Nung cảm ứng (Induction Heating) help me please!

[quanghien54]

Ông ITX nói cũng có lý : đọc lại yêu cầu ban đầu chả thấy nhiệt độ đâu cả. Nung nóng chảy, nung nóng đỏ hay nung âm ấm cái ống sắt thì vẫn là nung nóng. Cách hay nhất là lấy nguyên cái mạch bếp từ.

Mạch điện tử thì không có gì là khó. Cứ bê nguyên xi mạch điều khiển và công suất của bếp từ hay tốt nhất là máy hàn inverter là được nhưng vấn đề mình và Bác vivanpham nói ở đây là làm sao tính toán được tổng trở của cuộn dây cảm ứng một cách chính xác bởi vì đây là một bài toán phi tuyến tính chứ không phải là tuyến tính nên không thể tính bằng công thức được mà phải nhờ vào thực nghiệm. Nếu sai một ly là đi một dặm, đốt cháy hàng chục thậm chí cả hàng trăm con IGBT mới có thể tìm ra được thông số tương thích( Trong điều kiện có đủ những thiết bị thực nghiệm và cả kinh nghiệm của người làm) chứ chưa nói đến những người tập tểnh bước vào nghề. Bếp điện từ thì rẻ tiền đấy nhưng công suất không đủ để nung đỏ ống thép đó vả lại điện áp ra khá cao ( khoảng trên 100VAC). Máy hàn inverter thì công suất cao hơn (dòng điện ra khoảng 150A) và điện áp ra thấp hơn ( khoảng 55VAC).Chính vì vậy vừa qua mình mới đưa vấn đề này trên topic cải tạo máy hàn inverter để nung nóng kim loại trong mục điện tử công nghiệp này. Trong máy hàn inverter chỉ cần lấy điện ra ở phía trước diode nắn điện là ta có một điện áp 55VAC tần số khoảng vài chục KHZ tùy theo nhà chế tạo. Còn tổng trở LC của cuộn dây cảm ứng thì phải dựa vào thực nghiệm mà thôi. Giá thành của máy hàn này chỉ khoảng 1,8T đối với máy hàn hiệu LEVI 150A còn đối với máy hàn JASIC 200A thì vào khoảng 3,8T. Giá đó thì dễ chơi. Dẫu có đốt con IGBT thì ra chợ Nhật tảo mua chỉ vào khoảng 55K-65K 1 con.

[vi van pham]

Về nguyên tắc nếu bạn hiểu nó thì không khó thực hiện đến như vậy đâu : nếu bạn thực hiện ỡ công suất nhỏ
Theo mình nghĩ nếu bạn muốn làm đề tài thầy cho thi không bao giờ ổng cho 1 project công suất lớn như vậy ----> bạn tính sản xuất ah !

Còn về việc cuộn cảm thì nếu hiểu rõ hơn bạn vẫn có thể ko dùng cuộn cộng hưởng mà xuất tần số cao trực tiếp lên cuôn dây ( OCL kiễu như ampli luôn vẩn chạy ) -----> bằng cách sử dụn transfor nguồn đôi cho phần công suất chạy ở điện thế thấp thui +/- 80V chẳng hạn . Không cần thiết phải chạy ở 200VDC (nguy hiểm và khó làm )
thì lúc này ngõ xuất ra cuộn nung sẽ là trực tiếp ( bằng chứng bạn trong project cũ của mình cuộn nung đơn giản quấn bao nhiêu vòng cũng Ok ! không cần chính xác và do ở OCL mình bỏ qua được dàn tụ cao tần ghép , và cuộn cộng hưởng )
Phần driver thì bạn dùng mạch đơn giản này : Tại ban đầu mình chưa kiếm được con mosfet tần số cao nên nó mới nóng sao này mình kiếm được mosfet khác ổn hơn rùi
Bạn hãy để ý đi project của mình ko có dàn C bank và L

Cái mạch này bạn dùng phương pháp dòng điện cao tần để đốt nóng kim loại.Các bạn khác đang nói về từ trường cao tần biến thiên tạo dòng foucaul đốt nóng kim loại,phương pháp của bạn sẽ đốt nóng bề mặt kim loại.

