Принцип работы индукционной плиты

Введение

Индукционные плиты – оборудование относительно новое, но уже чрезвычайно популярное у отечественных потребителей. Особенностью таких плит является способность выполнять нагрев только донной части кухонной посуды.

В обычных электрических плитах изначально происходит разогрев включенной конфорки.

Прежде чем остановить свой выбор на таком оборудовании, важно ознакомиться с преимуществами эксплуатации, а также принять во внимание некоторые конструктивные недостатки индукционной плиты. Основные достоинства представлены:

Основные достоинства представлены:

  • более быстрым процессом нагревания и готовки, которые занимают в несколько раз меньше времени, чем при эксплуатации традиционной электрической плиты;
  • отсутствием подгорания пищи, которая может попасть на варочную панель в процессе готовки, что обусловлено низкой температурой конфорки;
  • снижением потребляемой электрической энергии благодаря очень быстрому нагреву используемой кухонной посуды;
  • удобством использования за счёт наличия возможности регулировать режим готовки на разных плитах.

К преимуществам также можно отнести безопасность эксплуатации, что особенно важно для семей с маленькими детьми, пенсионерами или людьми с ограниченными возможностями. Индукционная плита на кухне


Индукционная плита на кухне

Недостатки эксплуатации в таком современном оборудовании также присутствуют и, несмотря на то, что они минимальны, их следует учитывать при выборе модели:

включение индукционного оборудования на полную мощность способно создавать повышенную нагрузка на электросеть;
для приготовления пищи на таком типе плиты должна использоваться только специальная кухонная посуда, имеющая ферромагнитную донную часть;
для некоторых моделей характерно наличие единого высокочастотного генератора, что неблагоприятно сказывается на уровне мощности при одновременном включении всех конфорок;
варочная поверхность отличается хрупкостью, поэтому в процессе всего периода эксплуатации необходимо соблюдать определенную осторожность.

Как показывает практика, эксплуатация моделей, относящихся к ценовой категории эконом-класс, часто сопровождается раздражающим шумом и своеобразным гудением.

Важно помнить, что индукционные плиты способны создавать достаточно высокое излучение электромагнитного типа и могут оказывать негативное воздействие на бытовые приборы, установленные на незначительном расстоянии

Введение

Индукционные плиты – оборудование относительно новое, но уже чрезвычайно популярное у отечественных потребителей. Особенностью таких плит является способность выполнять нагрев только донной части кухонной посуды.

В обычных электрических плитах изначально происходит разогрев включенной конфорки.

Прежде чем остановить свой выбор на таком оборудовании, важно ознакомиться с преимуществами эксплуатации, а также принять во внимание некоторые конструктивные недостатки индукционной плиты. Основные достоинства представлены:

Основные достоинства представлены:

  • более быстрым процессом нагревания и готовки, которые занимают в несколько раз меньше времени, чем при эксплуатации традиционной электрической плиты;
  • отсутствием подгорания пищи, которая может попасть на варочную панель в процессе готовки, что обусловлено низкой температурой конфорки;
  • снижением потребляемой электрической энергии благодаря очень быстрому нагреву используемой кухонной посуды;
  • удобством использования за счёт наличия возможности регулировать режим готовки на разных плитах.

К преимуществам также можно отнести безопасность эксплуатации, что особенно важно для семей с маленькими детьми, пенсионерами или людьми с ограниченными возможностями. Индукционная плита на кухне


Индукционная плита на кухне

Недостатки эксплуатации в таком современном оборудовании также присутствуют и, несмотря на то, что они минимальны, их следует учитывать при выборе модели:

включение индукционного оборудования на полную мощность способно создавать повышенную нагрузка на электросеть;
для приготовления пищи на таком типе плиты должна использоваться только специальная кухонная посуда, имеющая ферромагнитную донную часть;
для некоторых моделей характерно наличие единого высокочастотного генератора, что неблагоприятно сказывается на уровне мощности при одновременном включении всех конфорок;
варочная поверхность отличается хрупкостью, поэтому в процессе всего периода эксплуатации необходимо соблюдать определенную осторожность.

