Chauffage par induction tres simple

[jacounet]

( pourquoi la fréquence suivant les métaux ?)

Salut .
La fréquence pour obtenir l'échauffement maximum , c'est à dire pour obtenir le plus grand nombre de collisions entre électrons dans le métal, doit sans doute dépendre d'une formule mécanique reliant la masse volumique ( liée à la masse de l'atome du métal=> nombre de protons/neutrons) et la fréquence donnant cette agitation ( vibration du noyau) ...à moins qu'en plus il y ait une notion faisant intervenir la perméabilité magnétique du métal .
Formule à chercher sur le net ou ailleurs donc ...

A+ . Jac

 

[Num]

Bonjour à tous ,
la fréquence de résonnance , doit changée quant on mets un fer à l'intérieur de l'inductance ?

et comme l'aluminium n'est pas magnétique , cela change tout ?

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73

 

[jekaspa]

Bonjour à tous ,
la fréquence de résonnance , doit changée quant on mets un fer à l'intérieur de l'inductance ?

et comme l'aluminium n'est pas magnétique , cela change tout ?

Voir la pièce jointe 281341 [div=none][arrow][/arrow][/div][div=none][arrow][/arrow][/div][div=none][arrow][/arrow][/div]

73

Mais pour ce qui est du chauffage a induction la fréquence ne change pratiquement pas lorsque
l'on introduit un métal magnétique , j'ai fait cette mesure a vide et en charge ,
voir dans les posts précédant
Cdlt

 

[jacounet]

PS : avant Salut à tous .

Je viens de "chasser" les infos sur le net , pour en savoir un peu plus sur la fusion , le forgeage par induction HF.
J'ai vu les prospectus des machines à induction HF chez un industriel qui vend des machines de 4 à 100 KW .
Il ressort que ce constructeur utilise deux types de machines:
-pour la fusion un type de machine ,avec une fréquence allant de 1 à 20 kHz pour tous métaux ferreux et non ferreux ...la fréquence variant suivant les métaux , la fréquence changeant avec le changement de la bobine ...et probablement en ajoutant ou enlevant des condensateurs .
-pour le forgeage un autre type de machine , avec une fréquence de 30 à 80 kHz ...avec les mêmes réglages .
Il vend un four de 5 kW capable de fondre 18 kg de fonte , et 40 kgs de non ferreux .
Les bobines font environ 20 cm de diamètre .

J'ai vu des abaques d'où il ressort que pour une même fréquence de travail les métaux ferreux en raison des allers-retours magnétisation démagnétisation ( effets bidules et schmoll...mais surtout hystérésis ) chauffaient plus ( en profondeur) que les métaux non ferreux .

Donc l'industrie fait deux catégories de matos , forgeage et fusion .
Il serait peut-être possible de faire une machine faisant les deux , oscillant de 1 à 80 kHz , avec différents bobines avec des capas sélectionnables ...mais on a vu qu'il faut des contacts nickel sur les condos ...et on a des conditions d'oscillations pas bien définies sur un oscillateur Deroyer .
Donc celui qui la fabriquera pourra faire direct une demande de brevet à l'INPI ...vu que l'industrie fatigue sur ce point .

A+ . Jac .
PS:avant que l'électronique moderne à transistors ne pointe son nez (avant 1950) on utilisait les fours à induction sous 50 Hz uniquement avec des courants énormes:
-plus de 10 000 A efficaces permanants .=> d'après ce que j'ai lu .

 

[pierrem]

fréquence variant suivant les métaux , la fréquence changeant avec le changement de la bobine ...et probablement en ajoutant ou enlevant des condensateurs

Pour avoir dépanné ce genre de machine à échelle industrielle (800kw) :
Le pont des un pont en H avec plusieurs IGBT en parallèle sur chaque branche (même des thyristors sur les plus vielle machines)
Le nombre de condensateur est fixe
L'inductance de la bobine de sortie est variable en fonction de la taille de l'outil
L’électronique de mare a basse fréquence puis augmente jusqu’à obtenir le courant maximum (la résonance )

a mon avis on ce rapproche plus du montage suivant ou l'on peut régler la fréquence manuellement en fonction de la conductivité et de la taille du matériau a faire chauffer

 

[jacounet]

Salut .
Oui , ...possibilité déjà évoquée , ça ressemble à ce que j'ai fait y-a 2 ans avec un 1526 ...mais on s'éloigne de la simplicité .
L'inconvénient de ce montage est que l'oscillation engendrée par le CI spécialisé n'est pas celle ( au départ) du circuit LC parallèle .
Donc un de Royer est préférable à mon avis .

A+ . Jac .