Vẫn phải tính toán :
1-tổng trở cuộn dây tải nếu không thì chết cặp công suất.
2-Công suất sơ cấp biến thế,tổng trở biến thế,suy ra số vòng sơ cấp biến thế,đường kính dây sơ cấp.Đàng nào cũng tính toán rất chi tiết.
3-Nguy hơn nữa là cái dòng foucaul sẽ làm cháy cái biến thế nếu tính toán không đúng

[caniggia]

hì hì thì em nói ở mức độ thí nghiệm thui chứ có đầu tư sản xuất đâu !
bác vivan nóng tính quá .
Cái gì mà mình DIY vẫn hay hơn chứ
Còn tính toán thì vẩn tính toán nhưg mà nếu tính toán thành sản phảm thì phải đầi tư tính toán chi li hơn rùi hehe !

Nhưng mà so với mấy cái xuất tụ và trans biến tần thì cái sch của em vẫn dễ làm và dễ chạy nhất bao chạy 90% hehe
Mà không cần tính toán nhiều với cuộn nung ! bỏ qua qua được máy cái LC rườm rà .

Cai bếp từ nó không chơi kiểu này vì nó muốn cái bếp nó nhỏ gọn ! bỏ qua cái transfomer rườm rà .

[vi van pham]

hì hì thì em nói ở mức độ thí nghiệm thui chứ có đầu tư sản xuất đâu !
bác vivan nóng tính quá .
Cái gì mà mình DIY vẫn hay hơn chứ
Còn tính toán thì vẩn tính toán nhưg mà nếu tính toán thành sản phảm thì phải đầi tư tính toán chi li hơn rùi hehe !

Nhưng mà so với mấy cái xuất tụ và trans biến tần thì cái sch của em vẫn dễ làm và dễ chạy nhất bao chạy 90% hehe
Mà không cần tính toán nhiều với cuộn nung ! bỏ qua qua được máy cái LC rườm rà .

Cai bếp từ nó không chơi kiểu này vì nó muốn cái bếp nó nhỏ gọn ! bỏ qua cái transfomer rườm rà .

Tôi thì thấy cái biến thế của bạn sẽ bị cháy ngay vì ký hiệu biến thế của bạn là lỏi sắt.Thông thường nó phải là lỏi không khí.

[caniggia]

Hì hì cuộn dây đó là khi mình đưa cái thanh sắt vào thì nó có ký hiệu như vậy thui ! mod thông cảm em sơ suất quá
Nhưng mà vs mức độ như bạn sv trên đòi hòi thì mình đáp ứng dậy củng ồn cả làng rùi ! heheh

chúc ăn tết vui vẻ

[x.noro]

Em rất cảm ơn các bác đã quan tâm và giúp đỡ em rất nhiều. Em cũng không ngờ là topic của mình lại đông vui như vậy. Đúng là thầy giáo em thì lại chuyên về vi điều khiển hơn, về điện tử em xin thú thật là thầy chỉ ở mức là có hiểu biết thôi. Trước tiên em xin phép được làm theo mạch của bác caniggia để tích lũy thêm kinh nghiệm, đề tài của em thì không đòi hỏi sâu về điện tử nhưng do điện tử là đam mê của em từ rất lâu rồi nên em rất muốn nghiên cứu thêm, chứ thực ra thầy em đã từng đề cập là nếu quá khó khăn em có thể thay phần cấp nhiệt bằng dây mai xo là các thầy đã đánh giá cao về sự tìm tòi rồi. Qua đây em nhận thấy rằng chủ đề này có khá nhiều các bác quan tâm, vậy em mạn phép xin được đưa topic lên để cùng các bác thảo luận thêm. Theo em thì IH không mới nhưng cũng không hề kém hấp dẫn, vậy tại sao vẫn chưa có một topic nào cùng đi sâu vào nghiên cứu, đánh giá và đưa thêm ra nhiều kinh nghiệm, nhiều ý tưởng. Đánh giá về IH thì em thấy là có quá nhiều ưu điểm vượt trội so với cấp nhiệt bằng đốt nóng thông thường, vậy mà sao ứng dụng tại Việt Nam ta vẫn còn giới hạn đến vậy, rất mong sự chung tay đóng góp của các bác các anh các chị cùng phát triển đưa ra thêm một lựa chọn rất thỏa mãn lời kêu gọi của thủ tướng chính phủ: ưu tiên tiết kiệm điện và người Việt Nam dùng hàng Việt Nam. Một lần nữa em xin được cảm ơn sự quan tâm đóng góp í kiến của tất cả các bác.

