Индукционный нагреватель своими руками

Приветствуем!

Думаете, что видели самую бесполезную вещь в мире? Смотрите, что мы сделали в новом видео!
(Шутка)

В этом выпуске мы решили собрать прибор, который будет нагревать вещи, при этом оставаясь холодным — индукционный нагреватель. Правда, вещи могут быть только металлические, но это не главное. Как, спросите? В видео мы попробуем объяснить, как нагреватель работает и насколько он эффективен.

Индукционный нагреватель работает, как несложно догадаться, на основе законов индукции магнитных материалов. Индукционное воздействие на металлические детали провоцирует появление в них вихревых токов. Из материала Википедии:

Вихревые токи, или токи Фуко́  — индукционный электрический ток, возникающий в электрических проводниках при воздействии на них внешим переменным током (и, как следствие, переменным магнитным полем). Вихревые токи были подробно исследованы французским физиком Фуко (1819—1868), поэтому и названы его именем. Фуко также открыл явление нагревания металлических тел, вращаемых в магнитном поле, вихревыми токами. 

Токи Фуко возникают под действием изменяющегося во времени (переменного) магнитного поля, и практически такие же по своей природе, как и индукционные токи, возникающие в катушках и трансформаторах, например. 

Так почему деталь нагревается под воздействием этого переменного поля? Упрощенно, без физических доказательств, это можно объяснить так: зимой мы трем ладони друг о друга, и становится тепло. Почему? Из-за силы трения, вроде бы. Если мы потрем ладошку о что-нибудь, то она начнет нагреваться. И чем больше сила трения, или же, другими словами, сопротивление движения нашей ладошки, тем быстрее она нагреется. По скользким поверхностям можно возить ладонью сколько угодно, но если попытаться быстро потереть о резину, например, можно и обжечься. Большое сопротивление приводит к большому нагреву. В индукционном нагревателе происходит то же самое! Массивная магнитящаяся деталь имеет большое (электрическое) сопротивление быстро меняющемуся магнитному полю. Поэтому когда мы прикладываем это поле, наша деталь начинает усиленно нагреваться. 

Теория, конечно, интересная, но давайте попробуем применить ее на практике и посмотреть, как же она работает!

Собираем все элементы согласно схемы. Мы решили для начала сделать одну из самых простых схем, которые можно найти в сети. Поэтому даже печатную плату делать посчитали нецелесообразным для нашего «опытного образца» и собрали всё навесным монтажом. 

Прикладываем схему ниже:

Прикручиваем детали к корпусу. Корпус тоже взяли, какой пришелся, поэтому с размерами немного переборщили. Есть над чем работать, но и так неплохо. 

Припаиваем провода к дросселю. Дроссель ограничивает максимальный ток, который наша установка берет от источника питания.

Соединения изолируем термоусадкой. При нагреве термофеном она обжимает провода и надежно изолирует их.

При помощи клеевого пистолета приклеиваем дроссель к корпусу. Ну так, чтобы случайно не развалилось.

Далее нам необходимо припаять большое количество конденсаторов к катушке индуктивности. Перед этим предварительно места контактов нужно залудить. Такое количество конденсаторов нужно, потому что токи, протекающие в катушке, могут быть слишком большими для одного. Мы разделяем этот ток между всеми элементами.

Припаиваем конденсаторы. После этого возьмем нужный блок питания и попробуем включить наше устройство. 
Потребление схемы на холостом ходу примерно 1 ампер, при напряжении 12 вольт. Ничего не взорвалось, уже хорошо!

Попробуем нагреть металлический предмет. Наш прибор сразу начинает потреблять ток, значит, все работает. Металлические детали, которые мы совали внутрь катушки, нагревались довольно быстро. Но, конечно, над общей мощностью можно еще поработать. 

Все собрано! Если у вас возникнут какие-то вопросы или предложения насчет конструкции, дайте нам знать. Мы будем рады услышать ваши комментарии.