Индукционная плита способна осуществлять разогрев металлической посуды посредством индуцированных вихревых токов от высокочастотного магнитного поля.
Стандартная схема индукционной плиты, как правило, представлена индукционной катушкой и частотным преобразователем, а также электронным блоком для управления, оснащенным температурными датчиками.
Введение
Индукционные плиты – оборудование относительно новое, но уже чрезвычайно популярное у отечественных потребителей.
Особенностью таких плит является способность выполнять нагрев только донной части кухонной посуды.
В обычных электрических плитах изначально происходит разогрев включенной конфорки.
Прежде чем остановить свой выбор на таком оборудовании, важно ознакомиться с преимуществами эксплуатации, а также принять во внимание некоторые конструктивные недостатки индукционной плиты.
Основные достоинства представлены:
- более быстрым процессом нагревания и готовки, которые занимают в несколько раз меньше времени, чем при эксплуатации традиционной электрической плиты;
- отсутствием подгорания пищи, которая может попасть на варочную панель в процессе готовки, что обусловлено низкой температурой конфорки;
- снижением потребляемой электрической энергии благодаря очень быстрому нагреву используемой кухонной посуды;
- удобством использования за счёт наличия возможности регулировать режим готовки на разных плитах.
К преимуществам также можно отнести безопасность эксплуатации, что особенно важно для семей с маленькими детьми, пенсионерами или людьми с ограниченными возможностями.
Индукционная плита на кухне
Недостатки эксплуатации в таком современном оборудовании также присутствуют и, несмотря на то, что они минимальны, их следует учитывать при выборе модели:
- включение индукционного оборудования на полную мощность способно создавать повышенную нагрузка на электросеть;
- для приготовления пищи на таком типе плиты должна использоваться только специальная кухонная посуда, имеющая ферромагнитную донную часть;
- для некоторых моделей характерно наличие единого высокочастотного генератора, что неблагоприятно сказывается на уровне мощности при одновременном включении всех конфорок;
- варочная поверхность отличается хрупкостью, поэтому в процессе всего периода эксплуатации необходимо соблюдать определенную осторожность.
Как показывает практика, эксплуатация моделей, относящихся к ценовой категории эконом-класс, часто сопровождается раздражающим шумом и своеобразным гудением.
Важно помнить, что индукционные плиты способны создавать достаточно высокое излучение электромагнитного типа и могут оказывать негативное воздействие на бытовые приборы, установленные на незначительном расстоянии.
Схема индукционной плиты
В соответствии со схемой нагрева, электрический ток, который поступает из электросети на катушку, претерпевает преобразование в магнитное поле, генерирующее вихревые потоки.
В результате взаимодействия ферромагнитного дна с индукционным током образуется контур, а возникающая тепловая энергия производит прогрев используемой кухонной посуды и ее содержимого.
Стеклокерамическая поверхность плиты покрывает индукционную катушку с протекающим электрическим током частотой в 50кГц. Стандартная схема оборудования относительно сложная, и может иметь весьма существенные отличия в зависимости от модели. Основа представлена генератором, драйвером на транзисторах средней силы мощности и выходным биполярным транзистором, имеющим изолированный затвор и управляющим индукторной катушкой.
Схема работы индукционной плиты отражается на правилах обслуживания и особенностях эксплуатации такого оборудования, а также должна в обязательном порядке учитываться при выборе кухонной посуды, которая должна быть изготовлена из особенных материалов с ферромагнитными свойствами.
Электрическая схема индукционной плиты
Наиболее сложным конструктивным элементом является электронный блок для управления, посредством которого не только включается, но и регулируется уровень мощности генератора. Для современных моделей характерно наличие инфракрасного сенсорного устройства, эффективно контролирующего процесс готовки. После того, как кухонная посуда будет снята с варочной поверхности, происходит автоматическое отключение плиты.
Нельзя эксплуатировать медную, стеклянную, керамическую или алюминиевую посуду, а чистка поверхности индукционной плиты выполняется только посредством специальных средств, не обладающих абразивными эффектами.
Простая индукционная плита
Как то на днях, перелистывал работы сотоварищей и попалась статья от автора TOOZPICK, от 31-03-2018.