em xin phép được bổ xung thêm là nhiệt em cần là ở khoảng 600 - 800 độ- chính là mức mầu cam đúng như trên hình của bác caniggia luôn.

[caniggia]

Phần phát xung và driver lái thì y chang nhau thôi !
Nếu cần mình có thể chuyển nó về mạch phát qua LC sử dụng HV nguồn đơn HV 220V ,nó vẩn chạy phà ! phà .vẫn giữ nguyên mạch driver SG3525
Do cái bếp từ nó chạy 1 con IGBT với lại ở class A nên tính toán tri số cho LC hơi khó mà đừng có dại chế theo cái bếp từ làm gì vửa rườm rà nguy hiểm mất thời gian cân chỉnh công suất lại yếu mất thời gian nung thâm chí nó nung thanh kim loại lâu hơn mạch cũa mình ! với lại bếp từ nó có phần hồi tiếp dòng và áp
-Nhưng mà cần phải lưu với bạn điều này :
Nung tôi lớp biểu bì bên ngoài kim loại là 1 chuyện ,nung nóng chảy thanh kim loại lại là chuyện khác nữa
Project trên chỉ nung tôi lớp biểu bì bên ngoài thanh kim loại ! còn nung chảy nó ra luôn thì hơi mệt ,ithâm chí có để lâu đi chăng nữa thì nó cũng không chảy ra được do hiệu ứng skin RF ,
Ý kiến của bạn quanghien rất hay mình bổ sung thêm điều này nữa
Ta có thể ghép nhiều inverter với nhau lại rồi phần tải song song cho nó chạy đồng bộ như máy phát điện để tạo ra một máy HF công suất lớn mà không cần các linh kiện công suất đặt biệt !dễ làm hơn

[quanghien54]

Phần phát xung và driver lái thì y chang nhau thôi !
Nếu cần mình có thể chuyển nó về mạch phát qua LC sử dụng HV nguồn đơn HV 220V ,nó vẩn chạy phà ! phà .vẫn giữ nguyên mạch driver SG3525
Do cái bếp từ nó chạy 1 con IGBT với lại ở class A nên tính toán tri số cho LC hơi khó mà đừng có dại chế theo cái bếp từ làm gì vửa rườm rà nguy hiểm mất thời gian cân chỉnh công suất lại yếu mất thời gian nung thâm chí nó nung thanh kim loại lâu hơn mạch cũa mình ! với lại bếp từ nó có phần hồi tiếp dòng và áp
-Nhưng mà cần phải lưu với bạn điều này :
Nung tôi lớp biểu bì bên ngoài kim loại là 1 chuyện ,nung nóng chảy thanh kim loại lại là chuyện khác nữa
Project trên chỉ nung tôi lớp biểu bì bên ngoài thanh kim loại ! còn nung chảy nó ra luôn thì hơi mệt ,ithâm chí có để lâu đi chăng nữa thì nó cũng không chảy ra được do hiệu ứng skin RF ,
Ý kiến của bạn quanghien rất hay mình bổ sung thêm điều này nữa
Ta có thể ghép nhiều inverter với nhau lại rồi phần tải song song cho nó chạy đồng bộ như máy phát điện để tạo ra một máy HF công suất lớn mà không cần các linh kiện công suất đặt biệt !dễ làm hơn

