayonnement électromagnétique.
2. Non conducteur.
3. Résiste à une charge à haute température.

Dans les plaques à induction domestiques, des céramiques coûteuses sont utilisées; lors de la fabrication d'une plaque à induction à la maison, il est assez difficile de trouver une alternative valable à un tel matériau. Par conséquent, pour commencer, vous devez concevoir quelque chose de plus simple, par exemple un four à induction pour le durcissement des métaux.

Instructions de fabrication

Plans

Pour fabriquer un four, vous aurez besoin des matériaux et outils suivants :

• souder;
• planche de textolite.
• mini perceuse.
• radioéléments.
• pâte thermique.
• réactifs chimiques pour graver le panneau.

Matériaux supplémentaires et leurs caractéristiques :

1. Pour faire une bobine, qui émettra le champ magnétique alternatif nécessaire au chauffage, il faut préparer un morceau de tube de cuivre d'un diamètre de 8 mm et d'une longueur de 800 mm.
2. Transistors de puissance puissants sont la partie la plus chère d'une machine à induction maison. Pour installer le circuit générateur de fréquence, vous devez préparer 2 de ces éléments. À ces fins, les transistors des marques suivantes conviennent : IRFP-150 ; IRFP-260 ; IRFP-460. Dans la fabrication du circuit, 2 identiques des transistors à effet de champ énumérés sont utilisés.
3. Pour la fabrication d'un circuit oscillant vous aurez besoin de condensateurs en céramique d'une capacité de 0,1 mF et d'une tension de fonctionnement de 1600 V. Pour qu'un courant alternatif de haute puissance se forme dans la bobine, 7 condensateurs de ce type sont nécessaires.
4. Lors de l'utilisation d'un tel appareil à induction, les transistors à effet de champ deviendront très chauds et si des radiateurs en alliage d'aluminium ne leur sont pas connectés, ces éléments tomberont en panne après quelques secondes de fonctionnement à puissance maximale. Les transistors doivent être placés sur les dissipateurs thermiques à travers une fine couche de pâte thermique, sinon l'efficacité d'un tel refroidissement sera minime.
5. Diodes qui sont utilisés dans un appareil de chauffage à induction doivent être ultra-rapides. Le plus approprié pour ce circuit, les diodes : MUR-460 ; UF-4007 ; ELLE - 307.
6. Résistances utilisées dans le circuit 3 : 10 kOhm avec une puissance de 0,25 W - 2 pcs. et 440 ohms avec une puissance de 2 watts. Diodes Zener : 2 pièces. avec une tension de fonctionnement de 15 V. La puissance des diodes Zener doit être d'au moins 2 W. La self de raccordement aux bornes de puissance de la bobine est utilisée avec l'induction.
7. Pour alimenter l'ensemble de l'appareil, vous aurez besoin d'un bloc d'alimentation d'une capacité allant jusqu'à 500 watts. et tension 12 - 40 V. Vous pouvez alimenter cet appareil à partir de batterie de voiture, mais obtenir les lectures de puissance les plus élevées à cette tension ne fonctionnera pas.

Le processus de fabrication d'un générateur électronique et d'une bobine elle-même prend un peu de temps et s'effectue dans l'ordre suivant :

1. À partir de tuyau de cuivre on fait une spirale d'un diamètre de 4 cm. Pour faire une spirale, un tube de cuivre doit être vissé sur une tige à surface plane d'un diamètre de 4 cm. La spirale doit avoir 7 tours, qui ne doivent pas se toucher. Des bagues de montage sont soudées aux 2 extrémités du tube pour le raccordement aux radiateurs du transistor.
2. La carte de circuit imprimé est fabriquée selon le schéma. S'il est possible de fournir des condensateurs en polypropylène, du fait que ces éléments ont des pertes minimales et un fonctionnement stable à de grandes amplitudes de fluctuations de tension, l'appareil fonctionnera beaucoup plus stable. Les condensateurs du circuit sont installés en parallèle, formant un circuit oscillant avec la bobine de cuivre.
3. Chauffage en métal se produit à l'intérieur de la bobine après que le circuit est connecté à une alimentation ou à une batterie. Lors du chauffage du métal, il est nécessaire de s'assurer qu'il n'y a pas de court-circuit des enroulements du ressort. Si le métal chauffé touche 2 tours de la bobine en même temps, les transistors échouent instantanément.

