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用电加热而不是用燃气加热的电器既安全又方便。这种加热器不会产生烟灰和难闻的气味，但会消耗大量电力。一个很好的出路是用自己的双手组装感应加热器。这样既省钱又能增加家庭预算。有许多简单的方案可以独立组装电感器。
为了更容易理解电路并正确组装结构，了解电力的历史将很有用。用电磁线圈电流加热金属结构的方法广泛用于 家用电器的工业生产 - 锅炉、加热器和火炉。事实证明，您可以用自己的双手制作一个工作且耐用的感应加热器。
设备的工作原理
设备的工作原理
19世纪英国著名科学家法拉第花了9年时间研究将磁波转化为电能。 1931年，终于有了一个发现，叫做电磁感应。线圈的绕线，其中心有一个磁性金属芯，在交流电的作用下产生磁场。在涡流的作用下，核心升温。
法拉第的发现开始用于工业和自制电机和电加热器的制造。第一家基于涡流感应器的铸造厂于 1928 年在谢菲尔德成立。后来，根据同样的原理，工厂的车间被加热，为了加热水，金属表面，行家们用自己的双手组装了一个感应器。
当时的设备方案今天有效。 一个典型的例子是感应锅炉，它包括：
- 金属核心;
- 框架;
- 隔热。
电流频率加速电路的特点如下：
- 50Hz的工频不适合自制设备；
- 电感器直接连接到网络会导致嗡嗡声和低热量；
- 以 10 kHz 的频率进行有效加热。
按计划组装
任何熟悉物理定律的人都可以用自己的双手组装感应加热器。设备的复杂程度会因主人的准备程度和经验而异。
有许多视频教程，您可以按照这些教程创建有效的设备。 几乎总是需要使用以下基本组件：
- 直径为6-7毫米的钢丝；
- 电感用铜线；
- 金属网（将电线固定在外壳内）；
- 适配器；
- 车身管道（由塑料或钢制成）；
- 高频逆变器。
这足以用你自己的双手组装一个感应线圈，而她是即热式热水器的核心。准备好必要的元素后 您可以直接进入设备的制造过程：
- 将电线切成 6-7 厘米的段；
- 用金属网覆盖管道内部并将电线填充到顶部;
- 同样从外面关闭管道开口；
- 将铜线绕在塑料外壳上至少 90 圈用于线圈；
- 将结构插入加热系统；
- 使用逆变器，将线圈连接到电力。
根据类似的算法，您可以轻松组装感应锅炉，您应该：
- 从 25 x 45 毫米、壁厚不超过 2 毫米的钢管上切下毛坯；
- 将它们焊接在一起，以较小的直径连接它们；
- 将铁盖焊接到端部并为螺纹管钻孔；
- 通过在一侧焊接两个角来制作感应炉的支架；
- 将炉灶从角落插入支架并连接到电源；
- 向系统中添加冷却剂并打开加热。
许多电感器的工作功率不高于 2 - 2.5 kW。这种加热器专为 20 - 25 平方米的房间而设计
如果发电机用于汽车服务，您可以将其连接到焊机，但重要的是要考虑某些细微差别：
- 你需要交流，而不是像逆变器那样的直流。必须检查焊机是否存在电压没有直接方向的点。
- 通过数学计算选择较大横截面导线的匝数。
- 需要冷却工作元件。
关于感应加热的原理
首先，让我们解释一下电感应加热器的工作原理。交流电通过线圈的匝数，在其周围形成电磁场。如果将磁性金属芯放置在绕组内部，那么它将被磁场影响下产生的涡流加热。这就是整个原则。
加热元件本身称为感应器，是安装的主要部分。在加热锅炉中，它是一根内部流动有冷却液的钢管，而在厨房灶具中，它是一个尽可能靠近炉灶的扁平盘管，如下图所示。
第二部分 感应加热器 - 图，增加电流的频率。关键是电压 工业频率 50 Hz 不适用于此类设备。如果将电感器直接连接到网络，那么它会开始发出强烈的嗡嗡声，并且会稍微加热铁芯，并与绕组一起。为了有效地将电能转化为热能并将其完全传递给金属，频率必须提高到至少 10 kHz，这就是电路的作用。
感应锅炉相对于加热元件和电极锅炉的真正优势是什么：
- 加热水的部件是一段简单的管道，不参与电化学过程（如电极热发生器）。因此，电感的使用寿命仅受线圈性能的限制，可达10-20年。
- 出于同样的原因，该元素与所有类型的冷却剂（水、防冻剂甚至机油）同样是“朋友”，没有区别。
- 运行时电感器内部没有被水垢覆盖。
用于加热水的感应装置的优缺点
该设备具有相当简单的设计，不需要允许使用和安装的特殊文件。感应热水器对用户来说具有很高的效率和最佳的可靠性。当用作锅炉供暖时，您甚至不需要安装泵，因为水通过对流流过管道（加热时，液体实际上会变成蒸汽）。
