Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Farnell IoTFarnell IoT
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Nagrzewnica indukcyjna 1 kW

michal2666 20 Apr 2008 16:21 293138 427
  • #91
    c4r0
    Level 36  
    michal2666 wrote:
    c4r0 wrote:
    Myślę że masz pewniaka na artykuł w EP, nawet kilku częściowy :)

    Chyba już za późno bo pokazałem to w Internecie.
    No co Ty, ja publikowałem urządzenia które mam na stronie i nie było problemów. Chodzi o to, żeby nie brać kasy z różnych źródeł za ten sam artykuł. Za publikację na stronie i na tym forum honorariów nie odbierasz, a poza tym do gazety raczej napisał byś artykuł od nowa a nie skopiował teksty ze strony :) Możesz śmiało walić z tym piecem do redakcji, szkoda marnować taką okazję.
  • Farnell IoTFarnell IoT
  • #92
    zdzicho44
    Level 22  
    Dla tych którzy chcieliby stosować nagrzewnicę do nagrzewania metali podaję wzrokową metodę oceny temperatur (barwy żaru) w °C
    -w ciemności czerwona 500-550
    -ciemnoczerwona 650-750
    -wiśniowa800-850
    -jasnoczerwona 850-900
    -ciemnopomarańczowa 1050-1150
    -żółtawobiała 1250-1350
    -biąła (Biały żar) 1350-1450
    jaskrawobiała- ponad 1450
  • Farnell IoTFarnell IoT
  • #93
    c4r0
    Level 36  
    Hmm, czyli moja kulka na zdjęciu ma już grubo ponad 1000°C :D O ile wiem temperatura topnienia stali to jakieś 1500°C więc chyba niewiele brakuje.

    Nagrzewnica indukcyjna 1 kW
  • #94
    parafka
    Level 20  
    Czy włożenie przedmiotu do cewki powoduje obniżenie czy podniesienie częst. rezonansowej?
    Ciekawi mnie to bardzo gdyż nie wydaje mi się aby przedmiot wpływał
    pośrednio na parametry obwodu LC.
    A może się mylę?
  • #95
    c4r0
    Level 36  
    To proste - ferromagnetyk zwiększa indukcyjność cewki a diamagnetyk zmniejsza. Częstotliwość jest odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka z indukcyjności, więc ten pierwszy materiał ją zmniejszy a ten drugi zwiększy. Poza tym włożenie wsadu do wzbudnika powoduje jego grzanie więc też grzanie wzbudnika, i to też zmienia trochę częstotliwość rezonansową.
  • #96
    parafka
    Level 20  
    Dziękuję, zrozumiałem.
    Co do pływania Fr po nagrzaniu to myślę, że to wina nagrzewających się kondensatorów a nie temperatury wzbudnika.
    I mam drugie pytanie;
    Zauważyłeś może w którą stronę przesuwa się Fr podczas nagrzewania?

    Hmm...
    Chciałbym sobie odpowiedzieć;
    Ferromagnetyk po nagrzaniu do punktu Curie przestaje być ferromagn. zatem Fr powinna wzrastać.
  • #97
    michal2666
    Level 20  
    Tematem mojej nagrzewnicy zainteresowało się czasopismo Elektronika dla Wszystkich i do numeru październikowego napisałem artykuł. Zapraszam do zapoznania się z materiałem, który duuuużo lepiej opracowałem niż na mojej stronie.

    :!: C4r0 - Wieeelkie dzięki za podsunięcie pomysłu by opublikować projekt.
    Nagrzewnica indukcyjna 1 kW
  • #98
    c4r0
    Level 36  
    No brawo! Tak trzymaj :D Pierwszy raz od wielu miesięcy nie mogę się doczekać aż przyjdzie EdW z prenumeraty :D
  • #101
    michal2666
    Level 20  
    parafka wrote:
    Ja coś naskrobię do EP jak mi wyjdzie.
    Planuję opisać nieco bardziej praktyczne zastosowanie.
    Płytki drukowane już mam tylko czasu brak.
    Na razie pssst!
    :spoko:


    Chodzi o zastosowanie nagrzewania indukcyjnego :?:
  • #102
    parafka
    Level 20  
    Tak i zapewniam, że wielu z Was zaskoczę -no może nie wszystkich bo to nie będzie niewiadomo co.
    Muszę ten falownik uruchomić i jak nic nie huknie to popróbuję tego co mi po głowie chodzi.
    Ukłony w Twoją stronę bo Ty pierwszy przecierasz szlaki tak oficjalnie.

