المنزل ، التصميم ، التجديد ، الديكور.  الفناء والحديقة.  بأيديكم

المنزل ، التصميم ، التجديد ، الديكور. الفناء والحديقة. بأيديكم

سخان التعريفي للمكسرات. سخان التعريفي DIY

سخان الحثكهربائي سخانتعمل عند تغيير تدفق الحث المغناطيسي في حلقة موصلة مغلقة. هذه الظاهرة تسمى الحث الكهرومغناطيسي. أتساءل كيف يعمل التدفئة التعريفيمشغل؟ زافودرهي بوابة معلومات تجارية حيث ستجد معلومات حول السخانات.

سخانات الحث الدوامة

ملف التعريفي قادر على تسخين أي معدن ، ويتم تجميع سخانات الترانزستور ولها كفاءة عالية تزيد عن 95 ٪ ، وقد استبدلت منذ فترة طويلة سخانات تحريض المصباح ، والتي لم تتجاوز كفاءتها 60 ٪.

لا توجد خسائر لسخان الحث الدوامي للتسخين بدون تلامس لضبط المصادفة الرنانة لمعلمات التشغيل الخاصة بالتركيب مع معلمات الدائرة التذبذبية الناتجة. السخانات الدوامة المُجمَّعة على الترانزستورات قادرة على تحليل وضبط تردد الخرج بشكل مثالي في الوضع التلقائي.

سخانات التعريفي المعدنية

تتميز سخانات التسخين التعريفي بالمعادن بطريقة بدون تلامس بسبب عمل مجال الدوامة. أنواع مختلفة من السخانات تخترق المعدن لعمق معين من 0.1 إلى 10 سم ، حسب التردد المحدد:

  • تردد عالي؛
  • متوسط ​​التردد
  • تردد فوق العالي.

سخانات التعريفي المعدنيةتسمح لك بمعالجة الأجزاء ليس فقط على مناطق مفتوحة، ولكن أيضًا لوضع الأشياء الساخنة في غرف معزولة ، حيث يمكنك إنشاء أي بيئة ، بالإضافة إلى فراغ.

سخان الحث الكهربائي

سخان الحث الكهربائي عالي التردديحصل على طرق جديدة للتطبيق كل يوم. يعمل السخان على التيار الكهربائي المتردد. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام السخانات الكهربائية الحثية لجلب المعادن إلى درجات الحرارة المطلوبة أثناء العمليات التالية: التشكيل بالنحاس ، اللحام ، الثني ، التقسية ، إلخ. سخانات الحث الكهربائي ، تعمل بتردد عالٍ من 30-100 كيلو هرتز وتستخدم للتدفئة أنواع مختلفةالبيئات والمبردات.

سخان كهربائييطبق في العديد من المجالات:

  • المعدنية (سخانات HFC ، أفران الحث);
  • الأجهزة (عناصر اللحام) ؛
  • طبي (إنتاج وتعقيم الأدوات) ؛
  • المجوهرات (صناعة المجوهرات) ؛
  • الإسكان والمجتمعية (مراجل التدفئة التعريفي) ؛
  • الغذاء (المراجل البخارية التعريفي).

سخانات الحث ذات التردد المتوسط

عند الحاجة إلى تسخين أعمق ، يتم استخدام سخانات الحث ذات التردد المتوسط ​​، والتي تعمل على ترددات متوسطة من 1 إلى 20 كيلو هرتز. يمكن أن يكون للمحث المدمج لجميع أنواع السخانات شكلًا مختلفًا تمامًا ، والذي يتم اختياره لضمان تسخين منتظم لعينات من أكثر الأشكال تنوعًا ، بينما يمكن إجراء تسخين محلي معين. النوع ذو التردد المتوسط ​​سوف يعالج المواد للتطريق والتصلب ، وكذلك من خلال التسخين من أجل الختم.

سهلة التشغيل ، بكفاءة تصل إلى 100٪ ، تستخدم السخانات الحثية ذات التردد المتوسط ​​لمجموعة واسعة من التقنيات في علم المعادن (أيضًا لصهر المعادن المختلفة) ، والهندسة الميكانيكية ، وصنع الأدوات وغيرها من المجالات.

سخانات الحث عالية التردد

أوسع نطاق من التطبيقات للسخانات الحثية عالية التردد. تتميز السخانات بتردد عالٍ من 30-100 كيلو هرتز ونطاق طاقة واسع من 15-160 كيلو واط. يوفر النوع عالي التردد تسخينًا ضحلًا ، لكن هذا يكفي لتحسين الخواص الكيميائية للمعدن.

السخانات الحثية عالية التردد سهلة التشغيل واقتصادية ، في حين أن كفاءتها يمكن أن تصل إلى 95٪. تعمل جميع الأنواع بشكل مستمر لفترة طويلة ، ويسمح الإصدار المكون من وحدتين (عند وضع المحول عالي التردد في وحدة منفصلة) بالتشغيل على مدار الساعة. يحتوي السخان على 28 نوعًا من الحماية ، كل منها مسؤول عن وظيفته الخاصة. مثال: مراقبة ضغط الماء في نظام التبريد.

سخانات الحث عالية التردد

تعمل سخانات الحث بالميكروويف بتردد فائق (100-1.5 ميجاهرتز) وتخترق عمق تسخين (يصل إلى 1 مم). لا غنى عن النوع عالي التردد لمعالجة الأجزاء الرفيعة والصغيرة ذات القطر الصغير. يتيح استخدام هذه السخانات تجنب التشوهات غير المرغوب فيها المصاحبة للتدفئة.

تتميز سخانات الحث UHF القائمة على وحدات JGBT وترانزستورات MOSFET بنطاق طاقة يتراوح من 3.5 إلى 500 كيلو واط. يتم استخدامها في الإلكترونيات ، في إنتاج الأدوات عالية الدقة ، والساعات ، والمجوهرات ، ولإنتاج الأسلاك ولأغراض أخرى تتطلب دقة خاصة وشهية.

سخانات تزوير التعريفي

الغرض الرئيسي من سخانات الحث من النوع المطروق (TSC) هو تسخين الأجزاء أو أجزائها قبل التزوير اللاحق. يمكن أن تكون الفراغات أنواع مختلفةوالسبائك والشكل. تسمح سخانات الحث التعريفي بالمعالجة التلقائية لقطع العمل الأسطوانية من أي قطر:

  • اقتصادية ، حيث يقضون بضع ثوانٍ فقط في التدفئة ولديهم كفاءة عالية تصل إلى 95 ٪ ؛
  • سهل الاستخدام ، يسمح بما يلي: التحكم الكامل في العملية ، التحميل والتفريغ شبه الأوتوماتيكي. هناك خيارات بأتمتة كاملة ؛
  • موثوقة ويمكن أن تعمل بشكل مستمر لفترة طويلة.

سخانات الحث رمح

سخانات الحث تصلب رمحالعمل جنبًا إلى جنب مع مجمع التصلب. قطعة العمل في وضع عمودي وتدور داخل محث ثابت. يسمح السخان باستخدام جميع أنواع الأسطوانات للتسخين الموضعي المتسلسل ؛ يمكن أن يكون عمق التصلب عبارة عن أجزاء من المليمتر في العمق.

نتيجة للتسخين التعريفي للعمود بطوله بالكامل مع التبريد الفوري ، تزداد قوته ومتانته بشكل كبير.

