Индукционка на 2 кВт

Кабанчик

Доброго времени суток, форумчаны!
Никогда со мной такого не было, и вот опять загорелся сделать индукционку для домашнего хозяйства.
Мощности в пределах 1,5-3 кВт, думаю, вполне хватит для пайки и ковки инструмента, чисто, как сказал классик, "когда хочется чего нибудь поковать а дыму и газу не хочется".
Материал- пластилин 3, р6м5, может поплавить грамм 100 аллюминия
Габариты- поковки из прута диаметром до 30 мм, может болванки 40, ну сколько можно вручную поковать?
Время нагрева- не критично от слова вообще.
Думаю использовать китайский модуль на sg3525 на 24 в 1 а с ТГР , транзисторы fhg60n60, батарею конденсаторов к78-2 30шт 33нФ 2000В, резонанс последовательный чтобы не было бабаха при уходе частоты от резонанса и регулировки тока частотой.
Вопросы:
Хватит ли китайского модуля?
Пойдут ли такие транзисторы в полу мосте для 1,5 кВт?
Как определить коэффициент использования транзисторов по току?

Добавлено: Fri Mar 17, 2023 6:39 am

Greef

тут в соседних ветках кидали видео как приспособить индукционную плитку под это дело))

Добавлено: Fri Mar 17, 2023 12:56 pm

Электромонтёр
Экспериментатор

Кабанчик, лучше делать такой индуктор: - диаметр 40 мм и длина 40 мм, шестимиллиметровая медная трубка для кондиционеров, наматывать виток к витку. Трубку лучше обмотать тонкой стеклолентой.

Моя старая схема на 2 кВт была мостовая. Транзисторы - мост на 50В60, на коллектор-эмиттер ОБЯЗАТЕЛЬНО сапрессоры 1,5KE400CA, иначе иголками будет выбивать ключи. Параллельно шине постоянного тока три-четыре плёночных конденсатора 2,2мкФх630В. Первичку разделительного транся я включал через шесть запараллеленых плёночных конденсаторов 0,47х630В. Драйвера - HCPL-3180, нижние драйвера питались от изолирующего DC/DC преобразователя =12/=12В, от 13,5В блока питания. Питание верхних драйверов бутстрепное, так делать в схемах больше 0,5кВт нехорошо, но у меня на удивлении работало без сбоев. Затворные резисторы 4,7Ом, параллельно затвор-эмиттер 4,7кОм, параллельно питанию каждого драйвера керамика 2,2 мкФ 50 В X7R. Транзисторы через изолирующую прокладку сидели на 3 мм латунной пластине, с обратной стороны была припаяна U-образная шестимиллиметровая медная трубка, которая охлаждала этот теплоотвод.

У меня резонансный конденсатор 22мкФ 250В, рассчитанный на 10 кГц. Его можно набрать из кучи мелких. Трансформатор намотан на трёх сложенных вместе магнитопроводах MSTN-40S-TH ПАО "Мстатор" из нанокристаллического сплава АМАГ-200С. Первичная обмотка — 25 витков жгутом из трёх проводов ПЭТВ-2 1,18 мм в два слоя. Первый слой — 15 витков, второй слой — 10 витков, межслойная изоляция — лавсановая ленты шириной 10 мм и толщиной 0,1 мм. Первичная обмотка изолирована от вторичной термостойкой стеклотканевой лентой с клеевым слоем. Вторичной обмоткой трансформатора служит медная трубка одного из выводов индуктора.

Задающий генератор - на основе IR2520D, аналогично моей мини-ТВЧ, которая собственно и была глубокой модернизацией моей 2кВт схемы. Конденсаторы фильтра - 4шт 470мкФ х 450В, выпрямитель - китайский диодный мост 1000В 25А. Выпрямитель включён в электросеть через два китайских автомата на 10А, один из них шунтированный 10мкФ х ~250В плёночным конденсатором. Сперва включаем нешунтированный автомат, ждём заряда конденсаторов, включаем второй автомат. Питание задающего генератора и драйверов от готового двенадцативольтового импульсного блока питания, включаемого отдельным тумблером пяти ватт его вполне хватило. =12В блок питания был перенастроен на =13,5В.

Охлаждение - вазовский насос омывателя питаемый от пятивольтового блока питания. Сперва подаём воду на транзисторный охладитель, потом на индуктор, с индуктора в пятилитровую канистру. Насос омывателя берёт воду из канистры. Шланги силиконовые, на концытрубок шланги надеваются с герметиком и обжимаются парой электротехнических пластиковых хомутов. Протечки воды потом не наблюдалось.

