Induktionsofen selbstgebaut - Wicklung

Hallo!

Nach langer Zeit komme ich zu Hause auch einmal wieder zu einem netten Bastelprojekt.

Das wird eine sch=F6ne Drallbrennkammer f=FCr eine Versuchs-Pflanzenfettheizung.

Und genau hierbei stehe ich vor der Aufgabe, ein VA-Stahl-Rohr (9cm Durchmesser, Wandst=E4rke 3mm) am Umfang, auf einem zehn Zentimeter langen Abschnitt, einige Minuten lang elektrisch zur Gelbglut zu =FCberreden.

Allerdings habe ich nach ersten Versuchen Zweifel an meinen =DCberredungsk=FCnsten ;-) Eine Halbbr=FCckenendstufe mit zwei dicken IGBTs (aus altem Frequenzumrichter ausgeschlachtet) erzeugt eine einstellbare Wechselspannung von 10...100kHz bei 160Volt Amplitude. Erlaubte Stromst=E4rke im Ausgangskreis (Scheinstrom): Ca. 100A. Soweit keine Probleme.

Allerdings habe ich die mit der induktiven "Ankopplung" an das VA-Rohr.

Die Wechselspannung lege ich direkt an die Prim=E4rspule (Heizwicklung) aus 2qmm Kupferlackdraht, ein- oder zweilagig, an.

Entweder ich gehe mit der Frequenz so weit runter, dass das am Objekt genug Energie abbekommt (kleines Streufeld). Dann ist aber die Blindstromaufnahme meiner Prim=E4rspule (Heizwicklung) enorm, so dass nicht nur die IGBTs dicke Backen machen (acht St=FCck hat es mich dabei bereits gekostet), sondern auch die Wicklung selbst enorme Verluste produziert. Oder die Frequenz w=E4hle ich h=F6her, aber dann habe ich nur noch Streufeld.

Damit die Wicklung nicht besch=E4digt wird, muss sie selbstredend weit genug von dem gl=FChenden Stahlrohr entfernt montiert werden. Und w=E4rmeisoliert. Ohne Wasserk=FChlung komme ich also nicht n=E4her als vielleicht anderthalb Zentimeter an das Objekt heran.

Muss ich mich jetzt geschlagen geben, und das Konzept =E4ndern (Wassergek=FChlte Heizwicklung + Resonanzkreis einbauen, um die IGBTs von hunderten Ampere Blindstrom zu verschonen)?

Wei=DF vielleicht jemand, welche andere Geometrie der Prim=E4rwicklung sich am ehesten f=FCr so ein Projekt empfiehlt?

Bis dann erst mal viele Gr=FC=DFe, Ulrich

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Ulrich Lukas
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warum bildest Du die Induktionsspule nicht als Luftspule aus?

15cm Durchmesser und 10cm Länge sollten es doch bringen, wenn Du die an der richtigen Stelle über das Rohr geschoben hast. Die Spule machst Du zum Teil eines Generator-Schwingkreises auf z.B. 13,56MHz. Bei Verwendung von 18mm Kupferrohr ist die Spule ausreichend stromfest und kann leicht mit einem Wasserkühlsystem gekühlt werden.

Gruss Peter

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Peter Voelpel

Hallo Ulrich,

was spricht gegen eine galvanische Verbindung zum Rohr? Die Zuführung würde beispielsweise durch Scheibenelektroden realisiert. Die Lage der Zone maximaler Temperatur duch Variation der Wandstärke. Dann ginge es auch mit üblichen Trafos und wesentlich betriebssicherer.

Gruß Hans Jürgen

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Hans Jürgen Riehl

Wenn es UNBEDINGT induktiv sein soll, hier Empfehlenswertes zur Theorie:

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Bastlerseiten zu diesem Thema:

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MfG G.B.

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Gert Braet

Hallo, Hans J=FCrgen!

Meinst Du, ich soll das Rohr selbst als Heizwiderstand verwenden?

Also, da h=F6ren meine Bastlerm=F6glichkeiten wohl doch leider auf, denn die dann n=F6tigen Kupferschienen zum Zuf=FChren der enormen Stromst=E4rke kann ich nicht bearbeiten.

Was sind denn da "=FCbliche Trafos"?

Viele Gr=FC=DFe, Ulrich

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Ulrich Lukas

Hallo, Gert!

Danke Dir f=FCr Deine Antwort! (Peter und Hans J=FCrgen nat=FCrlich auch!)