    Tak przy okazji to moje czerwone WIMY FKP1 potraktowałem troszkę klejem typu kropelka/w żelu/ i zrobił się taki biały nalot na całej obudowie tak więc nie polecam "kropelek" do kondensatorów.
  • #103
    kuba989898
    Level 19  
    Wszystko ślicznie ale, jak dobrać dławik dopasowujący (matching inductor) który znajduje się między tranzystorami a obwodem rezonansowym ?
    Autor w projekcie użył dławika 45 µH, bo taki był w anglojęzycznym źródle.
    A jeżeli zmienimy parametry obwodu rezonansowego to zmieni się wymagana wartość tego dławika.
    Ale jak policzyć wartość indukcyjności tegoż dławika ?
    Bo jeśli chodzi o dobieranie go na chybił trafił to trochę mi szkoda półprzewodników.

    Pozdrawiam
    kuba989898
  • #104
    c4r0
    Level 36  
    parafka wrote:
    Tak przy okazji to moje czerwone WIMY FKP1 potraktowałem troszkę klejem typu kropelka/w żelu/ i zrobił się taki biały nalot na całej obudowie tak więc nie polecam "kropelek" do kondensatorów.
    A co ten nalot szkodzi? Kropelka i inne kleje z rodziny "super glue" jest sens stosować wtedy, gdy klejone powierzchnie idealnie do siebie pasują (np. w przypadku pęknięcia porcelany) albo przynajmniej dobrze do siebie przylegają. Te kleje twardnieją od śladowych ilości wody, która jest na powierzchni klejonych przedmiotów (dlatego jeśli spadnie na coś niechcący kropla to najgorszym co można zrobić jest próba zmycia jej wodą :) ). Jeśli kleju naleje się za dużo albo szczelina jest za szeroka to schnie on bardzo długo i przy parowaniu zostawia taki właśnie nalot.
  • #105
    michal2666
    Level 20  
    kuba989898 wrote:
    Wszystko ślicznie ale, jak dobrać dławik dopasowujący (matching inductor) który znajduje się między tranzystorami a obwodem rezonansowym ?


    No tutaj faktycznie jest problem, oczywiście można by próbować obliczać wszystkie parametry mi. wartości indukcyjności wzbudnika i pojemność kondensatora oraz częstotliwość tak by wzbudzić rezonans, można też wyznaczyć rezystancję (impedancję) zastępczą całego układu LC i dopasować ją do inwertera ale ja niestety nie potrafię tego wszystkiego obliczyć, z wykształcenia jestem chemikiem, który mocno zainteresował się elektroniką. Może kiedyś to zrobię. Może też kiedyś do końca przetłumaczę stronkę, która była inspiracją tego projektu.
  • #106
    kuba989898
    Level 19  
    Czyli na chwilę obecną pozostaje symulator układów elektronicznych i testowanie różnych kombinacji w wirtualnym środowisku.

    Wartość częstotliwości rezonansowej zbudnika mam założoną, mam też założone wymiary cewki, z tego liczę sobie pojemność kondensatora w obwodzie rezonansowym.
    A dodanie cewki dopasowującej zmienia częstotliwość rezonansową obwodu (na ekranie to wygląda ładnie pytanie jak będzie w rzeczywistości.
  • #107
    michal2666
    Level 20  
    He he ... oczywiście najlepszym rozwiązaniem będą testy wirtualne, chociaż zapach palonej elektroniki ma swój urok :D

    Dodano po 1 [minuty]:

    Uwalone mosfety mają taki charakterystyczny .... przyjemny zapach :D

    Dodano po 3 [minuty]:

    Dlatego ja w układzie generatora dałem potencjometr wieloobrotowy i układ tak skonfigurowałem by mieś duże pole zmian częstotliwości. Ponadto takie układy odpalam zawsze z autotransformatorem. To dobre rozwiązanie.
  • #108
    kuba989898
    Level 19  
    Ja robię piec na podstawie TEJ stronki, autor napisał że dławik to 14 zwojów drutu 1mm na rdzeniu ferrytowym o wymiarach 12 na 39 mm, nie pisząc nic o tym jaki to rdzeń.
    A ja zmieniłem wymiary cewki (na większą średnice) i przez to zmieniłem wartość pojemności w obwodzie rezonansowym. Z wartości ze strony pozostała tylko częstotliwość rezonansu.
    A tranzystory mam STP25NM50N zamawiane jako sample więc trochę szkoda żeby się spaliły.
  • #109
    michal2666
    Level 20  
    Bardzo ciekawy układ, dzięki temu driverowi nie musisz się martwić o zwarcia w mostku bo ma sprzętowo zaimplementowany martwy czas. Ale polecam zastosować chłodzenie wzbudnika, z własnego doświadczenia wiem, że jest naprawdę potrzebne. Jak już zrobisz układ i będzie działał będziesz chciał by pracował dłużej, będziesz chciał nagrzewać większe przedmioty do wyższych temperatur. Bez chłodzenia nie wyrobisz na kondensatory.

    Dodano po 28 [sekundy]:

    Pozatym układ nie będzie się rozstrajał.
  • #110
    kuba989898
    Level 19  
    Pierwotne założenie co do kondensatora to było kupić mikowy przeznaczony do grzania indukcyjnego o mocy 150 Var, ale jak wysłałem zapytanie o cenę to szybko zrezygnowałem (niezależnie od pojemności 210 dolarów sztuka).
    Po tej niemiłej niespodziance stwierdziłem że połączę 11 sztuk kondensatorów WIMA MKP4 (lub MKP10) 220nF/1000V co wyjdzie mnie tylko ok 30 zł.
    Co do cewki to od początku została zaplanowana jako wykonana z rurki miedzianej z chłodzeniem wodnym.
  • #111
    michal2666
    Level 20  
    Zamiast tej żarówki na schemacie zastosuj regulowany autotransformator, wtedy układ odpalasz na niskim napięciu i zmieniając częstotlowość na oscyloskopie bądź amperomierzu obserwujesz czy wzbudza się rezonans. Jeśli w którymś położeniu coś zaczyna się dziać zwiększasz napięcie. To idealny sposób by nie uwalić mosfetów.
  • #112
    kuba989898
    Level 19  
    Zamiast żarówki 1000W(2x500W) na początek wstawię 25/40/60/100W żarówę, bo nie mam autotransformatora, a żarówka się do tej pory sprawdzała jako zabezpieczenie.
    Do tego podpięty oscyloskop pod obwód rezonansowy
    BTW, układ ma wbudowany wskaźnik rezonansu (dioda LED, dioda 1N4148 i rezystor 47kΩ) włączony między dławik a wzbudnik, który docelowo będzie informował o dostrojeniu/odstrojeniu obwodu.

    Zresztą jeżeli układ tak zbudowany jak na zdjęciach działał, to powinien też działać zbudowany na płytce drukowanej z dużo większymi radiatorami i staranniejszym montażem.
  • #113
    kuba989898
    Level 19  
    No i uruchomiłem swój piecyk. Zadziałał od pierwszego razu.
    Na chwilę obecną z cewką dopasowującą "na pałę" tj nawinąłem ją na rdzeniu od transformatora WN z jakiegoś starego telewizora, 15 zwojów w dwóch warstwach.
    Tranzystory nie grzeją się prawie wcale (5 minut pracy), cewka dopasowująca niestety się grzeje, częstotliwość pracy generatora przestawiam potencjometrem wieloobrotowym i nawet szybkie kręcenie nie powoduje strzelania półprzewodników.
  • #115
    kuba989898
    Level 19  
    Wrzucę jak tylko powymieniam półprzewodniki po eksperymentach i dobiorę odpowiednią cewkę dopasowującą.
    Jak się okazało tranzystory nie lubią kondensatora blokującego dopływ prądu stałego do obwodu rezonansowego, nie eksplodowały ale między drenem a źródłem opór wynosi 0Ω

    Ale tak to jest jak się eksperymentuje.
  • #116
    c4r0
    Level 36  
    kuba989898 wrote:
    Jak się okazało tranzystory nie lubią kondensatora blokującego dopływ prądu stałego do obwodu rezonansowego
    Jeśli tak jak napisałeś robisz piec według tej, czyli na półmostku, to przecież taki kondensator nie jest tam potrzebny, bo pojemnościowy dzielnik napięcia po drugiej stronie mostka załatwia tą sprawę.