В ней предлагался вариант отопления помещения при помощи промышленно изготовленной индукционной плиты. И пришла мысль, почему бы не рассмотреть, как самим сделать эту самую штуковину, плиту? К тому же, автор, которого я предлагаю, подробно рассказал в фильме, как это возможно сделать. Вернее я предлагаю на ваш суд два проекта по этой теме. Содержание проектов похожи и там, и там нагрев. Небольшие различия в схемах. И так начнем.
Предлагаемый вариант плиты очень простой, даже не верится, что он рабочий.
Два полевых транзистора 50N06, два резистора 220 Ом 1 Вт, два диода UF4007, 4 конденсатора 0,33 мкФ 1000 В и два дросселя (индуктивности) 40-100 мГн.
Для сборки зачистили от эмали два куска провода и к ним припаяли четыре конденсатора параллельно, получился такой монолит, на который навесным способом сначала припаяли с двух сторон полевые транзисторы.
Затем припаяли два дросселя, на выводы которых установили перемычку, как и на ножки полевых транзисторов.
К базам полевых транзисторов припаяли сопротивления и диоды.
Для охлаждения транзисторов применили радиаторы
Для питания к истоку одного из транзисторов припаяем общий провод. Это будет минусовой вывод, а плюсовой, от соединения дросселей. Электрическая часть на этом закончена, осталось накрутить катушку и можно тестировать. На обыкновенном картоне, после того как его проткнули проводом, с одной стороны провод загибается, а с другой стороны накручивается улиткой 9-10 витков. Чтобы кольца не перемкнуло, их приклеивают к картону. Концы катушки припаивают к концам конденсаторов.
Чтобы увидеть. как работает сборка, автор намотал катушку 20 витков проводом тоньше, чем основная катушка и на концы ее подвесил автомобильную лампу. Схему запитал 12 v.6А. Когда катушка с лампой подносилась к основной катушке, лампа вспыхивала в полный накал.
Далее на индуктор положили металлическую тарелку, в нее налили стакан воды и положили термометр. Напряжение подключили 24 v 10А. для ускорения процесса. Вода закипела через четыре минуты. При таком напряжении автор применил принудительное охлаждение, сама катушка не греется.
Для чая водичку вскипятили, то есть модель рабочая, можно и супец сварганить, а как на счет жарки, можно попробовать, что-нибудь приготовить. Вернем двенадцать вольт. Положим кусочек масла и как только оно растает, выливаем разбитое яйцо. Яичница начинает скворчать нагоняя аппетит. Все работает. Генерация составляет примерно 60 кГц
Ну с этой сборкой все понятно, вторая все тоже самое, только схема имеет другие детали.
Транзисторы 2 шт. IRFZ44N, резисторы 460 Ом — 2шт, 10 кОм — 2шт, диоды UF4007- 2шт, стабилитроны 10 В — 2шт, конденсатор 0,47 мкФ 100v, микросхема-стабилизатор LM7812 и дроссель индуктивностью 1000 мГн.
Катушка намотанная виток к витку улиткой, толстым изолированным проводом 1,5 кв.. и состоит из 18 витков с отводом от середины.
Очень понравилось изречение автора, когда он шепнул нам, что плата сделана на заказ, поделился видом сверху и ничего про дорожки, что внутри, не показал. А желающим предложил собрать навесным способом либо на макетной плате. После набора деталей мы можем наблюдать законченную сборку.
Питание от мощного блока или аккумулятора. У этого автора мы не можем проследить сборку как в первом варианте, красиво, аккуратно, но не интересно. Одно радует, что через десять минут вода в миске закипела.
Если верить видео рассказам, в голову приходит мысль. А что если эти девайсы запитать напрямую на солнечную панель, на крайняк через буферный аккумулятор?