سخانات أنبوب الحث

يمكن معالجة جميع أنواع الأنابيب بسخانات التعريفي. يمكن تبريد سخان الأنبوب بالهواء أو بالماء ، بسعة 10-250 كيلو وات ، بالمعايير التالية:

  • التسخين التعريفي للأنبوب مع تبريد الهواء أنتجت مع مغو مرن وبطانية حرارية. درجة حرارة تسخين تصل إلى 400 درجة مئوية ، وتستخدم مواسير بقطر 20 - 1250 مم بأي سمك جدار.
  • تسخين التعريفي أنابيب المياه المبردةتبلغ درجة حرارة التسخين 1600 درجة مئوية ويستخدم لثني الأنابيب التي يبلغ قطرها 20-1250 مم.

يتم تطبيق كل خيار من خيارات المعالجة الحرارية لتحسين جودة أي أنبوب فولاذي.

جهاز قياس الحرارة للتحكم في التسخين

تعتبر درجة الحرارة من أهم معايير تشغيل السخانات الحثية. من أجل تحكم أكثر شمولاً فيه ، بالإضافة إلى المستشعرات المدمجة ، غالبًا ما تستخدم مقاييس البيرومتر بالأشعة تحت الحمراء. تتيح لك هذه الأدوات البصرية تحديد درجة حرارة الأسطح التي يصعب الوصول إليها بسرعة وسهولة (بسبب الحرارة العالية واحتمال التعرض للكهرباء وما إلى ذلك).

إذا قمت بتوصيل بيرومتر بسخان حثي ، فلا يمكنك المراقبة فقط نظام درجة الحرارةولكن أيضًا تحافظ تلقائيًا على درجة حرارة التسخين لفترة محددة مسبقًا.

مبدأ تشغيل السخانات التعريفي

أثناء التشغيل ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي في المحرِّض ، حيث يتم وضع الجزء فيه. اعتمادًا على المهمة (عمق التسخين) والجزء (التكوين) ، يتم تحديد التردد ، ويمكن أن يكون من 0.5 إلى 700 كيلو هرتز.

يقول مبدأ تشغيل السخان وفقًا لقوانين الفيزياء: عندما يكون الموصل في مجال كهرومغناطيسي متناوب ، يتم تشكيل EMF (القوة الدافعة الكهربائية) فيه. يوضح الرسم البياني للسعة أنه يتحرك بما يتناسب مع التغير في سرعة التدفق المغناطيسي. نتيجة لذلك ، تتشكل تيارات إيدي في الدائرة ، يعتمد حجمها على مقاومة (مادة) الموصل. وفقًا لقانون Joule-Lenz ، يؤدي التيار إلى تسخين الموصل الذي يتمتع بمقاومة.

يشبه مبدأ تشغيل جميع أنواع سخانات الحث مبدأ المحولات. قطعة العمل الموصلة ، الموجودة في المحرِّض ، تشبه المحول (بدون دائرة مغناطيسية). اللف الأساسي هو الحث ، الحث الثانوي للجزء ، والحمل هو مقاومة المعدن. أثناء تسخين مركبات الكربون الهيدروفلورية ، يتشكل "تأثير جلدي" ، حيث تقوم التيارات الدوامة التي تتشكل داخل قطعة العمل بإزاحة التيار الرئيسي إلى سطح الموصل ، لأن تسخين المعدن على السطح أقوى من الداخل.


فوائد السخانات التعريفي

السخان الحثي له مزايا لا يمكن إنكارها وهو الرائد بين جميع أنواع الأجهزة. تتلخص هذه الميزة في ما يلي:

  • تستخدم طاقة أقل ولا تلوث المنطقة المحيطة.
  • سهل التشغيل ، يوفر عملًا عالي الجودة ويسمح لك بالتحكم في العملية.
  • يوفر التسخين عبر جدران الحجرة نقاءًا خاصًا والقدرة على الحصول على سبائك فائقة النقاء ، بينما يمكن إجراء الصهر في أجواء مختلفة ، بما في ذلك الغازات الخاملة وفي الفراغ.
  • بمساعدتها ، يمكن تسخين منتظم للأجزاء من أي شكل أو تسخين انتقائي.
  • أخيرًا ، السخانات الحثية متعددة الاستخدامات ، مما يسمح باستخدامها عالميًا ، لتحل محل التركيبات القديمة كثيفة الاستهلاك للطاقة وغير الفعالة.


يتم إصلاح السخانات التعريفي من قطع غيار من مستودعاتنا. في الوقت الحالي يمكننا إصلاح جميع أنواع السخانات. تعتبر سخانات الحث موثوقة تمامًا إذا اتبعت بدقة تعليمات التشغيل وتجنب أوضاع التشغيل القاسية - أولاً وقبل كل شيء ، قم بمراقبة درجة الحرارة وتبريد الماء المناسب.

غالبًا ما لا يتم نشر تعقيدات تشغيل جميع أنواع سخانات الحث بشكل كامل في وثائق الشركة المصنعة ؛ يجب أن يتم إصلاحها بواسطة متخصصين مؤهلين على دراية بالمبدأ التفصيلي لتشغيل هذه المعدات.


فيديو تشغيل سخانات الحث ذات التردد المتوسط

يمكنك مشاهدة فيديو عن تشغيل السخان الحثي متوسط ​​التردد يستخدم التردد المتوسط ​​ل إختراق عميقفي جميع أنواع المنتجات المعدنية. السخان ذو التردد المتوسط ​​هو جهاز حديث وموثوق به يعمل على مدار الساعة لصالح شركتك.

يكمن تفرد الشخص في حقيقة أنه يخترع باستمرار الأجهزة والآليات التي تسهل إلى حد كبير العمل في مجال معين من العمل أو الحياة.

لهذا ، كقاعدة عامة ، تنطبق آخر التطوراتفي مجال العلوم.

لم يكن التسخين التعريفي استثناءً. في الآونة الأخيرة ، تم استخدام مبدأ الحث على نطاق واسع في العديد من المجالات ، والتي يمكن أن تعزى بأمان إلى:

  • في علم المعادن ، يتم استخدام التسخين التعريفي لصهر المعادن ؛
  • في بعض الصناعات ، يتم استخدام أفران تسخين سريعة خاصة ، يعتمد تشغيلها على مبدأ الحث ؛
  • في المجال المنزلي ، يمكن استخدام السخانات الحثية ، على سبيل المثال ، للطهي أو تسخين المياه أو تدفئة منزل خاص. (حول الميزات التسخين التعريفييمكنك أن تقرأ في).

يوجد اليوم مجموعة كبيرة ومتنوعة من منشآت الحث من النوع الصناعي. لكن هذا لا يعني على الإطلاق أن تصميم هذه الأجهزة معقد للغاية.

أبسط سخان حثي ممكن تمامًا لتلبية الاحتياجات المنزلية بأيديكم. في هذه المقالة سوف نتحدث بالتفصيل عن سخان الحث ، وكذلك عن طرق مختلفةصنعها بيديك.

الآراء

وحدات التسخين بالحث ، المصممة يدويًا ، تنقسم عادة إلى نوعين رئيسيين:

  • (مختصر - VIN) ، والتي تستخدم بشكل رئيسي لتسخين المياه وتدفئة المنزل ؛
  • السخانات ، التي يوفر تصميمها استخدام أنواع مختلفة من الأجزاء والتجمعات الإلكترونية.

يتكون سخان الحث الدوامي (VIN) من المكونات الهيكلية التالية:

  • جهاز يحول الكهرباء العادية إلى تيار عالي التردد ؛
  • مغو ، وهو نوع من المحولات التي تولد مجالًا مغناطيسيًا ؛
  • مبادل حراري أو عنصر تسخين موجود داخل المحرِّض.