Nuances

1. Lors de la réalisation d'expériences sur le chauffage et la trempe des métaux, à l'intérieur de la bobine d'induction, la température peut être importante et est de 100 degrés Celsius. Cet effet de chauffage peut être utilisé pour chauffer de l'eau pour besoins du ménage ou pour le chauffage domestique.
2. Circuit de chauffage discuté ci-dessus (Figure 3), à charge maximale est capable de fournir un rayonnement d'énergie magnétique à l'intérieur de la bobine égal à 500 W. Cette puissance n'est pas suffisante pour chauffer un grand volume d'eau, et la construction d'une bobine d'induction de forte puissance nécessitera la fabrication d'un circuit dans lequel il sera nécessaire d'utiliser des radioéléments très coûteux.
3. Une solution économique pour l'organisation du chauffage par induction de liquide, est l'utilisation de plusieurs appareils décrits ci-dessus, disposés en série. Dans le même temps, les spirales doivent être sur la même ligne et ne pas avoir de conducteur métallique commun.
4. Commeun tuyau en acier inoxydable d'un diamètre de 20 mm est utilisé. Plusieurs bobines d'induction sont "enfilées" sur le tuyau, de sorte que l'échangeur de chaleur se trouve au milieu de la bobine et n'entre pas en contact avec ses bobines. Avec l'inclusion simultanée de 4 de ces appareils, la puissance de chauffage sera d'environ 2 kW, ce qui est déjà suffisant pour le chauffage instantané du liquide avec une petite circulation d'eau, jusqu'à des valeurs qui permettent l'utilisation de cette conception dans l'alimentation eau chaude une petite maison.
5. Si vous connectez un tel élément chauffant à un réservoir bien isolé, qui sera situé au-dessus du réchauffeur, le résultat sera un système de chaudière dans lequel le liquide sera chauffé à l'intérieur tuyau en acier inoxydable, de l'eau chauffée montera et un liquide plus froid prendra sa place.
6. Si la superficie de la maison est importante, alors le nombre de bobines d'induction peut être augmenté à 10 pièces.
7. La puissance d'une telle chaudière peut être facilement ajustée. en éteignant ou en allumant les spirales. Plus il y a de sections allumées simultanément, plus la puissance de l'appareil de chauffage fonctionnant de cette manière sera élevée.
8. Pour alimenter un tel module, vous aurez besoin bloc puissant nutrition. Si une machine à souder à onduleur est disponible courant continu, alors il est possible d'en faire un convertisseur de tension de la puissance requise.
9. En raison du fait que le système fonctionne sur un courant électrique constant, qui ne dépasse pas 40 V, le fonctionnement d'un tel appareil est relativement sûr, l'essentiel est de prévoir un bloc fusible dans le circuit d'alimentation du générateur, qui, en cas de court-circuit, mettra le système hors tension, excluant ainsi la possibilité d'un incendie.
10. Ainsi, vous pouvez organiser le chauffage "gratuit" de la maison., sous réserve de l'installation de batteries rechargeables pour l'alimentation d'appareils à induction, dont la charge s'effectuera à l'aide de l'énergie du soleil et du vent.
11. Les batteries doivent être combinées en sections de 2, connectées en série. En conséquence, la tension d'alimentation avec une telle connexion sera d'au moins 24 V., ce qui assurera le fonctionnement de la chaudière à haute puissance. De plus, une connexion en série réduira le courant dans le circuit et augmentera la durée de vie de la batterie.

1. Exploitation appareils faits maison chauffage par induction, ne permet pas toujours d'exclure la propagation de rayonnement électromagnétique nocif pour l'homme, la chaudière à induction doit donc être installée dans locaux non résidentiels et blindé avec de l'acier galvanisé.
2. Obligatoire lorsque vous travaillez avec de l'électricité les règles de sécurité doivent être respectées et, en particulier, cela s'applique aux réseaux AC avec une tension de 220 V.
3. A titre d'expérimentation peut être fait plaque pour la cuisson des aliments selon le schéma indiqué dans l'article, mais il n'est pas recommandé de faire fonctionner cet appareil en permanence en raison d'imperfections self made protégeant cet appareil, à cause de cela, le corps humain peut être exposé à des rayonnements électromagnétiques nocifs, qui peuvent nuire à la santé.

Les fours à induction sont utilisés pour la fusion des métaux et diffèrent en ce qu'ils sont chauffés au moyen d'un courant électrique. L'excitation du courant se produit dans l'inducteur, ou plutôt dans le champ non alternatif.

Dans de telles constructions, l'énergie est convertie plusieurs fois (dans cette séquence) :

• en électromagnétique;
• électrique;
• thermique.