Как показывает практика, эксплуатация моделей, относящихся к ценовой категории эконом-класс, часто сопровождается раздражающим шумом и своеобразным гудением.

Важно помнить, что индукционные плиты способны создавать достаточно высокое излучение электромагнитного типа и могут оказывать негативное воздействие на бытовые приборы, установленные на незначительном расстоянии

Изготовление своими руками

Силовая схема стандартной индукционной плиты может существенно варьироваться в зависимости от конструктивных особенностей модификации, но чаще всего представлена:

  • ферритовым тором, который надет на сетевой провод и подавляет синфазные помехи;
  • стандартным предохранителем;
  • конденсатором, фильтрующим возникающие в процессе эксплуатации импульсные помехи;
  • резистором, срабатывающим после выключения сетевого питания;
  • выпрямителем, рассчитанным на показатели мощности и эффективно защищающим устройство от перенапряжения;
  • проводным шунтом;
  • фильтрующей системой на импульсные помехи;
  • конденсатором, позволяющим вернуть энергию с колебательно-индукторного контура на промежуточную часть с постоянными показателями тока;
  • резонансным конденсатором, обеспечивающим непрерывный ток после запора транзистора;
  • индукционным устройством, которое ориентировано на передачу тепла с поверхности на донную часть используемой кухонной посуды;
  • транзистором, преобразующим постоянный ток в переменные показатели;
  • резистором на фиксацию транзистора после отключения;
  • резистором на подавление высокочастотных показателей тока;
  • выпрямителем на напряжение в электрической сети;
  • контролером тока, предупреждающим возможное возникновение перегрузки;
  • контролером напряжения на коллекторе.

В бюджетных моделях присутствуют только основные конструктивные элементы, что отражается на функциональных возможностях такого устройства.

Самостоятельное изготовление простой индукционной плиты предполагает строгое соблюдение всех норм, что сделает эксплуатацию такого прибора полностью безопасной. Значительная сложность в процессе конструирования плиты возникает на стадии подбора качественного материала для создания основания варочной поверхности.

Индукционная плита своими руками – схема

Такой материал обязательно должен отличатся возможностью правильно проводить электромагнитное излучение, не проводить ток и выдерживать высокотемпературный режим.

Бытовое варочное оборудование заводского изготовления, к числу которого относятся и все современные индукционные плиты, выполнено с применением достаточно дорогостоящей керамики.

Именно по этой причине самостоятельное изготовление варочной индукционной плиты в домашних условиях сопряжено с определенными проблемами выбора достойной альтернативы керамической поверхности.

Тепловая пушка хороша тем, что быстро распределяет тепло. Тепловая пушка своими руками изготавливается довольно просто.

О том, как рассчитать теплопотери дома, вы узнаете из этой информации.

Рекомендации по изготовлению пеллетной горелки своими руками вы найдете здесь.

Как правильно подключить и не перепутать жилы кабеля на клеммнике

Подключение индукционной плиты к сети 220 вольт выполняют трехжильным кабелем, а в клеммной колодке на индукционной плите устанавливают специальные перемычки между фазами, которые обычно идут в комплекте. Если их нет, подключение к двум или трем клеммам фаз осуществляют проводом, соответствующим нагрузке электроплиты.

Если кабель уже подсоединен к клеммной колодке, проверяют правильность его подключения. На клеммах обычно указывают следующую маркировку выводов:

  • L — фазный вывод, или L1, L2 (L3) — фазные выводы при двухфазном (трехфазном) подключении;
  • N — нулевой, или нейтральный вывод;
  • PE — клемма подключения защитного заземления.

Такую же маркировку используют на клеммах штепсельного разъема. Соблюдая цветовое соответствие жил, подсоединяют их к выводам с теми же буквенными обозначениями. При этом тщательно затягивают клеммные винты, убеждаются в надежности пружинных зажимов.