يتكون مبدأ عمل VIN في المراحل التالية:

ملاحظة الاختصاصي:نظرًا لأن ملف الحث يعتبر أهم عنصر في هذا النوع من السخان ، فيجب التعامل مع تصنيعه بدقة تامة: يجب أن يتم لف السلك النحاسي مع تشغيل أنيق انبوب بلاستيكي... يجب ألا يقل عدد الأدوار عن 100.

كما يتضح من الوصف ، فإن تصميم VIN ليس معقدًا بدرجة كافية ، وبالتالي ، يمكن عمل سخان الدوامة يدويًا بأمان.

كيف تصنع

الخيار الأول.

سخان الدائرة الإلكترونية. (انقر للتكبير) يمكن إنشاء سخان حثي بسيط إلى حد ما وفي نفس الوقت قوي على أساس لوحة دوائر مطبوعة ، يظهر الرسم التخطيطي لها في الشكل.

ميزات هذا المخطط هي النقاط المهمة التالية:

  1. هذا التصميم ، في الواقع ، هو متعدد الهزاز ، منظم على ترانزستورات عالية الطاقة.
  2. عنصر مهم في الدائرة هو المقاومة ، والتي لن تسمح للترانزستورات بالسخونة الزائدة ، والتي ستؤثر بشكل عام على الأداء الفعال للمحث بأكمله.
  3. يجب أن يكون للمحث نفسه شكل لولبي ، ويتكون من 6-8 لفات من الأسلاك النحاسية
  4. من أجل عدم التفكير كثيرًا في تصميم منظم الجهد ، يمكن أن يؤخذ بالفعل النسخة النهائيةمن مصدر طاقة الكمبيوتر.

نصيحة إختصاصية:نظرًا لأن المحرِّض سيولد حرارة قوية ، يوصى بتركيب ترانزستورات على مشعات خاصة لتجنب الأعطال.

الخيار الثاني.
تعتمد هذه الطريقة لجهاز السخان الحثي على استخدام محول إلكتروني.

جوهرها كما يلي:

  • يتم توصيل أنبوبين ببعضهما البعض عن طريق اللحام بطريقة تشبه في المقطع شكل دونات (مثل هذا التكوين يعمل في نفس الوقت كموصل وعنصر تسخين) ؛
  • الأسلاك النحاسية ، في هذه الحالة ، يتم جرحها مباشرة على الجسم ؛
  • من أجل حركة عالية الجودة لسائل التبريد ، يتم لحام فتحتين في الجسم ، من خلال إحداهما يدخل الماء إلى السخان ، ومن خلال الأخرى سيتم توفيره لنظام التدفئة.

وهكذا أشرنا إلى كل شيء الطرق الممكنةتجميعات سخان الحث باستخدام الأجزاء الإلكترونية. نأمل أن تكون نصائحنا وحيلنا مفيدة جدًا لك.

شاهد مقطع فيديو يشرح فيه مستخدم متمرس أحد خيارات صنع سخان التعريفي بيديه:

تحظى السخانات الكهربائية بشعبية كبيرة ، وهي آمنة تمامًا في التشغيل وعملية وفعالة. يمكن استخدام السخان الحثي العصامي لتسخين المياه أو أن يصبح أساس نظام التدفئة بالكامل في منزل خاص. تحتاج فقط إلى اختيار مخطط تصنيع عالي الجودة ، مما يجعل من الممكن صنع معدات موثوقة ومتعددة الاستخدامات.

هذا السخان هو وسيلة فعالة للتدفئة

وصف ومزايا التكنولوجيا

يعتمد مبدأ تشغيل السخانات الحثية على إطلاق الحرارة بواسطة المعادن عند مرور التيار من خلالها. عندما يتم تطبيق الجهد على دائرة موصلة ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي وتيار تحريضي ، مما يولد كمية كبيرة من الحرارة. اليوم ، بناءً على هذه التقنية ، يتم تصنيع العديد من السخانات الكهربائية ، والتي تجمع في نفس الوقت بين الأبعاد المدمجة وتتميز بالأداء الممتاز. نظرًا لبساطة تصميم هذه التركيبات ، فلن يكون من الصعب صنعها بنفسك.


إحدى مزايا هذا السخان هي الكفاءة بنسبة 100٪ تقريبًا.

تشمل مزايا التسخين التعريفي ما يلي:

  1. قوة عالية.
  2. القدرة على العمل في مجموعة متنوعة من البيئات.
  3. التوافق التام مع البيئة.
  4. القدرة على التسخين الانتقائي.
  5. أتمتة كاملة للعملية.
  6. الكفاءة عند مستوى 99٪.
  7. عمر خدمة طويل.

في الحياة اليومية ، يتم تنفيذ تقنيات التدفئة التعريفي في مواقد المطبخ وغلايات التدفئة المؤتمتة بالكامل. تحظى هذه التركيبات بشعبية في السوق المحلية نظرًا لسهولة صيانتها وموثوقية التصميم وكفاءتها وتعدد استخداماتها.

دائرة جهاز التسخين بالحث بسيطة للغاية بحيث لا يصعب تجميعها بيديك. لا يتطلب سوى الحد الأدنى من الخبرة في دوائر القراءة والقدرة على العمل مع مكواة لحام أو معدات مماثلة. يمكنك عمل أبسط الخيارات للسخانات لتسخين الهواء في الغرفة ، وصنع غلاية كاملة لمنزل ريفي.

في هذا الفيديو ، سوف تتعلم كيفية صنع سخان حثي بسيط.

مبدأ تشغيل الجهاز

تتميز تقنية التسخين بالحث بكفاءتها وبساطة تصميمها. حتى الآن ، انتشر نوعان من الحث على نطاق واسع:

في صناعة السخانات محلية الصنع ، يتم استخدام أنواع دوامة الحث ، والتي يفسرها سهولة التنفيذ والكفاءة الممتازة. يعتمد مبدأ تشغيل هذه المعدات على نقل الطاقة إلى المبرد من مجال مغناطيسي. يتم إنشاء إشعاع قوي في مغو موصل معدني. عندما يمر تيار كهربائي عبر ملف معدني ، فإنه يخلق تيارات دوامة قوية ، مع تحولها اللاحق إلى طاقة حرارية.

يمكن إجراء المبادل الحراري لمثل هذا المرجل في شكل عمود تقليدي، حيث يدخل الماء تحت الضغط من الأسفل ، ويتم تسخينه بالحث على طول الارتفاع. يترك المبرد المسخن الغلاية عبر أنبوب الفرع العلوي ويتم توجيهه إلى دائرة مغلقة لنظام التدفئة. يمنع الدوران المستمر للمياه في الغلاية ارتفاع درجة حرارة العناصر ، مما يضمن أعلى درجات الأمان في استخدام هذه المعدات.

يتم منع تكوين المقياس عن طريق الاهتزاز الخفيف لسائل التبريد أثناء مروره عبر المبادل الحراري ، مما يلغي ظهور رواسب الكالسيوم ، ويلغي صاحب المنزل الحاجة إلى أي تنظيف وصيانة أخرى لمعدات الحث.

تصنيع السخانات الحثية

لم يحظى التسخين التعريفي بشعبية كبيرة مثل غلايات الغاز والوقود الصلب. يمكن تفسير ذلك من خلال التكلفة العالية لأنظمة التدفئة هذه للمنازل الخاصة. للاستخدام المنزلي ، سيكلف المرجل المبني على تقنية الحث 30000 روبل وأكثر. لذلك ، ليس من المستغرب أن يرفض العديد من أصحاب المنازل شراء معدات المصانع وصنعها بأنفسهم. من خلال الدائرة المناسبة والمكونات غير المكلفة والقدرة على قراءة الوثائق الفنية ، يمكنك إنشاء سخان حثي فعال وآمن تمامًا لغلاية التدفئة في غضون ساعات قليلة.