Здесь фотки моего силового модуля с драйверами и задающим генератором, конструкция не совсем удачная, но у меня работало.

Добавлено: Fri Mar 17, 2023 5:33 pm

Кабанчик

Электромонтёр писал(а):
Транзисторы - мост на 50В60
Такие здоровые, в мост, на 2 кВт?
Какой коэффициент мощности индуктора и контура?
Ваш индуктор в той теме 60*10вит имеет индуктивность 4 мкГн, конденсатор 10 мкФ, частота 25 кГц, ток контура 450 а, сопротивление конденсатора 0.64 Ома, при токе 450 а это 284 Вольта или 128 кВт, при мощности 5 кВт в нагрузке это 0.04 коэффициент мощности индуктора, при напряжении и токе полумоста соответственно 250 В и 40 А и полной его мощности имеем 10 кВт мощности, или коэффициент мощности контура 0,5...
Тогда для мощности 2 кВт нужно мощность инвертора 4 кВт и контура 50 кВт при частоте 25 кГц, конденсатор выбираем номинала 33 мкФ, сопротивление 0,2 , напряжение 100 В, ток 500 А, напряжение раскачки выбираем исходя из 4000/50000*100=8 Вольт, или 4000/500=20В, а компьютерное моделирование показало, что раскачивать контур можно и в 40 и в 60 и более раз, но примем Ваши практические данные. Ток моста- 4000/300=13 А, ток транзистора 6 а, думаю 20n20 с водяным охлаждением хватит на такой частоте...
Конденсатор к78-2 выбираем по номограммам на ëмкость менее 0.15 мкФ при напряжении 250 в,либона 315 в любой ëмкости, а управление на такую мощность всë таки хочу модуль на sg.
Регулировка тока- частотой или коэффициентом трансформации, с обмотками в 1 и 2,5 значения минимальной намотки можно получать 4 мощности.

Добавлено: Sun Mar 19, 2023 1:43 pm

Электромонтёр
Экспериментатор

Кабанчик писал(а):
Такие здоровые, в мост, на 2 кВт?

Максимум 2,5кВт у меня выходило. В расчётах ошибка - у меня 22мкФ конденсатор был, а не 10мкФ. Индуктор у меня Ф60х60мм на 6 витков.

Частота 25кГц минимальная, ёмкость конденсатора 20мкФ из 30шт 0,68мкф, но они зело грелись. Потом я вместо них поставил К78-20 22мкФ х 250В. Индуктор лучше максимум Ф50х50 витков сколько влезет, иначе не хватит напряжённости магнитного поля для нагрева деталей. Лучше даже Ф40-45х50мм.

Исходное действующее напряжение "заводской" 380В ТВЧ на вторичке - 20В, на 80% тока было около 120В, т. е. добротность порядка 6. Здесь писали, что диапазон добротностей для ТВЧ - от 3 до 7. У Феникса максимум было 9...10, но это на грани фола.

Итак, в первом "домашнем" 220В варианте был коэфф трансформации 20:1, напряжение на вторичке около 14В. Ток в первичной обмотке был около 7,5 ампер при нагрузке (болванка), жрало чуть больше 2кВт от сети, дальше срабатывал тепловой автомат 10ампер. Когда поставил 22мкФ, и новый транс на аморфном металле с коэфф 25:1, то максимальный ток в первичной цепи был 8...10 ампер, а в индукторе соответственно 200-250ампер. На "домашнем" 220В варианте я напряжение на индукторе и конденсаторах не мерил. Пиковый ток соответственно 15ампер.

тов. Кабанчик, ключи надо выбирать минимум с двухкратным, а лучше с трёхкратным запасом. 50В60 тянут максимум 25-30 ампер при хорошем охлаждении. Плюс по динамическим параметрам они были одни из лучших из доступного на тот момент.

Добавлено: Sun Mar 19, 2023 3:18 pm

Кабанчик

Электромонтёр писал(а):
это на грани фола.
Почему?
Кто нибудь использовал cbb22? По даташитам у них неплохие амплитудные напряжения.

Добавлено: Mon Mar 20, 2023 2:46 am

Электромонтёр
Экспериментатор

Есть риск "перескока через резонанс", когда размах тока не достигает ограничения.