Watch this video on YouTube

Типы плит

Отдельностоящие индукционные плиты включают варочную поверхность и электрическую духовку. Как правило, это мощные бытовые приборы, количество конфорок от 4, с полным функционалом приготовления и безопасности. При всех достоинствах у них есть и существенный недостаток – большое энергопотребление (12 – 15 кВт), что потребует специальной мощной электропроводки.

Встраиваемая индукционная варочная поверхность представляет собой панель с разметкой конфорок и сенсорными кнопками управления. Ассортимент включает не только стандартные габариты 60х50 см, но и интересные креативные решения: округлые, прямоугольные или вытянутые с плавными переходами. Установка не подразумевает сложных действий: можно приобрести кухонных шкаф для встраивания бытовой техники или вырезать необходимую форму в столешнице. Главное здесь – соблюдать требования по установке, наличие минимальные вентиляционных зазоров. Подробнее об этом можно прочитать здесь.

Отдельно стоит выделить портативные модели индукционных плит, они обладают небольшими размерами, рассчитаны на 1 или 2 зоны нагрева. При малой мощности и цене они обладают не меньшим функционалом, могут иметь порядка 10 режимов, несколько настроек готовки и стандартные опции (паузу или Boost). Например, индукционные плиты Kitfort с одной или двумя конфорками обладают завидными возможностями: несколько режимов, функции отложенного старта и таймера готовки, а также опции безопасности.

Интересны устройства, которые совмещают в себе индукционный тип нагревателя с обычным электрическим элементом (hi-light плиты, работающие при большей мощности). Как правило, это 4-х конфорочная панель, где две зоны – это «индукция», а две – теновые. Такое решение сочетает преимущества двух типов плит в одной.

Самая «популярная» и реальная неисправность

Если взглянуть на упрощенную схему, становится ясно, что одним из важных компонентов является управляющий транзистор T1 выходного каскада (тот самый, который охлаждается радиатором).

Именно он подвержен тепловым перегрузкам, особенно в случае применения посуды меньшего диаметра. Работа схемы устроена таким образом, что при повышенной нагрузке на индукционную катушку, резко увеличивается рабочий ток транзистора. Перегоревшая деталь не обязательно диагностируется визуально, поскольку радиатор на месте, и он эффективен. Поэтому, если есть подозрение на выход транзистора из строя, его необходимо проверить индивидуально.

С помощью мультиметра можно без труда выявить неисправность, и заменить эту ответственную деталь.

Еще один претендент «на вылет» — это силовой конденсатор. На упрощенной схеме он обозначен как Cr. Он работает непосредственно вместе с индукционной катушкой, и также подвержен перегреву.

Алгоритм такой же: если на нем нет следов пробоя, выпаиваем и проверяем с помощью мультиметра.

Соединение через монтажную коробку

Гильзование неудобно тем, что во-первых соединение получается не разборным, а во-вторых для опрессовки нужен спец.инструмент. Не у всех есть в наличии пресс, а обжимать пассатижами такие соединения нельзя.

В этом случае на помощь придет монтажная коробка КлК-5С. Кроме отвертки здесь ничего не нужно, да и отходящий кабель можно отсоединить в любой момент.

Правда контакты у нее могут оказаться довольно нежными, поэтому не перестарайтесь с усилием затяжки.

К тому же, габаритные размеры у нее в отличии от мощных розеток небольшие и все это дело можно удобно смонтировать за шкафчиками кухни.

Подключение выполняется традиционно:

ноль через винтовую клемму N (синие провода)

земля обозначена значком «заземление» — желтозеленая жила

сверху три фазных разъема. Лишние фазы, если у вас 220В откидываете и изолируете.

СХЕМА ИНДУКЦИОННОЙ ПЛИТЫ

Индукционная плита отличается от обычной тем, что разогревает металлическую посуду индуцированными вихревыми токами, создаваемыми высокочастотным магнитным полем. При работе с такой плиткой используют посуду, изготовленную из материала, который бы эффективно поглощал энергию вихревых полей. Например обыкновенная сталь, поэтому посуду для индукционных печей можно проверять магнитом. Но не бойтесь ошибиться в выборе материала — современные индукционные плиты автоматически распознают пригодную посуду и только в этом случае включают генератор.