على أساس المحولات

يمكن صنع عناصر الحث الحراري عالية الجودة على أساس محول بملف أولي وثانوي. تتشكل تيارات إيدي اللازمة لتشغيل مثل هذه المعدات في اللف الأساسي وإنشاء مجال تحريض. يعمل مجال كهرومغناطيسي قوي على الملف الثانوي ، وهو في الواقع سخان تحريضي ويطلق كمية كبيرة من الحرارة المستخدمة لتسخين المبرد.

سيشمل تصميم سخان الحث محلي الصنع على أساس محول العناصر التالية:

  1. جوهر المحولات.
  2. لف.
  3. العزل الحراري والكهربائي.

يتكون اللب على شكل أنبوبين مغناطيسيين بأقطار مختلفة. يتم لحامهم ببعضهم البعض ، وبعد ذلك يتم لف حلقي من سلك نحاسي متين. قم بعمل 85 دورة على الأقلمع الصيانة الإلزامية لمسافة متساوية بينهما. عندما يتم تمرير الكهرباء عبر القلب والملف في حلقة مغلقة ، يتم إنشاء تدفقات دوامة تسخن القلب والملف الثانوي. بعد ذلك ، يتم استخدام الحرارة الناتجة لتسخين المبرد.

من آلة لحام عالية التردد

في دائرة الحث التي تعمل بنفسك باستخدام عاكس عالي التردد ، تكون العناصر الرئيسية هي مولد التيار المتردد وعناصر التسخين والمحاثات. ستكون هناك حاجة إلى مولد لتحويل جهد قياسي بتردد 50 هرتز إلى تيار كهربائي عالي التردد. بعد التعديل ، يتم توفير التيار لملف المحرِّض شكل أسطواني... لف الملف مصنوع من الأسلاك النحاسية ، مما يسمح بتوليد مجال مغناطيسي متناوب يخلق التيارات الدوامة اللازمة ، بسبب ظهور الجسم المعدني لقميص الماء يتم تسخينه. يتم نقل الحرارة الناتجة إلى المبرد.

ليس من الصعب صنع سخان عالي الجودة يعتمد على عاكس لحام عالي التردد. من الضروري فقط الاهتمام بالعزل الحراري عالي الجودة والموثوق ، والذي سيضمن أعلى معدلات كفاءة ممكنة. خلاف ذلك ، في حالة عدم وجود عزل حراري موثوق ، تقل كفاءة نظام التدفئة بشكل كبير ، مما يؤدي إلى استهلاك كبير للطاقة لتشغيل الجهاز.


هناك ما لا يقل عن 3 عناصر رئيسية يجب أن تعمل في السخان.

خطوات تجميع السخان

لن يكون صنع أبسط سخان معدني بالحث بيديك أمرًا صعبًا. لمثل هذا العمل ، ستحتاج إلى الأدوات التالية:

  1. العناصر المشعة.
  2. مثقاب صغير.
  3. لوحات Textolite.
  4. لحام الحديد ولحام.
  5. كيماويات اللحام.
  6. معجون حراري.

لصنع ملف يستخدم لإصدار مجال مغناطيسي متناوب ، ستحتاج إلى تحضير قطعة من أنبوب نحاسي بطول 800 ملم وقطر 8 ملم.

من بين المكونات المستخدمة ، أغلى الترانزستورات عالية الطاقة ، والتي يجب تركيب اثنين منها على الأقل. يعتبر IRFP 150 أو IRFP260 أو IRFP460 مناسبًا لهذه الوظيفة.

من الممكن عمل دائرة تذبذبية لسخان المياه باستخدام المكثفات الخزفية بجهد 1600 فولت وسعة 0.1 ميللي فهرنهايت. لتكوين تيار متناوب عالي الطاقة في ملف ، ستحتاج إلى استخدام ما لا يقل عن 7 مكثفات 12 فولت.

أثناء التشغيل ، يمكن أن تصبح الترانزستورات ذات التأثير الميداني شديدة السخونة. بدون استخدام مشعات الألمنيوم عالية الجودة ، سوف تذوب حرفيًا بعد ثوانٍ قليلة من تطبيق الجهد على المحول. يتم وضع المشتتات الحرارية والمشعات على الترانزستورات من خلال معجون حراري ، وإلا فإن كفاءة التبريد لن تكون عالية جدًا.

تستخدم الثنائيات الخاصة بسخانات النبيذ التعريفي حركة فائقة السرعة. النماذج HER 307 و UF 4700 و MUR 460 هي الأنسب لمثل هذا المخطط.

ستحتاج أيضًا إلى شراء مقاومين 10 كيلو أوم بقوة 0.25 واط تقريبًا ، أحدهما 2 واط 440 أوم المقاوم. ستحتاج إلى استخدام ثنائيات زينر بجهد 15 فولت. قوتهم المثالية هي 2 واط على الأقل. يتم تثبيت خنق قياسي لأسلاك الطاقة التي تزود الملف بالجهد الكهربي.

يتم تشغيل السخان بوحدة تزويد طاقة بجهد 12-40 فولت وقوة لا تزيد عن 500 وات. يمكن استخدامها بطاريات سياراتأو مصدر طاقة من جهاز كمبيوتر قديم.

يتم تصنيع لولب بقطر حوالي 4 سم من أنبوب نحاسي وفقًا للقالب الحالي. يجب أن تحتوي على 7 أدوار على الأقل لا تلمس بعضها البعض. في نهاية الأنبوب الثاني ، يتم لحام حلقات التثبيت المغناطيسية ، والتي ستكون مطلوبة لتوصيل الترانزستورات بالرادياتير.

يتم تصنيع لوحة الدوائر المطبوعة وفقًا لمخطط يسمح بتحويل التيار القياسي إلى تيار قوي وعالي التردد. في سعات الجهد العالي ، سيعمل السخان العصامي بثبات ، ويستهلك الحد الأدنى من الكهرباء ويوفر تدفئة عالية الجودة. يتم تثبيت المكثفات على لوحة الدوائر المطبوعةبالتوازي ، تشكيل دائرة متذبذبة مع الملف.

يتم إجراء تشغيل اختباري ، يتم خلاله مراقبة عدم وجود دوائر قصيرة في اللفات الزنبركية. في حالة وجود دوائر قصيرة وتلامس الملف مع بعضها البعض ، ستفشل الترانزستورات على الفور ، وسيتطلب سخان الحث الذاتي إصلاحات باهظة الثمن.

داخل ملف الحث ، يمكن تركيب جسم مبادل حراري من خلال العزل ، حيث يدور السائل الساخن داخله. نظرًا لكفاءتها العالية ، توفر تقنية التسخين التعريفي ، حتى مع الحد الأدنى من استهلاك الكهرباء ، كمية كبيرة من الطاقة الحرارية ، مما يسمح بتدفئة عالية الجودة للغرفة.

المبادل الحراري مصنوع من أنبوب بقطر 20 ملم ، وهو مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ. يتم تعليق واحد أو أكثر من ملفات الحث على مثل هذا الأنبوب ، بينما يجب ألا تتلامس العناصر المعدنية مع ملفات الفلوت ، التي يتم تنشيطها. مع تصنيف طاقة يبلغ 2 كيلو واط ، ستكون كفاءة هذا الجهاز كافية لتوفير التسخين الفوري للسائل مع استخدامه اللاحق للأغراض الفنية أو لتدفئة الغرفة.