    Mam jeszcze pytanie, jeśli używasz IR2153 to jaką masz opinię na temat tego scalaka na podstawie przebytych doświadczeń?
  • #117
    kuba989898
    Level 19  
    Piec który wykonałem jest jedynym projektem w którym użyłem IR2153.
    Moim zdaniem zalety:
    •Zaimplementowane czasy martwe i nie trzeba się martwić o tranzystory w momencie zmiany częstotliwości.
    •Wbudowany układ soft-startu, co też jest przydatne.
    •Prosta implementacja półmostka - brak transformatora lub separatora dla tranzystora w górnej gałęzi półmostka.
    •Poza tym szeroki zakres częstotliwości pracy.

    Cena też do przełknięcia, mimo że nie najniższa. ~5PLN dla porównania TL494 ~1-2PLN

    Po oszacowaniu strat mogę jeszcze dopisać, że w wyniku mojej nieumiejętnej operacji tj dołączenia kondensatora szeregowo z cewką dopasowującą, uległy spaleniu tranzystory mocy i diody zenera 16V w bramkach tranzystorów, IR2153 przeżył.

    Jak na to co z nim zrobiłem uważam go za układ wart polecenia.
  • #118
    kuba989898
    Level 19  
    Obiecałem zdjęcia, więc wrzucam LINK do galerii.

    Cewka robocza o średnicy 53 mm z rurki miedzianej fi 4mm
    Kondensatory w obwodzie rezonansowym 11 sztuk 220nF.
    Przy płytce sterownika są cztery kondensatory 2,2µF (dzielnik pojemnościowy).
    Cewki dopasowującej na zdjęciach nie ma - zdemontowałem ją.

    Na chwile obecną czekam na nowe tranzystory, i przypływ kasy żeby kupić rdzenie na cewkę dopasowującą, bo w końcu wpadłem na to jak jest wykonana w oryginale.

    PS.
    Proszę mnie nie rugać za kolory przewodów użytych w tej konstrukcji (np ten żółto zielony) bo doskonale wiem, że są źle dobrane ale miałem akurat takie w silikonowej izolacji i docelowo zostaną wymienione na inne.
    No i brak takich bajerów jak np płytka ceramiczna pod cewką, i układu chłodzenia.
  • #119
    michal2666
    Level 20  
    Jakie tranzystory zastosowałeś ?? widzę, że coś w TO220. Jak na tak duży obwód rezonansowy to trochę chyba za małe. Nawet ze względu na przewodnictwo cieplne do radiatora.

    Nie powinieneś odpalać układu bez tej dodatkowej cewki dopasowującej, przy tak małej indukcyjności cewki wzbudnika po komutacji górnego tranzystora prąd w obwodzie bardzo gwałtownie może wzrosnąć i trafi go szlag !. Nawet w falownikach niedużej mocy stosuje się rdzenie ferrytowe zakładane na przewody w celu dodania choć niewielkiej indukcyjności, która "opóźni" gwałtowny wzrost prądu np. przy zwarciu na wyjściu i da czas na zadziałanie zabezpieczeń.

    Ogólnie można by też popracować trochę nad estetyką, z własnego doświadczenia wiem, że im większy bałagan w układzie tym większe prawdopodobieństwo awarii.

    I na koniec moja rada - jeśli chcesz coś więcej eksperymentować z podobnymi układami polecam zacząć oszczędności na regulowany autotransformator :!: Uwierz mi - to naprawdę niezastąpiony element w pracowni eksperymentatora.

    Życzę powodzenia i osiągnięcia niezawodności układu.
  • #120
    kuba989898
    Level 19  
    Te tranzystory w TO220 to STP25NM50N, N-MOSFET 22A, 500V. Takie jak w oryginale, teraz kupiłem IRFP460.
    Bez cewki dopasowującej nie uruchamiałem, po tym jak uszkodziłem tranzystory, zdemontowałem ją i mam zamiar wykonać inną.