De tels fours permettent d'utiliser la chaleur avec une efficacité maximale, ce qui n'est pas surprenant, car ils sont les plus avancés de tous les modèles existants fonctionnant à l'électricité.

Noter! Les structures d'induction sont de deux types - avec ou sans noyau. Dans le premier cas, le métal est placé dans une rainure tubulaire, qui se situe autour de l'inducteur. Le noyau est situé dans l'inducteur lui-même. La deuxième option s'appelle creuset, car le métal avec le creuset se trouve déjà à l'intérieur de l'indicateur. Bien entendu, il ne peut être question d'aucun noyau dans ce cas.

L'article d'aujourd'hui se concentrera sur la façon de faireFour à induction bricolage.

Parmi de nombreux avantages il convient de souligner les points suivants :

• propreté et sécurité écologiques;
• homogénéité accrue de la masse fondue due au mouvement actif du métal;
• réponse rapide - le four peut être utilisé presque immédiatement après la mise en marche;
• zone et direction focalisée de l'énergie;
• taux de fusion élevé;
• pas de déchets de substances d'alliage ;
• la possibilité d'ajuster la température;
• nombreuses possibilités techniques.

Mais il y a aussi des inconvénients.

1. Le laitier est chauffé par le métal, de sorte qu'il a une basse température.
2. Si le laitier est froid, il est alors très difficile d'éliminer le phosphore et le soufre du métal.
3. Le champ magnétique est dissipé entre la bobine et le métal en fusion, une réduction de l'épaisseur du revêtement sera donc nécessaire. Cela conduira bientôt au fait que la doublure elle-même échouera.

Vidéo - Four à induction

Application industrielle

Les deux modèles sont utilisés dans la fusion du fer, de l'aluminium, de l'acier, du magnésium, du cuivre et des métaux précieux. Le volume utile de telles structures peut atteindre plusieurs kilogrammes et plusieurs centaines de tonnes.

Les fours industriels sont divisés en plusieurs types.

1. Les conceptions à moyenne fréquence sont couramment utilisées en génie mécanique et en métallurgie. Avec leur aide, l'acier est fondu et lors de l'utilisation de creusets en graphite et de métaux non ferreux.
2. Les constructions à fréquence industrielle sont utilisées dans la fonte du fer.
3. Les structures de résistance sont destinées à la fusion de l'aluminium, des alliages d'aluminium, du zinc.

Noter! C'est la technologie à induction qui a constitué la base des appareils les plus populaires - les fours à micro-ondes.

Usage domestique

Pour des raisons évidentes, les fours de fusion à induction ne sont pas couramment utilisés à la maison. Mais la technologie décrite dans l'article se retrouve dans presque tous les maisons modernes et appartements. Ce sont les fours à micro-ondes mentionnés ci-dessus, les cuisinières à induction et les fours électriques.

Considérez les dalles, par exemple. Ils chauffent la batterie de cuisine au moyen de courants de Foucault à induction, de sorte que le chauffage se produit presque instantanément. Il est caractéristique qu'il soit impossible d'allumer une plaque chauffante sans plats dessus.

L'efficacité des cuisinières à induction atteint 90 %. À titre de comparaison: pour les cuisinières électriques, il est d'environ 55 à 65 % et pour le gaz, pas plus de 30 à 50 %. Mais en toute justice, il convient de noter que pour le fonctionnement des poêles décrits, des plats spéciaux sont nécessaires.

Four à induction fait maison

Il n'y a pas si longtemps, les radioamateurs nationaux ont clairement démontré qu'un four à induction peut être fabriqué par vous-même. Aujourd'hui, il y a beaucoup différents schémas et les technologies de fabrication, nous n'avons cité que les plus populaires d'entre elles, c'est-à-dire les plus efficaces et les plus faciles à mettre en œuvre.

Four à induction générateur haute fréquence

Ci-dessous se trouve le circuit électrique pour la fabrication d'un appareil artisanal à partir d'un générateur haute fréquence (27,22 mégahertz).

En plus du générateur, l'assemblage nécessitera quatre ampoules haute puissance et une ampoule robuste pour l'indicateur prêt à fonctionner.

Noter! La principale différence entre un four fabriqué selon ce schéma est la poignée du condenseur - dans ce cas, elle est située à l'extérieur.

De plus, le métal de la bobine (inductance) fondra dans l'appareil de la plus petite puissance.

Lors de la fabrication, il est nécessaire de se rappeler certains les points importants influençant le taux de règne du métal. Cette:

• Puissance;
• la fréquence;
• pertes de Foucault;
• intensité de transfert de chaleur;
• perte d'hystérésis.