تعتبر السخانات التعريفي تقنية واعدة تستخدم اليوم بنشاط في صناعة غلايات التدفئة المستقلة. تسمح بساطة مخطط تنفيذ هذه الأجهزة الكهربائية بتنفيذها بشكل مستقل. بعد أن صنعت مثل هذا السخان الاستقرائي بيديك ، يمكنك التوفير عند شراء معدات باهظة الثمن ، بينما من حيث وظائفها الأجهزة المنزليةلن تكون أدنى من نماذج المصانع باهظة الثمن من السخانات.

عندما يواجه الشخص الحاجة إلى تسخين جسم معدني ، فإن النار تتبادر إلى ذهنه بالضرورة. النار طريقة قديمة وغير فعالة وبطيئة لتسخين المعادن. ينفق نصيب الأسد من الطاقة على الحرارة ، والدخان يأتي دائمًا من النار. كم سيكون رائعًا إذا أمكن تجنب كل هذه المشاكل.

سأوضح لك اليوم كيفية تجميع السخان التعريفي DIY مع برنامج تشغيل ZVS. يسخن هذا التركيب معظم المعادن باستخدام محرك ZVS والكهرومغناطيسية. هذا السخان ذو كفاءة عالية ، ولا ينتج دخانًا ، وتسخين العناصر المعدنية الصغيرة مثل مشبك الورق ، على سبيل المثال ، يستغرق بضع ثوانٍ. يُظهر الفيديو السخان أثناء العمل ، لكن التعليمات مختلفة هناك.

الخطوة 1: كيف يعمل



يتساءل الكثير منكم الآن - ما هو برنامج تشغيل ZVS هذا؟ إنه محول عالي الكفاءة قادر على إنشاء مجال كهرومغناطيسي قوي يسخن المعدن الموجود في قلب السخان.

لفهم كيفية عمل أجهزتنا ، سأتحدث عن النقاط الرئيسية. أولا نقطة مهمة- مصدر الطاقة 24 فولت.يجب أن يكون الجهد 24 فولت بحد أقصى للتيار 10 أمبير. سيكون لدي بطاريتان من الرصاص الحمضيتان متصلتان في سلسلة. إنهم يشغّلون لوحة القيادة ZVS. يعطي المحول تيارًا ثابتًا للولب ، الذي يتم وضع الجسم بداخله ، والذي يجب تسخينه. يؤدي التغيير المستمر في اتجاه التيار إلى إنشاء مجال مغناطيسي متناوب. تخلق تيارات دوامة داخل المعدن ، ذات تردد عالٍ بشكل أساسي. تتولد الحرارة بسبب هذه التيارات وانخفاض مقاومة المعدن. وفقًا لقانون أوم ، فإن التيار المتحول إلى حرارة في دائرة ذات مقاومة نشطة سيكون P = I ^ 2 * R.

المعدن الذي يتكون منه الجسم الذي تريد تسخينه مهم جدًا. تتمتع السبائك التي أساسها الحديد بنفاذية مغناطيسية أعلى ، ويمكنها استخدام المزيد من طاقة المجال المغناطيسي. وبسبب هذا ، فإنها تسخن بشكل أسرع. الألمنيوم ذو نفاذية مغناطيسية منخفضة ويسخن ، على التوالي ، لفترة أطول. والأجسام ذات المقاومة العالية والنفاذية المغناطيسية المنخفضة ، على سبيل المثال ، الإصبع ، لن تسخن على الإطلاق. مقاومة المادة مهمة جدا. كلما زادت المقاومة ، كلما كان التيار أضعف خلال المادة ، وبالتالي ، سيتم إطلاق حرارة أقل. كلما انخفضت المقاومة ، كان التيار أقوى ، ووفقًا لقانون أوم ، انخفض فقد الجهد. إنه أمر صعب بعض الشيء ، ولكن بسبب العلاقة بين المقاومة وإيصال الطاقة ، يتم تحقيق أقصى توصيل للطاقة عندما تكون المقاومة 0.

محول ZVS هو أصعب جزء في الجهاز ، سأشرح كيف يعمل. عندما يكون التيار في وضع التشغيل ، فإنه يمر من خلال خانقين تحريض على طرفي الملف. هناك حاجة إلى الإختناقات للتأكد من أن الجهاز لا يقدم الكثير من التيار. ثم يمر التيار عبر مقاومين 470 أوم إلى بوابات ترانزستورات MIS.

نظرًا لعدم وجود مكونات مثالية ، سيتم تشغيل أحد الترانزستور قبل الآخر. عندما يحدث هذا ، فإنه يمتص كل التيار الوارد من الترانزستور الثاني. كما أنه سيقصر الثانية على الأرض. وبسبب هذا ، لن يتدفق التيار فقط عبر الملف إلى الأرض ، ولكن سيتم أيضًا تفريغ بوابة الترانزستور الثاني من خلال الصمام الثنائي السريع ، وبالتالي منعه. نظرًا لحقيقة توصيل المكثف بالتوازي مع الملف ، يتم إنشاء دائرة متذبذبة. بسبب الرنين الذي نشأ ، سيغير التيار اتجاهه ، وينخفض ​​الجهد إلى 0 فولت. في هذه اللحظة ، يتم تفريغ بوابة الترانزستور الأول عبر الصمام الثنائي إلى بوابة الترانزستور الثاني ، مما يسدها. تتكرر هذه الدورة آلاف المرات في الثانية.

تم تصميم المقاوم 10K لتقليل الشحنة الزائدة على بوابة الترانزستور من خلال العمل كمكثف ، ويجب أن يحافظ الصمام الثنائي زينر على الجهد عبر بوابات الترانزستورات عند 12 فولت أو أقل حتى لا تنفجر. يسمح محول الجهد العالي هذا المحول بتسخين الأجسام المعدنية.
حان الوقت لتجميع السخان.

الخطوة 2: المواد


لا توجد العديد من المواد المطلوبة لتجميع السخان ، ويمكن العثور على معظمها مجانًا لحسن الحظ. إذا رأيت أنبوبة أشعة الكاثود ملقاة بهذا الشكل ، اذهب والتقطه. لديها معظمالأجزاء اللازمة للسخان. إذا كنت تريد قطع غيار ذات جودة أفضل ، قم بشرائها من متجر أدوات كهربائية.

سوف تحتاج:

الخطوة 3: الأدوات

لهذا المشروع سوف تحتاج:

الخطوة 4: تبريد FETs

في هذا الجهاز ، يتم إيقاف تشغيل الترانزستورات عند 0 فولت ، ولا تسخن كثيرًا. ولكن إذا كنت تريد تشغيل السخان لأكثر من دقيقة واحدة ، فأنت بحاجة إلى إزالة الحرارة من الترانزستورات. لقد صنعت كلا الترانزستورين بالوعة حرارة واحدة مشتركة. تأكد من أن البوابات المعدنية لا تلمس جهاز الامتصاص ، وإلا ستحدث دائرة قصر في الدوائر المعدنية وتنفجر. لقد استخدمت موزعًا حراريًا للكمبيوتر وكان هناك بالفعل شريط من السيليكون مانع للتسرب. للتحقق من العزل ، المس الجزء الأوسط من كل ترانزستور MOS (بوابة) بمقياس متعدد ، إذا كان المتر المتعدد صريرًا ، فلن تكون الترانزستورات معزولة.