При этом никакого физического нагрева поверхности не происходит. Можно положить на плиту бумагу — она незагорится, или прикоснуться ладонью и не обжечься. В отличии от микроволновки, нагревающей сам продукт изнутри (жидкость, находящуюся в пище), индукционная плита греет только металл и металлическую посуду, которая, в свою очередь, передаёт тепло еде (что-то похожее на обычную электроплиту).

Принцип работы индукционной плиты показан на рисунке.

1 — посуда, 2 — стеклокерамическая поверхность, 3 — изоляция, 4 — индукционная катушка, 5 — преобразователь частоты, 6 — блок управления.

Под стеклокерамической поверхностью плиты индукционная катушка, по которой протекает электрический ток с частотой около 50 кГц. В днище посуды наводятся токи индукции, которые нагревают её, а заодно и помещенные в посуду продукты. В такой плите нагрев происходит быстрее, чем на газовой или на электрической плите — примерно в полтора раза.

Принципиальная схема индукционной плиты довольно сложная, и может существенно отличаться для различных моделей. Особенно блок электронного управления. Хотя основа — генератор, драйвер на транзисторах средней мощности и выходной биполярный транзистор с изолированным затвором, типа IGBT H20R1202 (IRGP 20B120), который управляет катушкой индуктора, одинакова у всех плит. Несколько электросхем показаны ниже — клик для увеличения.

Самый сложный элемент индукционной плитки — электронный блок управления . Он не просто включает или регулирует мощность генератора, а делает это по специальной программе — вначале на пару минут выведет плиту на максимальную мощность, а когда вода закипит, убавит мощность до заданного уровня. А ещё продвинутые модели имеют инфракрасные сенсоры, контролирующие процесс приготовления пищи. Они следят за температурой сковороды или кастрюли и снижают мощность нагрева по достижении заданной вами температуры. Жарка под термоконтролем исключает возможность воспламенения жира и повреждения сковороды вследствие перегрева. После снятия посуды — плита автоматически отключается.

В настоящее время промышленность выпускает как отдельные небольшие индукционные одноконфорочные плитки, так и большие стационарные, встраиваемые четырёхместные поверхности. Стоимость такой плиты несколько выше, чем обычной, но купив индукционную плиту вы существенно сэкономите на электроэнергии — до 50%, по отзывам людей. А также уменьшаете вероятность порчи посуды и продуктов.

Некоторые особенности систем индукционного отопления дома

Устройство индукционного электронагревателя

Коэффициент полезного действия индукционного оборудования, впрочем, как и любого отопительного электрооборудования, в немалой степени зависит от того, сколько тепла расходуется на нагрев теплоносителя, а сколько рассеивается вокруг прибора. Очевидно, что чем меньше рассеивание, тем выше КПД. Поэтому цена тепла, получаемого с помощью индукционного отопления, напрямую зависит от качества оборудования.

Скорость нагрева теплоносителя, а значит и скорость распространения тепла по дому, зависит от мощности нагревательного элемента. Чем мощнее катушка, генерирующая электромагнитное поле, тем скорее нагревается стальной сердечник, и затем и теплоноситель. Этот принцип также справедлив не только для индукционного водонагревательного отопления, но и для всех электронагревательных приборов. Потери тепла, например, на нагрев самой катушки, не критичны, так как все равно все тепло остается внутри помещения, в котором установлено оборудование, а не выветриваются через дымоход как при отоплении печами. Однако, как уже говорилось выше, нужно обеспечить постоянное наличие теплоносителя в системе. В противном случае возможен значительный перегрев, вплоть до расплавления, самого нагревательного оборудования. Особенно актуальна эта проблема при монтаже самодельного индукционного отопления.

Несомненным плюсом такой системы является ее долговечность. Собственно износу подвержен сердечник, который разрушается тем быстрее, чем более агрессивная среда на него воздействует, и чем чаще возникают перепады температур. Медная обмотка имеет достаточно большой запас прочности, а движущихся частей, которые могли бы быть подвержены механическому износу, в системе нет. Собственно срок гарантии определяется сроком работы транзисторов, которые обеспечивают управление током в цепи. Обычно гарантийный срок составляет 10 лет, но практически индукционное оборудование может работать без проблем в 2-3 раза дольше.