CBB22 гавно, у меня они просто кипели, нагрев переваливал за стольник, плюс у них ноги железные. Чем эпкос или к78 плох? Если прямо охота батарею то epcos на 1000В очень неплох. Вот, например, https://www.chipdip.ru/product/b32654a0334j000 до 3,5 ампер (250В при 7кГц) по даташиту, если учесть что выдерживают х1,5 то считай ампер пять, то если из них 20мкФ набрать, то 60х3,5=210 ампер, как раз расчётный ток, есть запас для форсирования да 300 ампер. Или вот такие https://www.chipdip.ru/product/b32673z6334k000 (310В 3кГц) с номинальным током почти два ампера - 60шт батарея будет выдерживать под 120 ампер, а с учётом форсирования - ампер 180. Можно частоту чуть снизить, килогерц до 20 и добрать батарею до вожделенных 200 ампер., но их даже на Элитане мало. Но по деньгам такое приобретение будет дороже российского К78-20 22мкФ х 250В, выдерживающий 250-300 ампер по паспорту. Поэтому я и решил вместо батареи эпкоса один бочонок от питерского элкода ставить, да и гемору при сборке меньше мнмн

Добавлено: Mon Mar 20, 2023 4:40 am

Кабанчик

Спасибо, скажите, пожалуйста, какая роль у разделительного конденсатора?
И почему Вы отказались от переделки инвертора, БУ инвертор и пачечка конденсаторов как у Домнина будут дешевле, плюс корпус, плюс все дела.. Спортивный интерес или же качество?
Как Вы относитесь к автогенераторным схемам?

Добавлено: Mon Mar 20, 2023 10:44 am

Электромонтёр
Экспериментатор

Разделительный конденсатор во вторичной цепи трансформатора с индуктором образуют колебательный контур.

Разделительный конденсатор в первичной цепи защищает трансформатор от насыщения при несимметрии длительности импульсов задающего генератора. Без конденсатора последовательно с первичкой трансформатора у меня сразу взрывались ключи, т.к.IR2520D давала небольшую несимметрию по длительности импульсов - скважность была не строго 50%.

В самом начале работ по индукционке главный инженер завода предлагал купить инвертор для опытов по переделки в ИН, но я наотрез отказался. Переделка сварочника в ИН - по моему убеждению, тупиковый путь. Фирменный сварочник стоит немало, а китайский недостаточно надёжен. Если они как источники питания для гальваники через некоторое время сгорают. Самоделка по стоимости дороже китайской сварки, но зато вполне надёжна - моя поделка третий год работает.

Вряд ли я стану вообще связываться с автогенераторами мощностью свыше киловатта.

Добавлено: Mon Mar 20, 2023 7:00 pm

Ivani

Раньше была в продаже "Радуга-190" за 4000 р. - это трехэтажка с мостом на 12 - 18 полевиках, варила на малом производстве и от генератора, въебала по пыли под реле, сделал и сейчас работает изредка у меня, из нее выйдет хорошая индукционка но ломать жалко. Сейчас стоит 10 000 р.

Добавлено: Mon Mar 20, 2023 8:10 pm

Кабанчик

Электромонтëр, какого номинала Вы брали 22-ые? А 81-ые пробовали?
Почему не нравятся к78-2 и лепкосы- дорого.
А если железки оторвать, посадить их на мощную пластину и в масло? , а через масло трубку с водой?

Добавлено: Tue Mar 21, 2023 6:39 am

StyX

И этот геморрой называется экономией?

Добавлено: Tue Mar 21, 2023 9:15 am

Кабанчик

Наконец то нашёл формулу расчëта реактивной мощности, 503(ρμ) ^(-1) /(2а) ^(-1) /f^(-1)
Посчитал косинус фи на разных частотах с разным зазором , нашëл графики косинуса на разных диаметрах и частотах, и понял, наконец, откуда взялись эти цифры в 0.014, 0.025...
При 10 кГц будет 0.06, почему 25 кГц это минимум?
Наткнулся на видео
https://youtu.be/4GV7aBAV0Bc
Это, конечно, то ещë рукоблудие, но, думаю, что если довести схему, управление нормальное сделать, то приспособа чисто попробовать получится..
Стикс, да, этот геморрой называется экономия.

Offtopic:

Экономия это когда хочешь строчник, а у тебя.. Нет даже строчника, и творишь конденсатор- разрядник на 150 вольт из обломков провода и полудохлый трансформатор с мусорки, и радуешься 10 мм разряду

Добавлено: Tue Mar 21, 2023 9:50 am

NORMAN

А не дешевле индукционную плитку купить и заменить индуктор?