الخطوة 5: بنك مكثف

تصبح المكثفات ساخنة للغاية بسبب التيار الذي يمر عبرها باستمرار. يحتاج سخاننا إلى مكثف 0.47 μF. لذلك ، نحتاج إلى دمج جميع المكثفات في كتلة ، حتى نحصل على السعة المطلوبة ، وستزيد مساحة تبديد الحرارة. يجب أن يكون الجهد المقنن للمكثفات أعلى من 400 فولت لحساب قمم الجهد الحثي في ​​دائرة الطنين. لقد صنعت حلقتين من الأسلاك النحاسية ، حيث قمت بلحام 10 مكثفات 0.047 فائق التوهج موازية لبعضها البعض. وهكذا ، حصلت على بنك مكثف بسعة إجمالية 0.47 μF مع تبريد هواء ممتاز. سوف أقوم بتثبيته بالتوازي مع دوامة العمل.

الخطوة 6: العمل الحلزوني



هذا هو جزء الجهاز الذي يتم فيه إنشاء المجال المغناطيسي. اللولب مصنوع من الأسلاك النحاسية - من المهم جدًا استخدام النحاس. في البداية ، استخدمت ملفًا فولاذيًا للتدفئة ولم يعمل الجهاز جيدًا. بدون عبء العمل ، استهلك 14 ألف! للمقارنة ، بعد استبدال الملف بآخر نحاسي ، بدأ الجهاز في استهلاك 3 أ. أعتقد أن التيارات الدوامة ظهرت في الملف الفولاذي بسبب محتوى الحديد ، وتعرض أيضًا للتسخين التعريفي. لست متأكدًا مما إذا كان هذا هو السبب بالضبط ، لكن هذا التفسير يبدو لي هو الأكثر منطقية.

بالنسبة للولب ، خذ جزءًا كبيرًا من الأسلاك النحاسية وقم بعمل 9 لفات على قطعة من الأنابيب البلاستيكية.

الخطوة 7: تجميع السلسلة





لقد قمت بالكثير من التجارب والخطأ أثناء الحصول على السلسلة الصحيحة. كانت معظم الصعوبات تتعلق بمصدر الطاقة واللولب. أخذت مصدر طاقة بتبديل 55A 12V. أعتقد أن PSU أعطى تيارًا أوليًا مرتفعًا جدًا لبرنامج تشغيل ZVS ، مما تسبب في انفجار ترانزستورات MOS. ربما تقوم محاثات إضافية بإصلاح هذا الأمر ، لكنني قررت فقط استبدال مزود الطاقة ببطاريات حمض الرصاص.
ثم عانيت من الملف. كما قلت من قبل ، لم يكن الملف الفولاذي مناسبًا. بسبب الاستهلاك الحالي العالي للملف الفولاذي ، انفجر العديد من الترانزستورات. إجمالاً ، انفجرت 6 ترانزستورات. حسنًا ، إنهم يتعلمون من الأخطاء.

لقد أعدت تصميم السخان عدة مرات ، ولكن إليك الطريقة التي جمعت بها أنجح نسخة.

الخطوة 8: تجميع الجهاز





لإنشاء برنامج تشغيل ZVS ، تحتاج إلى اتباع الرسم التخطيطي المرفق. أولاً ، أخذت الصمام الثنائي Zener وربطته بمقاوم 10K. يمكن لحام هذا الزوج من الأجزاء على الفور بين المصرف ومصدر الترانزستور MOS. تأكد من أن الصمام الثنائي زينر يواجه الصرف. ثم قم بلحام الترانزستورات MIS بلوح ثقب الدبوس. على الجانب السفلي من اللوح ، قم بلحام اثنين من الثنائيات السريعة بين البوابة وتصريف كل ترانزستور.

تأكد من أن الخط الأبيض يواجه المصراع (الشكل 2). ثم قم بتوصيل الإضافة من مصدر الطاقة الخاص بك إلى مصارف كلا الترانزستورات من خلال المقاوم 220 أوم. أرضي كلا المصدرين. قم بلحام ملف العمل وبنك المكثف بالتوازي مع بعضهما البعض ، ثم قم بلحام كل طرف ببوابة مختلفة. أخيرًا ، قم بحقن التيار إلى بوابات الترانزستورات من خلال محث 2 50 µH. يمكن أن يكون لها قلب حلقي مع 10 لفات من الأسلاك. دائرتك جاهزة الآن للاستخدام.

الخطوة 9: التثبيت على القاعدة

للحفاظ على جميع أجزاء السخان الحثي معًا ، يحتاجون إلى قاعدة. لهذا أخذت كتلة خشبية 5 * 10 سم ، تم لصق اللوح مع الدائرة الكهربائية وبنك المكثف ولولب العمل بالغراء الساخن الذائب. الوحدة تبدو رائعة بالنسبة لي.

الخطوة 10: تحقق مما إذا كان يعمل





لتشغيل السخان ، ما عليك سوى توصيله بمصدر طاقة. ثم ضع العنصر الذي تريد تسخينه في منتصف ملف العمل. يجب أن تبدأ في التسخين. جعل السخان الخاص بي يتوهج مشبك الورق باللون الأحمر في 10 ثوانٍ. تم تسخين الأجسام الكبيرة مثل الأظافر في حوالي 30 ثانية. أثناء عملية التسخين ، زاد الاستهلاك الحالي بنحو 2 أ. يمكن استخدام هذا السخان لأكثر من مجرد الترفيه.

بعد الاستخدام ، لا يولد الجهاز سخامًا أو دخانًا ، بل إنه يعمل على الأجسام المعدنية المعزولة ، مثل أدوات الالتقاط في الأنابيب المفرغة. أيضًا ، الجهاز آمن للبشر - لن يحدث أي شيء لإصبعك إذا قمت بوضعه في وسط دوامة العمل. ومع ذلك ، من الممكن أن تحرق نفسك على شيء تم تسخينه.

شكرا لقرائتك!

التسخين التعريفي هو طريقة للتسخين بدون تلامس بواسطة التيارات عالية التردد (RFH - تسخين الترددات الراديوية) للمواد الموصلة للكهرباء.

وصف الطريقة.

التسخين التعريفي هو تسخين المواد بواسطة التيارات الكهربائية التي يسببها مجال مغناطيسي متناوب. وبالتالي ، فإن هذا هو تسخين المنتجات المصنوعة من المواد الموصلة (الموصلات) بواسطة المجال المغناطيسي للمحثات (مصادر المجال المغناطيسي المتناوب). يتم تنفيذ التسخين التعريفي على النحو التالي. يتم وضع قطعة عمل موصلة للكهرباء (معدن ، جرافيت) في ما يسمى بالمحث ، وهو واحد أو أكثر من لفات الأسلاك (غالبًا نحاسية). في المحث ، بمساعدة مولد خاص ، يتم إحداث تيارات قوية من ترددات مختلفة (من عشرة هرتز إلى عدة ميجاهرتز) ، ونتيجة لذلك ينشأ مجال كهرومغناطيسي حول المحث. يستحث المجال الكهرومغناطيسي التيارات الدوامة في قطعة العمل. تسخن تيارات إيدي قطعة العمل تحت تأثير حرارة جول (انظر قانون جول لينز).

نظام محث قطعة العمل عبارة عن محول عديم النواة يكون فيه المحث هو الملف الأساسي. قطعة العمل عبارة عن لف ثانوي قصير الدائرة. يتم إغلاق التدفق المغناطيسي بين اللفات في الهواء.

