آموزش و راه اندازی محصولاتتوسعه دانشمعرفی، آنالیز و مقایسه محصولات

معرفی و راه اندازی ماژول کوره القایی ZVS

با این آموزش رایگان، صاحب یک کوره ذوب شوید...

ماژول کوره القایی یا ZVS مخفف Zero Voltage Switching شامل یک تجهیز الکترومغناطیسی و یک نوسان ساز الکترونیکی با جریان متناوب فرکانس بالا  می باشد.

نحوه عملکرد این مدارات به این صورت است که با یک نوسان ساز الکترونیکی جریان زیادی از سیم پیچ یا کویل عبور می دهیم که این عمل باعث ایجاد میدان مغناطیسی در وسط کویل می گردد ، در صورتی که در وسط سیم پیچ جسم هادی مانند فولاد ، چدن و یا سایر فلزات قرار گیرد میدان مغناطیسی ایجاد شده باعث القاء جریان های گردابی در این اجسام می گردد که این جریان های القایی جسم را تا حد ذوب شدن پیش می برد.

یکی از مهمترین مزایای فرآیند گرما به صورت القایی این است که گرما در درون خود جسم ایجاد و القاء می‌شود، به جای آن که از طریق منبع خارجی دیگری گرما هدایت شود، بنابراین می توان اشیاء را بسیار سریعتر گرم کرد، نکته دیگر این که در روش ZVS هیچ گونه تماس خارجی وجود ندارد و این می تواند بسیار مهم باشد چراکه هیچ گونه آلودگی وجود ندارد.

قبل از ورود تکنولوژی کوره‌های القایی از کوره های سوخت فسیلی استفاده می شد، کوره های القایی در مقابل آنها از مزایایی همچون دقت بالاتر، تلفات گرمایی کمتر، تمیز و بدون آلایندگی، کوچک و بدون دردسر بودن ، غیرتماسی بودن و… برخوردار است.

مزایای کوره القایی نسبت به سایر کوره ها :

_ عدم آلودگی
_ سرعت بالای ذوب
_ راندمان بسیار بالاتر از کوره های سوختی
_ امکان کنترل دقیق درجه حرارت
_ اشغال فضای کم

کاربرد کوره القایی :

گرم کردن و خمش فلزات سخت
ذوب، جوش و اتصلات فلزات
و بسیاری از موارد دیگر…

۱ – تحلیل مدار ماژول کوره القایی

ماژول های موجود در بازار معمولا دارای کویل دو یا سه سر هستند که عملکرد یکسانی دارند.

تحلیل مداری کوره القایی ZVS – کویل دو سر
تحلیل مداری کوره القایی ZVS – کویل سه سر

زنرهای 12 ولت داخل مدار باعث می شوند تا ولتاژ گیت ماسفت ها محدود شده که این امر مانع سوختن ماسفت ها می شود.

تحلیل مداری کوره القایی ZVS – نقش زنر

کویل و خازن C1 تشکیل یک مدار رزونانس می دهند که وظیفه خازن C1 که خازن بانک هم نامیده می شود، برای درک بیشتر نقش و اهمیت وجودی این خازن ها باید گفت:

وجود مصرف كننده هايی مثل انواع موتور ها و یا مصرف کننده هایی که دارای سیم پیچ هستند باعث افزايش مصرف قدرت راكتيو می شود که انرژی مصرف شده توسط اين عناصر را می توان با نصب خازن موازی در مدار جبران و خنثی كرد که با نصب خازن در نزديك محل مصرف انرژی علاوه بر تخليه شبكه از انتقال اين توان باعث صرفه‎جويی های بسياری نيز می گردد.

فرکانس مدار نیز توسط سیم پیچ و خازن C1 تعیین می شود که شما می توانید از فرمول زیر برای محاسبه آن استفاده کنید.

([f = 1 / ( 2π * √[L * C

تحلیل مداری کوره القایی ZVS – نقش سلف

وظیفه سلف RFC تامین تغذیه ماسفت ها و ایزوله کردن RF از تغذیه است.

معمولا در RFC ها از یک سیم پیچ با هسته فریت استفاده می شود چون جریان مجاز آن ها بالاست که ترجیحا حلقه ای یا همان تیروئیدی بهترین گزینه برای شکل فریت است چراکه تشعشع به محیط اطراف آن ها بسیار پایین تر است .

