Индукционный нагреватель микроша 2000 инструкция по эксплуатации

Модернизированный МИКРОША-2000 с 10.06.2020 производится в новом корпусе с удобной ручкой и кнопкой под большой палец.

Индукционный
нагреватель МИКРОША-2000, разработанный и производимый компанией НАША
ЭЛЕКТРОНИКА, используется в ремонтных мастерских и цехах. Он предназначен для
нагрева металлических деталей: гаек, болтов, рычагов, тяг и плоских железных
поверхностей под действием переменного
магнитного поля в индукторе. В связи с этим МИКРОША-2000 находит свое
применение для автосервиса — для разблокировки соединений, в мастерских для нагрева и сгибания
металлических прутков. Обращаем ваше внимание на то, что ЭТА МОДЕЛЬ НЕ ПРЕДНАЗНАЧЕНА ДЛЯ НАГРЕВА И ПАЙКИ МЕДНЫХ ТРУБОК, А ТАК ЖЕ ДЛЯ НЕМАГНИТНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ. Для подобных задач требуется бОльшая мощность или рабочая частота. Претензии по поводу того, что я купил, а он не греет медные трубки, не принимаются. Товар возврату не подлежит.

Принцип действия основан на создании вихревых
токов в нагреваемой детали, а так как металл оказывает значительное
сопротивление проходящему через него электрическому току, то и раскаляется как
нихромовая проволока, только бесконтактно, поглощая энергию поля излучателя. Аппарат индукционного нагрева МИКРОША-2000
комплектуется несколькими сменными индукторами различного диаметра для более
эффективной передачи мощности нагреваемой детали. Для работы с тягами, на
которые физически невозможно надеть «спиральку» индуктора, так как они
прикручены с обеих сторон, предназначен гибкий индуктор, который наматывается ( 2-4 витка) на деталь, а затем его концы фиксируются прижимными болтами с
пластиковыми барашками в выходных зажимах устройства. Зачем нужно иметь
несколько сменных индукторов «а-ля советский кипятильник»? Дело в том, что
наиболее эффективно мощность индукционного нагревателя передается в деталь
только тогда, когда она занимает наибольший объем индуктора-спиральки. То есть
для гайки на 10 нужен один индуктор, а для гайки на 22 – другой. Не вопрос,
можно гайку на 10 нагреть и индуктором большого диаметра, но процесс займет больше времени. Кроме того, при малой концентрации поля при медленном
нагреве, будет раскаляться и болт на котором ржавая гайка сидит и эффект
расширившейся гайки на холодной шпильке будет сведен к минимуму, т.к. болт или шпилька
тоже будет красной.