عند التردد العالي ، يتم إزاحة التيارات الدوامة بواسطة المجال المغناطيسي الذي تشكله في الطبقات السطحية الرقيقة لقطعة العمل Δ (تأثير السطح) ، ونتيجة لذلك تزداد كثافتها بشكل حاد ، وتسخن قطعة العمل. يتم تسخين الطبقات المعدنية الأساسية بسبب التوصيل الحراري. ليس التيار هو المهم ، ولكن كثافة التيار العالية. في طبقة الجلد Δ ، تنخفض كثافة التيار بمعامل e بالنسبة لكثافة التيار على سطح قطعة العمل ، بينما يتم إطلاق 86.4٪ من الحرارة في طبقة الجلد (من إجمالي إطلاق الحرارة. عمق الجلد تعتمد الطبقة على تردد الإشعاع: فكلما زاد التردد ، طبقة الجلد الرقيقة تعتمد أيضًا على النفاذية المغناطيسية النسبية μ لمادة قطعة العمل.

بالنسبة للحديد والكوبالت والنيكل والسبائك المغناطيسية عند درجات حرارة أقل من نقطة كوري μ لها قيمة من عدة مئات إلى عشرات الآلاف. بالنسبة للمواد الأخرى (المواد المنصهرة ، المعادن غير الحديدية ، مواد الانصهار منخفضة الانصهار السائلة ، الجرافيت ، الإلكتروليتات ، السيراميك الموصّل كهربائيًا ، إلخ) μ تساوي تقريبًا الوحدة.

على سبيل المثال ، عند تردد 2 ميجاهرتز ، يبلغ عمق طبقة الجلد للنحاس حوالي 0.25 مم ، للحديد 0.001 مم.

يصبح المحرِّض ساخنًا جدًا أثناء التشغيل ، حيث يمتص الإشعاع الخاص به. بالإضافة إلى ذلك ، تمتص الإشعاع الحراري من قطعة الشغل الساخنة. جعل المحاثات من أنابيب النحاسيبرد بالماء. يتم توفير المياه عن طريق الشفط - وهذا يضمن السلامة في حالة الاحتراق أو غير ذلك من إزالة الضغط للمحث.

تطبيق:
صهر المعادن عالية النقاوة ، اللحام بالنحاس واللحام.
الحصول على نماذج أولية للسبائك.
الانحناء والمعالجة الحرارية لأجزاء الماكينة.
صناعة المجوهرات.
معالجة الأجزاء الصغيرة التي يمكن أن تتلف بسبب اللهب أو تسخين القوس الكهربائي.
تصلب السطح.
التبريد والمعالجة الحرارية للأجزاء المعقدة الشكل.
تطهير الأدوات الطبية.

مزايا.

تسخين أو صهر عالي السرعة لأي مادة موصلة للكهرباء.

التسخين ممكن في جو غازي وقائي ، في بيئة مؤكسدة (أو مختزلة) ، في سائل غير موصل ، في فراغ.

التسخين عبر جدران غرفة واقية مصنوعة من الزجاج والأسمنت والبلاستيك والخشب - تمتص هذه المواد الإشعاع الكهرومغناطيسي بشكل ضعيف للغاية وتبقى باردة أثناء عملية التثبيت. يتم تسخين المواد الموصلة للكهرباء فقط - المعدن (بما في ذلك المواد المنصهرة) ، والكربون ، والسيراميك الموصّل ، والإلكتروليتات ، والمعادن السائلة ، إلخ.

نظرًا لقوى MHD الناشئة ، يتم خلط المعدن السائل بشكل مكثف ، حتى يتم إبقائه معلقًا في الهواء أو الغاز الواقي - هذه هي الطريقة التي يتم بها الحصول على السبائك عالية النقاء بكميات صغيرة (ذوبان التحليق ، الذوبان في بوتقة كهرومغناطيسية).

نظرًا لأن التسخين يتم عن طريق الإشعاع الكهرومغناطيسي ، فلا يوجد تلوث لقطعة العمل بمنتجات احتراق الشعلة في حالة تسخين لهب الغاز ، أو بواسطة مادة القطب في حالة تسخين القوس. وضع العينات في جو غاز خامل السرعه العاليهسيقضي التسخين على تشكيل الحجم.

سهولة الاستخدام نظرا لصغر حجم المحرِّض.

يمكن صنع المحرِّض بشكل خاص - سيسمح ذلك بتسخين الأجزاء ذات التكوين المعقد بالتساوي على السطح بأكمله ، دون أن يؤدي ذلك إلى التواء أو عدم التسخين الموضعي.

التسخين الموضعي والانتقائي سهل.

نظرًا لأن التسخين يكون أكثر كثافة في الطبقات العليا الرقيقة من قطعة العمل ، ويتم تسخين الطبقات السفلية بلطف أكثر بسبب التوصيل الحراري ، فإن الطريقة مثالية لتصلب سطح الأجزاء (يظل اللب لزجًا).

سهولة أتمتة المعدات - دورات التدفئة والتبريد ، التحكم في درجة الحرارة والاحتفاظ بها ، توريد وإزالة قطع العمل.

تركيبات التدفئة التعريفي:

في التركيبات التي يصل تردد تشغيلها إلى 300 كيلوهرتز ، تُستخدم العواكس في تجميعات IGBT أو ترانزستورات MOSFET. هذه التركيبات مصممة لتسخين الأجزاء الكبيرة. لتسخين الأجزاء الصغيرة ، يتم استخدام ترددات عالية (تصل إلى 5 ميجا هرتز ، ونطاق متوسط ​​و موجات قصيرة) ، تعتمد التركيبات عالية التردد على الأنابيب الإلكترونية.

أيضًا ، لتسخين الأجزاء الصغيرة ، يتم إنشاء تركيبات ذات تردد متزايد على ترانزستورات MOSFET لتشغيل ترددات تصل إلى 1.7 ميجا هرتز. يمثل التحكم في الترانزستورات وحمايتها عند الترددات العالية بعض الصعوبات ، وبالتالي فإن إعدادات التردد الأعلى لا تزال باهظة الثمن.

محث لتسخين الأجزاء الصغيرة له حجم صغير ومحاثة منخفضة ، مما يؤدي إلى انخفاض عامل الجودة لدائرة تأرجح التشغيل عند الترددات المنخفضة وانخفاض الكفاءة ، كما يشكل خطرًا على المذبذب الرئيسي (عامل الجودة تتناسب الدائرة المتذبذبة مع L / C ، وتكون الدائرة المتذبذبة ذات عامل الجودة المنخفض جيدة جدًا "يتم ضخها" بالطاقة ، وتشكل دائرة كهربائية قصيرة في المحرِّض وتعطل المذبذب الرئيسي). لزيادة عامل الجودة للدائرة التذبذبية ، يتم استخدام طريقتين:
- زيادة وتيرة التشغيل ، مما يؤدي إلى تعقيد التركيب وارتفاع تكلفة التركيب ؛
- استخدام حشوات مغناطيسية حديدية في المحرِّض ؛ لصق المحرِّض بألواح مصنوعة من مادة مغناطيسية حديدية.

نظرًا لأن المحرِّض يعمل بكفاءة عالية عند الترددات العالية ، فقد تلقت التدفئة التعريفي تطبيقًا صناعيًا بعد تطوير وبدء إنتاج مصابيح المولد القوية. قبل الحرب العالمية الأولى ، كان التسخين التعريفي محدود الاستخدام. في ذلك الوقت ، تم استخدام مولدات الآلات ذات التردد المتزايد (عمل V.P. Vologdin) أو منشآت تفريغ الشرارة كمولدات.

يمكن أن تكون دائرة المولد ، من حيث المبدأ ، أي (هزاز متعدد ، مولد RC ، مولد بإثارة مستقلة ، مولدات استرخاء مختلفة) ، تعمل على حمولة في شكل ملف محث ولها طاقة كافية. من الضروري أيضًا أن يكون تردد الاهتزاز مرتفعًا بدرجة كافية.