تحلیل مداری کوره القایی ZVS – نقش سلف RFC

تجربیات:

یقیناً یکی از مراحل دشوار راه اندازی کوره القایی پیچیدن سیم پیچ آن است، تجربیات ما از این قرار است که ایده آل ترین کار برای سیم پیچ ZVS استفاده از لوله های مسی تو خالی است. از آنجا که در توان های بالا و حرارت زیاد، خود سیم پیچ نیز داغ میشود لوله های مسی تو خالی این امکان را میدهند که با وسطه گردش آب عملیات خنک سازی سیم پیچ صورت پذیرد. مانند تصویر زیر:

نمونه سیم پیچ با لوله مسی تو خالی

علاوه بر این موج با فرکانس بالا که در GUN کوره القایی یا همان سیم پیچ اعمال میشود، معمولا بر روی پوسته سیم جریان دارد و وجود مغز سیم باعث تلفات میشود. اما به هر حال پیچیدن این نوع لوله های مسی توخالی بسیار کار سخت و پیچیده است (تجربیات خود را در مورد شگردهای پیچیدن این نوع لوله ها بدون تا خوردن و شکستن برای ما بنویسید…)

گزینه در دسترس تر معمولا همان سیم های لاکی موجود در سیم پیچی فروش هاست، که به قطر و رنگ مختلف در بازار یافت میشود، و پیچیدن آن بسیار ساده است، کافیست یک میله یا استوانه پیدا کرده و سیم لاکی را دور آن بپیچید نظیر شکل زیر:

نمونه سیم پیچ با لوله مسی لاکی

خوبی این نوع سیم برای GUN کوره القایی علاوه بر ساده بودن آن برخلاف لوله های مسی توخالی عایق بودن سیم است!

نکته: از قلع اندود کردن مسیرهای جریان در مدارات و ماژول های ZVS غافل نشوید، ضمناً برای عدم آسیب به ماسفت های دستگاه حتما از فن و هیت سینک مناسب استفاده نمایید.

در ادامه تیم فنی پژوهشگران برای اولین بار فیلمی از عملکرد هر دو نوع ماژول کوره القایی در بازار (با سیم پیچ دوسر و سه سر) تهیه کرده اند که می توانید آنرا در زیر مشاهده کنید:

پس از مشاهده نمونه فیلم راه اندازی ساده و بدون دردسرد این نوع کوره القایی ، از طریق فروشگاه پژوهشگران میتوانید ماژول اصلی و سایر اجناس مورد نیاز را خریداری نمایید:

سوالی داشتید، در قسمت نظرات بپرسید، کارشناسان فنی پژوهشگران در اسرع وقت پاسخگو خواهد بود.

ضمنا شما عزیزان نیز می توانید با ارائه نظرات خود، دیگران را از تجربیات خود مطلع سازید و نشر علم نمایید…

برچسب ها

تیم فنی پژوهشگران

ما گروهی از اعضای قدیمی پژوهشسرای رباتیک مشهد مربوط به سالهای دهه 80 و... هستیم، دور هم جمع شدیم و قصد داریم نتایج R&D خود را در پژوهشگران به تألیف درآوریم...

نوشته های مشابه

‫29 نظرها

  1. با سلام
    بنده یک ماژول zvs با محدوده ولتاژ 12 تا 30 ولت را تهیه کرده‌ام. دو سوال در مورد ماژول داشتم اول اینکه فرکانس خروجی ماژول چقدر است، و چه جریان و ولتاژی در قطعه کار القا می شود، اگه فرمولی وجود داره ممنون میشم راهنمایی کنید، دوم اینکه آیا چند تا از این ماژول‌ها را می‌توان به صورت سری یا موازی بست؟

  2. فرکانس کاری وابسته به سیم پیچ شماست ولی در شرایط ساده حدود 100KHz نوسان خواهید داشت.

    اگر منظور ار قطعه کار همان جسمی است که توسط سیم پیچ گرم می شود باید گفت اساسا این قطعه کار جریانی در آن جاری نمی شود چرا که مسیر مداری بسته ای برایش وجود ندارد. فرض بر این که مداری جاری شود برای اندازه گیری ولتاژ که شاید در آن القا شود فرمول خاصی نمی شناسم!

    در مورد اتصال سری و موازی اگر منظورتان اتصال سری و موازی سیم پیچ ها در یک ماژول است ، باید گفت یقینا نتیچه خواهد داشت ولی ضعیف تر!

    1. خیلی ممنون
      اخه طبق اثر ژول جریانی در قطعه کار القا می‌شود که حاصلضرب این جریان در مقاومت قطعه کار، مقدار حرارت را می‌دهد، حالا اگه من بخام مقدار حرارت تولیدی را اندازه بگیرم از چه روشی استفاده کنم، من صرفا حرارت تولید شده را میخام نه دمای تولیدی
      در مورد سری یا موازی بودن؛ منظور این بود که دو تا ماژول مجزا را می‌توان به صورت سری یا موازی بست و بتوان از توان بالاتری بهره برد؟
      با تشکر

      1. بله گرما روی قطعه کار ناشی از اثر ژول است ولی همان طور که مشخص است آثار این میدان مغناطیسی است که گرما ایجاد می کند، جریانی در کار نیست!
        به هر حال از نظر بنده حقیر قابل محاسبه نیست!