Индукционный беспламенный нагреватель МИКРОША-2000 имеет мощность 2000 Ватт ( 2,0 KW ), что в два раза превышает мощность
китайской «палки», продаваемой на али. Это позволяет быстрее нагревать гайку,
чтобы успеть сорвать ее с места, пока болт относительно холодный. Китаец имеет
в длину 40 сантиметров, наш аппаратик 14,5 см. Конечно, соглашусь, что он
скорее похож на сварочник-наладонник, но это обусловлено тем, что для получения
реальной мощности пришлось поставить хорошие радиаторы для охлаждения
транзисторов преобразователя, более мощный и габаритный вентилятор и силовой
трансформатор из нано кристаллического материала, такого же размера, как и в
сварочном аппарате МИКРОША-160. Только в индукционном нагревателе, в отличие от
сварочника, используется не ШИМ, а резонанс с автоподстройкой частоты и фазы.
Резонансная частота автоматически изменяется в зависимости от диаметра
индуктора и внесения металла в него в диапазоне 20 – 50 кГц ( килогерц). Это
ультразвук. На этих частотах работают все сварочные инверторы. Не путайте с
микроволновкой и смартфоном – они работают на гигагерцах, т.е. частота в этих
девайсах в миллион раз выше и жарит из телефона прямо в мозг. Здесь же частота низкая, главное не работать с кольцами и браслетами на руках. Cхема,
примененная нами в аппарате беспламенного нагрева МИКРОША-2000 отечественная, в своей основе от
боевых источников питания, работающих многие годы. На видео можно посмотреть
начинку китайских и наших аппаратов. Иноземец выполнен по схеме параллельного
резонансного контура, которую азиатские друзья позаимствовали из европейского
патента https://patents.google.com/patent/EP2608634A1/en с ее недостатками.
МИКРОША — по схеме последовательного резонансного контура с резонансными
конденсаторами в первичной обмотке трансформатора. Мой патент на фото. В отличие от «палки» у
нашего малыша нет киловольтного напряжения на транзисторах (что чревато пробоем
по пыли). Транзисторы мы ставим немецкой фирмы Infineon, т.к. лучше просто не существует.
Печатная плата покрывается, как и на всех наших аппаратах, компаундом
«Виксинт-ПК68». На индукторы надет чулок-трубка из керамической жаростойкой
нити для изоляции витков между собой и деталью. В случае истирания нитей и
короткого замыкания между витками индукционному нагревателю ничего не грозит. МИКРОША-2000
имеет защиту и от КЗ и от случайного включения без индуктора-излучателя, а
небольшие габариты индукционного нагревателя позволяют работать прибором в
труднодоступных местах. Мощный светодиод включается при нажатии кнопки
«нагрев», подсвечивая рабочую зону, так что для нагрева гаек и болтов не
придется пользоваться фонарем под автомобилем. Купить индукционный нагреватель
МИКРОША-2000 – значит значительно облегчить себе работу, уменьшив бесполезный
труд и потраченное время на борьбу с «прикипевшими» гайками и болтами. Кроме того, возможен так же и нагрев подшипников под посадку. Для этого индуктор подходящего диаметра вставляется «спиралькой» внутрь кольца подшипника и нагрев происходит от внешнего поля излучения индуктора. Для закалки небольших деталей необходимо: поместив нагреваемый участок внутрь индуктора, разогреть его до рекомендуемой температуры для конкретной марки стали, обычно это в районе 800 градусов цельсия. Для сгибания прутков — подобрать подходящий по диаметру индуктор или намотать самостоятельно по имеющимся в комплекте образцам. Через индукторы, изготовленные из медного провода, протекает значительный высокочастотный ток, порядка 210 ампер. Разумеется это вызывает серьезный нагрев как самих индукторов, так и площадок их крепления, а так же обмоток силового трансформатора. Плюс излучение от раскаленного металла. Это касается как наших, так и китайских аппаратов, поэтому процент нагрузки таких нагревателей составляет ПН=50%. Мы рекомендуем работу циклами — до 2-х минут нагрев, 2 минуты охлаждение. При несоблюдении теплового режима возможно оплавление пластиковых барашков на фиксирующих винтах и перегрев обмоток трансформатора. Практика показывает, что для индукционного нагрева детали до 800 градусов достаточно 20-60 секунд, в зависимости от размера. В модернизированных аппаратах в новом корпусе установлен термостат, который отключает прибор через 2 мин. непрерывного нагрева. Это время может колебаться в ту или иную сторону, в зависимости от температуры окружающего воздуха. Обратное включение термостата происходит через 30-40 сек., так он устроен, что его гистерезис составляет порядка 20 град., т.е. например идет нагрев при температуре воздуха 30 град., в течении 2 мин. температура компонентов достигает 70 град., термостат срабатывает, аппарат продувается, охлаждаясь до 50 град. и термостат включается обратно. Он не может быть настроен на более низкую температуру обратного включения, например на 30 град., потому что если окружающий воздух будет 35 град., то он никогда обратно не включится, пока погода не изменится. Все это к тому, что если сразу после обратной активации термостата, не выждав 2 мин. в общей сложности, снова включить аппарат на нагрев, то и проработает он до следующего отключения те же 30-40 сек., а не 2 минуты. Дайте ему остыть. Все это связано с достаточно большой мощностью, упакованной компактно, чтобы можно было работать под автомобилем в ограниченном пространстве, ПОЭТОМУ МЫ НЕ РЕКОМЕНДУЕМ ПОКУПАТЬ АППАРАТ ДЛЯ РАБОТ С ДЛИТЕЛЬНЫМ ЦИКЛОМ НАГРЕВА ИЛИ НЕПРЕРЫВНОЙ КОНВЕЙЕРНОЙ РАБОТЫ. Для этих целей предназначен индукционный нагреватель МИКРОША-3000 с размерами 14х14х15 см, работающий с индукторами из медной трубки сколь угодно долго.

Комплект поставки:

• индукционный нагреватель (аппарат),
• индуктор диаметром 15 мм ( для гаек М6, М8 ключ на 8 – 13),
• индуктор диаметром 20 мм ( для гаек М8, М10 ключ на 14 – 17),
• индуктор диаметром 25 мм ( для гаек М12, М14 ключ на 19 – 22),
• индуктор диаметром 31 мм ( для гаек М16, М18 ключ на 24 – 27),
• индуктор плоский спиральный для нагрева поверхностей,
• индуктор гибкий длиной 80 см для нагрева деталей сложной формы,
• индуктор-заготовка для самостоятельной навивки требуемого диаметра,
• паспорт.

Страна производства — Россия.

Производитель — разработано и произведено компанией НАША ЭЛЕКТРОНИКА.