على سبيل المثال ، من أجل "قطع" سلك فولاذي بقطر 4 مم في بضع ثوانٍ ، يلزم وجود طاقة تذبذبية لا تقل عن 2 كيلو وات عند تردد لا يقل عن 300 كيلو هرتز.

يتم اختيار المخطط وفقًا للمعايير التالية: الموثوقية ؛ استقرار التقلبات استقرار الطاقة المنبعثة في الشغل ؛ سهولة التصنيع سهولة التخصيص الحد الأدنى لعدد الأجزاء لتقليل التكلفة ؛ استخدام الأجزاء التي تؤدي معًا إلى تقليل الوزن والأبعاد ، إلخ.

لعقود عديدة ، تم استخدام ثلاث نقاط حثي كمولد للتذبذبات عالية التردد (مولد هارتلي ، مولد مع ردود فعل المحول الذاتي ، دائرة على مقسم جهد الحلقة الاستقرائي). هذه دائرة ذاتية الإثارة لتزويد الطاقة المتوازية للأنود ودائرة انتقائية للتردد مصنوعة على دائرة متذبذبة. لقد تم استخدامه بنجاح وما زال يستخدم في المختبرات وورش المجوهرات والمؤسسات الصناعية وكذلك في ممارسة الهواة. على سبيل المثال ، خلال الحرب العالمية الثانية ، تم إجراء تصلب سطحي لبكرات دبابة T-34 في مثل هذه المنشآت.

مساوئ النقاط الثلاث:

كفاءة منخفضة (أقل من 40٪ عند استخدام المصباح).

انحراف تردد قوي في وقت تسخين قطع العمل المصنوعة من مواد مغناطيسية فوق نقطة كوري (≈700 درجة مئوية) (يتغير μ) ، مما يغير عمق طبقة الجلد ويغير وضع المعالجة الحرارية بشكل غير متوقع. عند المعالجة الحرارية للأجزاء الحرجة ، قد يكون هذا غير مقبول. أيضًا ، يجب أن تعمل أجهزة التلفزيون القوية في نطاق ضيق من الترددات المسموح بها من قبل Rossvyazokhrankultura ، نظرًا لضعف التدريع ، فهي في الواقع أجهزة إرسال راديو ويمكن أن تتداخل مع البث التلفزيوني والإذاعي والخدمات الساحلية والإنقاذ.

عند تغيير قطع العمل (على سبيل المثال ، قطعة أصغر لأخرى أكبر) ، يتغير محاثة نظام قطعة الشغل بالحث ، مما يؤدي أيضًا إلى تغيير في تردد طبقة الجلد وعمقها.

عند التغيير من المحرِّضات أحادية الدورة إلى المحاثات متعددة الدورات ، إلى المحاثات الأكبر أو الأصغر ، يتغير التردد أيضًا.

تحت قيادة Babat و Lozinsky وعلماء آخرين ، تم تطوير دوائر مولد ثنائية وثلاثية الدوائر ذات كفاءة أعلى (تصل إلى 70 ٪) ، فضلاً عن الحفاظ على تردد التشغيل بشكل أفضل. مبدأ عملهم على النحو التالي. نظرًا لاستخدام الدوائر المقترنة وإضعاف الاتصال فيما بينها ، فإن التغيير في محاثة دائرة العمل لا يستلزم تغييرًا قويًا في تردد دائرة ضبط التردد. تم تصميم أجهزة الإرسال اللاسلكية وفقًا لنفس المبدأ.

مولدات TVF الحديثة هي محولات تعتمد على تجميعات IGBT أو ترانزستورات MOSFET قوية ، وعادة ما يتم تصنيعها في مخطط جسر أو نصف جسر. تعمل بترددات تصل إلى 500 كيلو هرتز. يتم فتح بوابات الترانزستورات باستخدام نظام تحكم متحكم. يسمح لك نظام التحكم ، بناءً على المهمة المطروحة ، بالاحتفاظ تلقائيًا

أ) تردد ثابت
ب) الطاقة المستمرة المنبعثة في الشغل
ج) أعلى كفاءة ممكنة.

على سبيل المثال ، عندما يتم تسخين مادة مغناطيسية فوق نقطة كوري ، يزداد سمك طبقة الجلد بشكل حاد ، وتنخفض كثافة التيار ، وتبدأ قطعة العمل في التسخين بشكل أسوأ. أيضًا ، تختفي الخواص المغناطيسية للمادة وتتوقف عملية انعكاس المغنطة - تبدأ قطعة العمل في التسخين بشكل أسوأ ، وتقل مقاومة الحمل بشكل مفاجئ - وهذا يمكن أن يؤدي إلى "فصل" المولد وفشلها. يراقب نظام التحكم الانتقال من خلال نقطة كوري ويزيد التردد تلقائيًا عندما يتم تقليل الحمل بشكل مفاجئ (أو تقليل الطاقة).

ملاحظات.

يجب وضع المحث بالقرب من قطعة العمل قدر الإمكان. لا يؤدي هذا إلى زيادة كثافة المجال الكهرومغناطيسي بالقرب من قطعة الشغل (بما يتناسب مع مربع المسافة) فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى زيادة عامل القدرة كوس (φ).

تؤدي زيادة التردد إلى تقليل عامل القدرة بشكل كبير (يتناسب مع مكعب التردد).

عندما يتم تسخين المواد المغناطيسية ، يتم إطلاق حرارة إضافية أيضًا بسبب انعكاس المغنطة ؛ تسخينها إلى نقطة كوري هو أكثر كفاءة.

عند حساب المحث ، من الضروري مراعاة محاثة الحافلات التي تزود المحرِّض ، والتي يمكن أن تكون أكبر بكثير من محاثة المحرِّض نفسه (إذا كان المحرِّض مصنوعًا على شكل دورة واحدة بقطر صغير أو حتى جزء من منعطف - قوس).

توجد حالتان للرنين في الدوائر التذبذبية: رنين الجهد ورنين التيار.
دارة تذبذبية متوازية - الرنين الحالي.
في هذه الحالة ، يكون الجهد على الملف وعلى المكثف هو نفسه الجهد للمولد. عند الرنين ، تصبح مقاومة الحلقة بين نقاط التفرع بحد أقصى ، والتيار (I الإجمالي) من خلال مقاومة الحمل Rн سيكون ضئيلًا (التيار داخل الحلقة I-1L و I-2c أكبر من تيار المولد).

من الناحية المثالية ، تكون مقاومة الحلقة اللانهائية - لا تسحب الدائرة أي تيار من المصدر. عندما يتغير تردد المولد في أي اتجاه من تردد الطنين ، تنخفض المقاومة الكلية للدائرة ويزداد تيار الخط (I الإجمالي).

دارة تذبذبية تسلسلية - رنين الجهد.

السمة الرئيسية لدائرة الطنين التسلسلية هي أن ممانعتها ضئيلة عند الرنين. (ZL + ZC - الحد الأدنى). عندما يتم ضبط التردد على قيمة أكبر من أو أقل من تردد الطنين ، تزداد الممانعة.
انتاج:
في الدائرة المتوازية عند الرنين ، يكون التيار عبر أطراف الدائرة 0 ، ويكون الجهد أعظميًا.
في دائرة متسلسلة ، على العكس من ذلك ، يميل الجهد إلى الصفر ، ويكون التيار أقصى.

تم أخذ المقالة من الموقع http://dic.academic.ru/ وأعيدت صياغتها في نص يمكن فهمه بشكل أكبر للقارئ من قبل شركة "Prominductor".