Vấn đề này trên máy hàn inverter Jasic 200A nhà sản xuất đã làm rồi. Trên máy hàn này có 3 biến áp được đấu song song nhau. Mỗi biến áp được dao động bằng 2 cặp FET và được nắn bằng 2 cặp diode xung. Tổng cộng có tất cả là 12 con Fet và 12 diode xung. Điện áp ra được đấu chung với nhau sau khi qua một cuộn kháng cân bằng hình xuyến. Lý do là không thể nào tìm được lỏi ferit có công suất lớn. Mình đã từng sửa nhiều máy hàn loại này rồi. Nó ít hư hỏng hơn máy hàn dùng IGBT. Linh kiện lại dễ tìm.
Tuy nhiên dùng máy này để làm thí nghiệm nung nóng kim loại thì được chứ đi vào sản xuất thì không khả thi vì công suất đòi hỏi cao nên cần phải có máy chuyên dùng. Sở dĩ mình quan tâm đến topic này vì đây là đề tài tốt nghiệp của mình cách nay hơn 30 năm. Lúc đó chưa có IGBT và FET công suất và điện áp cao nên đành phải dùng SCR rất vất vả ở khâu chuyển mạch. Dầu sao đó cũng là một kỷ niệm khó quên của mình.

[quanghien54]

Em rất cảm ơn các bác đã quan tâm và giúp đỡ em rất nhiều. Em cũng không ngờ là topic của mình lại đông vui như vậy. Đúng là thầy giáo em thì lại chuyên về vi điều khiển hơn, về điện tử em xin thú thật là thầy chỉ ở mức là có hiểu biết thôi. Trước tiên em xin phép được làm theo mạch của bác caniggia để tích lũy thêm kinh nghiệm, đề tài của em thì không đòi hỏi sâu về điện tử nhưng do điện tử là đam mê của em từ rất lâu rồi nên em rất muốn nghiên cứu thêm, chứ thực ra thầy em đã từng đề cập là nếu quá khó khăn em có thể thay phần cấp nhiệt bằng dây mai xo là các thầy đã đánh giá cao về sự tìm tòi rồi. Qua đây em nhận thấy rằng chủ đề này có khá nhiều các bác quan tâm, vậy em mạn phép xin được đưa topic lên để cùng các bác thảo luận thêm. Theo em thì IH không mới nhưng cũng không hề kém hấp dẫn, vậy tại sao vẫn chưa có một topic nào cùng đi sâu vào nghiên cứu, đánh giá và đưa thêm ra nhiều kinh nghiệm, nhiều ý tưởng. Đánh giá về IH thì em thấy là có quá nhiều ưu điểm vượt trội so với cấp nhiệt bằng đốt nóng thông thường, vậy mà sao ứng dụng tại Việt Nam ta vẫn còn giới hạn đến vậy, rất mong sự chung tay đóng góp của các bác các anh các chị cùng phát triển đưa ra thêm một lựa chọn rất thỏa mãn lời kêu gọi của thủ tướng chính phủ: ưu tiên tiết kiệm điện và người Việt Nam dùng hàng Việt Nam. Một lần nữa em xin được cảm ơn sự quan tâm đóng góp í kiến của tất cả các bác.

Việt Nam vẫn có thể làm được lò nung kim loại bằng cao tần thậm chí nấu chảy kim loại bằng lò trung tần ( tần số khoảng 800-1200HZ, 400-500KVA). Vấn đề ở đây là giá thành. Làm sản phẩm ra đạt chất lượng nhưng giá thành lại quá cao so với việc nhập ngoại thì làm sao mà cạnh tranh nổi. Đây không chỉ là nghịch lý đối với ngành Điện tử, tự động hóa mà còn đối với các ngành khác.

