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用電加熱而不是用燃氣加熱的電器既安全又方便。這種加熱器不會產生煙灰和難聞的氣味，但會消耗大量電力。一個很好的出路是用自己的雙手組裝感應加熱器。這樣既省錢又能增加家庭預算。有許多簡單的方案可以獨立組裝電感器。
為了更容易理解電路並正確組裝結構，了解電力的歷史將很有用。用電磁線圈電流加熱金屬結構的方法廣泛用於 家用電器的工業生產 - 鍋爐、加熱器和火爐。事實證明，您可以用自己的雙手製作一個工作且耐用的感應加熱器。
設備的工作原理
設備的工作原理
19世紀英國著名科學家法拉第花了9年時間研究將磁波轉化為電能。 1931年，終於有了一個發現，叫做電磁感應。線圈的繞線，其中心有一個磁性金屬芯，在交流電的作用下產生磁場。在渦流的作用下，核心升溫。
法拉第的發現開始用於工業和自製電機和電加熱器的製造。第一家基於渦流感應器的鑄造廠於 1928 年在謝菲爾德成立。後來，根據同樣的原理，工廠的車間被加熱，為了加熱水，金屬表面，行家們用自己的雙手組裝了一個感應器。
當時的設備方案今天有效。 一個典型的例子是感應鍋爐，它包括：
- 金屬核心;
- 框架;
- 隔熱。
電流頻率加速電路的特點如下：
- 50Hz的工頻不適合自製設備；
- 電感器直接連接到網絡會導致嗡嗡聲和低熱量；
- 以 10 kHz 的頻率進行有效加熱。
按計劃組裝
任何熟悉物理定律的人都可以用自己的雙手組裝感應加熱器。設備的複雜程度會因主人的準備程度和經驗而異。
有許多視頻教程，您可以按照這些教程創建有效的設備。 幾乎總是需要使用以下基本組件：
- 直徑為6-7毫米的鋼絲；
- 電感用銅線；
- 金屬網（將電線固定在外殼內）；
- 適配器；
- 車身管道（由塑料或鋼製成）；
- 高頻逆變器。
這足以用你自己的雙手組裝一個感應線圈，而她是即熱式熱水器的核心。準備好必要的元素後 您可以直接進入設備的製造過程：
- 將電線切成 6-7 厘米的段；
- 用金屬網覆蓋管道內部並將電線填充到頂部;
- 同樣從外面關閉管道開口；
- 將銅線繞在塑料外殼上至少 90 圈用於線圈；
- 將結構插入加熱系統；
- 使用逆變器，將線圈連接到電力。
根據類似的算法，您可以輕鬆組裝感應鍋爐，您應該：
- 從 25 x 45 毫米、壁厚不超過 2 毫米的鋼管上切下坯料；
- 將它們焊接在一起，以較小的直徑連接它們；
- 將鐵蓋焊接到端部並為螺紋管鑽孔；
- 通過在一側焊接兩個角來製作感應爐的支架；
- 將爐灶從角落插入支架並連接到電源；
- 向系統中添加冷卻劑並打開加熱。
許多電感器的工作功率不高於 2 - 2.5 kW。這種加熱器專為 20 - 25 平方米的房間而設計
如果發電機用於汽車服務，您可以將其連接到焊機，但重要的是要考慮某些細微差別：
- 你需要交流，而不是像逆變器那樣的直流。必須檢查焊機是否存在電壓沒有直接方向的點。
- 通過數學計算選擇較大橫截面導線的匝數。
- 需要冷卻工作元件。
關於感應加熱的原理
首先，讓我們解釋一下電感應加熱器的工作原理。交流電通過線圈的匝數，在其周圍形成電磁場。如果將磁性金屬芯放置在繞組內部，那麼它將被磁場影響下產生的渦流加熱。這就是整個原則。
