Индукционная печь для кузницы

[mg-ug]

В свободное время иногда работаю в маленькой домашней кузнице. При работе с мелкими деталями (листочки, лепестки и т.д.)
http://krainamaystriv.com/showthread.php?t=10203
горн - не лучшее на мой взгляд средство для нагрева металла: собственно на нагрев детали расходуется 10-20% угля, остальное идёт на прогрев горна и поддержание его температуры. В таком варианте небольшая индукционная печь (2-4 кВт) представляется мне довольно удачным выходом: достаточно быстрый и сильный нагрев, быстрый выход на рабочий режим и столь же быстрое отключение. Включил, нагрел, отключил.

Что нарыл в и-нете:

большая тема на Остметалле
http://forum.ostmetal.info/showthrea...t=1214&page=32
и несколько поменьше на Повер Електроникс
http://valvol.flyboard.ru/topic140-360.html

Некоторое количество видео на Ю-тубе, из которых я выбрал четыре

http://www.youtube.com/watch?v=2kuJ-...layer_embedded

Видео:

Видео:

http://www.youtube.com/watch?v=hw9Om...layer_embedded

Сам я - бывший радиоинженер, поэтому считаю себя в силе изготовить подходящую мне печь, но вот подобрать конструкцию ... есть ньюансы как с исполнением, так и со схемотехникой (раньше не приходилось серьёзно заниматься силовой электроникой).

В итоге я оттолкнулся от мостовой резонансной схемы сварочного инвертора, описаной в брошюре "Сварочный инвертор: теория и практика" составители Назаров В.И. Рыженко В.И., издательство Оникс, Рыбинск 2008 (те же схемы, что и у В.Ю. Негуляева, но описание и обоснование получше)

weldingcomplementingamplifier.pdf

подобрал схемку (схема № 33 из выше выложеной книжки, стр 27 (14) ), немного изменил ... Получилось вот такое:



Параметры контура индуктора придётся подбирать, главное получить низкую добротность контура, чтобы уменьшить влияние нагреваемого металла. Схема ещё будет меняться - мне не нравится безтрансформаторное питание реле задержки включения и задающего генератора.

Возник ряд вопросов:
1. Полагаю, что на индукторе будет достаточно приличное напряжение. Достаточно развязаться с питающим напряжением с помощью трансформатора (Видео 1) или лучше намотать индуктор на изоляционном каркасе (каком? только керамика?) (видео 2)? По идее, при намотке индуктора на изоляционном каркасе можно отказаться от трансформатора, включив контур индуктора вместо первичной обмотки нагрузочного трансформатора, последовательно с дросселем.
2. При предполагаемой мощности 2-4 кВт нужно ли запускать в индуктор водяное охлаждение (видео 3 и 4), может есть какие идеи по реализации?
3. Может кто поделится опытом в построении такой силовой электроники (не люблю громкие взрывы )

Буду рад советам и конструктивной критике.

[Nikoley]

Здесь вот есть смысл покопать:

http://valvol.ru/topic140.html
http://valvol.ru/topic1349.html

У Володина (valvol) , например, есть воплощенные в железо разработки мощностью в десятки киловатт.

Где то у меня была еще инфа на эту тему. Соберу в кучу- выложу.

[mg-ug]

Nikoley, спасибо.
Просидел два вечера на форуме у Володина, перепрыгнул на Offtop.ru ...
Вроде всё это уже видел, но как то мельком ... Копаю дальше =) .

[Alges]

Я работаю в киповцем в литейном цехе - у нас стоят индуктивная заклочная печь и плавильная печь первая на 100 квт вторая на 250 квт
для проверки силовой цепи я подаю на диодный мост силовухи не 380 вольт а 36 в - работает и даже нагревает отвертку до красна только долго 10 мин )

Я предлагаю попробовать проштурмовать простейший тиристорный преобразователь это диодный мост, дроссель, 1 тиристор, трансформатор и индлуктор схема дубовая у нас в цеху она работает уже 10 лет по 16 часов в сутки

для примера у нас стоит преобразователь частоты уфимского завода Петра и Курай

[mg-ug]

для проверки силовой цепи я подаю на диодный мост силовухи не 380 вольт а 36 в - работает и даже нагревает отвертку до красна только долго 10 мин

36 вольт вместо 380 - уменьшение напряжения в 10 раз (грубо, для удобства подсчёта), т.е. уменьшение мощности в 100 раз (пропорционально квадрату напряжения), т.е. 1 и 2,5 кВт - всё еще не плохо, я всего на 3-4 кВт рассчитываю.

Я предлагаю попробовать проштурмовать простейший тиристорный преобразователь это диодный мост, дроссель, 1 тиристор, трансформатор и индлуктор схема дубовая

Не совсем въехал - 50Гц на индуктор или тиристорный автогенератор на непонятно какую чстоту с непонятными гармониками ? У меня аэропорт в двух километрах и следящая станция инспекции радиосвязи или как оно там теперь называется в 800 метрах (у них 16 этаж - прямая видимость). Стрёмно.