Схемы

Описание работы схемы электрической принципиальной сварочных инверторных аппаратов «МИКРОША»

При включении в сеть замыкаются 2 группы контактов выключателя S1. При этом S1.1 подключает напряжение питания к http://nashaelektronika.ru/files/Сзема%20ДОН-160М-240М_V3.JPGдиодному мосту сетевого выпрямителя через конденсатор С7. На частоте 50 Гц конденсатор имеет реактивное сопротивление несколько сотен Ом, что позволяет обеспечить плавную зарядку электролитических конденсаторов сетевого фильтра. Цепь S1.2 включает цепь питания реле. По мере зарядки конденсаторов цепи +300В, заряжается и конденсатор временной задержки С13 через резисторы R44, R45, R50. При достижении напряжения на нем уровня +2,5В управляемый стабилитрон VD15 открывается, реле К1 срабатывает, шунтируя своими контактами С7.

Блок питания +25,6В построен на ТОР258GN. Представляет собой DC-DC преобразователь без гальванической развязки. Сумма напряжений стабилитронов VD5 и внутреннего стабилитрона микросхемы 5,6В задает величину выходного напряжения ( 5,6+20=25,6В ). Параллельно внутреннему установлен защитный стабилитрон VD6. Кроме того VD16 защищает цепь питания от непредвиденных ситуаций и при превышении уровня напряжения вызывает срабатывание защиты микросхемы по току.

М/сх IC2 — LM224D : ОУ2 выв.5,6,7 – на вывод 5 подается опорное напряжение 2,3В с делителя R5, R6. На инвертирующий вход 6 – с делителя R3, R4. При нагреве радиатора диодов сопротивление терморезистора уменьшается с ростом температуры. Когда величина напряжения этого делителя уменьшается до уровня опорного, на выводе 7 появляется высокий уровень напряжения, которое через резистор R39 поступает на светодиод «ПЕРЕГРЕВ» и на аналоговый вход PIC контроллера (1). Через R37 это же напряжение поступает на сумматор аварийных сигналов –ОУ3 (выв.8,9,10), с выхода 10 блокируя работу ШИМ контроллера через транзистор VT6. Так же к ОУ2 (выв.5,6,7) подключены транзисторы VT1, VT2. Первый открывается при аварии в цепи +300В, второй открывается сигналом PIC контроллера при низком/высоком напряжении питания, что вызывает ту же реакцию, что и нагрев терморезистора. Компаратор ОУ2(5,6,7) обладает гистерезисом, смещая температурный порог обратного включения через R24, VD7.

ОУ1 выв. 1,2,3 – мониторит напряжение +25В. Опорное — R22, VD8, измеряемое – R20, R21. Пороги блокировки ШИМ контроллера по напряжению питания подобраны таким образом, что при включении аппарата, при возможности обеспечения амплитуды импульсов на затворах IGBT транзисторов уровнем +13,5В и выше, на выв.1 появляется лог.0. При снижении амплитуды напряжения менее 11,5В – лог.1, поступающая на сумматор ОУ3 (5,6,7), запрещая подачу питания на ШИМ контроллер IC4. Гистерезис обеспечивается цепью R34, VD17. Данная защита необходима транзисторам инвертора. При снижении амплитуды импульсов управления менее 10В возможен переход силовых транзисторов в линейный режим с большими потерями и как следствие – выход из строя с разрушением кристалла.

ОУ3 выв. 5,6,7 – компаратор-сумматор. При появлении на входе 10 хотя бы одного сигнала: а) с термодатчика №1 через R37, б) с компаратора питания через R35, в) с термодатчика №2 через R40, вызывает появление напряжения высокого уровня на выводе 8, которое запирает транзистор VT6, блокируя подачу питания ШИМ контроллера.

Работа термодатчика №2 на IC3 ничем не отличается от описанного ранее №1. Он устанавливается на аппараты с ферритовыми сердечниками и настроен на температуру срабатывания по перегреву феррита 95-100 С. На модификациях с нанокристаллическими сердечниками он отсутствует.

ОУ4 выв. 12,13,14 – усилитель ошибки. Сигнал с трансформатора тока TV1 выпрямляется диодным мостом VD11-VD14, интегрируется цепью R23, C12 и через резистор R38 подается на инвертирующий вход 13 ОУ. На его неинвертирующий вход приходит напряжение задания величиной от 0В до +5В с резистора регулировки тока сварки R88. Величина проинтегрированного напряжения с ТТ имеет аналогичный порядок. Напряжение управления с вывода 14 IC2 через делитель/интегратор R54, R63, C24 поступает на вывод 2 IC4 ШИМ контроллера для регулировки тока по среднему значению. R32, C14 – цепь коррекции.

