เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำขนาดเล็กสำหรับโครงการโรงเรียน

โพสต์กล่าวถึงวงจรฮีตเตอร์เหนี่ยวนำขนาดเล็กสำหรับโครงการโรงเรียนและนิทรรศการโดยใช้วงจร IC 555 astable PWM ที่ธรรมดามาก ความคิดดังกล่าวได้รับการร้องขอจากนายแอนโธนี

ข้อกำหนดทางเทคนิค

สำหรับโครงการของโรงเรียนฉันจำเป็นต้องสร้างเตาแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับและสงสัยว่าคุณจะช่วยฉันรวบรวมรายการส่วนสำหรับเตาแม่เหล็กไฟฟ้าที่อ่อนกว่าของคุณได้หรือไม่เพียงแค่ต้องอุ่นน้ำไม่กี่มิลลิลิตร

นี่คือสิ่งที่เป็นไปได้หรือไม่?

การออกแบบ

อัน เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำ ถือเป็นวงจรที่น่าทึ่งซึ่งสามารถแปลงไฟฟ้าเป็นความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดและไม่มีการสูญเสียมากนัก

อย่างไรก็ตามการไตร่ตรองเล็กน้อยจะทำให้คุณรู้ว่าจริงๆแล้วมันตรงกันข้าม วงจรฮีตเตอร์แบบเหนี่ยวนำเป็นวงจรที่ไม่มีประสิทธิภาพมากซึ่งจะแปลงไฟฟ้าทั้งหมดให้เป็นความร้อน

ความคิดเห็นนี้เกี่ยวกับมุมมองทั่วไปเกี่ยวกับวงจรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งการปล่อยความร้อนถือว่าไม่มีประสิทธิภาพและไม่เป็นที่พึงปรารถนา

แต่สำหรับเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำคุณลักษณะที่ไม่มีประสิทธิภาพนี้จะกลายเป็นด้านบวกและยิ่งได้รับการออกแบบอย่างไม่มีประสิทธิภาพมากเท่าไหร่ก็จะยิ่งเป็นประโยชน์ต่อผู้ใช้

เพื่อความแม่นยำเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำเป็นหม้อแปลงที่ไม่มีประสิทธิภาพซึ่งไม่ตรงกับความถี่และข้อกำหนดของวัสดุหลักโดยเจตนา

ในแนวคิดนี้โดยปกติแล้วแกนกลางจะเป็นวัสดุแม่เหล็กไฟฟ้าเช่นเหล็กที่มีขดลวดทองแดงพันทับอยู่ ทองแดงที่คดเคี้ยวรอบแกนเหล็กนี้สั่นด้วยความถี่ที่ค่อนข้างสูงกว่าซึ่งอาจไม่เหมาะกับวัสดุเหล็ก

ลักษณะตัวนำที่ไม่ดีของเหล็กพบว่ายากที่จะสั่นพ้องที่ความถี่คดเคี้ยวสูงส่งผลให้เกิดกระแสไฟฟ้าไหลวนกลับสูงซึ่งจะทำให้เกิดอุณหภูมิสูงบนวัสดุหลัก

คุณลักษณะนี้ใช้ในเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำเพื่อจุดประสงค์เพื่อให้ได้อุณหภูมิสูง

แม้ว่าจะมีขนาดใหญ่ เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำสามารถสร้างขึ้นเพื่อสร้างอุณหภูมิที่สูงมาก โดยใช้แนวคิดเดียวกันวงจรฮีตเตอร์เหนี่ยวนำขนาดเล็กสำหรับโครงการนิทรรศการของโรงเรียนสามารถใช้งานได้อย่างง่ายดายโดยใช้ชิ้นส่วนธรรมดาเช่น IC 555 และส่วนประกอบแฝงอื่น ๆ ราคาไม่แพง

แผนภูมิวงจรรวม

การทำงานของวงจร

วงจรทำความร้อนเหนี่ยวนำ IC 555 อย่างง่ายสำหรับโครงการโรงเรียนแสดงไว้ในรูปด้านบน

ที่นี่ IC ถูกกำหนดค่าเป็นวงจรกำเนิด PWM ซึ่งปรับโดยใช้หม้อ 5 K ความถี่จะถูกปรับโดยการปรับแต่งหม้อ 1M หรือตัวเก็บประจุ 1uF โดยเฉพาะเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์ความร้อนที่เหมาะสมกับคอยล์งาน

ขดลวดทำงานที่นี่ทำโดยการพันรอบ 50 รอบ (ไม่สำคัญ) ของลวดทองแดงเคลือบซุปเปอร์ 1 มม. บนท่อเหล็กประดิษฐ์ซึ่งอาจเลือกขนาดตามความต้องการของแต่ละบุคคลและอาจอยู่ระหว่าง 10 ถึง 20 มม. และ 30 ถึง 30 ถึง ยาว 40 มม.

เมื่อสร้างและเปิดการติดตั้งข้างต้นแล้วขดลวดและท่อเหล็กจะค่อยๆเกิดความร้อนขึ้นเรื่อย ๆ และสิ่งใดก็ตามที่อยู่ภายในท่อจะถูกทำให้ร้อนขึ้น

หากเป็นน้ำภายในท่อก็สามารถเริ่มร้อนขึ้นและถึงจุดเดือดได้หากขดลวดได้รับการปรับให้เหมาะสมอย่างถูกต้องผ่านการปรับความถี่และ PWM

แนวคิดเบื้องหลังวงจรเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำขนาดเล็กนี้ทำได้ง่ายคือการบังคับให้อะตอมของท่อเหล็กแกว่งด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยความถี่ที่เข้ากันไม่ได้ซึ่งส่งผลให้เกิดกระแสน้ำวนที่ตรงข้ามกันจำนวนมากและปริมาณความร้อนตามสัดส่วนเนื่องจากกระแสตรงข้ามใน โลหะ.

หากคุณมีคำถามเพิ่มเติมเกี่ยวกับวงจรเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำสำหรับโครงการวิทยาศาสตร์ของโรงเรียนอย่าลังเลที่จะถามพวกเขาผ่านความคิดเห็นด้านล่าง