此外，该设备具有许多优点，将其与其他类型的热水器区分开来。所以，感应加热器：
在感应加热器中，水因其流过的管道而变热，而后者由于线圈产生的感应电流而被加热。
- 比同类设备便宜得多，这样的设备可以很容易地独立组装；
- 完全静音（虽然线圈在运行过程中会振动，但这种振动对人来说是不明显的）；
- 运行时振动，因此污垢和水垢不会粘在壁上，因此不需要清洁；
- 由于工作原理，具有易于密封的热发生器：冷却剂位于加热元件内部，能量通过电磁场传递到加热器，无需接触；因此，不需要密封胶、密封件和其他会迅速变质或泄漏的元件；
- 由于水是由普通管道加热的，与加热元件不同，该管道不会变质或烧坏，因此在热发生器中根本没有什么可以破坏的；
不要忘记，感应加热器的维护将比锅炉或燃气锅炉便宜得多。该设备的部件最少，几乎从不出现故障。
尽管有许多优点，但感应热水器有许多缺点：
- 业主最头疼的就是电费；该设备不能称为经济型，因此您必须花费大量时间才能使用它；
- 其次，设备会变得非常热，不仅会加热自身，还会加热周围的空间，因此在运行过程中最好不要接触热发生器的主体；
- 第三，该设备具有极高的效率和散热性，因此在使用时一定要安装温度传感器，否则系统可能会爆炸。
感应式机组的优点
这类家用取暖器无疑具有以下特点：
- 效率 - 电能转化为热能的过程几乎完全发生，没有明显的损失；
- 易于使用 - 不需要对此类设备进行持续维护；
- 紧凑的尺寸——感应热水器体积小，几乎可以安装在任何房间的加热系统中；
- 运行安静 - 该设备运行非常安静，运行过程中不会产生噪音；
- 使用寿命长——感应装置经久耐用，可不间断运行 30 年或更长时间；
- 高环保性能 - 设备运行过程中不会产生有害排放，不需要烟囱和通风系统。
许多人认为感应锅炉比其他家庭供暖选择更有利可图。与配备加热元件的设备相比，这些装置的加热时间几乎快了两倍。由于液体的不断循环和振动，管道和设备内部不会形成水垢，极大地方便了加热系统的维护和保养。
感应锅炉外观
但是这种类型的设备也有一些缺点。主要缺点是感应设备在成本方面相当昂贵。但是您可以尝试自己制作这样的加热器来为房屋供暖。
建议。如果您有一定的技能和技术知识，您可以用自己的双手为您的家组装一个感应加热器。但在继续组装设备之前，您必须首先现实地评估您在创建此类设备方面的能力和经验，因为制造它们并不容易。
自制设备的选项
在 Internet 上，有足够数量的用于各种目的的各种设计。取一个由 250-500 W 计算机电源制成的小型感应加热器。照片中显示的模型对车库或汽车服务的主人有用，用于熔化铝、铜和黄铜棒。
但对于空间供暖，由于功率低，该设计不适合。互联网上有两种真实的选择，它们的测试和工作都是用视频拍摄的：
- 由聚丙烯管制成的热水器，由焊接逆变器或感应厨房面板供电；
- 钢制锅炉从同一个滚刀加热。
现在让我们仔细看看自己动手做的感应加热器是如何制造的，最重要的是，它们是如何工作的。
我们用管道制造加热元件
如果您一直在密切搜索有关该主题的信息，那么您可能已经遇到过这种设计，因为大师在流行的 YouTube 视频资源上发布了它的组装。之后，许多网站以分步说明的形式发布了该电感器制造的文本版本。简而言之，加热器是这样完成的：
- 在直径为 40 毫米和长度为 50 厘米的聚丙烯制成的管道内，会遇到用于洗碗的金属刷（可以使用短切丝 - 线材）。它们必须被磁铁吸引。
- 带有螺纹的分支焊接到管道上，用于连接到加热网络。
- 在外面，4-5 个textolite 棒沿着身体粘在一起。一根横截面为 1.7-2 mm² 的玻璃绝缘线缠绕在其上，用于焊接变压器。
- 拆解灶台，拆解“原生”扁形电感。相反，连接了管道中的自制加热器。
正如您可能猜到的那样，这里的加热元件的作用是由位于线圈交变磁场中的金属刷来扮演的。如果您将滚刀运行到最大，同时将自来水通过即兴锅炉，则可以将其加热 15-20°C，这已通过设备测试显示。
由于大多数电磁炉的功率在 2-2.5 kW 范围内，使用热发生器可以加热总面积不超过 25 平方米的房间。有一种方法可以通过将感应器连接到焊机来增加热量，但是这里有一些困难：
- 逆变器产生直流电，但需要交流电。要连接感应加热器，必须拆开设备，并在图中找到电压尚未整流的点。
- 需要取较大截面的导线，通过计算选择匝数。作为一种选择，搪瓷绝缘的 Ø1.5 毫米铜线。
- 有必要组织元件的冷却。