Это ж в солнечную погоду во время похода или автопробега можно экономить газ и не думать о дрова. И быть с горячей пищей. Источник
Изготовление своими руками
Силовая схема стандартной индукционной плиты может существенно варьироваться в зависимости от конструктивных особенностей модификации, но чаще всего представлена:
- ферритовым тором, который надет на сетевой провод и подавляет синфазные помехи;
- стандартным предохранителем;
- конденсатором, фильтрующим возникающие в процессе эксплуатации импульсные помехи;
- резистором, срабатывающим после выключения сетевого питания;
- выпрямителем, рассчитанным на показатели мощности и эффективно защищающим устройство от перенапряжения;
- проводным шунтом;
- фильтрующей системой на импульсные помехи;
- конденсатором, позволяющим вернуть энергию с колебательно-индукторного контура на промежуточную часть с постоянными показателями тока;
- резонансным конденсатором, обеспечивающим непрерывный ток после запора транзистора;
- индукционным устройством, которое ориентировано на передачу тепла с поверхности на донную часть используемой кухонной посуды;
- транзистором, преобразующим постоянный ток в переменные показатели;
- резистором на фиксацию транзистора после отключения;
- резистором на подавление высокочастотных показателей тока;
- выпрямителем на напряжение в электрической сети;
- контролером тока, предупреждающим возможное возникновение перегрузки;
- контролером напряжения на коллекторе.
В бюджетных моделях присутствуют только основные конструктивные элементы, что отражается на функциональных возможностях такого устройства.
Самостоятельное изготовление простой индукционной плиты предполагает строгое соблюдение всех норм, что сделает эксплуатацию такого прибора полностью безопасной. Значительная сложность в процессе конструирования плиты возникает на стадии подбора качественного материала для создания основания варочной поверхности.
Индукционная плита своими руками – схема
Такой материал обязательно должен отличатся возможностью правильно проводить электромагнитное излучение, не проводить ток и выдерживать высокотемпературный режим.
Бытовое варочное оборудование заводского изготовления, к числу которого относятся и все современные индукционные плиты, выполнено с применением достаточно дорогостоящей керамики.
Именно по этой причине самостоятельное изготовление варочной индукционной плиты в домашних условиях сопряжено с определенными проблемами выбора достойной альтернативы керамической поверхности.
Тепловая пушка хороша тем, что быстро распределяет тепло. Тепловая пушка своими руками изготавливается довольно просто.
О том, как рассчитать теплопотери дома, вы узнаете из этой информации.
Рекомендации по изготовлению пеллетной горелки своими руками вы найдете здесь.
Индукционный нагреватель своими руками, рабочая схема устройства
Индукционный нагреватель незаменимая вещь для кузнецов, токарей, слесарей и домашних мастеров. С его помощью всегда легко и быстро можно нагреть и даже расплавить металл, вам не нужны дорогие теплоносители, такие, как уголь и газ, достаточно подключить к прибору электричество. Происходит бесконтактный нагрев металла токами высокой частоты, по научному волнами радиочастотного диапазона. Прибор широко применяют для термообработки, закалки и гибки деталей, бесконтактной плавки, пайки и сварки, металлов. В ювелирном деле для термической обработки мелких деталей. В медицине для дезинфекции медицинского инструмента. В автосервисе слесаря нагревают заржавевшие гайки. Так же индуктор устанавливают в индукционных котлах, применяемых для отапливания жилых помещений.
На этом рисунке изображена рабочая схема индукционного нагревателя, который вы легко можете сделать своими руками.
Скачать схему индукционного нагревателя
Устройство состоит из задающего генератора высокой частоты собранного на двух мощных полевых транзисторах. Рабочее напряжение генератора зависит от мощности установленных полевых транзисторов. С транзисторами IRFP250 устройство можно питать напряжением от 12 до 30 вольт. А если установить транзисторы IRFP260, тогда напряжение питания можно поднять от 12 до 60 вольт.
Мощность индуктора заметно возрастет, температура нагрева металла поднимется более 1000 градусов, что позволит плавить металлы. В процессе работы транзисторы будут очень сильно нагреваться, поэтому их надо установить на большие радиаторы и поставить мощный вентилятор. На холостом ходу индуктор потребляет не менее 10А, а в рабочем состоянии не менее 15А, соответственно требуется очень мощный блок питания минимум на 20А.
На этом рисунке изображена печатная плата индукционного нагревателя.
Скачать печатную плату индукционного нагревателя в формате lay
Так же вам понадобятся резисторы R1, R2 на 10К мощностью 0.25 Ватт. Резисторы R3, R4 с сопротивлением 470 Ом не менее 2 Ватт. Диоды D1, D2 ультрабыстрые UF4007 или другие аналогичные на максимальный ток до 1А. Стабилитроны VD1, VD2 мощностью не менее 5 Ватт с напряжением стабилизации 12В например 1N5349 и другие. Дроссели L1, L2 размером 27х14х11 мм желтого цвета с белой полосой я вытащил из компьютерных блоков питания. На каждый дроссель надо намотать 25 витков медного провода диаметром 1 мм желательно в лаковой изоляции, если не найдете, подойдет одножильный провод в полихлорвиниловой изоляции на скорость сильно не влияет.
