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Diagrama del circuito de alimentación del calentador de la taza. Calentador de inducción sencillo. Principio de funcionamiento de la instalación HDTV.

Recientemente surgió la necesidad de crear una pequeña calentador de inducción con tus propias manos. Navegando por Internet encontré varios esquemas de calentadores de inducción. Muchos esquemas no resultaron satisfactorios debido al cableado bastante complejo, algunos no funcionaron, pero también había opciones que funcionaban.

Hace unos días llegué a la conclusión de que se puede fabricar un calentador de inducción a partir de un transformador electrónico a un coste mínimo.

El principio del calentamiento por inducción es el efecto de las corrientes de Foucault sobre el metal. Un calentador de este tipo se utiliza activamente en una variedad de campos de la ciencia y la tecnología. En teoría, las corrientes de Foucault son indiferentes a los tipos y propiedades de los metales, por lo que un inductor puede calentar o fundir absolutamente cualquier metal.

transformador electrónico - bloqueo de pulso fuente de alimentación, sobre la base de la cual se construye nuestro calentador. Se trata de un inversor de medio puente simple construido sobre dos potentes transistores bipolares de la serie MJE13007, que se sobrecalientan terriblemente durante el funcionamiento, por lo que necesitan un muy buen disipador de calor.

Primero, debe quitar el transformador principal del transformador electrónico. Realizaremos una especie de inductor a base de una copa de ferrita. Para hacer esto, tome una copa de 2000 NM (el tamaño de la copa no es particularmente importante, pero preferiblemente más grande). Enrollamos 100 vueltas de alambre de 0,5 mm en el marco, retiramos la capa de barniz de los extremos de los alambres y los estañamos. Luego soldamos los extremos de los cables en lugar de los estándar. transformador de pulso- ¡Todo está listo!

El resultado es un calentador de inducción casero bastante potente (eficiencia no superior al 65%), a partir del cual se puede montar incluso una pequeña estufa de inducción. Si toma un trozo de metal y lo acerca al centro de la bobina, después de unos segundos el metal se calentará. Con un calentador de este tipo se pueden fundir cables con un diámetro de 1,5 mm. Lo logré en solo 20 segundos, pero al mismo tiempo los transistores ET de alto voltaje se calentaron tanto que se podían freír huevos sobre ellos.

Durante el funcionamiento, puede ser necesario un enfriamiento adicional de los disipadores de calor, ya que la experiencia ha demostrado que el disipador de calor simplemente no tiene tiempo para eliminar el calor de los transistores.

El funcionamiento básico de un inversor de este tipo es bastante sencillo. El circuito del calentador de inducción en sí es conveniente porque no requiere ninguna configuración.(en circuitos más complejos, a menudo es necesario ajustar el circuito a la frecuencia de resonancia, calcular con precisión el número de vueltas y el diámetro del cable del circuito, así como contar el condensador del circuito, pero aquí todo esto no está presente y el circuito funciona inmediatamente).

La tensión de red (220 voltios) se rectifica primero mediante un rectificador de diodos y luego se suministra al circuito. La frecuencia la establece un dinistor DB3 (diac). El circuito en sí no tiene ninguna protección, sólo una resistencia limitadora en la entrada de alimentación, que supuestamente debería funcionar como fusible de red, pero al menor problema los transistores son los primeros en salir volando. La confiabilidad del circuito del calentador de inducción se puede aumentar reemplazando los diodos en el rectificador por otros más potentes, agregando filtro de red a la entrada del circuito y reemplazando los transistores de potencia por otros más potentes, digamos, MJE13009.

En general, no recomiendo encender un calentador de este tipo durante por mucho tiempo, si no hay refrigeración activa, de lo contrario se verá obligado a cambiar los transistores cada 5 minutos.

Contenido

Hoy en día, la electricidad no es barata para los consumidores, pero quienes trabajan con ese recurso dispositivos de calefacción gozan de cierta popularidad entre la población. Son de gran interés los dispositivos que funcionan según el principio de inducción electromagnética. El artículo describe cómo funciona dicho dispositivo, dónde se utiliza y cómo hacer un calentador de inducción con sus propias manos. Pero primero, un poco de historia.

Calentador de inducción de vórtice

A principios del siglo XIX, el científico inglés Faraday realizó experimentos con el objetivo de convertir el magnetismo en electricidad. Pudo obtener un flujo de energía en el devanado primario, que consiste en un cable enrollado sobre un núcleo de hierro. Así se descubrió la inducción electromagnética. Esto sucedió en 1831.

La primera fundición que utilizó un potente calentador de agua que funcionaba por inducción se inauguró en Inglaterra en los años treinta del siglo pasado. En los años ochenta del siglo pasado, el principio de inducción se utilizó más activamente. Los expertos han desarrollado calentadores de vórtice. Calentaron pisos de fábrica y varios naves industriales. Después de un tiempo, comenzaron a producir electrodomésticos.