[cô nhóc]

Sự thực ra nếu chỉ nung nóng mà không cần điều kiện gì cả, (thí dụ như không cần nung bề mặt, nung cục bộ, nung rất nhanh, nung rất nóng vv...) thì người ta sử dụng luôn tần số công nghiệp 50 Hz. Nhóc đã từng thấy người ta nung một vòng kiềng 500kG, đường kính 850mm bằng phương pháp này. Đây cũng là phương pháp nung để hàn các ống có đường kính lớn, nung để tháo các vòng bi cỡ lớn...

Nhớ có lần Nhóc thấy cái catalogue của một máy biến áp nung như thế, sản xuất năm 60's, mà bây giờ chịu chết không tìm ra được ở đâu.

Gần đây có một số lò nung để duy trì nhiệt độ kim loại lỏng, người ta vẫn dùng cách này (tần số công nghiệp).

[quanghien54]

Sự thực ra nếu chỉ nung nóng mà không cần điều kiện gì cả, (thí dụ như không cần nung bề mặt, nung cục bộ, nung rất nhanh, nung rất nóng vv...) thì người ta sử dụng luôn tần số công nghiệp 50 Hz. Nhóc đã từng thấy người ta nung một vòng kiềng 500kG, đường kính 850mm bằng phương pháp này. Đây cũng là phương pháp nung để hàn các ống có đường kính lớn, nung để tháo các vòng bi cỡ lớn...

Nhớ có lần Nhóc thấy cái catalogue của một máy biến áp nung như thế, sản xuất năm 60's, mà bây giờ chịu chết không tìm ra được ở đâu.


Gần đây có một số lò nung để duy trì nhiệt độ kim loại lỏng, người ta vẫn dùng cách này (tần số công nghiệp).

Nung kim loại bằng cách dùng cảm ứng ( IH ) ở tần số nào cũng được miễn là nó tạo ra dòng điện Foucault làm nóng các chất dẫn từ. Tuy nhiên nếu ở tần số cao cở vài chục KHZ trở lên thì bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng da ( Skin Effect ) còn ở tần số công nghiệp thì thiết bị cồng kềnh và hiệu suất thấp. Trước đây khi các thiết bị trung tần tỉnh chưa phổ biến thì các nhà máy sử dụng máy phát trung tần dạng quay nghĩa là dùng một động cơ có số từ cực thấp để kéo một máy phát có nhiều cực từ để tạo ra một điện áp tần số cao. Thí dụ như nhà máy luyện kim Nam Việt trước đây ở TP HCM vào khoảng thập niên 80 của thế kỷ 20 vẫn còn dùng máy phát trung tần dạng quay để nấu thép Mangan 13 cho hàm nghiền đá của các xí nghiệp khai thác đá ở các tỉnh phía Nam.Lúc đó các biến tần tỉnh chạy bằng SCR rất hiếm và khó khăn ở khâu chuyển mạch. Sau này khi FET và IGBT chịu được điện áp và dòng điện cao thì các lò trung tần tỉnh mới bắt đầu phổ biến.
Hiện nay đứa học trò của mình đang vận hành hai lò trung tần để nấu gang phục vụ cho sản xuất có công suất khoảng 400-500KVA tần số sử dụng từ 800-1200HZ của TQ đang vận hành rất tốt. Loại lò này còn chạy bằng SCR chứ chưa phải bằng IGBT.