IC4 – SG2525AP – двухтактный ШИМ контроллер. Рабочая частота для ферритовых сердечников в моделях 160, 180 – 60 кГц. Для нанокристаллических – 42 кГц. Для моделей 200 и 220 – 42 кГц для любых сердечников. Стандартное включение. Цепи коррекции. Выходные сигналы усиливаются транзисторными сборками IC5, IC6 для раскачки трансформатора гальванической развязки ( ТГР ). На выходах ТГР – предусилители-корректоры (драйвера) выполнены по схеме с отрицательным смещением в паузе. На затворы силовых транзисторов подается сигнал, имеющий в импульсе амплитуду +15В, в паузе -2,7В. Отрицательное смещение необходимо для защиты от приоткрывания транзистора противоположного плеча от случайных наводок и флюктуаций.

Силовая часть – полумостовой квазирезонансный преобразователь. Частота коммутации выше резонансной частоты, образованной контуром С44, 45, 46, 47, 50, 51 совместно с индуктивностью рассеяния трансформатора, в связи с чем форма вершины импульса тока имеет несколько колоколообразный, закругленный вид и ток выключения транзистора не превышает его тока включения, не взирая на отсутствие выходного дросселя. Силовой трансформатор имеет соотношение витков 14/6=2,33 что позволяет работать при низком напряжении в электросети. Для 200-220 модификаций с ферритовыми сердечниками 16/7=2,28, с нанокристаллическими для всех моделей – 11/5=2,2.

Защита от приваривания электрода. При наличии дуги на выходе – напряжение на С49 всегда будет более 18В. Оптрон ОС3 открыт. Напряжение задания с R88 поступает на усилитель ошибки IC2 (выв.12). При КЗ на выходе С49 разряжается через R114,115,116 в течении 0,5-0,8 сек. Далее оптрон закрывается и напряжение задания падает до минимально возможного значения.

Регулировка тока и форсажа производится переменными резисторами R88, R91. При горящей дуге выходное напряжение составляет не менее 18В. При дуговой сварке покрытым электродом дуга при меньшем значении напряжения существует кратковременно и стремится потухнуть. Выходное напряжение интегрируется цепью R96, R97, R111, C65. При его штатном значении стабилитрон VD34 открыт, транзистор оптрона ОС2 так же открыт, шунтируя переменный резистор «форсаж». При значениях выходного напряжения, стремящихся к КЗ, т.е. менее 18В, стабилитрон закрывается, транзистор оптрона так же закрывается и резистор R91 подключается в цепь задания тока, увеличивая его на заданную величину. Это же значение поступает на второй аналоговый вход процессора – выв. 3 платы индикации. Контроллер индицирует изменяющиеся значения тока уставки.

Ограничение выходной мощности осуществляется оптроном ОС1. Вызвано необходимостью снижения выходной и потребляемой мощности при значительном, нештатном растягивании дуги, либо при тестировании оборудования с помощью балластного реостата на большом, не соответствующем ГОСТ значении сопротивления нагрузки. Т.к. аппараты имеют большой запас по Ктр силового трансформатора и соответственно по возможности ШИМ регулирования, то могут тянуть дугу, например модели 200 и 220 до 40В при 200А. Это вызывает перегрузку диодных мостов, эл. конденсаторов и т.д. Делитель R87, R89 подобран таким образом, что для моделей 160, 180 ограничение начинается при превышении напряжением значения 27,5В, для 200, 220 – 30В. При достижении этих значений, открывается управляемый стабилитрон VD26, транзистор оптрона ОС1 открывается, подключая делитель R66, R67 к напряжению задания. Ток уменьшается.

Измерение напряжения электросети . По цепи делителя VD39, C37, R95, R101, R102, через LC фильтр L2, C55 измеряемое напряжение подается на выв.2 платы индикации и поступает на первый аналоговый вход контроллера PIC18F14K22. Процессор периодически выводит значение напряжения на индикатор, сменяя значение тока уставки.