Principio de funcionamiento del inductor.

Los calentadores de vórtice se utilizan comúnmente para calentar calderas. Tienen una gran demanda entre la población por su potencia y diseño sencillo. Su funcionamiento se basa en la transferencia de energía del campo magnético al refrigerante. El agua suministrada al dispositivo se calienta mediante el suministro de energía. Luego se introduce en el sistema de calefacción. Para crear presión, se utiliza una bomba. El agua circula y protege los elementos del sobrecalentamiento. El refrigerante vibra, lo que evita la aparición de incrustaciones en las paredes del equipo.

Si examina el interior de un calentador de inducción, encontrará un cuerpo, aislamiento y núcleo de metal. La principal diferencia entre un calentador de este tipo y uno industrial es el devanado con conductores de cobre. Este último se encuentra entre dos tubos de acero soldados.

Principio de inducción electromagnética.

Un calentador de inducción casero es liviano, tiene buena eficiencia y dimensiones compactas. Como núcleo se utiliza una tubería con un devanado. El segundo tubo es necesario para calentar. La corriente generada por el campo magnético calienta el agua. Los dispositivos caseros y algunos calentadores modernos funcionan según este principio.

Dispositivo de calefacción

El dispositivo consta de los siguientes elementos.:

Tubo plastico.
Malla de acero inoxidable.
Alambre de acero.
Alambre de cobre.
Inversor de soldadura.

Una de las principales ventajas de este dispositivo es diseño simple. El diagrama de circuito de un calentador de inducción es algo como esto. La carcasa redonda contiene una bobina: un inductor. Dentro de este último hay un segmento tubo de acero con 2 tubos en los extremos. Son necesarios para conectar el dispositivo al sistema de calefacción. Una vez conectado, el agua fluirá a través de la tubería. La tubería se calentará. El refrigerante se calienta por el contacto con él.

Diagrama de diseño del calentador de inducción.

Para otros tipos de dispositivos, la bobina está unida a red eléctrica Sin embargo, hay otro diagrama de conexión. Se distingue por un convertidor que aumenta la frecuencia de oscilación de la corriente suministrada a la bobina. Este convertidor se llama inversor y consta de 3 módulos:

Rectificador.
Inversor con 2 transistores.
Circuito de control de transistores.

Los procesos que ocurren en el dispositivo son similares al funcionamiento de un transformador. La diferencia está en el devanado secundario, que está en cortocircuito y ubicado dentro del primario. Otra diferencia es que en el caso de un transformador, la calefacción - efecto secundario, intentan evitarlo.

Dato interesante: el mantenimiento de una estufa de inducción costará mucho menos que si se utiliza una caldera o caldera de gas. El dispositivo consta de un mínimo de piezas que prácticamente no fallan. No hay nada que pueda romperse en el calentador. El agua se calienta mediante un tubo normal que, a diferencia del mismo elemento calefactor, no puede quemarse ni deteriorarse.

Ámbito de aplicación

Hoy en día, la aplicación del calentamiento por inducción se utiliza con mucha frecuencia. Aplicaciones principales:

fundición de metales, producción de nuevas aleaciones;
producción de alambre metálico;
fabricación de joyas;
producción de calderas de calefacción;
tratamiento térmico de piezas de repuesto para vehículos;
industria médica (desinfección de instrumentos, equipos médicos);
ingeniería mecánica, calefacción para servicios de automóviles;
hornos industriales.

Desventajas y ventajas

Consideremos características positivas y ventajas de los equipos de inducción:

La calefacción se realiza en cualquier ambiente.
Posibilidad de producir aleaciones ultrapuras.
Calentamiento y fusión rápidos de cualquier material que conduzca corriente.
Los elementos del dispositivo están montados externamente, no hay inserciones. Esto asegura que no haya fugas.
El calentador de agua por inducción no contamina el medio ambiente.
Conveniente cuando es necesario calentar una determinada zona de la superficie.
El área de contacto del refrigerante con la superficie del calentador es muchas veces mayor que en los dispositivos con calentadores eléctricos tubulares. Debido a esto, el ambiente se calienta muy rápidamente.
Dimensiones compactas del dispositivo.
El equipo se configura fácilmente al modo de funcionamiento deseado y se ajusta fácilmente.
Es posible fabricar un dispositivo de cualquier forma (incluso de forma independiente). Esto evita el calentamiento local y promueve una distribución uniforme del calor.

Calentador de inducción sencillo

Calentador de flujo Este tipo prácticamente no tiene desventajas en comparación con los dispositivos que funcionan según otros principios. La única dificultad operativa es que es necesario hacer coincidir el inductor con la pieza de trabajo. De lo contrario, la calefacción será insuficiente y de baja potencia.

proceso de bricolaje

Las siguientes herramientas serán útiles para el trabajo:

inversor de soldadura;
soldadura generando corriente a partir de 15 amperios.

