В посте обсуждается небольшая схема индукционного нагревателя для школьного проекта и выставок, использующая очень обычную нестабильную схему ШИМ IC 555. Идею попросил мистер Энтони.

Технические характеристики

Для школьного проекта мне нужно сконструировать индукционную варочную панель переменного тока, и мне было интересно, не могли бы вы помочь мне составить список деталей для гораздо более слабой индукционной варочной панели, чем ваша, она должна только нагреть несколько ML воды.

возможно ли это?

Дизайн

An индукционный нагреватель считается удивительной схемой, которая способна преобразовывать электричество в тепло с максимальной эффективностью и без больших потерь.

Однако небольшое размышление заставит вас понять, что на самом деле все как раз наоборот. Схема индукционного нагревателя - крайне неэффективная схема, преобразующая все электричество в тепло.

Это мнение относится к общему мнению об электрических и электронных схемах, где выделение тепла считается неэффективным и нежелательным.

Но для индукционного нагревателя этот признак неэффективности становится его положительным аспектом, и чем менее эффективно он спроектирован, тем более выгодным он становится для пользователя.

Если быть точным, индукционный нагреватель - это неэффективный трансформатор, частота которого не соответствует спецификации материала сердечника.

В этой концепции сердечник обычно представляет собой ферромагнитный материал, такой как железо, с намотанной на него медной катушкой. Медная обмотка вокруг этого железного сердечника колеблется с относительно более высокой частотой, которая может не подходить для железного материала.

Плохая проводящая природа железа затрудняет резонанс на высокой частоте обмотки, что приводит к возникновению вихревых токов с высокой обратной ЭДС, которые, в свою очередь, вызывают высокие температуры материала сердечника.

Эта особенность используется в индукционных нагревателях для достижения высоких температур.

Хотя массивный блоки индукционного нагревателя могут быть построены для создания чрезвычайно высоких температур Используя ту же концепцию, небольшая схема индукционного нагревателя для школьного выставочного проекта также может быть легко реализована с использованием обычных деталей, таких как IC 555 и некоторых других недорогих пассивных компонентов.

Принципиальная электрическая схема

Схема работы

Простая схема индукционного нагревателя IC 555 для школьного проекта показана на рисунке выше.

Здесь ИС сконфигурирована как схема генератора ШИМ, которая регулируется с помощью потенциометра 5 К. Частота регулируется путем настройки потенциометра 1M или конденсатора 1 мкФ специально для достижения оптимального эффекта нагрева рабочей катушки.

Здесь рабочая катушка состоит из намотки около 50 витков (не критично) суперэмалированной медной проволоки диаметром 1 мм на изготовленную железную трубу, размеры которой могут быть выбраны в соответствии с индивидуальными предпочтениями и могут быть от 10 до 20 мм в диаметре и от 30 до 40 мм в длину.

Как только вышеуказанная установка построена и включена, змеевик и железная труба постепенно выделяют тепло, и все, что находится внутри трубы, может нагреваться.

Если внутри трубы находится вода, она может начать нагреваться и даже достичь точки кипения, если змеевик правильно оптимизирован с помощью регулировки частоты и ШИМ.

Идея этой небольшой схемы индукционного нагревателя проста: она заключается в том, чтобы заставить атомы железной трубы электромагнитно колебаться с несовместимой частотой, что приводит к образованию огромного количества встречных вихревых токов и пропорционального количества тепла из-за этого встречного тока в металл.

Если у вас есть дополнительные вопросы относительно этой схемы индукционного нагревателя для школьного научного проекта, не стесняйтесь задавать их в комментариях ниже.