加熱元件本身稱為感應器，是安裝的主要部分。在加熱鍋爐中，它是一根內部流動有冷卻液的鋼管，而在廚房灶具中，它是一個盡可能靠近爐灶的扁平盤管，如下圖所示。
第二部分 感應加熱器 - 圖，增加電流的頻率。關鍵是電壓 工業頻率 50 Hz 不適用於此類設備。如果將電感器直接連接到網絡，那麼它會開始發出強烈的嗡嗡聲，並且會稍微加熱鐵芯，並與繞組一起。為了有效地將電能轉化為熱能並將其完全傳遞給金屬，頻率必須提高到至少 10 kHz，這就是電路的作用。
感應鍋爐相對於加熱元件和電極鍋爐的真正優勢是什麼：
- 加熱水的部件是一段簡單的管道，不參與電化學過程（如電極熱發生器）。因此，電感的使用壽命僅受線圈性能的限制，可達10-20年。
- 出於同樣的原因，該元素與所有類型的冷卻劑（水、防凍劑甚至機油）同樣是“朋友”，沒有區別。
- 工作時，電感器內部沒有被水垢覆蓋。
用於加熱水的感應裝置的優缺點
該設備具有相當簡單的設計，並且不需要允許使用和安裝的特殊文件。感應熱水器對用戶來說具有很高的效率和最佳的可靠性。當用作鍋爐供暖時，您甚至不需要安裝泵，因為水通過對流流過管道（加熱時，液體實際上會變成蒸汽）。
此外，該設備具有許多優點，將其與其他類型的熱水器區分開來。所以，感應加熱器：
在感應加熱器中，水因其流過的管道而變熱，而後者由於線圈產生的感應電流而被加熱。
- 比同類設備便宜得多，這樣的設備可以很容易地獨立組裝；
- 完全靜音（雖然線圈在運行過程中會振動，但這種振動對人來說是不明顯的）；
- 運行時振動，因此污垢和水垢不會粘在壁上，因此不需要清潔；
- 由於工作原理，具有易於密封的熱發生器：冷卻劑位於加熱元件內部，能量通過電磁場傳遞到加熱器，無需接觸；因此，不需要密封膠、密封件和其他會迅速變質或洩漏的元件；
- 由於水是由普通管道加熱的，與加熱元件不同，該管道不會變質或燒壞，因此在熱發生器中根本沒有什麼可以破壞的；
不要忘記，感應加熱器的維護將比鍋爐或燃氣鍋爐便宜得多。該設備的部件最少，幾乎從不出現故障。
儘管有許多優點，但感應熱水器有許多缺點：
- 業主最頭疼的就是電費；該設備不能稱為經濟型，因此您必須花費大量時間才能使用它；
- 其次，設備會變得非常熱，不僅會加熱自身，還會加熱周圍的空間，因此在運行過程中最好不要接觸熱發生器的主體；
- 第三，該設備具有極高的效率和散熱性，因此在使用時一定要安裝溫度傳感器，否則係統可能會爆炸。
感應式機組的優點
這類家用取暖器無疑具有以下特點：
- 效率 - 電能轉化為熱能的過程幾乎完全發生，沒有明顯的損失；
- 易於使用 - 不需要對此類設備進行持續維護；
- 緊湊的尺寸——感應熱水器體積小，幾乎可以安裝在任何房間的加熱系統中；
- 運行安靜 - 該設備運行非常安靜，運行過程中不會產生噪音；
- 使用壽命長——感應裝置經久耐用，可不間斷運行 30 年或更長時間；
- 高環保性能 - 設備運行過程中不會產生有害排放，不需要煙囪和通風系統。
許多人認為感應鍋爐比其他家庭供暖選擇更有利可圖。與配備加熱元件的設備相比，這些裝置的加熱時間幾乎快了兩倍。由於液體的不斷循環和振動，管道和設備內部不會形成水垢，極大地方便了加熱系統的維護和保養。
感應鍋爐外觀
但是這種類型的設備也有一些缺點。主要缺點是感應設備在成本方面相當昂貴。但是您可以嘗試自己製作這樣的加熱器來為房屋供暖。
