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符合中国国情的感应加热DIY教程[原创]转载注明出处
ehco2010/12/16电子技术 IP:广东
声明:在实物的制作以及此教程的撰写过程中,得到虎哥,爱非神话,slof兄,猴哥,的大力支持
在此表示感谢。

(为什么说符合中国国情呢,因为所有元件均可在大陆获得,且为大路货)
成本估算:
紫铜管紫铜带:210元
EE85加厚磁芯2个:60元
高频谐振电容3个:135元
胶木板:60元
水泵及PU管:52元
PLL板:30元
GDT板:20元
电源板:50元
MOSFET:20元
2KW调压器:280元
散热板:80元

共计:997元

总体架构:
串联谐振2.5KW 锁相环追频ZVS,MOSFET全桥逆变;
磁芯变压器两档阻抗变换,水冷散热,市电自耦调压调功,母线过流保护。

先预览一下效果,如下图:
加热金封管3DD15
1.jpg
加热304不锈钢管
2.jpg
加热小金属球
   3.jpg
加热铁质垫圈
   4.jpg
在开始制作之前,有必要明确一些基础性原理及概念,这样才不致于一头雾水。
一.    加热机制(扫盲用,高手跳过)
1.1涡流,只要是金属物体处于交变磁场中,都会产生涡流,强大的高密度涡流能迅速使工件升温。这个机制在所有电阻率不为无穷大的导体中均存在。
1.2感应环流,工件相当于一个短路的1匝线圈,与感应线圈构成一个空心变压器,由于电流比等于匝比的反比,工件上的电流是感应线圈中电流的N(匝数)倍,强大的感应短路电流使工件迅速升温。这个机制在任何导体中均存在,恒定磁通密度情况下,工件与磁场矢量正交的面积越大,工件上感生的电流越大,效率越高。由此可看出,大磁通切割面积的工件比小面积的工件更容易获得高温。
1.3磁畴摩擦(在铁磁体内存在着无数个线度约为10-4m的原本已经磁化了的小区域,这些小区域叫磁畴),铁磁性物质的磁畴,在交变磁场的磁化与逆磁环作用下,剧烈摩擦,产生高温。这个机制在铁磁性物质中占主导。
由此可看出,不同材料的工件,因为加热的机制不同,造成的加热效果也不一样。其中铁磁物质三中机制都占,加热效果最好。铁磁质加热到居里点以上时,转为顺磁性,磁畴机制减退甚至消失。这时只能靠剩余两个机制继续加热。
当工件越过居里点后,磁感应现象减弱,线圈等效阻抗大幅下降,致使谐振回路电流增大。越过居里点后,线圈电感量也跟着下降。LC回路的固有谐振频率会发生变化。致使固定激励方式的加热器失谐而造成设备损坏或效率大减。

二.    为什么要采用谐振?应采用何种谐振?
2.1先回答第一个问题。我曾经以为只要往感应线圈中通入足够强的电流,就成一台感应加热设备了。也对此做了一个实验,见下图。
5.jpg
[/size] 6.jpg
+500  科创币    joyeep    2010/12/16
+500  科创币    xj198398xujing    2010/12/17 优秀文章
+25  科创币    soap-coke    2011/12/25 教科书级别
+25  科创币    delete    2012/05/10 多谢...
+2  学术分    科创网    2010/12/17 好文。原理深入浅出,过程清晰明了。
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