 

[jekaspa]

Pour avoir dépanné ce genre de machine à échelle industrielle (800kw) :
Le pont des un pont en H avec plusieurs IGBT en parallèle sur chaque branche (même des thyristors sur les plus vielle machines)
Le nombre de condensateur est fixe
L'inductance de la bobine de sortie est variable en fonction de la taille de l'outil
L’électronique de mare a basse fréquence puis augmente jusqu’à obtenir le courant maximum (la résonance )

a mon avis on ce rapproche plus du montage suivant ou l'on peut régler la fréquence manuellement en fonction de la conductivité et de la taille du matériau a faire chauffer

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Je connais ce montage mais j'ai buté sur un variac de 2500W !
et la on bricole tout de même avec du 400V sur les IGBT
Cdlt

 

[Num]

bonsoir à tous ,
oui c'est intéressant , mais je pense qu'il faudrait resté dans le schéma simple.
et avec des tensions modestes .
ceux-ci dit c'est toujours sympa de voir comment les pro. utilisent ce mode de chauffage.
73 QRO

 

[pierrem]

je pense qu'il faudrait resté dans le schéma simple.
et avec des tensions modestes

Je suis en train de regarder ce montage fonctionnerait avec une tension plus faible

 

[jacounet]

Salut à tous .

Je viens de simuler sous Spice une fois de plus l'oscillateur Royer pour notre four HF , de 77.5 kHz à 1.9 kHz ...
Ca fonctionne en simu .
J'ai mis des composants capas et selfs pour que ce soit "réalisable" , sans dépenser 200€ en cuivre ou capas .
Il semble impossible de couvrir la bande 1.5 kHz à 80kHz avec un seul type d'appareil.
J'ai donc comme les industriels :
un forgeur :
-1.5 spire sur 20 cm de diamètre noyau bobinage , avec diamètre de tuyau 10mm , jusqu'à 17.5 spires , avec batterie de capas de 4 µF , fréquence couverte 77.5 kHz à 11.6 kHz ( 30 à 80 kHz chez un industriel ) .
( hauteur de la bobine environ 18 cm max avec 17 spires)
Inconvénient => faut une self par fréquence , ou une batterie de capas commutable ..
-un fondeur:
-1.5 spire sur 20 cm de noyau , diamètre du tuyau 5mm , jusqu'à 62.5 spires ,avec batterie de capas de 20µF , fréquence couverte 37.4 kHz à 1.9 kHz ( 1 à 20kHz chez le même pro).( hauteur de la bobine environ 32 cm max avec 62.5 spires).
inconvénient idem .
Nota pour le four fondeur faut un investissement total capas + cuivre avoisinant sans doute 100€...pour couvrir la plage .
J'ai pas les fréquences pour forger ou fondre tous les métaux suivant leur diamètre .
Faudra chercher ou trouver par la pratique .
J'ai fait ma simu avec 2x 2 IRFP 4232 PBFen // , 250V/60A , avec les résistances 150 Ohms et 1 k pour les gates du montage de Jakespa .

A+ . Jac

PS :
Une batterie de capas de progression , 1, 2,4 µF serait sans doute souhaitable ( 1,2,3,4,5,6,7 µF possible ) , en ayant la possibilité de les commuter "sans perte de contact" ( système mécanique à trouver, ...exemple cônes en cuivre), on a déjà 7 fréquences possibles , si on a 3 selfs , on a 21 fréquences .
Ca devrait suffire .
On aurait alors une progression de 3 kHz pour le four forgeur , et une progression de 1.5 kHz pour le fondeur .

 

[Num]

Bonjour à tous ,
ba oui, je pense qu'il faut se basé sur 150 KHz en moyenne.
si non ca pose trop de problèmes.
bonne continuation.

 

[jacounet]

Salut Num.

150kHz , c'est OK, mais pour de la trempe ou du forgeage uniquement .

Jac

 

[Num]

Bonjour à tous ,
Oui, car il y a le point de Curie pour un acier , mais si je prends un rondin en inox, qui est amagnétique ?
la chauffe peut-aller jusqu'à quelle température ?
A+

 

[jacounet]

Salut Num.
Même avec point de Curie , ce n'est pas un obstacle je pense pour fondre l'acier , suffit de descendre en fréquence pour le faire fondre ...d'après ce que j'ai saisi .
J'ai vu qu'avec 4 à 5 kW on pouvait fondre sur un four fondeur plusieurs kilos d'acier ...d'après la pub d'un pro .Je recherche son nom.
Sous 150kHz avec un inox , je pense qu'on ne peut faire que de la trempe aussi ( si ça se fait ) , car ça ne pénètre que de quelques mm .
Faudrait le retour d'info d'un pro , ou d'un utilisateur de four à induction pro , pour connaître les fréquence adaptées pour la trempe et la fusion des métaux .
S'il y-a quelqu'un de ce genre sur le site ...qu'il se dénonce ...