Плата индикации. Программа прошивается и проверяется до установки в основную плату. Задействованы оба АЦП и один цифровой вход процессора. При поступлении сигнала «ПЕРЕГРЕВ», либо значения напряжения сети менее 85 и более 265 вольт, выдается сигнал блокировки работы с вывода 7 платы, который поступает через резистор R49 на базу транзистора VT2, вызывая по цепям ОУ блокировку ШИМ контроллера. Возможна только калибровка по напряжению сети. Для этого необходимо при выключенном аппарате замкнуть «джампером»(перемычкой) двухштыревой разъем на плате индикации. Установить с ЛАТРа сетевое напряжение 220 вольт. Включить аппарат. При этом на индикатор будет выводиться мигающее значение 220. Контроллер измеряет, усредняет и запоминает это напряжение, как эталонное, в течение некоторого времени. Для ранних моделей – 30 сек, для более поздних – 10 сек. Затем значение цифр сменяется на мигающие 100. Необходимо уменьшить напряжение питания с ЛАТРа до величины 100 вольт, затем снять «джампер». После этого процессор начнет запоминать эталонный уровень 100 вольт. По окончании «мигания» необходимо выключить аппарат. После повторного включения снизить напряжение сети до 85 вольт. Должна сработать блокировка, засветится светодиод «перегрев» и на более поздних моделях на семисегментном цифровом индикаторе бегущей строкой появится сообщение «НАПР. СЛАБОЕ» и мигающие цифры 85. Проверить обратное включение при напряжении 90 вольт. Аналогично протестировать аппарат при напряжении 265В – блокировка и появление надписи «НАПР. ОГО-ГО», «265». При 260В – снятие блокировки. Далее замкнуть любой терморезистор проволочной перемычкой. Блокировка и появление надписи «ПЕРЕГРЕВ 100 С». Лексическая бедность сообщений вызвана невозможностью отображения на цифровом индикаторе большинства букв русского алфавита.

При проверке работы схемы управления от блока питания, без подачи высокого напряжения, подать +24-25В в схему, подпаявшись, например к VD16. Предварительно необходимо заблокировать защиту от пониженного напряжения электросети, для чего замкнуть проволочной перемычкой резистор R26. В 3 версии соединить С35 с шиной питания +25,6В перемычкой, обойдя защиты, т.е. замкнуть между собой коллектор и эмиттер транзистора VT6.

Проверить осциллографом наличие импульсов +15, -3В на затворах транзисторов FGH40N60SMD. ( IGW75N65H5 – Infineon ).

ВНИМАНИЕ ! Нельзя менять местами провода, идущие с сетевого выключателя S1.1, S1.2. Одна группа контактов коммутирует напряжение сети. Другая, напряжение питания реле. При попадании напряжения сети в цепь питания реле, как минимум придется заменить VD15, VD16. На ранних моделях применялся выключатель большего размера для коммутации полного тока, потребляемого от сети. Данные выключатели показали свою крайнюю ненадежность, в связи с чем и была произведена модернизация с изменением цепей коммутации.

1. Ток не регулируется. На индикаторе значение 00. Поломка переменного резистора регулировки в результате фронтального удара. Заменить резистор 10 кОм .

В моделях выпуска с февраля 2015 г. резисторы заменены на другие, с дополнительным креплением к плате. Печатная плата изменена. Крышка корпуса удлинена на 5 мм для дополнительной защиты регуляторов.

2. Вращение регулятора «ФОРСАЖ» изменяет значение тока. Ток при попытке сварки минимален, сварка невозможна. Повышенное напряжение холостого хода +95_+115В. Причина — отсутствует контакт выхода + с диодом VD37. Осуществляется через заклепку на радиатор крепления диодов VD35, VD36. Устранение неисправности — припаять провод к диоду VD37, другой конец к выходной клемме +. На последних моделях провод добавлен штатно, дублируя контакт через заклепку.

Аналогично проверить контакт минусового провода на оптроны ОС2, ОС3.

3. Блок питания делает попытки запуска и уходит в защиту. Либо при напряжении от ЛАТР 80 – 230 В запускается штатно, а при подаче напряжения сети 230-250В начинает «икать» или запускается, а через некоторое время снова уходит в защиту. Причина – повышенное потребление тока схемой управления и вентиляторами. Разрядив сетевые электролиты, подать напряжение от лабораторного блока питания, зашунтировав R26. В 3 версии соединить С35 с шиной питания +25,6В перемычкой, обойдя защиты. Проверить осциллограммы на затворах. Проверить потребление тока от лабораторного БП. Оно не должно превышать величину 1 ампер. При повышенном потреблении тока отпаять по очереди выводы вентиляторов и проверить потребление тока каждым от лабораторного БП. Неисправный заменить. Мощность и потребление тока снизится и м/сх TOP258GN перестанет уходить в защиту. Изменить порог защиты по току в данной м/сх невозможно.

4. Выход из строя силовых транзисторов в результате попадания влаги, грязи и т.д. пояснений для опытных мастеров не требует. Замена сложности не представляет. Необходимо зачистить от лака радиатор по краю места посадки транзисторов. Проверить исправность стабилитронов в драйверах, затворных резисторов. Подать питание от БП, как описано ранее и проверить осциллограммы.

5. Выход из строя диодного моста GBPC3508W. Аппарат молчит. Все напряжение сети приложено к конденсатору С7. Его реактивное сопротивление позволяет аппарату находиться в таком положении сколь угодно долго. Прозвонить мост. Заменить.

