W poście omówiono mały obwód nagrzewnicy indukcyjnej do projektów szkolnych i wystaw, wykorzystujący bardzo zwykły obwód astabilny PWM IC 555. Pomysł został zgłoszony przez pana Anthony'ego

Specyfikacja techniczna

W przypadku projektu szkolnego muszę skonstruować płytę indukcyjną AC i zastanawiałem się, czy możesz mi pomóc stworzyć listę części do znacznie słabszej płyty indukcyjnej niż twoja, wystarczy podgrzać tylko kilka ML wody.

czy to jest możliwe?

Projektowanie

Na nagrzewnica indukcyjna jest uważany za niesamowity obwód, który jest w stanie przekształcić energię elektryczną w ciepło z najwyższą wydajnością i bez większych strat.

Jednak odrobina kontemplacji sprawi, że zdasz sobie sprawę, że w rzeczywistości jest dokładnie odwrotnie. Obwód nagrzewnicy indukcyjnej jest wyjątkowo nieefektywnym obwodem, który przekształca całą energię elektryczną w ciepło.

Niniejsza opinia dotyczy ogólnego spojrzenia na obwody elektryczne i elektroniczne, w których emisja ciepła jest uważana za nieefektywną i niepożądaną.

Ale w przypadku nagrzewnicy indukcyjnej ta cecha nieefektywności staje się pozytywnym aspektem, a im mniej wydajnie jest zaprojektowana, tym bardziej jest korzystna dla użytkownika.

Mówiąc dokładniej, nagrzewnica indukcyjna jest nieefektywnym transformatorem, który jest celowo niedopasowany do jego częstotliwości i specyfikacji materiału rdzenia.

W tej koncepcji rdzeń jest zwykle materiałem ferromagnetycznym, takim jak żelazo, z nawiniętą na nim miedzianą cewką. Miedziane uzwojenie wokół tego żelaznego rdzenia oscyluje ze stosunkowo większą częstotliwością, która może nie być odpowiednia dla materiału żelaznego.

Ze względu na złą naturę żelaza jako przewodnika trudno jest rezonować przy wysokiej częstotliwości uzwojenia, co powoduje powstawanie wysokich wstecznych prądów wirowych EMF, co z kolei powoduje wysokie temperatury w materiale rdzenia.

Ta cecha jest wykorzystywana w nagrzewnicach indukcyjnych w celu osiągnięcia wysokich temperatur

Chociaż masywny Można zbudować nagrzewnice indukcyjne do wytwarzania ekstremalnie wysokich temperatur Korzystając z tej samej koncepcji, można łatwo wdrożyć mały obwód nagrzewnicy indukcyjnej do projektu wystawy szkolnej, używając zwykłych części, takich jak IC 555 i innych niedrogich elementów pasywnych.

Schemat obwodu

Działanie obwodu

Na powyższym rysunku pokazano prosty obwód nagrzewnicy indukcyjnej IC 555 do projektu szkolnego.

Tutaj układ scalony jest skonfigurowany jako obwód generatora PWM, który jest regulowany za pomocą potencjometru 5 K. Częstotliwość jest regulowana przez dostrojenie potencjometru 1M lub kondensatora 1uF specjalnie w celu uzyskania zoptymalizowanego efektu ogrzewania cewki roboczej.

Cewka robocza jest tutaj wykonana przez nawinięcie około 50 zwojów (nie jest to krytyczne) super emaliowanego drutu miedzianego o grubości 1 mm na wykonaną żelazną rurę, której wymiary można wybrać zgodnie z indywidualnymi preferencjami i może wynosić od 10 do 20 mm średnicy i od 30 do 40 mm długości.

Po zbudowaniu i włączeniu powyższej konfiguracji, w wężownicy i żelaznej rurze można było zaobserwować stopniowe wytwarzanie ciepła, a wszystko, co zostało umieszczone wewnątrz rury, można było zobaczyć, jak się nagrzewa.

Jeśli w rurze znajduje się woda, może zacząć się nagrzewać, a nawet osiągnąć temperaturę wrzenia, jeśli cewka zostanie odpowiednio zoptymalizowana poprzez regulacje częstotliwości i PWM.

Idea tego małego obwodu nagrzewnicy indukcyjnej jest prosta, polega na zmuszeniu atomów żelaznej rury do elektromagnetycznej oscylacji z niekompatybilną częstotliwością, co powoduje wytwarzanie ogromnych ilości przeciwstawnych prądów wirowych i proporcjonalnej ilości ciepła z powodu tego przeciwnego prądu w metal.

Jeśli masz więcej pytań dotyczących tego obwodu nagrzewnicy indukcyjnej do szkolnego projektu naukowego, nie wahaj się zadać ich w komentarzach poniżej.