También necesitará alambre de cobre, que se enrolla alrededor del cuerpo central. El dispositivo actuará como un inductor. Los contactos de los cables están conectados a los terminales del inversor para que no se formen torsiones. La pieza de material necesaria para montar el núcleo debe tener la longitud requerida. En promedio, el número de vueltas es 50 y el diámetro del cable es de 3 milímetros.

Alambre de cobre de diferentes diámetros para enrollar.

Ahora pasemos al núcleo. Su función será una tubería de polímero hecha de polietileno. Este tipo de plástico puede soportar temperaturas bastante elevadas. El diámetro del núcleo es de 50 milímetros y el espesor de la pared es de al menos 3 mm. Esta pieza se utiliza como calibre sobre el cual se enrolla el alambre de cobre, formando un inductor. Casi cualquiera puede montar un calentador de agua por inducción sencillo.

En el video verá una forma de organizar de forma independiente el calentamiento por inducción de agua para calentar:

Primera opción

El alambre se corta en secciones de 50 mm y se llena con él un tubo de plástico. Para evitar que se derrame fuera de la tubería, debes sellar los extremos con una malla de alambre. Los adaptadores de tubería se colocan en los extremos, en el lugar donde está conectado el calentador.

En el cuerpo de este último se enrolla un devanado con alambre de cobre. Para ello, necesitará aproximadamente 17 metros de cable: debe hacer 90 vueltas, el diámetro del tubo es de 60 milímetros. 3,14×60×90=17m.

¡Es importante saberlo! Al verificar el funcionamiento del dispositivo, debe asegurarse cuidadosamente de que contenga agua (refrigerante). De lo contrario, el cuerpo del dispositivo se derretirá rápidamente.

La tubería choca contra la tubería. El calentador está conectado al inversor. Ya solo queda llenar el dispositivo con agua y encenderlo. ¡Todo está listo!

Segunda opción

Esta opción es mucho más sencilla. Se selecciona una sección recta del tamaño de un metro en la parte vertical de la tubería. Debe limpiarse a fondo de pintura con papel de lija. A continuación, esta sección de la tubería se cubre con tres capas de tela eléctrica. Una bobina de inducción está enrollada con alambre de cobre. Todo el sistema de conexión está bien aislado. Ahora puede conectar el inversor de soldadura y el proceso de montaje estará completamente completado.

Bobina de inducción envuelta con alambre de cobre.

Antes de comenzar a fabricar un calentador de agua con sus propias manos, es recomendable familiarizarse con las características de los productos de fábrica y estudiar sus dibujos. Esto le ayudará a comprender los datos de origen. equipo casero y evitar posibles errores.

Tercera opción

Para hacer el calentador más de una manera complicada, necesitas usar soldadura. Para su funcionamiento, aún necesitará un transformador trifásico. Es necesario soldar dos tubos entre sí, que actuarán como calentador y núcleo. Se atornilla un devanado al cuerpo del inductor. Esto aumenta el rendimiento del dispositivo, que tiene dimensiones compactas, lo cual resulta muy conveniente a la hora de usarlo en casa.

Bobinado en el cuerpo del inductor.

Para el suministro y drenaje de agua, se sueldan 2 tubos al cuerpo de la unidad de inducción. Para no perder calor y evitar posibles fugas de corriente, es necesario realizar aislamiento. Eliminará los problemas descritos anteriormente y eliminará por completo el ruido durante el funcionamiento de la caldera.

Se deben observar las precauciones de seguridad en todo momento. Especialmente cuando hacen algo por su cuenta. Aquí los calentadores se utilizan para sistemas con circulación forzada. La energía térmica se genera muy rápidamente y puede producirse un sobrecalentamiento del refrigerante.

No te olvides de la válvula de seguridad. Está unido al calentador. Si la bomba circular deja de funcionar, el refrigerante se sobrecalentará por completo. Si la válvula no se instala con antelación, el sistema se romperá. Este último, por precaución, debería estar equipado con un termostato. Si el calentador está encerrado en una carcasa metálica, debe conectarse a tierra.

Calentador en caja de metal.

Cómo estás diseño casero Si no hay un blindaje normal, entonces el inductor se instala al menos a 80 centímetros de las superficies horizontales. La distancia a la pared es de 30 centímetros.

Consejo: el poder de los calentadores caseros puede contribuir a la propagación de la radiación electromagnética. ¡Se recomienda proteger el dispositivo con acero galvanizado y no instalarlo en una zona residencial! Hay un campo alterno electromagnético dentro y fuera de la bobina. Calentará todas las superficies metálicas ubicadas cerca.

Entonces, sin gastos financieros globales, no es difícil hacer este sencillo dispositivo con tus propias manos. El diagrama de montaje es sencillo y casi cualquier persona puede realizar el trabajo de montar el calentador con sus propias manos. Aquí no se requieren conocimientos técnicos especializados. Puede completar el trabajo en solo unas pocas horas.