Конденсаторы С1-С16 металлоплёночные 0.33 мкФ 630В, соединяются параллельно рядами 4х4, в блоке всего шестнадцать штук. С меньшим рабочим напряжением лучше не ставить, будут сильно греться. Между конденсаторами оставляйте небольшое расстояние для хорошего охлаждения потоком воздуха.
Дроссели решил приклеить силиконовым герметиком, чтобы не болтались.
Важную деталь нагревателя, индуктор я сделал из медной трубки диаметром 6 мм длинною 1 метр. Купить такую можно в любом автомагазине типа «Газовщик» и там где торгуют газо-балонным оборудованием для автомобилей. Медную трубку наматываем на кусок полипропиленовой трубы внешним диаметром 40 мм, такая труба используется в пластиковом отоплении. Делаем пять витков, расстояние между верхним краем первого витка и нижним краем пятого витка должно быть 40 мм. Концы трубы изгибаем, как на рисунке и прикрепляем к радиаторам с помощью двух клемных колодок для провода сечением 16 мм².
В процессе работы индуктор будет сильно нагреваться от раскаленной детали, что может привести к повреждению медной трубки, поэтому надо сделать охлаждение. На концы медной трубки я одел силиконовые трубки и подключил насос омывателя лобового стекла автомобиля. Насос от ВАЗ 2114 и силиконовые трубки купил в автомагазине. Получилась нормальная водяная система охлаждения.
Чтобы охлаждать радиаторы и блок конденсаторов поставил мощный вентилятор от процессора. Для питания от 12 вольт такого охлаждения вполне достаточно. Если захотите поднять напряжение от 12 до 60 вольт, чтобы получить максимальную мощность от индукционного нагревателя, поставьте более мощные радиаторы и более производительный вентилятор, например от отопителя салона ВАЗ 2107. Желательно сделать металлическую шторку оберегающую нагреваемую деталь и медный индуктор от потока нагнетаемого вентилятором холодного воздуха.
Поскольку индукционный нагреватель потребляет большой ток около 20А, все дорожки на печатной плате следует усилить медной проволокой, напаянной сверху.
А теперь самое интересное… Испытания индукционного нагревателя я проводил от двенадцати вольтового автомобильного аккумулятора. Другого источника питания способного выдавать большие токи у меня просто нет. Лезвие от канцелярского ножа нагрелось до красна за 10 секунд. А это хороший результат, если учесть, что индуктор запитан всего от двенадцати вольт!
Друзья! Если хотите собрать индукционный нагреватель своими руками. Мой вам совет… Сразу ставьте полевые транзисторы IRFP260, большие радиаторы и мощный вентилятор от отопителя салона ВАЗ 2107, для питания индуктора обязательно используйте мощный источник питания лучше всего начиная от 24В до 60В с силой тока минимум на 20А.
Радиодетали для сборки индукционного нагревателя
- Транзисторы Т1, Т2 IRFP250 лучше IRFP260 2 шт.
- Резисторы R1, R2 10K 0.25W 2 шт. R3, R4 470R 2W 2 шт.
- Диоды D1, D2 ультрабыстрые UF4007 2 шт. или аналогичные
- Стабилитроны VD1, VD2 на 12V 1W 1N5349 или аналогичные 2 шт.
- Конденсаторы C1-C16 0.33mf 630V 16 шт.
- Дроссели от компьютерного БП желтые с белой полосой, размер 27х14х11 мм 2 шт.
- Колодка клемная для провода сечением 16 мм² 2 шт.
- Провод медный в лаковой изоляции d=1 мм длина 2 метра
- Трубка медная d=6 мм, длина 1 метр
- Радиатор чем больше, тем лучше 2 шт.
- Насос омывателя лобового стекла от ВАЗ 2114 1 шт.
- Трубка силиконовая 2 метра
- Вентилятор чем мощнее, тем лучше. Рекомендую от отопителя салона ВАЗ 2107 1 шт.
Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!
Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать индукционный нагреватель своими руками