[nhathung1101]

Chào các bác các anh các chị. Em có một vấn đề này mà không biết nên post trên điện tử công nghiệp hay là điện tử công suất. Chả là em đang làm đồ án tốt nghiệp, em cần nung nóng một ống sắt cỡ như ống nước thông thường (đường kính 22mm, dài khoảng 100mm) Tham khảo khá nhiều cách gia nhiệt, em nhận thấy sử dụng dòng cảm ứng là thích hợp nhất cho đề tài của em. Qua tìm tòi thì em có biết trang web này: http://webpages.charter.net/dawill/t..._IndHeat6.html
Nhưng quả thật em thấy mạch quá phức tạp đối với một amatur như em. Em không phải học chuyên ngành điện tử, tuy rằng những mạch thông thường thì em cũng biết làm đôi chút. Về đề tài nung cảm ứng này trên diễn đàn cũng có 2 bài viết nhưng là những bài đã lâu và cũng không có nhiều sự thảo luận rõ ràng. Nay em xin mạn phép lập topic này mong nhận được sự góp ý giúp đỡ từ những bác có kinh nghiệm về vấn đề này. Em xin chân thành cảm ơn mọi người rất nhiều.
Dưới đây là toàn bộ mạch mà em tham khảo được:
Power Supply

Oscillator, Shutdown Circuitry

Feedback/Control Circuit

IGBT Drivers, Desat Detectors

Output Stage

PS: nếu em có post nhầm chỗ mong MOD giúp em di chuyển qua chỗ thích hợp dùm em. Ai có thể giúp em đơn giản lại mạch này với

Cái mạch này nếu không lắp chính xác theo nó thì chạy được đấy! Lắp chính xác theo mạch thì nhớ chạy ra xa rồi hẵng cắm điện. Nổ hơn BOM.

[caniggia]

nhưng mà SCR thì chạy ở trung tần thui ! ( được cái nó trâu bò ) dễ kiếm công suất lớn !

tụi Sinco lò cao tần thấy chơi tube ko ah ! B

[quanghien54]

nhưng mà SCR thì chạy ở trung tần thui ! ( được cái nó trâu bò ) dễ kiếm công suất lớn !

tụi Sinco lò cao tần thấy chơi tube ko ah ! B

Đúng vậy SCR bị hạn chế ở tần số hoạt động chừng vài KHZ ( trung tần). Loại SCR dùng cho trung tần có mã số khác hơn loại dùng để chỉnh lưu ở tần số công nghiệp.Thay con chạy trung tần sang chỉnh lưu thì được nhưng ngược lại thì không. Còn ở tần số vài trăm KHZ để tôi cao tần thì hiện nay dùng IGBT hoặc Trasistor công suất tần số cao. Đến hàng MHZ trở lên mới dùng đèn điện tử. Công nghệ ngày nay càng ngày càng tiến bộ chứ không dừng lại một chổ được. Các đài Truyền thanh và truyền hình hiện nay cũng đã chuyển sang dùng bán dẫn chứ không còn dùng đèn điện tử như trước đây.

[quanghien54]

Các máy hàn inverter hiện nay như Legi, Jasic thường sử dụng tần số dao động khoảng 200KHZ. Mình đã kiểm tra tần số này qua ocilloscope thì thấy đúng như vậy. Có thể dùng máy hàn này làm mạch điều khiển, còn mạch công suất thì có thể mua diode và IGBT công suất cao trên thị trường. IGBT hiện nay có dòng điện trên 500A và điện áp chịu đựng trên 1000V còn diode cũng vậy. Vấn đề khó khăn đối với người thiết kế là tính toán số vòng dây của cuộn cảm ứng và mạch phản hồi để khống chế dòng điện. Ngoài ra còn phải cải tiến lại mạch điều khiển thay đổi tần số để có được độ dày của bề mặt cần nung nóng như ý muốn. Đó chưa kể là hóa chất sử dụng để tôi kim loại và hệ thống giải nhiệt cho cuộn dây cảm ứng. Nhiều khi hoàn chỉnh các chỉ tiêu về kỹ thuật thì giá thành lại cao hơn máy nhập rất nhiều. Đó là một bài toán nan giải cho người thiết kế. Bỏ ra một số tiền lớn để đầu tư nhưng hiệu quả kinh tế không cao thì cũng vô ích mà thôi. Trong đời của mình đã gặp phải nhiều trường hợp như vậy.