La popularidad del uso de dispositivos de calefacción que funcionan con electricidad en la calefacción se debe a su facilidad de uso. Los aparatos eléctricos son más seguros que los de gas y ambientalmente más limpios que los sistemas de combustible sólido. Su desventaja es el alto costo de los recursos consumidos. El problema se solucionará instalando un calentador de inducción de vórtice. El dispositivo presenta un alto rendimiento con un consumo mínimo de energía. Cualquiera que se sienta cómodo con un soldador puede fabricar un calentador de inducción.

El calentador de inducción Vortex es dispositivo electromagnético para calentar un dispositivo de intercambio de calor en forma de tubo

Principio de funcionamiento del equipo VIN 7, 10, 30, 40.

Un inductor es un dispositivo electromagnético que utiliza corrientes parásitas excitadas por un campo magnético alterno para calentar materiales conductores. El dispositivo parece un devanado formado por varias vueltas de cobre. Calentamiento por inducción ocurre según el siguiente esquema. El generador induce corrientes de varias frecuencias en el dispositivo, como resultado de lo cual se forma un campo magnético en el interior, dentro del cual se encuentra el objeto calentado. El campo magnético induce corrientes parásitas en el cuerpo, convirtiendo la energía eléctrica en energía térmica. Como resultado de la acción de la energía térmica, el cuerpo se calienta.

Un horno de inducción es uno de los primeros dispositivos en los que se aplica el tipo de energía descrito. Principio de funcionamiento horno de inducción Idéntico al calentamiento por inducción. El dispositivo se utiliza para procesar metales (soldadura, fundición, forja, etc.) Incluso un horno de inducción casero puede fundir materiales sólidos. Desde hace algunas décadas, la energía del campo electromagnético se utiliza para calentar espacios (en sistemas de calefacción de aire y agua). Los generadores de calor industriales de vórtice son capaces de proporcionar calor a instalaciones con un volumen de hasta 10.000 metros cúbicos.

Ventajas y desventajas de los calentadores de inducción de vórtice.

Calentamiento rápido de materiales conductores.
La seguridad ambiental. El dispositivo se utiliza en espacios reducidos sin equipo de ventilación.
Las dimensiones del inductor no tienen estándares obligatorios.
Automatización simple, control conveniente de los ciclos de calefacción y refrigeración.

¡Importante! El calentador de inducción debe fabricarse en estricta coordinación con el cuerpo calentado. De lo contrario, se necesitará una cantidad excesiva de energía para calentar.

Generador de inducción en un sistema de calefacción.

Para calefacción autónoma en una casa privada necesitará un transformador que consta de dos devanados en cortocircuito. Dentro del dispositivo surgen corrientes parásitas y el campo electromagnético se dirige al devanado secundario. El circuito secundario actúa como base y calentador para la sustancia circulante. Como fluido calefactor se utiliza una sustancia conductora (aceite, agua, anticongelante).

El vórtice se instala en un lugar conveniente. Al igual que con los radiadores de calefacción tradicionales, se conectan dos tubos al calentador inductor. Uno sirve para suministrar agua a la caldera, el otro asegura que el refrigerante salga a la tubería y se distribuya a las baterías. La sustancia ingresa a la tubería de forma natural. Como resultado de diferentes densidades de frío y agua caliente Se forma presión hidrostática, lo que provoca una circulación.

¡Consejo! A pesar de la creación de circulación natural durante el proceso de calentamiento por inducción, los expertos recomiendan la instalación obligatoria de una bomba de circulación.

En calefacción como calentador de aire. Hacer un generador de calor de vórtice con sus propias manos en casa es más difícil que hacer una caldera electromagnética. Además, un calentador de aire inversor está justificado en los casos en que se necesita calefacción móvil. amplio local. Cinco ventajas de la generación de calor por inducción en una vivienda privada:

Ahorro de recursos energéticos
Funcionamiento silencioso
Sin sustancias nocivas
La vibración operativa del dispositivo evita la acumulación de sedimentos en las paredes de la tubería.
Larga vida útil

No es difícil crear un inductor primitivo con tus propias manos en casa. Esto no requiere un gran conjunto de herramientas y equipos. El circuito del calentador de inducción es simple.

Cómo hacer un calentador de inducción con sus propias manos según el esquema: el costo de los materiales no es alto

Para fabricar un calentador de inducción, necesitará un transformador de CA (preferiblemente con regulación de voltaje). Calentador de inducción hecho de inversor de soldadura es gran solución pregunta. La fabricación del dispositivo requerirá el uso de herramientas disponibles, tales como:

Un trozo de tubo de plástico de paredes gruesas (45-50 mm)
Alambre de acero, diámetro 6-8 mm
Rejilla metálica
Alambre de cobre (1,5 – 2 mm)
Conectores de calentador a línea

Un borde de la pieza de plástico está herméticamente sellado con una malla metálica. El cilindro se llena con partículas de alambre de acero, que se corta previamente en trozos de 4 a 5 cm de largo. Tubo plástico Se llena completamente con alambre, después de lo cual se cubre la parte superior con una malla. Cualquier metal servirá para llenar el cilindro. El elemento fabricado será el cuerpo del inductor.