Добавлено: Tue Mar 21, 2023 1:15 pm

Кабанчик

NORMAN писал(а):
А не дешевле индукционную плитку купить и заменить индуктор
В мыслях... Но, как бы, есть детальки, всë кроме ключей и конденсаторов.
Сильно привлекает идея- нагрев в зазоре магнитопровода. Взять феррит, сделать "сустав", чтобы зазор подгонять под размер детали, концы в охлаждающие стаканы с теплоизоляцией?
Посчитал массу заготовки- около 100-200 грамм, для нагрева за 5 минут чистой мощности 400-800вт, может и киловатта хватить...

Добавлено: Tue Mar 21, 2023 1:40 pm

NORMAN

Дешевые китайские индукционки на 2000 китайских ватт выдают честных 1,6 КВт , плюс-минус.

Добавлено: Tue Mar 21, 2023 2:45 pm

Кабанчик

А всë ж таки, индуктор так и так нужен, а под разные железки придëтся делать их энное количество, а феррит с "коленом" Можно будет настраивать сразу под размер, вставить в него трубку и будет обычный трансформатор, но коэффициент мощности за счëт близости к детали будет высок, КПД выше.. А питать от сварочного инвертора или мощного блока питания...
Проблема будет с охлаждением, это вопрос...
Насколько я понимаю, весь рассчëт будет таким- напряжение витка в квадрате, делëнное на сопротивление железки как витка, это мощность, то есть так считаем напряжение на виток,( примерно), из него выходим на частоту, а компенсирующий конденсатор считаем исходя из индуктивности? Или нужно через магнитный поток, через интеграл мощности?
И что вы думаете о резонансе в первичке?

Добавлено: Wed Mar 22, 2023 12:06 pm

главный колбасист

Когда то при очередном ремонте коронатора от экструдера пришла мысль переделать его в идукционный нагрев.
Схема на одном тиристоре,проще не бывает. Частоты с десяток Кгц,регулируемые. Мощность пару киловатт
выдаёт в основном своём применении.И главное,ни разу не было случая выхода из строя тиристора.
И нагревал,таки отвёртки и пасатижи. А вы на меня наехали чё то,по поводу чего до сих пор
пребываю в недоумении.

Добавлено: Fri Mar 24, 2023 12:32 pm

Кабанчик

главный колбасист писал(а):
нагревал,таки отвёртки и пасатижи
Очень интересно, уважаемый Колбасит, поделитесь схемкой?

Добавлено: Fri Mar 24, 2023 1:33 pm

главный колбасист

http://flyback.org.ru/viewtopic.php?t=2936&...asc&start=900
Вот тут.
з.ы. А этот гроб килограмм на сорок так и стоит у меня.
Летом будет два года. Ничего с ним не получилось.
Работает нестабильно,отдавать в производство
нельзя.

Добавлено: Fri Mar 24, 2023 2:54 pm

Кабанчик

А можно ещё дурной вопрос уважаемому Форуму, можно ли использовать конденсаторы мбго, мбгч, от лдс-ок на напряжение в 10% от номинала на частотах около 10-20кгц, если кинуть их в бак с водой ( со всеми мероприятиями по изоляции, естественно)?

Добавлено: Mon Mar 27, 2023 6:34 am

Электромонтёр
Экспериментатор

Кабанчик, у МБГО, МБГЧ выводы отгорят сразу. Если прято так хотца сэкономить - попробуй https://www.chipdip.ru/product0/9000549312 штук тридцать запараллелить. Не знаю, как они выживать будут, но я такие ставлю в преобразователи на шину постоянного тока.

Добавлено: Mon Mar 27, 2023 6:36 pm

Кабанчик

Вот такая появилась мысль- индикатор резонанса для а) последовательного контура и б) параллельного контура.
В варианте а) напряжение берëтся с индуктора и трансформатора напряжения,
в варианте б) с трансформаторов тока, измеряющих ток индуктора и конденсатора. Это напряжение выпрямляется диодами vd1-vd8, суммируется и делится пополам на делителе R1-R2 , между которым и точкой соединения диодных мостов возникает напряжение, которое действует различное количество времени в различном направлении, заряжая и разряжая конденсатор C2 , который, в зависимости от тока (б) или напряжения (а) индуктора и конденсатора принимает различный по знаку заряд, зажигая один из светодиодов.
Ошибка- в схеме а) не нужны стабилитроны.
Для мощности в 2кВт при последовательном резонансе в планах использовать батарею CBB81 номиналом 33 НФ 30 штук 2000В при действующем значении тока 200 ампер, напряжения 600 вольт на частоте около 47 кГц, питание планируется инвертор Ресанта 190 с добавлением дросселя насыщения во избежание сквозных токов во время восстановления обратных диодов.

Добавлено: Sun Apr 02, 2023 2:47 pm

IMG_20230402_200723.jpg (78 Кб)