建議。如果您有一定的技能和技術知識，您可以用自己的雙手為您的家組裝一個感應加熱器。但在繼續組裝設備之前，您必須首先現實地評估您在創建此類設備方面的能力和經驗，因為製造它們並不容易。
自製設備的選項
在 Internet 上，有足夠數量的用於各種目的的各種設計。以一個由 250-500 W 計算機電源製成的感應小型加熱器為例。照片中顯示的模型將對車庫或汽車服務的主人有用，用於熔化鋁、銅和黃銅棒。
但對於空間供暖，由於功率低，該設計不適合。互聯網上有兩個真實的選擇，它們的測試和工作都是用視頻拍攝的：
- 由聚丙烯管製成的熱水器，由焊接逆變器或感應廚房面板供電；
- 鋼製鍋爐從同一個滾刀加熱。
現在讓我們仔細看看自己動手做的感應加熱器是如何製造的，最重要的是，它們是如何工作的。
我們用管道製造加熱元件
如果您一直在密切搜索有關此主題的信息，那麼您可能已經遇到過這種設計，因為大師在流行的 YouTube 視頻資源上發布了它的組裝。之後，許多網站以分步說明的形式發布了該電感器製造的文本版本。簡而言之，加熱器是這樣完成的：
- 在直徑為 40 毫米和長度為 50 厘米的聚丙烯製成的管道內，會遇到用於洗碗的金屬刷（可以使用短切絲 - 線材）。它們必須被磁鐵吸引。
- 帶有螺紋的分支焊接到管道上，用於連接到加熱網絡。
- 在外面，4-5 個textolite 棒沿著身體粘在一起。一根橫截面為 1.7-2 mm² 的玻璃絕緣線纏繞在其上，用於焊接變壓器。
- 拆解灶台，拆解“原生”扁形電感。相反，連接了管道中的自製加熱器。
正如您可能猜到的那樣，這裡的加熱元件的作用是由位於線圈交變磁場中的金屬刷來扮演的。如果您將滾刀運行到最大，同時將自來水通過即興鍋爐，則可以將其加熱 15-20°C，這已通過設備測試顯示。
由於大多數電磁爐的功率在 2-2.5 kW 範圍內，使用熱發生器可以加熱總面積不超過 25 平方米的房間。有一種方法可以通過將感應器連接到焊機來增加熱量，但是這裡有一些困難：
- 逆變器產生直流電，但需要交流電。要連接感應加熱器，必須拆開設備，並在圖中找到電壓尚未整流的點。
- 需要取較大截面的導線，通過計算選擇匝數。作為一種選擇，搪瓷絕緣的 Ø1.5 毫米銅線。
- 有必要組織元件的冷卻。
作者在下面的視頻中演示了感應熱水器的性能檢查。測試表明該裝置需要改進，但不幸的是，最終結果未知。看起來工匠沒有完成這個項目。
從焊接逆變器
最簡單的預算選項是使用焊接逆變器製造感應加熱器：
- 為此，我們採用聚合物管，其壁必須很厚。我們從末端安裝 2 個閥門並連接接線。
- 我們用金屬絲（直徑 5 毫米）填充管道並安裝頂部閥門。
- 接下來，我們用銅線繞管子轉 90 圈，我們得到一個電感器。加熱元件是一根管子，我們用焊機作為發電機。
- 儀器必須處於高頻交流模式。
- 我們將銅線連接到焊機的兩極並檢查工作。
作為電感器，會輻射出磁場，而渦流會加熱短切線，這將導致聚合物管中的水沸騰。
製造說明
藍圖
圖 1. 感應加熱器的電氣圖
圖 2. 設備。
圖 3. 簡單感應加熱器方案
為了製造熔爐，您將需要以下材料和工具：
- 烙鐵;
- 焊接;
- 文石板。
- 迷你鑽。
- 放射性元素。
- 導熱膏。
- 用於板蝕刻的化學試劑。
額外的 材料及其特點:
- 要製作一個會發出加熱所需的交變磁場的線圈，需要準備一根直徑為 8 毫米、長度為 800 毫米的銅管。