A+ Jac .

 

[jekaspa]

Bonjour à tous ,
Oui, car il y a le point de Curie pour un acier , mais si je prends un rondin en inox, qui est amagnétique ?
la chauffe peut-aller jusqu'à quelle température ?
A+

Bonjour ,
je viens de faire l'essai avec un morceau de fil inox amagnétique diamètre 3mm
après 1 minute a 160Khz même pas la peine de sortir le thermomètre infrarouge
c'est chaud c'est tout on peut tenir le morceau a la main
Cdlt F.

 

[Num]

salut Jekaspa ,
ha bon !
c'est étonnant .
alors cette fréquence est seulement pour de l'acier ?
pourtant sur la vidéo " incroyables expériences " il arrive a fondre un taille crayon en alu .
mais il me semble qu'il utilisait du 24 volts ...
il doit y avoir un truc qui nous échappe
bonne continuation.
73

 

[jekaspa]

salut Jekaspa ,
ha bon !
c'est étonnant .
alors cette fréquence est seulement pour de l'acier ?
pourtant sur la vidéo " incroyables expériences " il arrive a fondre un taille crayon en alu .
mais il me semble qu'il utilisait du 24 volts ...
il doit y avoir un truc qui nous échappe
bonne continuation.
73

Effectivement j'ai vu cette vidéo et c'est pratiquement le même montage avec les mêmes composants
que j'ai monté
Apparemment il chauffe indifféremment tout type de métaux avec les capa dans un verre d'eau
et sans refroidissement de la bobine
Pour avoir fait maintes expérimentations je n'arrive pas a ces résultats ?
Si il y a un truc qui nous échappe je ne vois pas lequel ?
D'autant que cela contredit les différentes fréquences employées par rapport aux métaux chauffés
Cdlt F.

 

[jekaspa]

Effectivement j'ai vu cette vidéo et c'est pratiquement le même montage avec les mêmes composants
que j'ai monté
Apparemment il chauffe indifféremment tout type de métaux avec les capa dans un verre d'eau
et sans refroidissement de la bobine
Pour avoir fait maintes expérimentations je n'arrive pas a ces résultats ?
Si il y a un truc qui nous échappe je ne vois pas lequel ?
D'autant que cela contredit les différentes fréquences employées par rapport aux métaux chauffés
Cdlt F.

Je viens de re regarder cette vidéo et le truc qui nous échappe est tout simple
le nombre de spires est diffèrent suivant les métaux chauffés
ce qui confirme que la fréquence d'utilisation est différente
mais le montage tel qu'il est réalisé n'est pas fiable dans le temps
Cdlt

 

[Num]

OK, le nombre de spires, je vais regardé.
j'ai fini le refroidisseur des transistors.
mais je ferais les essais plus tard.
voici quelques images:

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73

 

[midodiy]

Si ça marche aussi bien que c'est beau...
Moi aussi je prevois le refroidissement des transistors par eau mais se sera pas la meme technique...et moins joli

 

[jekaspa]

OK, le nombre de spires, je vais regardé.
j'ai fini le refroidisseur des transistors.
mais je ferais les essais plus tard.
voici quelques images:

Voir la pièce jointe 281703 [div=none][arrow][/arrow][/div][div=none][arrow][/arrow][/div] Voir la pièce jointe 281704 [div=none][arrow][/arrow][/div][div=none][arrow][/arrow][/div] Voir la pièce jointe 281705 [div=none][arrow][/arrow][/div][div=none][arrow][/arrow][/div] Voir la pièce jointe 281706 [div=none][arrow][/arrow][/div][div=none][arrow][/arrow][/div]

73

Beau travail et de plus avec la belle "peinture" anodisation c'est nickel
On attend les essais !
De plus avec ton montage pour la bobine tu vas pouvoir changer facilement celle ci
pour faire des essais sur d'autres fréquence
Cdlt F.

 

[lublub]

OK, le nombre de spires, je vais regardé.
j'ai fini le refroidisseur des transistors.
mais je ferais les essais plus tard.
voici quelques images:

Voir la pièce jointe 281703 [div=none][arrow][/arrow][/div] Voir la pièce jointe 281704 [div=none][arrow][/arrow][/div] Voir la pièce jointe 281705 [div=none][arrow][/arrow][/div] Voir la pièce jointe 281706 [div=none][arrow][/arrow][/div]

73

Ce ne sont pas ces 2 composants qui doivent êtres isolés l'un par rapport à l'autre ?

 

[jekaspa]

Ce ne sont pas ces 2 composants qui doivent êtres isolés l'un par rapport à l'autre ?