Однофазная сеть 220 В

Этот случай относится в основном к квартирам, в которых хозяин решил, что во время ремонта или просто так стоит установить индукционную варочную панель вместо классической газовой плиты. Причём тут ремонт? Конечно это не является необходимым условием, но в большинстве случаев сеть 220 В не готова принять такой энергоемкий потребитель, и потребуется проложить дополнительный кабель от распределительного устройства до индукционной варочной панели и немного модернизировать распределительный щит.

  1. Во-первых, для индукционки должен использоваться отдельный кабель идущий от распределительного устройства, предназначенный только для этого дела.
  2. Во-вторых, кабель должен иметь поперечное сечение, адаптированное к мощности платы.

В инструкциях для некоторых плит написано, что защита должна быть не менее 30 A и кабель с поперечным сечением 4 мм2. Однако для повышения безопасности проводки лучше использовать защиту 25 A (например, переключатель B25).

Перейдем к вариантам подключения плиты. Следующие схемы подготовлены на основе методов подключения для отдельных моделей, выбранных изготовителем. Перед подключением своей модели всегда проверяйте инструкцию.

Соединение плиты с выходящим кабелем

В этом случае плита представляет собой закрытую коробку из которой выведен кабель, чаще всего 5-проводной. Наиболее распространенными являются:

  • Проводники черного и коричневого цвета — фаза
  • Синие и серые провода — нейтральные
  • Желто-зеленый провод — защитный

Примеры чертежей из инструкции от индукционной панели смотрите выше.

Когда шнур питания имеет неподходящее поперечное сечение

Если шнур питания имеет поперечное сечение 2,5 мм2, его необходимо защитить с помощью переключателя с меньшим номинальным током, например B16. В этом случае стоит покупать индукционную варочную плиту с ограниченным потреблением энергии, чтобы выключатель максимального тока не срабатывал при использовании 3-х или 4-х полей нагрева.

Однако не каждая индукционная плита, когда вы подключаете ее к однофазной слабой проводке, автоматически уменьшает потребление энергии. Если производитель не включил такую информацию в руководство по эксплуатации, следует предположить что если 4 конфорки будут включены в максимальный уровень нагрева, индукционная панель будет потреблять около 7200 Вт энергии суммарно.

Подключение плиты с зажимами вместо проводов

Если модель плиты имеет терминал с клеммами, расположенный в нижней части вместо проводов, его можно напрямую подключить к соединительной коробке.

Минусы устройств

Необходимость использования особой посуды

Поскольку емкость замыкает электромагнитный контур, она должна иметь свойства ферромагнита. Таковыми являются нержавеющая сталь, чугун, различные сплавы. Однозначно не подойдут керамика, стекло, алюминий. Есть простой способ определить наличие ферромагнитных свойств. Надо поднести к емкости магнит, если начнет притягиваться, пользоваться можно. Продаются насадки на днище, которые позволяют использовать любые сковородки и кастрюли.

Кухня
Посуда для индукционной стеклокерамической плиты: в чем можно и нельзя готовить

Высокая цена

Она выше, чем у электрических или газовых аналогов. Постепенно эта разница нивелируется. Покупатель все чаще делает выбор в пользу инновационных агрегатов, ведь у них много преимуществ. Кроме того, дорогая покупка со временем окупится, поскольку суммы в платежках за электроэнергию будут значительно ниже.

Шум при работе

При взаимодействии катушек с дном емкостей слышится гул или жужжание. Особенно, если есть соприкосновение плоскостей не плотное из-за неровностей. Уменьшить гудение можно, если купить посуду для индукционок, у которой идеально выровненное дно. Это не только избавляет от шума, но и увеличивает теплопроводность

Электромагнитное излучение

В процессе работы агрегата образуются вихревое магнитное поле. Оно воздействует на находящиеся вблизи объекты. Поэтому устанавливать электротехнику над или под устройством не стоит. Под ним лучше всего поставить шкаф для посуды.