6. Постоянно светится «ПЕРЕГРЕВ»: а)Пробой конденсатора С4 или С5, параллельных терморезистору из-за наводок. Прозвонить Заменить на 0,1 мкфх100В размер СМД 1206, либо выводной.

б) Выход из строя VD15 – TL431, реле не включается. Следует так же проверить защитный диод реле VD1, и защитный резистор R84.

7. Реле включается, вентиляторы работают, на электролитах +310В, но пишет: НАПР СЕТИ СЛАБОЕ. Измерить напряжение на выводе №2 платы индикации. Должно быть 3,2 В +- 0,2В. При отсутствии оного проверить на пробой цепь VD39, C37, R95, R101, R102, L2.

Если напряжение присутствует, проверить на плате индикации его наличие после R4, на 18 ноге процессора. Если неисправен R4, заменить на любой, сопротивлением 100-200 Ом.

8. Индикатор мигает, отображаемые цифры «999» — Сбой памяти контроллера. Необходимо перекалибровать по напряжению сети, как описано выше, в описании платы индикации.

Принцип работы схемы аппаратов 200 и 220 ампер аналогичен. Нумерация компонентов сохранена.

Источник

Главная страница » Индукционный нагреватель металла + схема

Технология индукционного нагрева быстро наращивает популярность, благодаря многим преимуществам практического использования. Причём этот метод работы с металлами привлекает не столько промышленную индустрию, сколько частный бытовой сектор. Однако условия создания аппаратных установок в обоих случаях существенно отличаются. В отличие от промышленного сектора, частникам, работающим в быту, требуется аппаратура относительно небольшой мощности, простая по исполнению, доступная по цене. Здесь описывается схема на индукционный нагреватель мощностью 1600 Вт, которая вполне реализуется в домашних условиях. Это своего рода пример, демонстрирующий, как создать аппарат под индукционный нагрев для применения в быту.

Принцип технологии индукционный нагрев

Принцип технологии индукционного нагрева достаточно прост с физической точки зрения. Образованная из проводника тока катушка генерирует высокочастотное магнитное поле. В свою очередь, металлический объект, помещённый во внутреннюю область катушки, индуцирует вихревые токи. В результате объект сильно нагревается.

Параллельно с катушкой индуктивности, как правило, включается резонансная ёмкость. Предпринимается такой шаг для компенсации индуктивного характера катушки. Резонансная цепь, созданная элементами катушка-конденсатор, возбуждается на собственной резонансной частоте. Значение тока возбуждения существенно меньше, чем значение тока, протекающего через катушку индуктивности.

Схема индукционного простого нагревателя мощностью 1600 Вт

Представленную схему следует рассматривать, скорее, как экспериментальный вариант. Тем не менее, этот вариант является вполне работоспособным. Главные преимущества схемы:

• относительная простота,
• доступность деталей,
• лёгкость сборки.

Схема индукционного нагревателя (картинка ниже) работает по принципу «двойного полумоста», дополненного четырьмя силовыми транзисторами с изолированным затвором из серии IGBT (STGW30NC60W). Транзисторы управляются посредством микросхемы IR2153 (самостоятельно тактируемый полумостовой драйвер).

Схематически представленный упрощённый индукционный нагреватель малой мощности, конструкция которого допускает применение в условиях частных хозяйств

Двойной полумост способен обеспечить ту же мощность, что и полный мост, но тактируемый полумостовой драйвер затвора проще в исполнении и, соответственно, в применении. Мощный двойной диод типа STTH200L06TV1 (2x 120A) работает как схема антипараллельных диодов.

Гораздо меньших по мощности диодов (30А) будет вполне достаточно. Если предполагается использовать транзисторы серии IGBT со встроенными диодами (например, STGW30NC60WD), от этого варианта вполне можно отказаться.

Рабочая частота резонанса настраивается с помощью потенциометра. Наличие резонанса определяется по наиболее высокой яркости светодиодов.

Электронные компоненты простого индукционного нагревателя, создаваемого своими руками: 1 — Мощный двойной диод типа STTH200L06TV1; 2 – транзистор со встроенными диодами тип STGW30NC60WD

Конечно, всегда остаётся возможность построения более сложного драйвера. Вообще, оптимальным видится решение использовать автоматическую настройку. Таковая, как правило, используется в схемах профессиональных индукционных нагревателей, но текущая схема, в случае такой модернизации, явно утрачивает фактор простоты.

Регулировка частоты, катушка индуктивности, мощность

Схемой индукционного нагревателя предусматривается регулировка частоты в диапазоне, примерно, 110 — 210 кГц. Однако схема управления требует вспомогательного напряжения 14-15В, получаемого от небольшого адаптера (коммутатор допускает коммутируемое исполнение или обычное).