- 強大的功率晶體管是自製感應裝置中最昂貴的部分。為了安裝頻率發生器電路，需要準備 2 個這樣的元件。對於這些目的，品牌的晶體管是合適的：IRFP-150； IRFP-260； IRFP-460。在電路的製造中，使用了 2 個相同的所列場效應晶體管。
- 為了製造振盪電路，需要容量為 0.1 mF、工作電壓為 1600 V 的陶瓷電容器。為了在線圈中形成大功率交流電，需要 7 個這樣的電容器。
- 在這種感應設備的運行過程中，場效應晶體管會非常熱，如果沒有將鋁合金散熱器連接到它們上，那麼在以最大功率運行幾秒鐘後，這些元件就會失效。將晶體管放在散熱器上應該通過一層薄薄的導熱膏，否則這種冷卻的效率將是最低的。
- 感應加熱器中使用的二極管必須具有超快動作。最適合這個電路，二極管：MUR-460；紫外線4007； HER-307。
- 電路 3 中使用的電阻器：10 kOhm，功率為 0.25 W - 2 個。和 440 歐姆功率 - 2 瓦。齊納二極管：2 個。工作電壓為 15 V。齊納二極管的功率必須至少為 2 瓦。用於連接到線圈功率輸出的扼流圈與感應一起使用。
- 要為整個設備供電，您需要一個容量高達 500.W 的電源裝置。和 12 - 40 V 的電壓。您可以使用汽車電池為該設備供電，但在此電壓下您將無法獲得最高功率讀數。
製造電子發電機和線圈的整個過程需要一點時間，並按以下順序進行：
- 直徑為4厘米的螺旋是由銅管製成的。要製造螺旋，應將銅管纏繞在直徑為4厘米的平坦表面的桿上。螺旋應有7圈不接觸.安裝環焊接到管子的兩端，用於連接晶體管散熱器。
- 印刷電路板是按照方案製作的。如果可以供應聚丙烯電容器，那麼由於這種元件具有最小的損耗和在大電壓波動幅度下穩定運行的事實，該設備將工作更加穩定。電路中的電容器並聯安裝，與銅線圈形成振盪電路。
- 在電路連接到電源或電池後，金屬的加熱發生在線圈內部。加熱金屬時，必須確保彈簧繞組沒有短路。如果您同時接觸加熱的金屬 2 圈線圈，則晶體管會立即失效。
操作特點
自製加熱器組裝只是成功的一半
同樣重要的是生成的結構的正確操作。最初，每個這樣的設備都會造成一定的危險，因為它不能獨立控製冷卻劑的加熱水平。在這方面，每個加熱器都需要一定的細化，即附加控制和自動裝置的安裝和連接。
在這方面，每個加熱器都需要一定的細化，即附加控制和自動裝置的安裝和連接。
首先，管道出口配備了一套標準的安全裝置——一個安全閥、一個壓力表和一個排氣裝置。應該記住，感應熱水器只有在強制水循環的情況下才能正常工作。重力流迴路將很快導致元件過熱和塑料管的破壞。
為了避免這種情況，加熱器中安裝了一個恆溫器，連接到一個緊急關閉裝置。經驗豐富的電氣工程師為此目的使用帶有溫度傳感器和繼電器的恆溫器，當冷卻劑達到設定溫度時，它們會關閉電路。
自製設計的特點是效率相當低，因為不是自由通道，而是在水的路徑中以金屬絲顆粒的形式存在障礙。它們幾乎完全覆蓋了管道，導致液壓阻力增加。在緊急情況下，塑料可能會損壞和破裂，之後熱水肯定會導致短路。通常，這些加熱器在寒冷季節用作小房間的附加加熱系統。
在加熱設備中使用感應線圈代替傳統的加熱元件，可以顯著提高設備的效率，同時減少電力消耗。此外，感應加熱器最近出現在銷售中，而且價格相當高。因此，工匠們並沒有不注意這個話題，而是想出瞭如何用焊接逆變器製作感應加熱器。