Многие опасаются, что приготовленная на индукционке пища вредная, мотивируя это тем, что на нее воздействует электромагнитное излучение. Надо понимать, что вихревые потоки образуются в замкнутом контуре. То есть, в данном случае они могут проходить только по днищу из материала с ферромагнитными свойствами. У продуктов таких свойств нет, поэтому потоки через них не проходят. Вреда для здоровья такая еда не несет.

Хозяйки опасаются, что работающий агрегат опасен. Якобы исходящее от него электромагнитное излучение влияет на человека даже на расстоянии. Эксперименты, проведенные с устройствами, показали, что при условии того, что кастрюля нужного диаметра стоит точно по центру катушки, повышенное излучение наблюдается на расстоянии 1 см от источника волн. Если емкость смещена или диаметр ее меньше необходимого, зона расширяется до 12 см. Эмалированная кастрюля увеличивает диапазон излучения до 20 см.

Подтверждено, что встроенные модели «излучают» меньше, настольные больше. В любом случае, интенсивность магнитного поля не превышает допустимых норм. Научных подтверждений вреда от индукционных плит, как таковых, нет

С осторожностью ими нужно пользоваться только людям с кардиостимуляторами. Им лучше не подходить близко к агрегату или вообще отказаться от его использования

Восстановление работоспособности

В частных жилых помещениях и квартирах все чаще используются однокомфорочные индукционные плитки. Электрические схемы позволяют домашним мастерам самостоятельно проводить необходимые ремонтные работы. Первым делом всегда отсоединяют изделие от электросети. Только после этого демонтируют декоративную поверхность, чтобы получить полноценный доступ к деталям. Любые следы копоти, смена традиционной расцветки элементов, признаки плавления должны вызвать опасение.

Эксперты рекомендуют заранее подготовить схему электрической индукционной плитки, так как в этом случае все ремонтные работы будут проходить гораздо быстрее. Скачать необходимый документ можно на официальном сайте производителя изделия. С помощью мультиметра нужно проверить блок предохранителей, кабель и сами контакты. Обязательно осматривают спирали индукционных катушек. На изделиях не должно быть трещин, а также касаний между витками. Необходимо протестировать исправность соединительной проводки. Цепи проверяют мультиметром. Необходимо аккуратно извлечь проблемную конфорку вместе с платой генератора. Мастеру предстоит внимательно осмотреть элементную базу. Сгоревшие радиодетали видно невооруженным глазом. Когда проблема обнаружена, нужно заменить вышедшие из строя детали. В этом случае поможет схема индукционной плитки. Своими руками выполнить все необходимые манипуляции не так уж и сложно, если заранее подготовить необходимые инструменты.

Сборка устройства на примере отопительного индукционного котла

Сам процесс сборки всех этих компонентов в единую систему выглядит следующим образом:

  • Вначале берете отрезок полимерной трубы, фиксируете его и наматываете поверх будущего сердечника 50 витков 3-миллиметровой медной проволоки.
  • Далее обрезаете торцы сердечника, оставляя по 7-10 см от края проволоки на отводы.

Важно: Схема индукционного нагревателя своими руками выполняется в несколько этапов, последовательность которых нарушать ни в коем случае нельзя. Во избежание ошибок необходимо в точности следовать инструкции

  • На следующем этапе монтируете на нижнем отводе уголок. Причем боковое ответвление этого фитинга будет использовано в роли патрубка для обратки разводки системы. Причем на сгоне нужно установить шаровой вентиль, перекрыв который можно демонтировать сердечник без слива теплоносителя.
  • После установки нижнего фитинга заполняете сердечник рубленой проволокой, стараясь уложить ее максимально плотно. Ведь в роли водонагревателя выступает именно она.
  • Далее монтируете на верхнем патрубке тройник. Этот фитинг используют для отвода разогретого теплоносителя в напорный контур разводки. Причем отвод можно реализовать и по верхнему, и по боковому ответвлению, используя свободный патрубок тройника под монтаж предохранительного клапана. И разумеется, подключение тройника к напорной ветви разводки реализуется посредством шарового вентиля.
  • После этого можно смонтировать всю конструкцию в корпусе (металлическом или полимерном шкафу), установив в его нижней части сварочный инвертор. Причем для доступа к панели управления инвертором в корпусе шкафа вырезают особое окно.
  • Перепроверяете, соответствует ли схема индукционного нагревателя источнику.
  • Если все подключено правильно, то в финале нужно прикрепить проволоку на клеммы инвертора и залить воду в сердечник.