Выход схемы индукционного нагревателя подключается к рабочей цепи катушки через согласующий дроссель L1 и трансформатор изолирующего действия. Дроссель имеет 4 витка провода на сердечнике диаметром 23 см, изолирующий трансформатор состоит из 12 витков двухжильного кабеля, намотанного на сердечнике диаметром 14 см.

Выходная мощность индукционного нагревателя с указанными параметрами составляет около 1600 Вт. Между тем не исключаются возможности наращивания мощности до более высоких значений.

Экспериментальная конструкция индукционного нагревателя, изготовленная своими руками в домашних условиях. Эффективность устройства достаточно высокая, несмотря на малую мощность

Рабочая катушка индукционного нагревателя изготовлена из проволоки диаметром 3,3 мм. Лучшим материалом исполнения катушки видится медная труба, для которой допускается применить простую систему водяного охлаждения. Катушка индуктивности имеет:

• 6 витков намотки,
• диаметр 24 мм,
• высоту 23 мм.

Для этого элемента схемы характерным явлением видится существенный нагрев по мере работы установки в активном режиме. Этот момент следует учитывать, выбирая материал для изготовления.

Модуль резонансного конденсатора

Резонансный конденсатор сделан в виде батареи небольших конденсаторов (модуль собран из 23 малых конденсаторов). Общая ёмкость батареи равна 2,3 мкФ. В конструкции допускается использование конденсаторов ёмкостью 100 нФ (

275В, полипропилен МКП, класс X2).

Этот тип конденсаторов не предназначен для таких целей, как применение в схеме индукционного нагревателя. Однако, как показала практика, отмеченный тип элементов ёмкости вполне удовлетворяет работой на резонансной частоте 160 кГц. Рекомендуется использовать ЭМИ фильтр.

Фильтр электромагнитного излучения. Примерно такой рекомендуется использовать в конструкции индукционного нагревателя с целью минимизации помех

Регулируемый трансформатор допускается заменить схемой «мягкого» старта. Например, можно рекомендовать прибегнуть к использованию схемы простого ограничителя тока:

• нагреватели,
• галогенные лампы,
• другие приборы,

мощностью около 1 кВт, подключаемые последовательно с индукционным нагревателем при первом включении.

Предупреждение о мерах безопасности

Изготавливая индукционный нагреватель по представленной схеме, следует помнить: контур схемы индукционного нагрева подключается к электрической сети и находится под высоким напряжением. Настоятельно рекомендуется использовать в конструкции потенциометр с изолированным стержнем.

Высокочастотное электромагнитное поле несёт вредный потенциал, способный повредить электронные устройства и носители информации. Представленная схема, учитывая простоту реализации, несёт значительные электромагнитные помехи. Этот фактор может привести к различным аварийным последствиям:

• поражению электрическим током,
• ожогам,
• возгораниям.

Поэтому, прежде чем принять решение по созданию и проведению экспериментов с индукционным нагревателем, следует обеспечить полную безопасность для конечного пользователя и окружающих.

Видео: индукционный нагреватель сварочным инвертором

Представленный выше видеоролик – демонстрация работоспособности устройства по нагреву металла. Это устройство изготовлено посредством переделки сварочного инвертора, и как отмечает автор, действует вполне эффективно:

Заключительный штрих

Таким образом, сооружение индукционного нагревателя своими руками для расплавления металла в домашних условиях – это не фантастическая идея, но вполне реализуемое дело. При желании, наличии соответствующей информации, комплектующих деталей, собрать работоспособный нагреватель вполне допустимо.

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Z-Сила — публикации материалов интересных полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мульти-тематическая информация — СМИ .

Источник

Почему стоит купить «МИКРОША-2000»

• Долговечная надежная конструкция. В аппарате установлены транзисторы немецкой фирмы Infineon. Печатная плата покрыта компаундом «Виксинт ПК-68». На индукторы надет чулок-трубка из керамической жаростойкой нити для изоляции витков между собой и деталью.
• Широкое применение. С помощью излучателя подходящего размера и формы можно без пламени разблокировать соединение, нагреть гайку, болт, плоскую поверхность, а также небольшую заготовку для закалки или трубу/деталь для сгибания.
• Разогревает металл до 800 °C за 20-60 секунд. Мощность 2000 Вт позволяет быстро разогревать металл докрасна. В зависимости от размера детали, на достижение температуры 800 °C уходит 20-60 сек.
• В комплекте 7 сменных индукторов. Нагреватель готов работе, не придется ничего докупать. В комплекте 7 различных индукторов:
  • кольцевые насадки типа «кипятильник» разного диаметра – 4 шт;
  • плоский индуктор для нагрева поверхностей;
  • гибкий для сложных деталей – гнется как проволока, легко придать любую форму;
  • мягкий для несъемных деталей – его можно обернуть, например, вокруг трубы.
• Высокая степень защиты и безопасности. МИКРОША-2000 имеет защиту от короткого замыкания и случайного включения без индуктора-излучателя. Резонансная частота автоматически меняется в безопасном диапазоне 20-50 кГц – на этих частотах работают все сварочные инверторы.
• Встроенная светодиодная подсветка. Мощный светодиод включается при нажатии на кнопку «нагрев», подсвечивая рабочую область. Это особенно удобно, если вы работаете, например, под автомобилем – не нужно использовать фонарик.
• Не требует специальных знаний и навыков. Использование аппарата отличается простотой и интуитивно понятным алгоритмом действий. Нужно только выбрать подходящий индуктор, закрепить его в корпусе с помощью гаек типа «барашек» и нажать на единственную кнопку. Индуктор нужно насадить на деталь или разместить внутри нее, в зависимости от задачи, размера и формы детали.
• Можно использовать в жару и холод. Широкий диапазон рабочих температур от -20 до +40 °C позволяет использовать аппарат на улице или в неотапливаемой мастерской практически круглый год.
• Подходит для работы в труднодоступных местах. В верхней части корпуса расположена ручка для удобного хвата, кнопка под большим пальцем. Модель значительно легче и компактнее аналогов такой же мощности – вес 1 кг, габариты 15 х 12 х 9,5 см.
• Удобно хранить и перевозить. Благодаря компактности и малому весу, прибор легко перевозить и переносить. Нагреватель не займет много места в мастерской.
• Оригинальный товар. Наш магазин – официальный дилер производителя.

Как работает индукционный нагреватель «МИКРОША-2000»

Аппарат поднимает температуру металла без использования пламени, бесконтактно, только за счет переменного магнитного поля в индукторе. Металл сопротивляется вихревым токам, проходящим через него, за счет чего происходит быстрый нагрев. Время нагрева докрасна зависит от размера детали и составляет в среднем 20-60 секунд.

Индуктор закрепляется в корпусе гайками-барашками, для включения нужно нажать единственную кнопку. Чтобы нагрев был максимально эффективным, деталь должна заполнять максимум внутреннего пространства «кипятильника». Для сложных деталей используйте гибкий или мягкий индуктор (в комплекте).

Где можно использовать нагреватель «МИКРОША-2000»

Модель предназначена для использования в быту, автосервисах и других ремонтных мастерских, цехах. Индуктор легко справляется с нагревом маленьких и средних металлических деталей: гаек, болтов, рычагов, тяг, плоских железных поверхностей, труб и т. д. Его удобно использовать для нагрева металла перед закалкой, для разблокировки соединений, сгибания металлических прутков и других деталей.

Технические характеристики

Тип нагревателя	бесконтактный индукционный
Мощность	2000 Вт
Диапазон рабочих частот	20-50 кГц
Количество индукторов	7
Подсветка	светодиодная
Защита от включения без индуктора	есть
Защита от короткого замыкания	есть
Напряжение и частота в электросети	230 В / 50 А
Диапазон изменения напряжения электросети	170-260 В
Максимальная потребляемая мощность в сети 230 В	2,07 кВА
Максимальный потребляемый ток в сети 230 В	9 А
Напряжение на индукторе с рабочей частотой	30 В
Ток индуктора с рабочей частотой	210 А
Гальваническая развязка от сети	ВЧ трансформатор
Процент нагрузки (ПН)	50 %, 2 мин работы / 2 мин охлаждение
Температура эксплуатации	от -20 до +40 °C
Габариты	150 х 120 х 95 мм
Вес аппарата	1 кг
Вес набора в упаковке	1,8 кг

Для этих целей предназначен индукционный нагреватель МИКРОША-3000  с размерами 14х14х15 см, работающий с индукторами из медной трубки сколь угодно долго.

Комплект поставки:

— индукционный нагреватель (аппарат),

— индуктор диаметром 15 мм ( для гаек М6, М8 ключ на 8 – 13),

— индуктор диаметром 20 мм ( для гаек М8, М10 ключ на 14 – 17),

— индуктор диаметром 25 мм ( для гаек М12, М14 ключ на 19 – 22),

— индуктор диаметром 31 мм ( для гаек М16, М18 ключ на 24 – 27),

— индуктор плоский спиральный для нагрева поверхностей,

— индуктор гибкий  длиной 80 см для нагрева деталей сложной формы,

— индуктор-заготовка для самостоятельной навивки требуемого диаметра,

— паспорт.

— Кейс

Страна производства — Россия