"Unbedingt" muss es nicht induktiv sein, aber bei den n=F6tigen Temperaturen (habe nicht genau nachgemessen, es ist aber wirklich eine hellgelbe Glut n=F6tig) sehe ich Probleme, andere geeignete Heizmaterialien zu finden. Insbesondere m=FCsste eine Widerstandsheizung ja _noch_ temperaturfester sein, als das VA-Rohr.

Die Links sind interessant; wahrscheinlich werde ich doch einen LC-Kreis verwenden, und entsprechend viel Dampf auf die dann wassergek=FChlte Heizspule geben.

Dumm, den ich wei=DF momentan nicht wirklich, wo ich so potente Schwingkreiskondensatoren herbekomme. Neu wird das wohl zu teuer.

Viele Gr=FC=DFe, Ulrich

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Ulrich Lukas

ich baue mir solche aus Aluplatten, oder wenn ich viel Kapazität brauche aus Alurohrstücken mit unterschiedlichen Durchmessern, die in der Art eines Philips Tauchtrimmers konzentrisch ineinander greifen. Vacuumkondensatoren sind auch nicht schlecht für Schwingkreisströme um 150-200A wenn der Platz eingeschränkt ist, gibt es meist günstig aus Surplus Beständen.

Gruss Peter

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Peter Voelpel

er meint sicher das Rohr als Teil der Sekundärwindung auszuführen, das könnte auch funktionieren

die Primärströme sind ja viel geringer

mal die benötigte Wärmeleistung in Elektrische Leistung umrechnen und dann den Trafo entsprechend auslegen. Per Induktion dürfte jedoch ergiebiger sein, da man durch eine hohe Schwingkreisgüte ja den Strom im Schwingkreis vervielfachen kann

Gruss Peter

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Peter Voelpel

Hi, Peter!

Mein bisheriger Aufbau ist genau so einer, also ich habe eine Luftspule in gewissem Abstand um das Rohr gelegt.

Genau dieser Abstand scheint das gro=DFe Problem zu sein.

Denn so muss ich die Spule wohl wirklich wasserk=FChlen. Oder zumindest einen recht gro=DFen Querschnitt verwenden, weil wohl nur ein kleiner Anteil des magnetischen Feldes in das Rohr eingekoppelt wird.

Ich werde mal sehen; wahrscheinlich werde ich da - mir nichts, dir nichts - mit einer enormen Ansteuerleistung beigehen. Viel hilft viel...

Gru=DF, Ulrich

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Ulrich Lukas

und wieviel Strom fliesst durch die Spule?

ich denke eher die Leistung ist zu gering

bei >3KW und hoher Kreisgüte sollte das überhaupt kein Problem sein. Bei hohen Frequenzen fliesst der Stom ohnehin nur auf der Oberfläche, Vollmaterial mit grossem Querschnitt bringt da nichts, besser Kupferrohr nehmen und mit destiliertem Wasser kühlen

Gruss Peter

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Peter Voelpel

Am 1 Jun 2005 16:46:18 -0700 schrieb Ulrich Lukas :

Es sollte schon das VA Rohr selbst als Widerstand dienen. Die Stromzuführung könnte ähnlich dem Punktschweißen über Kupfer- oder Kohleblöcke erfolgen. Wenn das Rohr nach der Elektroheizphase weiter heiß bleibt (zB weil eine Verbrennung gezündet hat), dann sollte man die Elektroden aber mechnisch abheben. Für einen geeigenten Trafo könnte man bei Rohrauftau-, Schweiß- oder Widerstandslötgeräten nachsehen. Letzteres zB habe ich mit 8V/200A gesehen, mit einer Art Zange konnte man Kohleelktroden auf Kupferrohr pressen und dieses zum Löten ordentlich zum Glühen bringen.

Ohne Schwingkreis (also Kompensation des Blindstromes) wird es nicht gehen, wahrscheinlich ist auch eine Art von Feinabstimmung der Frequenz oder des Kondensators auf Resonanz nötig. Ein Bekannter hat einmal von Versuchen mit Ind. Heizung berichtet, er wollte dünnen Draht für Rapid-Prototyping gezielt induktiv abschmelzen. Da waren ordentliche Komp.Kondensatoren und wassergekühlte Kupferrohrspulen selbstverständlich, es könnten aber auch 10kW bei 13,56MHz gewesen sein.

Vielleicht könnte man das Rohr ja auch mit einem Start-/Hilfsbrenner heizen - aber das hieße wohl, dein Konzept schon stark zu verändern.

--
Martin
Reply to
Martin

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