L'appareil sera alimenté par un secteur standard de 220 V, mais avec un redresseur pré-installé. Si le four est destiné à chauffer une pièce, il est recommandé d'utiliser une spirale en nichrome et, s'il est destiné à la fusion, des brosses en graphite. Faisons connaissance avec chacun des modèles plus en détail.

Vidéo - Construction à partir d'un onduleur de soudage

L'essence de la conception est la suivante: une paire de brosses en graphite est installée et du granit en poudre est versé entre elles, après quoi la connexion au transformateur abaisseur est effectuée. Il est caractéristique que lors de la fusion, vous ne pouvez pas avoir peur d'un choc électrique, car il n'est pas nécessaire d'utiliser 220 V.

Technologie d'assemblage

Étape 1. La base est assemblée - une boîte de briques en argile réfractaire mesurant 10x10x18 cm, posée sur un carreau réfractaire.

Étape 2. La boîte est finie avec un panneau d'amiante. Après mouillage à l'eau, la matière se ramollit, ce qui permet de lui donner n'importe quelle forme. Si vous le souhaitez, la structure peut être enveloppée de fil d'acier.

Noter! Les dimensions du boîtier peuvent varier en fonction de la puissance du transformateur.

Étape 3. La meilleure option pour un four graphite - un transformateur de Machine de soudage avec une puissance de 0,63 kW. Si le transformateur est conçu pour 380V, il peut être rembobiné, bien que de nombreux électriciens expérimentés prétendent que vous pouvez le laisser tel quel

Étape 4. Le transformateur est enveloppé d'aluminium fin - la structure ne deviendra donc pas très chaude pendant le fonctionnement.

Étape 5. Des brosses en graphite sont installées, un substrat d'argile est installé au fond de la boîte - afin que le métal en fusion ne se propage pas.

Le principal avantage de ce four est Chauffer qui convient même à la fusion du platine ou du palladium. Mais parmi les inconvénients, il y a le chauffage rapide du transformateur, un petit volume (pas plus de 10 g peuvent être fondus à la fois). Pour cette raison, une conception différente sera nécessaire pour fondre de grands volumes.

Ainsi, pour fondre de gros volumes de métal, un four à fil nichrome sera nécessaire. Le principe de fonctionnement de la structure est assez simple : électricité alimente la spirale en nichrome, qui chauffe et fait fondre le métal. Il y a une masse sur le web différentes formules pour calculer la longueur du fil, mais ils sont tous, en principe, les mêmes.

Étape 1. Pour la spirale, on utilise du nichrome ø0,3 mm avec une longueur d'environ 11 m.

Étape 2. Le fil doit être enroulé. Cela nécessite une ligne droite tube en cuivreø5 mm - la spirale est enroulée dessus.

Étape 3. Un petit tube en céramique de 1,6 cm et de 15 cm de long est utilisé comme creuset.Une extrémité du tube est bouchée avec un fil d'amiante - afin que le métal en fusion ne s'écoule pas.

Étape 4. Après avoir vérifié la fonctionnalité et la spirale est posée autour du tuyau. Dans ce cas, le même fil d'amiante est placé entre les spires - il évitera les courts-circuits et limitera l'accès à l'oxygène.

Étape 5. La bobine finie est placée dans une douille de lampe haute puissance. Ces cartouches sont généralement en céramique et sont dimensionnées de manière appropriée.

Les avantages de cette conception :

• productivité élevée (jusqu'à 30 g en une seule fois);
• chauffage rapide (environ cinq minutes) et refroidissement long;
• facilité d'utilisation - il est pratique de verser du métal dans des moules;
• remplacement rapide de la bobine en cas de grillage.

Mais, bien sûr, il y a aussi des inconvénients :

• le nichrome brûle, surtout si la spirale est mal isolée;
• insécurité - l'appareil est connecté à une alimentation 220 V.

Noter! Vous ne pouvez pas ajouter de métal dans le poêle si la portion précédente y a déjà été fondue. Sinon, tout le matériel volera dans la pièce, de plus, cela peut blesser les yeux.

Comme conclusion

Comme vous pouvez le voir, un four à induction peut toujours être fabriqué par vous-même. Mais pour être franc, la conception décrite (comme tout sur Internet) n'est pas vraiment un four, mais un onduleur de laboratoire Kukhtetsky. Il est tout simplement impossible d'assembler une structure d'induction à part entière à la maison.