        در مورد سری یا موازی بودن؛ بله هر چندتا دستگاه را کاملا مجزا میشه راه اندازی کرد فقط تنها چالشی که شما دارید اینکه توان مورد نیاز در ورودی رو تامین کنید!

  3. با عرض سلام خدمت تیم پژوهشگران
    در مورد مدل ماژول کوره القایی ZVS چند سوال داشتم. یکی اینکه چه مبدلی در مدار برای تبدیل جریان مستقیم به متناوب به کار گرفته شده و فرکانس را تا چه محدوده‌ای افزایش می‌دهد. سوال دوم اینکه ماژولی که من خریدم توان ورودیش 400 واته، آیا میشه تغییراتی رو مدار اعمال کرد که توان قابل تنظیم باشد، یعنی در سه رنج 200، 300 و 400 وات مدار را به کار ببرم. سوال آخرم این که آیا ماژول مدار کوره القایی همان کار یک مبدل را انجام می‌دهد؟
    با تشکر

  4. سلام.من ماژول zvsاز فروشگاهتان خریدم در قطعات مرتبط منبع تغذیه سوییچینگ 24ولت 15 آمپر برای راه اندازی ماژول معرفی شده بود که ان را هم از فروشگاهتان گرفتم حالا که ماژول به منبع وصل میکنم وسیم آهنی بسیار نازکی داخل سیم پیچ کویل میذارم منبع تعدیه که فن دار هم هست کلا از کار میفته.علت چیست .اکه این منبع برای راه اندازی ماژول مناسب نیست چرا معرفی کردید لطفا توضیح قانع کننده ای بدهید نه توجیه برای دست بسر کردن مشتری.با تشکر

    1. محمدرضا عزیز
      اول از همه بهتره کمی منصف باشید، قرار دادن یک کالا در بخش محصولات مرتبط دلیل و توجیحی برای خرید نیست، همکاران من صرفا جهت اطلاع شما عزیزان محصولاتی را در بخش مربوطه معرفی یا به عبارتی تبلیغ می‌کنند، شما باید جستجو و تحقیق کنید بعد خرید کنید، فکر نمی کنم همکاران من به زور به کسی جنس فروخته باشند!!!

      بگذریم، علت اینکه: شما توان بسیار بالایی در ZVS و منبع تغذیه سوئیچینگ مصرف می کنید.
      ببینید زمانی که کوره القایی شما کار می‌کنه با توجه به سیم پیچی که شما براش تهیه کردید جریان بسیار بسیار بالایی طلب می کنه (به دلایل مختلف نظیر تلفات زیاد سیم پیچ و…)، خلاصه تغذیه سوئیچینگ شما هم تا مرز 15 آمپر جریان میدهد ولی از آنجا که محدودکننده‌ی جریانی وجود ندارد و کوره القایی جریان زیادی را طلب می‌کند(حتی بیشتر از 15 آمپر) منبع تغذیه به جهت ایمنی خود تشخیص می‌دهد اتصال کوتاه رخ داده است و این است که از کار می افتد.

      و اما راه چاره:
      1- تعویض و بهینه سازی سیم پیچ برای رسیدن به حداکثر توان بهینه و حداقل تلفات
      2- قرار دادن یک محدود کننده جریان بین تغذیه و کوره القایی
      3- قوی تر کردن منبع تغذیه طوری که کوره القایی هرچقدر توان بخواهد قابل دستیابی باشد

      موفق و پیروز باشید

  5. باسلام نیاز به ساخت کوره القایی برای ایجاد دمای ۹۰۰ تا ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد دارم که بتواند قطعه فلزی با وطن حدود ۵۰۰ گرم را بخوبی سرخ کند ایا امکان ساخت همچنین دستگاهی هست؟

  6. با سلام خدمت تیم فنی پژوهشگران
    در مورد تحلیل مدار ماژول کوره القایی یک سوال داشتم. میخاستم بدونم در رابطه با فرکانس مدار که از فرمول ([f = 1 / ( 2π * √[L * C محاسبه می‌شود، منظور از L ضریب خودالقایی سلف است یا کویل القایی؟
    با تشکر

  7. سلام میخوام یه کوره القایی ۱۲ ولت بسازم
    سوال اولم اینکه دماش تا چقدر میره بالا ؟
    وسوال دوم اینکه با چه چیزی میشه دماش رو اندازه بگیرم؟چه دماسنجی پیشنهاد میدین
    ممنون