作者在下面的视频中演示了感应热水器的性能检查。测试表明该装置需要改进，但不幸的是，最终结果未知。看起来工匠没有完成这个项目。
从焊接逆变器
最简单的预算选项是使用焊接逆变器制造感应加热器：
- 为此，我们采用聚合物管，其壁必须很厚。我们从末端安装 2 个阀门并连接接线。
- 我们用金属丝（直径 5 毫米）填充管道并安装顶部阀门。
- 接下来，我们用铜线绕管子转 90 圈，我们得到一个电感器。加热元件是一根管子，我们用焊机作为发电机。
- 仪器必须处于高频交流模式。
- 我们将铜线连接到焊机的两极并检查工作。
作为电感器，会辐射出磁场，而涡流会加热短切线，这将导致聚合物管中的水沸腾。
制造说明
蓝图
图 1. 感应加热器的电气图
图 2. 设备。
图 3. 简单感应加热器方案
为了制造熔炉，您将需要以下材料和工具：
- 烙铁;
- 焊接;
- 文石板。
- 迷你钻。
- 放射性元素。
- 导热膏。
- 用于板蚀刻的化学试剂。
额外的 材料及其特点:
- 要制作一个会发出加热所需的交变磁场的线圈，需要准备一根直径为 8 毫米、长度为 800 毫米的铜管。
- 强大的功率晶体管是自制感应装置中最昂贵的部分。为了安装频率发生器电路，需要准备 2 个这样的元件。对于这些目的，品牌的晶体管是合适的：IRFP-150； IRFP-260； IRFP-460。在电路的制造中，使用了 2 个相同的所列场效应晶体管。
- 为了制造振荡电路，需要容量为 0.1 mF、工作电压为 1600 V 的陶瓷电容器。为了在线圈中形成大功率交流电，需要 7 个这样的电容器。
- 在这种感应设备的运行过程中，场效应晶体管会非常热，如果没有将铝合金散热器连接到它们上，那么在以最大功率运行几秒钟后，这些元件就会失效。将晶体管放在散热器上应该通过一层薄薄的导热膏，否则这种冷却的效率将是最低的。
- 感应加热器中使用的二极管必须具有超快动作。最适合这个电路，二极管：MUR-460；紫外线4007； HER-307。
- 电路 3 中使用的电阻器：10 kOhm，功率为 0.25 W - 2 个。和 440 欧姆功率 - 2 瓦。齐纳二极管：2 个。工作电压为 15 V。齐纳二极管的功率必须至少为 2 瓦。用于连接到线圈功率输出的扼流圈与感应一起使用。
- 要为整个设备供电，您需要一个容量高达 500.W 的电源装置。和 12 - 40 V 的电压。您可以使用汽车电池为该设备供电，但在此电压下您将无法获得最高功率读数。
制造电子发电机和线圈的整个过程需要一点时间，并按以下顺序进行：
- 直径为4厘米的螺旋是由铜管制成的。要制造螺旋，应将铜管缠绕在直径为4厘米的平坦表面的杆上。螺旋应有7圈不接触.安装环焊接到管子的两端，用于连接晶体管散热器。
- 印刷电路板是按照方案制作的。如果可以供应聚丙烯电容器，那么由于这种元件具有最小的损耗和在大电压波动幅度下稳定运行的事实，该设备将工作更加稳定。电路中的电容器并联安装，与铜线圈形成振荡电路。
- 在电路连接到电源或电池后，金属的加热发生在线圈内部。加热金属时，必须确保弹簧绕组没有短路。如果您同时接触加热的金属 2 圈线圈，则晶体管会立即失效。
操作特点
自制加热器组装只是成功的一半
同样重要的是结果结构的正确操作。最初，每个这样的设备都会造成一定的危险，因为它不能独立控制冷却剂的加热水平。在这方面，每个加热器都需要一定的细化，即附加控制和自动装置的安装和连接。
在这方面，每个加热器都需要一定的细化，即附加控制和自动装置的安装和连接。
首先，管道出口配备了一套标准的安全装置——安全阀、压力表和排气装置。应该记住，感应热水器只有在强制水循环的情况下才能正常工作。重力流回路将很快导致元件过热和塑料管的破坏。
为了避免这种情况，加热器中安装了一个恒温器，连接到一个紧急关闭装置。经验丰富的电气工程师为此目的使用带有温度传感器和继电器的恒温器，当冷却剂达到设定温度时，它们会关闭电路。
自制设计的特点是效率相当低，因为不是自由通道，而是在水的路径中以金属丝颗粒的形式存在障碍。它们几乎完全覆盖了管道，导致液压阻力增加。在紧急情况下，塑料可能会损坏和破裂，之后热水肯定会导致短路。通常，这些加热器在寒冷季节用作小房间的附加加热系统。
在加热设备中使用感应线圈代替传统的加热元件，可以显着提高设备的效率，同时减少电力消耗。此外，感应加热器最近出现在销售中，而且价格相当高。因此，工匠们并没有不注意这个话题，而是想出了如何用焊接逆变器制作感应加热器。