[Alges]

Там много особенностей :
дроссель низкочастотный он стоит на входе после диодного моста он ограничивает ток на тиристоре
Тиристор замыкает дроссель на массу с частотой 2-4 кГц далее
трансформатор подключается параллельно аноду и катоду через емкость 10-20 мкФ
трансформатор намотан на феррите коэффициент трансформации 3-1
параллельно первичной обмотке включен еще 1 конденсатор который создает колебательный контур настроеный на частату в 2 раза ниже частоты генератора

[Alges]

красивые картинки http://www.ruscastings.ru/work/168/5620/4069/7867
книга от куда я черпаю знания http://ooo-kurai.narod.ru/papers/book01.html
расчет http://ooo-kurai.narod.ru/school/soglnagr.html

[mg-ug]

Alges, насколько я понимаю, предлагается однотактный тиристорный резонансный инвертор упрощеного типа, работающий на второй гармонике сигнала (кстати, если я правильно понимаю, для работы на второй гармонике колебательный контур нужно настраивать на частоту в два раза ВЫШЕ частоты возбуждающего генератора, а не наоборот). Чем платим за такую простоту? Бесплатный сыр, как известно, бывает только в мышеловке. И как с помехами от преобразователя, дающего столь мощные гармонические составляющие? Для меня это, повторюсь, важно - люблю избегать проблем, а не устранять их последствия.

С уважением

[mg-ug]

Нашел на форуме
http://valvol.ru/topic140-345.html
ссылку на Перечень частот, предназначенных для использования в промышленных, научных, медицинских и бытовых высокочастотных устройствах

Частоты и допускаемые отклонения Границы полосы Для каких установок разрешается применение

18 kHz +/- 7.5% 16.7...19.4 kHz промышленные

22 kHz +/- 7.5% 20.4..23.7 kHz промышленных, научных, медицинских

44 kHz +/- 10% 40...48 kHz промышленных, научных, медицинских

66 kHz +12/-10% 59...74 kHz промышленных, научных, медицинских

440 kHz +/- 2.5% 429...451 kHz промышленных, научных, медицинских

880 kHz +/- 1% 871...889 kHz промышленных, научных, медицинских

1760 kHz +/- 2.5% 1720...1800 kHz промышленных, научных, медицинских

2640 kHz +/- 1% 2610...2670 kHz промышленных, научных, медицинских

5280 kHz +/- 2.5% 5150...5410 kHz промышленных, научных, медицинских

6780 kHz +/- 0.2% 6767...6794 kHz промышленных, научных, медицинских

13560 kHz +/- 1% 13424...13696 kHz промышленных

13560 kHz +/- 0.05% 13553.2..13566.8 научных, медицинских

27120 kHz +/- 1% 26850...27390 kHz промышленных

27120 kHz +/- 0.6% 26957...27283 kHz научных, медицинских

40.68 MHz +/- 1% 40.3...41.1 MHz промышленных, медицинских

40.68 MHz +/- 0.05% 40.66...40.70 MHz медицинских

17. 81.36 MHz +/- 1% 80.6...82.2 MHz промышленных

433.92 MHz +/- 0.2% 433.05...434.79 MHz промышленных, научных, медицинских

915 MHz +/- 1.4% 902...928 MHz промышленных, научных, медицинских

2450 MHz +/- 2% 2400...2500 MHz промышленных, научных, медицинских

5800 MHz +/- 1.3% 5725...5875 MHz промышленных, научных, медицинских

24.125 GHz +/- 0.5% 24.00..24.25 GHz промышленных, научных, медицинских

42.3 GHz +/- 2.5% 41.3...43.4 GHz промышленных, научных, медицинских

46.2 GHz +/- 2.5% 45.0...47.4 GHz промышленных, научных, медицинских

48.4 GHz +/- 2.5% 47.2...49.6 GHz промышленных, научных, медицинских

61.25 GHz +/- 0.4% 61.0...61.5 GHz промышленных, научных, медицинских

122.5 GHz +/- 0.4% 122.0...123.0 GHz промышленных, научных, медицинских

245 GHz +/- 0.4% 244.0...246.0 GHz промышленных, научных, медицинских

По материалам
http://ra4a.narod.ru/Spravka3/s53.htm

[Vizitka]

Не совсем въехал - 50Гц на индуктор или тиристорный автогенератор на непонятно какую чстоту с непонятными гармониками ? У меня аэропорт в двух километрах и следящая станция инспекции радиосвязи или как оно там теперь называется в 800 метрах (у них 16 этаж - прямая видимость). Стрёмно.

Делать, как сделана микроволновка, пусть себе генерит в ящичке или бочонке , на неважно какой частоте Ну и фильтр на проводку сетевую , чтобы помехи не пролезли.