Ce ne sont pas ces 2 composants qui doivent êtres isolés l'un par rapport à l'autre ?

Si j'ai bien suivi la discussion ils sont isolés sur une petite plaquette céramique l'un est l'autre

 

[midodiy]

Je pense souder directement les mosfet sur les tuyauxsans radiateur

 

[jekaspa]

Je pense souder directement les mosfet sur les tuyauxsans radiateur

Ce n'est pas tellement utile et les zitors ne vont pas appréciés le coup de chaleur !
tu peux déporter la self avec ses capas simplement avec du fil de 1,5 carré sans problème
jusqu'à 30 cm aucune incidence sur le fonctionnement
Cdlt

 

[jacounet]

Bonjour ,
je viens de faire l'essai avec un morceau de fil inox amagnétique diamètre 3mm
après 1 minute a 160Khz même pas la peine de sortir le thermomètre infrarouge
c'est chaud c'est tout on peut tenir le morceau a la main
Cdlt F.

Salut .
Les métaux amagnétiques ne chauffent pas par les courants liès à la magnétisation/démagnétisation ( Hystérésis, courants de Foucault ...) , donc il faut certainement descendre la fréquence pour que ça pénètre dans l'inox ...comme dans l'alu .
Avec ton montage à IRFP2907 ta self 5 spires et ta batterie de capas 2 µF ... (je relis en arrière pour vérifier les 2µF ), il y-a sans doute possibilité d'augmenter la self , en augmentant le nombre de spires , je regarde sous simu Spice , à partir de quelle valeur de self ça n'oscille plus dans ton cas sous 14 Volts , et quelle sera ta fréquence avec ta batterie de capas identique .

A+ . Jac

 

[jacounet]

Salut Jekaspa .
Après 1 h de calculs sur Nagaoka et sur Spice , voici ce que je trouve .
Ton montage devrait fonctionner jusqu'à une fréquence de 8.8 kHz en charge ...avec une conso de 17.5 A sous 13.5 V , par contre à vide il oscille à 13 kHz...=> ce qui indique sans doute la limite max du montage .
La limite de fonctionnement basse se situerait donc pour la self à 75 µH avec 2µF de batterie capas .*

Cela fait une self de 20 spires sur un diamètre de 20 cm en section tube 5 à 8 mm , d'après Nagaoka , avec tes 2 µF .
Si tu as des tranzingues d'avance , c'est à essayer ...
Mais de mon côté , ce n'est que de la simu .

A+ . Jac

PS:
J'ai fait 5 simus à 0.5, 2.5, 5, 25 et 75 µH ...tensions,courants L et C , conso à vide, en charge .

 

[nopxor]

Bonjour Jacounet,

Tu as visiblement une bonne expérience des simulations de circuits électroniques sur PC.
Qu'est-ce que tu utilises comme logiciel ?

 

[jekaspa]

Salut Jekaspa .
Après 1 h de calculs sur Nagaoka et sur Spice , voici ce que je trouve .
Ton montage devrait fonctionner jusqu'à une fréquence de 8.8 kHz en charge ...avec une conso de 17.5 A sous 13.5 V , par contre à vide il oscille à 13 kHz...=> ce qui indique sans doute la limite max du montage .
La limite de fonctionnement basse se situerait donc pour la self à 75 µH avec 2µF de batterie capas .*

Cela fait une self de 20 spires sur un diamètre de 20 cm en section tube 5 à 8 mm , d'après Nagaoka , avec tes 2 µF .
Si tu as des tranzingues d'avance , c'est à essayer ...
Mais de mon côté , ce n'est que de la simu .

A+ . Jac

PS:
J'ai fait 5 simus à 0.5, 2.5, 5, 25 et 75 µH ...tensions,courants L et C , conso à vide, en charge .

Bonjour Jacquounet
Merci pour les infos , je vais ressortir mon proto sur lequel il est facile de remplacer les totors
mais je voudrais faire tourner vers 80 Khz
Cdlt F.

 

[jacounet]

mais je voudrais faire tourner vers 80 Khz

Salut Jekaspa .

Pour cette fréquence ( 80 kHz) je trouve 1.8µH en gardant ta batterie 2 µF ...contre 0.5 µH pour 150 kHz.
Cela fait une self de 19 spires sur 25 mm de diamètre ...ou 8 spires sur un diamètre de 50 mm , plus facile à faire .( section du tube cuivre 5 à 8 mm)
On trouve 81.3 kHz à vide avec une consommation de 1.5 A , et 80 kHz en charge avec 18.5 A de consommation : => sous 13.5 V.

Compter 5% d'erreur calcul+ simu , au moins .

A+. Jac