El dispositivo fabricado se instala en el sistema de calefacción mediante adaptadores para que el refrigerante pase dentro del serpentín. El equipo de soldadura está conectado al inductor. Para ahorrar dinero, puedes crear. Es importante garantizar un sellado confiable de las conexiones a la tubería y el aislamiento de los terminales del dispositivo. El exterior del inductor está cubierto con una pantalla termoaislante. La calefacción está lista para su uso.

¡Atención! El dispositivo sólo se puede utilizar si hay agua en el sistema de calefacción. De lo contrario, la base de plástico se derretirá.

Para crear un generador de calor con sus propias manos, además de un transformador, necesitará un motor eléctrico.

VER EL VÍDEO

Medidas de seguridad

Las secciones abiertas de los conductores de corriente deben estar aisladas.
Los dispositivos de calentamiento por inducción se colocan a una distancia de 80 cm del techo o suelo, a 30 cm de paredes y muebles.
El funcionamiento seguro del dispositivo se garantizará instalando un manómetro, panel Control automático y liberación de aire.

¡Y más importante! Ya sea un horno de inducción de un inversor de soldadura o una caldera electromagnética, la responsabilidad de posibles consecuencias recae en el fabricante dispositivo casero.

¡Cualquiera puede montar calentadores de inducción de vórtice si tiene en cuenta todos los matices!

Los dispositivos que calientan con electricidad en lugar de gas son seguros y convenientes. Estos calentadores no producen hollín ni olor no placentero, pero consume un gran número de electricidad. Una excelente solución es montar un calentador de inducción con sus propias manos. Esto ahorra dinero y contribuye al presupuesto familiar. Existen muchos esquemas simples según los cuales usted mismo puede ensamblar un inductor.

Para que sea más fácil comprender los circuitos y montar correctamente la estructura, sería útil profundizar en la historia de la electricidad. Métodos de calentamiento estructuras metalicas Las bobinas de corriente electromagnética se utilizan ampliamente en producción industrial electrodomésticos: calderas, calentadores y estufas. Resulta que puedes hacer un calentador de inducción duradero y funcional con tus propias manos.

Cómo funcionan los dispositivos

El famoso científico británico del siglo XIX, Faraday, pasó 9 años investigando cómo convertir ondas magnéticas en electricidad. En 1931 finalmente se hizo un descubrimiento llamado inducción electromagnética. El devanado de alambre de la bobina, en cuyo centro se encuentra un núcleo de metal magnético, crea un campo magnético bajo la fuerza de la corriente alterna. Bajo la influencia de los flujos de vórtice, el núcleo se calienta.

Un matiz importante es que se producirá calentamiento si la corriente alterna que alimenta la bobina cambia el vector y el signo del campo a altas frecuencias.

El descubrimiento de Faraday empezó a utilizarse tanto en la industria como en la fabricación de motores y calentadores eléctricos caseros. La primera fundición basada en un inductor de vórtice se inauguró en 1928 en Sheffield. Posteriormente, los talleres de las fábricas se calentaron según el mismo principio y, para calentar agua y superficies metálicas, los expertos ensamblaron un inductor con sus propias manos.

El esquema del dispositivo de aquella época sigue siendo válido hoy en día. Un ejemplo clásico es una caldera de inducción, que contiene:

núcleo metálico;
marco;
aislamiento térmico.

Menos peso, tamaño y más alta eficiencia Se llevan a cabo utilizando finos tubos de acero que sirven como base del núcleo. En los azulejos de la cocina, el inductor es una bobina aplanada ubicada cerca de la encimera.

Las características del circuito para acelerar la frecuencia actual son las siguientes:

la frecuencia industrial de 50 Hz no es adecuada para dispositivos caseros;
la conexión directa del inductor a la red provocará zumbidos y bajo calentamiento;
El calentamiento efectivo se realiza a una frecuencia de 10 kHz.

Montaje según esquemas.

Cualquiera que esté familiarizado con las leyes de la física puede montar un calentador inductivo con sus propias manos. La complejidad del dispositivo variará según el nivel de preparación y experiencia del maestro.

Hay muchos tutoriales en vídeo que puedes seguir para crear un dispositivo eficaz. Casi siempre es necesario utilizar los siguientes componentes básicos:

alambre de acero con un diámetro de 6 a 7 mm;
alambre de cobre para el inductor;
malla metálica (para sujetar el cable dentro de la carcasa);
adaptadores;
tubos para la carrocería (plástico o acero);
inversor de alta frecuencia.

Esto será suficiente para ensamblar una bobina de inducción con sus propias manos, y esto es lo que está en el corazón de calentador de agua instantáneo. Después de preparar los elementos necesarios. Puedes abordar el proceso de fabricación del dispositivo directamente:

cortar el alambre en trozos de 6-7 cm;
cubra el interior de la tubería con una malla metálica y llene el alambre hasta arriba;
cierre de manera similar el orificio de la tubería desde el exterior;
enrolle alambre de cobre alrededor del cuerpo de plástico al menos 90 veces para hacer una bobina;
insertar la estructura en el sistema de calefacción;
Usando un inversor, conecte la bobina a la electricidad.

Es recomendable poner primero a tierra el inversor y preparar anticongelante o agua.

Usando un algoritmo similar, puede ensamblar fácilmente una caldera de inducción, para lo cual debe:

corte espacios en blanco de una tubería de acero de 25 por 45 mm con una pared de no más de 2 mm de espesor;
soldarlos entre sí, conectándolos con diámetros más pequeños;
soldar tapas de hierro en los extremos y perforar agujeros para tubos roscados;
haga un soporte para una estufa de inducción soldando dos esquinas en un lado;
insertar quemador en el soporte desde las esquinas y conéctelo a la fuente de alimentación;
agregue refrigerante al sistema y encienda la calefacción.

Muchos inductores funcionan a una potencia no superior a 2 - 2,5 kW. Estos calentadores están diseñados para una habitación de 20 a 25 m². Si el generador se utiliza en un servicio de automóvil, puede conectarlo a una máquina de soldar, pero Es importante tener en cuenta ciertos matices:

Necesita corriente alterna, no corriente continua como un inversor. Maquina de soldar Tendrá que ser examinado para detectar la presencia de puntos donde el voltaje no tiene una dirección directa.
El número de vueltas para un cable de sección transversal mayor se selecciona mediante cálculo matemático.
Será necesario enfriar los elementos operativos.

Creación de dispositivos sofisticados.

Hacer una instalación de calefacción HDTV con sus propias manos es más difícil, pero los radioaficionados pueden hacerlo, porque para montarlo necesitará un circuito multivibrador. El principio de funcionamiento es similar: las corrientes parásitas que surgen de la interacción del relleno metálico en el centro de la bobina y su propio campo altamente magnético calientan la superficie.

Diseño de instalaciones HDTV

Porque incluso talla pequeña las bobinas producen una corriente de aproximadamente 100 A, junto con ellas será necesario conectar una capacitancia resonante para equilibrar el tiro de inducción. Existen 2 tipos de circuitos de trabajo para calentar HDTV a 12 V:

conectado a la red eléctrica.

eléctrico dirigido;
conectado a la red eléctrica.

En el primer caso, una instalación mini HDTV se puede montar en una hora. Incluso en ausencia de una red de 220 V, puede utilizar un generador de este tipo en cualquier lugar, siempre que tenga baterías de automóvil como fuente de energía. Por supuesto, no es lo suficientemente potente como para fundir metal, pero puede calentarse a las altas temperaturas necesarias para pequeño trabajo, por ejemplo, calentar cuchillos y destornilladores para de color azul. Para crearlo necesitas comprar:

transistores de efecto de campo BUZ11, IRFP460, IRFP240;
batería de coche a partir de 70 A/h;
Condensadores de alto voltaje.

La corriente de la fuente de alimentación de 11 A disminuye a 6 A durante el calentamiento debido a la resistencia del metal, pero persiste la necesidad de cables gruesos que puedan soportar una corriente de 11-12 A para evitar el sobrecalentamiento.

El segundo circuito para una instalación de calentamiento por inducción en una caja de plástico es más complejo y se basa en el controlador IR2153, pero es más conveniente utilizarlo para generar una resonancia de 100k a través del regulador. El circuito debe controlarse mediante un adaptador de red con un voltaje de 12 V o más. La sección de alimentación se puede conectar directamente a la red principal de 220 V. puente de diodos. La frecuencia de resonancia es de 30 kHz. Se requerirán los siguientes elementos:

Núcleo de ferrita de 10 mm e inductor de 20 vueltas;
tubo de cobre a modo de bobina HDTV de 25 vueltas sobre un mandril de 5-8 cm;
Condensadores de 250 V.

Calentadores de vórtice

Se puede montar una instalación más potente, capaz de calentar los pernos hasta que se pongan amarillos, siguiendo un esquema sencillo. Pero durante el funcionamiento, la generación de calor será bastante grande, por lo que se recomienda instalar radiadores en transistores. También necesitará un estrangulador, que puede tomar prestado de la fuente de alimentación de cualquier computadora, y los siguientes materiales auxiliares:

alambre de acero ferromagnético;
alambre de cobre de 1,5 mm;
transistores de efecto de campo y diodos para tensión inversa desde 500 V;
Diodos Zener con una potencia de 2-3 W, nominal de 15 V;
resistencias simples.

Dependiendo del resultado deseado, enrollar el cable sobre una base de cobre varía de 10 a 30 vueltas. Luego viene el montaje del circuito y la preparación de la bobina base del calentador a partir de aproximadamente 7 vueltas de alambre de cobre de 1,5 mm. Se conecta al circuito y luego a la electricidad.

Los artesanos familiarizados con la soldadura y el funcionamiento de un transformador trifásico pueden aumentar aún más la eficiencia del dispositivo al tiempo que reducen el peso y el tamaño. Para hacer esto, debe soldar las bases de dos tubos, que servirán como núcleo y calentador, y soldar dos tubos en la carcasa después del devanado para suministrar y extraer el refrigerante.

Según los diagramas, puede ensamblar rápidamente inductores de diversas potencias para calentar agua, metales, calentar una casa, un garaje y un centro de servicio de automóviles. También es necesario recordar las reglas de seguridad para el funcionamiento eficaz de calentadores de este tipo, ya que una fuga de refrigerante de un dispositivo casero puede provocar un incendio.

Existen ciertas condiciones para organizar el trabajo:

la distancia entre la caldera de inducción, las paredes y los electrodomésticos debe ser de al menos 40 cm, y es mejor retirarse 1 m del piso y el techo;
utilizando un manómetro y un dispositivo de liberación de aire, se proporciona un sistema de seguridad detrás del tubo de salida;
Es aconsejable utilizar los dispositivos en circuitos cerrados con circulación forzada de refrigerante;
Puede usarse en tuberías de plástico.

El autoensamblaje de generadores de inducción será económico, pero tampoco gratuito, porque se necesitan suficientes componentes buena calidad. Si una persona no tiene conocimientos y experiencia especiales en ingeniería de radio y soldadura, entonces no debe ensamblar un calentador para un área grande usted mismo, ya que la potencia de calefacción no excederá los 2,5 kW.

Sin embargo autoensamblaje El inductor puede considerarse en la práctica como autoeducación y formación avanzada del propietario de la vivienda. Puedes empezar con pequeños electrodomésticos. circuitos simples, y dado que el principio de funcionamiento en dispositivos más complejos es el mismo, solo agregan elementos adicionales y convertidores de frecuencia, dominarlo paso a paso será fácil y bastante asequible.

En contacto con

El principio de funcionamiento de un calentador por inducción se basa en dos efectos físicos: el primero es que cuando un circuito conductor se mueve en un campo magnético, aparece una corriente inducida en el conductor, y el segundo se basa en la liberación de calor por los metales a través de los cuales se pasa corriente. El primer calentador de inducción se implementó en 1900, cuando se encontró un método para calentar un conductor sin contacto; para ello, se utilizaron corrientes de alta frecuencia, que se inducían mediante un campo magnético alterno.

El calentamiento por inducción ha encontrado aplicación en diversos campos de la actividad humana gracias a:

calentamiento rápido;
oportunidades de trabajar en varios propiedades físicas medios (gas, líquido, vacío);
ausencia de contaminación por productos de combustión;
capacidades de calentamiento selectivo;
formas y tamaños del inductor; pueden ser cualquiera;
capacidades de automatización de procesos;
alto porcentaje de eficiencia – hasta 99%;
respeto al medio ambiente: sin emisiones nocivas a la atmósfera;
larga vida útil.

Ámbito de aplicación: calefacción de espacios

En la vida cotidiana, se implementó el circuito de calentamiento por inducción para estufas. Los primeros han ganado especial popularidad y reconocimiento entre los usuarios debido a la ausencia de elementos calefactores, que reducen el rendimiento en calderas con otro principio de funcionamiento, y conexiones desmontables, lo que ahorra en mantenimiento del sistema. calentamiento por inducción.

Nota: El diagrama del circuito del dispositivo es tan simple que puede crearlo en casa y puede crear un calentador casero con sus propias manos.

En la práctica, se utilizan varias opciones, donde se utiliza. diferentes tipos inductores:

calentadores controlados electrónicamente para crear corrientes el tipo deseado en un carrete;
Calentadores de inducción de vórtice.

Principio de operación

La última opción, que se utiliza con mayor frecuencia en calderas de calefacción, se ha vuelto muy demandada debido a su facilidad de implementación. El principio de funcionamiento de una instalación de calentamiento por inducción se basa en la transferencia de energía del campo magnético al refrigerante (agua). En el inductor se forma un campo magnético. La corriente alterna que pasa a través de la bobina crea corrientes parásitas que transforman la energía en calor.

