Индукционный нагрев на двух пальцах. Длиннопост.
Всем привет! С вами Hamster Time!
Сегодняшний пост будет посвящен теме индукционного нагрева. Мощность такого устройства может достигать свыше 2 кВт, а полученная в итоге температура позволяет плавить серебро, медь, сталь и прочие металлы температура плавления которых не превышает 1500°C.
Обычным газовым горелкам такие высоты и не снились!
Простой лабораторный инвертор для индукционного нагрева был разработан товарищем под ником "КСВ" на форумах. Который каким-то образом связан с институтом химии и химической промышленности "ИХХТ СО РАН". Одним словом чувак крут и заслуживает уважухи!
Силовой частью устройства являет собой полный мост из ключей на мощных МОП-транзисторах. В данной конструкции это IRFPS37N50A с рабочим напряжением в 500В и током в 36А.
Для правильной работы полного моста нужен модуль управления. Собран он на отдельной плате и содержит в себе генератор управляющих импульсов на микросхеме IR2153, усилители этих импульсов собраны на драйверах MAX 4420 и имеет гальваническую развязку для согласования уровней управляющих сигналов.
Для питания полного моста нужен мощный блок с выходным напряжением в 310В! Собран он в корпусе от компьютерного блока питания. Лампочка на 60 Вт при подаче питания ограничивает ток при заряде емкостей, и не дает уйти в иной мир диодному мосту.
В качестве индуктора служит спираль диаметром 50 мм, которая содержит в себе 6 витков медной 4 мм. трубки. Именно в ней будет создаваться высокочастотное магнитное поле, которое будет нагревать заготовку.
Конденсаторы "CBB81" которые стоят параллельно спирали имеют общую емкость 1.7 мкФ, блок насчитывает в себе 54 капаситора по 33nF каждый. Такое количество нужно для того что-бы они меньше грелись во время работы!
Еще одной деталью служит согласующий трансформатор, который намотан на два соединенных вместе ферритовых кольца и содержит в себе 20 витков провода МГТФ сечением 0.75 мм2. Именно через него будем передавать энергию в контур.
Система требует охлаждения, именно по этому применяем медные трубки!
В качестве насоса который будет гонять воду я взял электродвигатель от омывателя стекол советского автопрома. Также для управления напора жидкости был собран регулятор на стабилизаторе LM317.
Для удобства использования все детали размещены на куске фанеры. Желательно все концы залудить перед использованием! Это обеспечит более надежный контакт и не даст жилам провода разлезться во время зажима контактов.
Наконец дошел черед до испытаний. Для начала испытаем силу инвертора на стальном болте диаметром 12 мм.
Плавить металл будем в графитовом тигле родом из Китая, он специально создан для наших целей.
Попробуем расплавить серебро, его температура плавления составляет 961,8°C.
Что бы достичь температуры в 1500°C потребуется термобокс. Сам индуктор лучше разместить в пеноблоке, так как его достаточно легко обрабатывать. А вот для тигеля и крышки нужен состав песка и гипса в соотношении 1:1. Внешним изолятором индуктора будет служить ткань из стекловаты.
Плавка меди, температура плавления 1 085°C.
Плавка стального болта, примерная температура плавления 1500°C.
Вот и подошел конец моему посту, а сам результат меня очень порадовал. Стоимость всей конструкции обошлась примерно в 90$. От идеи собрать индуктор и до последнего озвученного слова в фильме прошло около 2х месяцев + потрачено 4 часа на написания статьи. Как гласит японская мудрость: Если направления выбрано верно, скорость движения не важна. Вот так вот)