Как работает индукционный нагреватель

Принцип работы основан не разогреве металлов индуцированными вихревыми токами. Любой металл, попавший в зону действия высокочастотного магнитного поля, интенсивно нагревается. Для этого необходимо выполнить несколько условий:

  • Материал должен эффективно поглощать энергию вихревого поля. Поэтому посуда для таких плит изготавливается из ферромагнитных металлов. Чаще всего — это сталь.
  • Частота колебаний переменного магнитного поля должна быть не менее, чем 20–60 кГц, для этого применяются соответствующие генераторы.
  • Зона действия индукционного поля очень компактна, поэтому металл (в данном случае дно посуды) должно быть как можно ближе к катушке индуктивности.

С точки зрения физики процесса, это высокочастотный трансформатор.

Роль первичной обмотки выполняет катушка индуктивности, по которой протекает ток высокой частоты. Вторичная обмотка, ни что иное, как дно посуды, в которой при воздействии переменного магнитного поля возникают такие-же токи, как в катушке. Благодаря этому возникает сильный нагрев металла.

Остановимся еще на одном условии:

Площадь поверхности обеих катушек (а они конструктивно плоские) должна быть максимально одинаковой.

Только в этом случае обеспечивается баланс передачи энергии. Для чего он нужен? На пустом пространстве (над катушкой индуктивности), вихревые токи работают вхолостую. «Лишняя» энергия магнитного поля начинает перегревать первичную катушку. Кроме того, избыточная температурная нагрузка переходит на выходные каскады генератора высокой частоты. Если радиаторы охлаждения не справляются, схема выходит из строя, и требуется ремонт компонентов индукционной плиты.

Устройство индукционного нагревателя

На иллюстрации изображены основные компоненты нагревательного элемента (условно без верхней «обмотки), то есть посуда отсутствует.

  • Датчик температуры контролирует степень нагрева, и в критических режимах отключает питание.
  • Катушка (первичная обмотка) представляет собой массивный медный проводник, плотно уложенный в виде спирали.
  • Ферриты, размещенные в корпусе, образуют ферромагнитный комплекс вместе с катушкой.
  • Печатная плата генератора переменного тока высокой частоты, оснащена теплоотводом выходного каскада, с принудительным охлаждением (вентилятор).
  • Корпус генератора обеспечивает эффективный обдув всей схемы.

Недостатки

Недостатки есть у любого устройства, этого не нужно бояться, но любую покупку следует трезво оценивать. Если кто-то говорить, что плита идеальна, в этом есть какой-то подвох.

  • Первый и самый значимый недостаток: электропитание плиты. В Европе, где зачастую газ стоит дороже электричества, это не актуально. Но для России, где все крупные и мелкие города газифицированы, а топливо достаточно дешево применение электричества для готовки связано с большими тратами.
  • Второй недостаток: автоматика. Это кажется странным, так как автоматическое управление это и плюс, и минус устройства. Проблема в том, что спустя 3 часа работы плита отключается. Производитель предполагает, что пользователь просто забыл выключить технику и нужно уберечь хозяев от лишних трат. Однако многие блюда русской кухни готовятся те самые 3-4 часа на медленном огне. К наиболее ярким примерам можно отнести щи и варенье.
  • Необходимость специальной посуды. Стальная или железная посуда — это дополнительные траты. Но есть переходной диск, поэтому можно считать недостаток мелким.
  • Не все индукционные плиты совместимы с духовыми шкафами. Возможно придется покупать отдельно стоящее устройство.