  8. سلام. سوالی خوبی هست؟

    میزان دما، همان دمای ذوب فلز هست که بالای 1000 درجه است!
    شما می تونید برای اندازه گیری این دما از دستگاه های دماسنج لیزری که از راه دور اندازه میگیره، استفاده کنید، یا اینکه خودتون به وسیله ترموکوپل نوع K یا سنسور دمای PT100 یک دماسنج بسازید، ماژولهای زیر در فروشگاه ما شاید کمکتون کنه:

    http://shop.roboticngo.com/search?controller=search&orderby=position&orderway=desc&search_query=%D8%AA%D8%B1%D9%85%D9%88%DA%A9%D9%88%D9%BE%D9%84&submit_search=

    http://shop.roboticngo.com/search?controller=search&orderby=position&orderway=desc&search_query=pt100&submit_search=

  9. سلام خسته نباشید
    نقشه اماده آلتیوم مدار کوره القایی برا چاپ مدار چاپی میخواسم
    ممنون میشم

  10. سلام ‌‌ وقت بخیر
    میخواهم یک کوره القایی با درجه حرارت بین 1580-1600 درجه بسازم لطفا راهنمایی نمایید . یا اگر کسی هست که بسازه معرفی نمایید تشکر فراوان

  11. با سلام .
    سوالی برام پیش اومده.میخواستم بدونم آیا با این ماژول ZVS توانایی ذوب مفتول مسی به قطر ۸ میلیمتر رو داره یا نه؟

  12. با سلام.من طبق ویدیو هایی که از یوتیوب دیدم خودم یک کوره القایی با استفاده از قطعات زیر ساختم:
    1-دو عدد ماسفت IRFZ44N که قیمت هر کدوم 12 تومن بود
    2-دو عدد دیود 1N4007
    3-دو عدد مقاوت 10 کیلو اهم
    4-دو عدد مقاومت 270 اهم
    5-یک خازن سرامیکی 2 کیلو ولت 22 نانوفاراد
    6-سلف با هسته فریت
    7-یک متر سیم لاکی به قطر 2mm برای کویل
    زمانیکه کوره القایی که ساختم رو به آداپتور 12 ولت یک آمپر وصل کردم متوجه شدم که فلزات آهنی رو تا حدود کمی داغ میکنه و به اون درجه از حرارت نمیرسونه که کاملا سرخ بشه…
    سوالم از شما اینه که حداقل ولتاژ و آمپر مورد نیاز برای کارکرد کوره القایی در دمایی که مد نظر دارم چه مقدار هست؟
    باتشکر

    1. سلام دوست عزیز
      برای ساخت کوره القایی باید پارامترهای زیادی مثل مقدار فرکانس، شکل کویل، جریان و … رو مد نظر بگیرید.
      شما محدوده دمایی و ابعاد فلزی که قراره گرم کنید رو نگفتین ولی اگر فیلمی که توسط تیم ما تهیه شده را تماشا کنید، میبینید که از یک منبع 24 ولت 10 آمپر استفاده شده است که فکر کنم برای کار شما مناسب باشه.

  13. سلام و ادب
    در مورد چگونه خم کردن لوله مسی و ساخت کویل خواستم تجربه خودم رو منتقل کنم.
    برای خم کردن و فورم دادن لوله مسی، فنرهای مخصوصی هست که دور لوله قرار میگیرد و به راحتی میشه لوله مسی رو به هر شکلی که میخواید خم کنید و و در پایان کار فنر رو از لوله خارج کنید، بدون کوچکترین له شدگی و شکستگی لوله.
    ضمنا این فنرها در فروشگاههای لوازم سرمایشی و در سایزهای مختلف موجود هست.
    امیدوارم مفید واقع شده باشه.

  14. با درود فراوان
    میخاستم بدونم آیا طلارو ذوب میکنه اصولا درجه حرارتش تا چقدر بالا میره

    با سپاس فراوان

    1. سلام دوست عزیز
      این کوره ها برای ذوب مناسب نیستند، برای ذوب طلا یا نقره به کوره هایی با توان حدود 1500 وات نیاز هست.
      درجه حرارت ما اندازه گیری نکردیم ولی همانطور که داخل فیلم مشاهده می کنید یک جسم آهنی رو سرخ میکنه.

  15. با سلام برای پیچیدن سیم مسی توخالی را مناسب این است که سرب یا قلع را مذاب کنید و داخل لوله مسی بریزید بعد از آنکه سرد شد لوله مسی را شکل داده و در نهایت با گرم کردن آن سرب را خالی کنید

  16. سلام میخواستم بدونم ماسفت بکار رفته در این ماژول چی هست؟(ماسفت های کوره من با وجود فن سوختن) و آیا با ماسفت (irfp460)کار میکنه؟

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن