Artiklis selgitatakse samm-sammult õpetust, mis käsitleb teie enda valmistatud induktsioonküttekeha põhistruktuuri kujundamist, mida saab kasutada ka induktsioonpliidina.
Induktsioonsoojendi põhikontseptsioon
Võimalik, et olete veebis kokku puutunud paljude isetegemise induktsioonküttekontuuridega, kuid tundub, et keegi pole tegelenud täiusliku ja eduka induktsioonküttekonstruktsiooni rakendamise olulise saladusega. Enne selle saladuse tundmist oleks oluline teada induktsioonkütteseadme põhimõiste.
Induktsioonkütteseade on tegelikult äärmiselt 'ebaefektiivne' elektritrafo vorm ja sellest ebaefektiivsusest saab selle peamine eelisomadus.
Me teame, et elektritrafos peab südamik ühilduma indutseeritud sagedusega ja kui trafos on sageduse ja südamiku materjali vahel kokkusobimatus, põhjustab see soojust.
Põhimõtteliselt nõuab rauast südamikuga trafo madalamat sagedusvahemikku umbes 50 kuni 100 Hz ja selle sageduse suurendamisel võib südamik näidata kalduvust proportsionaalselt kuumeneda. See tähendab, et kui sagedust suurendada palju kõrgemale tasemele, võib see olla üle 100 kHz, see võib südamikus tekitada äärmist kuumust.
Jah, just nii juhtub induktsioonküttesüsteemiga, kus pliidiplaat toimib nagu südamik ja koosneb seetõttu rauast materjalist. Ja induktsioonmähis allutatakse kõrgsagedusele, mis koos tekitab anumas proportsionaalselt intensiivse soojushulga. Kuna sagedus on optimeeritud märkimisväärselt kõrgel tasemel, tagab metallile maksimaalse võimaliku kuumuse.
Jätkame nüüd ja õpime olulisi aspekte, mida võib vaja minna eduka ja tehniliselt õige induktsioonküttekeha väljatöötamiseks. Järgmised üksikasjad selgitavad seda:
Mida vajate
Induktsioonnõude valmistamiseks on vaja kahte põhilist asja:
1) bifilaarne mähis.
2) Reguleeritav sagedusgeneraatori ahel
Olen sellel veebisaidil juba arutanud mõnda induktsioonküttekontuuri, saate neid lugeda allpool:
Päikese induktsioonsoojendi ahel
Induktsioonsoojendi vooluring IGBT abil
Lihtne induktsioonkütteseadme ahel - keeduplaadi ahel
Väike induktsioonsoojendi vooluring kooli projekti jaoks
Kõigil ülaltoodud linkidel on ülaltoodud kaks ühist asja, see tähendab, et neil on töömähis ja juhi ostsillaatori staadium.
Töömähise kujundamine
Induktsioonnõude kujundamiseks peaks töörull olema oma olemuselt tasane, seetõttu peab see oma konfiguratsiooniga olema sama tüüpi, nagu allpool näidatud:
Eespool näidatud kahepoolset mähise tüüpi disaini saab tõhusalt rakendada oma koduste induktsioonnõude valmistamiseks.
Optimaalse reaktsiooni ja väikese soojuse tekitamiseks mähises veenduge, et bifilaarse mähise traat oleks ühe tahke traadi asemel valmistatud paljude õhukeste vaskkiudude abil.
Seega saab sellest kööginõu töömähis, nüüd tuleb selle mähise otsad lihtsalt integreerida sobiva kondensaatori ja ühilduva sagedusdraiveri võrguga, nagu on näidatud järgmisel joonisel:
H-Bridge seeria resonantsjuhi vooluahela kujundamine
Siiani oleks see teave pidanud teid valgustama lihtsa induktsioonnõu või induktsioonpliidi kujunduse konfigureerimise osas, kuid disaini kõige kriitilisem osa on see, kuidas mähiste kondensaatorivõrku (paagi vooluringi) resoneerida kõige optimaalsemas vahemikus, nii et vooluring töötab kõige tõhusamal tasemel.
Spiraali / kondensaatori paagi ahela (LC-ahela) resonantsi tasemel töötamise võimaldamiseks on vaja mähise induktiivsust ja kondensaatori mahtuvust ideaalselt sobitada.
See võib juhtuda ainult siis, kui mõlema osapoole reaktants on identne, see tähendab, et nii mähise (induktori) kui ka kondensaatori reaktants on ligikaudu sama.
Kui see on fikseeritud, võite eeldada, et paagi ahel töötab oma loomuliku sagedusega ja LC-võrk jõuab resonantspunktini. Seda nimetatakse täiuslikult häälestatud LC-ahelaks.
Sellega lõpetatakse induktsioonkütteseadme põhiprotseduurid
Teil võib tekkida küsimus, mis on LC-ahela resonants. ?? Ja kuidas saab seda kiiresti arvutada konkreetse induktsioonkütteseadme väljatöötamiseks? Me arutame seda põhjalikult järgmistes osades.
Eespool toodud lõigetes selgitati odavate, kuid tõhusate induktsioonpliitide kodus töötamise põhisaladusi. Järgmistes kirjeldustes näeme, kuidas seda saab rakendada, arvutades selle olulised parameetrid, näiteks häälestatud LC-ahela resonants ja spiraaltraat optimaalse voolutugevuse tagamiseks.
Mis on resonants induktsioonsoojendi LC-ahelas
Kui häälestatud LC-ahela kondensaator on hetkega laetud, üritab kondensaator akumuleeritud laengut tühjendada ja üle spiraali viia, mähis aktsepteerib laengu ja salvestab laengu magnetvälja kujul. Kuid niipea, kui kondensaator on selle käigus tühjenenud, arendab spiraal magnetvälja kujul peaaegu samaväärset laengut ja püüab seda nüüd kondensaatori sisse suruda, ehkki vastupidise polaarsusega.
Pildi viisakus:
Kondensaator on taas sunnitud laadima, kuid seekord vastupidises suunas ja niipea, kui see on täielikult laetud, üritab see uuesti kogu pooli tühjendada ja selle tulemuseks on laengu jagamine edasi-tagasi. võnkuvool kogu LC-võrgus.
Selle võnkuvoolu sagedus muutub häälestatud LC-ahela resonantssageduseks.
Omapäraste kadude tõttu surevad ülaltoodud võnked aja jooksul lõpuks välja ja sagedus, laeng lõpevad kõik mõne aja pärast.
Kuid kui sagedusel lastakse püsida välise sagedussisendi kaudu, mis on häälestatud samal resonantsi tasemel, võib see tagada püsiva resonantsiefekti indutseerimise kogu LC-ahelas.
Resonantssagedusel võime eeldada, et LC-ahelas võnkuva pinge amplituud on maksimaalsel tasemel, mille tulemuseks on kõige tõhusam induktsioon.
Seetõttu võime viidata sellele, et LC-võrgus täiusliku resonantsi rakendamiseks induktsioonküttekeha kujundamisel peame tagama järgmised olulised parameetrid:
1) Häälestatud LC-ahel
2) Ja sobiv sagedus LC-ahela resonantsi säilitamiseks.
Selle saab arvutada järgmise lihtsa valemi abil:
F = 1 ÷ 2π x √LC
kus L on Henry ja C Faradis
Kui te ei soovi mähise LC paagi resonantsi arvutamise kaudu valemit läbi viia, võib palju lihtsam võimalus olla järgmise tarkvara kasutamine:
LC resonantssageduse kalkulaator
Või võite ka selle ehitada Võrgu kastmismõõtur resonantssageduse tuvastamiseks ja seadistamiseks.
Kui resonantssagedus on tuvastatud, on aeg määrata selle resonantssagedusega täissilla IC, valides sobivalt Rt ja Ct ajastuskomponendid. Seda võib teha mõne katse-eksituse meetodil praktiliste mõõtmiste abil või järgmise valemi abil:
Rt / Ct väärtuste arvutamiseks võib kasutada järgmist valemit:
f = 1 / 1,453 x Rt x Ct, kus Rt on oomides ja Ct Faradides.
Seeriaresonantsi kasutamine
Selles postituses käsitletud induktsioonkütteseadme kontseptsioonis kasutatakse seeria resonantsahelat.
Kui kasutatakse järjestikust resonants-LC-ahelat, on meil induktor (L) ja kondensaator (C) ühendatud järjestikku, nagu on näidatud järgmisel diagrammil.
Kogu pinge V jadale LC rakendatakse induktiivpooli L ja kondensaatori C pinge summa. Süsteemi läbiv vool on võrdne L ja C komponentide kaudu voolava vooluga.
V = VL + VC
I = IL = IC
Rakendatud pinge sagedus mõjutab induktiivpooli ja kondensaatori reaktsioone. Kui sagedust suurendatakse minimaalsest väärtusest kõrgemale, suureneb induktiivpooli induktiivne reaktants XL proportsionaalselt, kuid mahtuvuslik reaktants XC väheneb.
Kuigi sagedust suurendatakse, on konkreetne juhtum või künnis, kui induktiivse reaktantsi ja mahtuvusliku reaktantsi suurused on täpselt võrdsed. See eksemplar on seeria LC resonantspunkt ja sageduse saab määrata resonantssageduseks.
Seepärast tekib resonants seeriaresonantsahelas siis, kui
XL = XC
või ωL = 1 / ºC
kus ω = nurksagedus.
Ω väärtuse hindamine annab meile:
ω = ωo = 1 / √ LC, mis on määratletud resonantsnurksagedusena.
Asendades selle eelmises võrrandis ja teisendades ka nurksageduse (radiaanides sekundis) sageduseks (Hz), saame lõpuks:
fo = ωo / 2π = 1 / 2π√ LC
fo = 1 / 2π√ LC
Induktsioonsoojendi töömähise traadi suuruse arvutamine
Kui olete arvutanud induktsioonkütteseadme paagi ahela L ja C optimeeritud väärtused ja hinnanud juhi vooluahela täpse ühilduva sageduse, on aeg arvutada ja fikseerida tööpooli ja kondensaatori praegune käitlusvõime.
Kuna induktsioonkütteseadme konstruktsioonis osalev vool võib olla oluliselt suur, ei saa seda parameetrit ignoreerida ja see peab olema LC-ahelale õigesti määratud.
Induktsioonjuhtme suuruse arvutamiseks valemite kasutamine võib olla uustulnukate jaoks veidi keeruline ja just seetõttu on sellel saidil lubatud spetsiaalne tarkvara, mida kõik huvitatud harrastajad saavad kasutada mõõta õige suurusega traat induktsioonpliidi ahela jaoks.
Eelmine: Kuidas saata ja vastu võtta SMS-e GSM-modemi abil Järgmine: GSM Fire SMS Alert Project