Как видно, недостатки есть. Насколько они актуальны для каждого отдельно взятого человека – каждый решает самостоятельно. В остальном, принцип работы индукционной плиты представляет собой отличный образец современной кухонной бытовой техники.

Принцип работы

Схема индукционной плиты не такая уж и сложная, если перед использованием изделия разобраться с тем, как оно функционирует. Работа агрегата построена на электромагнитных импульсах – механизме протекания тока при изменении общего магнитного потока. По своему принципу работы изделие очень похоже на классический трансформатор. Мощная катушка индукционного типа спрятана под стеклокерамической поверхностью. В нормальных условиях механизм взаимодействует с током частотой от 20 до 200 кГц. В качестве первичной обмотки используется катушка, а вторичной является посуда, которую пользователь устанавливает сверху на конфорку.

Схема индукционной плиты основана на том, что после размещения кастрюли на рабочей поверхности в действие вступают токи, которые и выполняют нагревание. Стеклокерамическая поверхность изделия хорошо накаляется, но исключительно от посуды, а не от встроенных механизмов.

Нагревательный элемент

Как мы уже знаем, явление нагревания металлической поверхности появляется сразу же после присоединения собранной системы к источнику переменного тока.

Обратите внимание на то, что при нагреве проводника важно не допустить короткого замыкания, возникающего при соприкосновении витков катушки. В том случае, если обмотки соприкоснулись друг с другом, устройство ломается, а практически все транзисторы тут же ломаются

Наша статья является ответом на вопрос о том, как сделать индукционный нагреватель своими руками. Руководствуясь рекомендациями и выполняя все вышеприведенные шаги, вы без проблем справитесь с поставленной задачей и создадите нагреватель своими руками.

Схема индукционной плиты


В соответствии со схемой нагрева, электрический ток, который поступает из электросети на катушку, претерпевает преобразование в магнитное поле, генерирующее вихревые потоки.

В результате взаимодействия ферромагнитного дна с индукционным током образуется контур, а возникающая тепловая энергия производит прогрев используемой кухонной посуды и ее содержимого.

Стеклокерамическая поверхность плиты покрывает индукционную катушку с протекающим электрическим током частотой в 50кГц. Стандартная схема оборудования относительно сложная, и может иметь весьма существенные отличия в зависимости от модели. Основа представлена генератором, драйвером на транзисторах средней силы мощности и выходным биполярным транзистором, имеющим изолированный затвор и управляющим индукторной катушкой.

Схема работы индукционной плиты отражается на правилах обслуживания и особенностях эксплуатации такого оборудования, а также должна в обязательном порядке учитываться при выборе кухонной посуды, которая должна быть изготовлена из особенных материалов с ферромагнитными свойствами.


Электрическая схема индукционной плиты

Наиболее сложным конструктивным элементом является электронный блок для управления, посредством которого не только включается, но и регулируется уровень мощности генератора. Для современных моделей характерно наличие инфракрасного сенсорного устройства, эффективно контролирующего процесс готовки. После того, как кухонная посуда будет снята с варочной поверхности, происходит автоматическое отключение плиты.

Нельзя эксплуатировать медную, стеклянную, керамическую или алюминиевую посуду, а чистка поверхности индукционной плиты выполняется только посредством специальных средств, не обладающих абразивными эффектами.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик #1. Обзор принципов индукционного нагрева:

Ролик #2. Интересный вариант изготовления индукционного нагревателя:

Для установки индукционного нагревателя не нужно получать разрешение контролирующих органов, промышленные модели таких устройств вполне безопасны, они подходят и для частного дома, и для обычной квартиры. Но владельцам самодельных агрегатов не следует забывать о технике безопасности.

Комментируйте, пожалуйста, предложенный нами к ознакомлению материал. Задавайте вопросы по интересным или неясным моментам. Возможно, у вас есть собственный опыт в сооружении или в установке индукционного котла? Рассказать и разместить уникальные фото вы можете в блоке для комментариев, расположенном ниже.