El agua suministrada por el tubo inferior a la caldera se calienta mediante transferencia de energía y sale por el tubo superior, entrando al sistema de calefacción. Se utiliza una bomba incorporada para crear presión. La circulación constante de agua en la caldera evita que los elementos se sobrecalienten. Además, durante el funcionamiento, el refrigerante vibra (con un nivel de ruido bajo), por lo que es imposible que se formen incrustaciones en las paredes internas de la caldera.

Los calentadores de inducción se pueden implementar de varias maneras.

Implementación en condiciones domésticas.

El calentamiento por inducción aún no ha conquistado suficientemente el mercado debido al elevado coste del propio sistema de calefacción. Así, por ejemplo, para empresas industriales un sistema de este tipo costará 100.000 rublos, para uso doméstico, desde 25.000 rublos. y más alto. Por lo tanto, el interés en los circuitos que le permiten crear un calentador de inducción casero con sus propias manos es bastante comprensible.

Basado en transformador

El elemento principal de un sistema de calentamiento por inducción con transformador será el propio dispositivo, que tiene un devanado primario y secundario. Se formarán flujos de vórtice en el devanado primario y crearán un campo de inducción electromagnética. Este campo afectará al secundario, que es, de hecho, un calentador de inducción, implementado físicamente en forma de cuerpo de caldera de calefacción. Es el devanado secundario en cortocircuito el que transfiere energía al refrigerante.

Los principales elementos de una instalación de calentamiento por inducción son:

centro;
devanado;
Dos tipos de aislamiento: aislamiento térmico y eléctrico.

El núcleo está formado por dos tubos ferrimagnéticos de diferentes diámetros con un espesor de pared de al menos 10 mm, soldados entre sí. Devanado toroidal hecho de alambre de cobre se realiza a través del tubo exterior. Es necesario aplicar de 85 a 100 vueltas con la misma distancia entre vueltas. La corriente alterna, que cambia con el tiempo, crea flujos de vórtice en un circuito cerrado, que calientan el núcleo y, por tanto, el refrigerante, mediante calentamiento por inducción.

Usando inversor de soldadura de alta frecuencia

Se puede crear un calentador de inducción utilizando un inversor de soldadura, donde los componentes principales del circuito son un alternador, un inductor y un elemento calefactor.

El generador se utiliza para convertir la frecuencia de suministro de energía estándar de 50 Hz a una corriente con una frecuencia más alta. Esta corriente modulada se suministra a una bobina inductora cilíndrica, donde se utiliza alambre de cobre como devanado.

La bobina crea un campo magnético alterno, cuyo vector cambia con una frecuencia especificada por el generador. Las corrientes parásitas creadas, inducidas por el campo magnético, producen un calentamiento del elemento metálico, que transfiere energía al refrigerante. De esta forma se implementa otro esquema de calentamiento por inducción que puede hacer usted mismo.

El elemento calefactor también se puede crear con sus propias manos a partir de un alambre de metal cortado de unos 5 mm de largo y un trozo de tubo de polímero en el que se coloca el metal. Al instalar válvulas en la parte superior e inferior de la tubería, verifique la densidad de llenado; no debe quedar espacio libre. Según el diagrama, se colocan alrededor de 100 vueltas de cableado de cobre encima del tubo, que es el inductor conectado a los terminales del generador. El calentamiento por inducción del alambre de cobre se produce debido a corrientes parásitas generadas por un campo magnético alterno.

Nota: Los calentadores de inducción con sus propias manos se pueden fabricar en cualquier diseño; lo principal es recordar que es importante proporcionar un aislamiento térmico confiable, de lo contrario, la eficiencia del sistema de calefacción disminuirá significativamente.

Regulaciones de seguridad

Para los sistemas de calefacción que utilizan calentamiento por inducción, es importante seguir varias reglas para evitar fugas, pérdida de eficiencia, consumo de energía y accidentes.

Los sistemas de calentamiento por inducción requieren una válvula de seguridad para liberar agua y vapor en caso de que falle la bomba.
Se requiere un manómetro y un RCD para una operación segura sistema de calefacción, ensamblado con tus propias manos.
Tener todo el sistema de calentamiento por inducción conectado a tierra y aislado eléctricamente evitará descargas eléctricas.
Para evitar los efectos nocivos del campo electromagnético en el cuerpo humano, es mejor trasladar dichos sistemas fuera de la zona residencial, donde se deben seguir las reglas de instalación, según las cuales el dispositivo de calentamiento por inducción debe colocarse a una distancia de 80 cm de horizontal (suelo y techo) y a 30 cm de las superficies verticales.
Antes de encender el sistema, asegúrese de verificar la presencia de refrigerante.
Para evitar fallas en el funcionamiento de la red eléctrica, se recomienda conectar una caldera con calentamiento por inducción, hecha a mano según los esquemas propuestos, a una línea de suministro separada, cuya sección transversal del cable será de al menos 5 mm2. . Es posible que el cableado convencional no pueda soportar el consumo de energía requerido.