ZVS Induktionsheizer für das schmelzen von Stahl

Für HV-Trafos, Kaskaden, Coilguns, Induktionsheizer und Ähnliches.

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axonf
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Re: ZVS Induktionsheizer für das schmelzen von Stahl

Beitrag von axonf »

Hallo und einen schönen guten Morgen, bin gerade dabei den Matching Transformer, instand zu setzen. Ich habe die gebrochenen Kerne ausgetauscht, nur brächte ich jetzt dringend Ersatz dafür. Der Bolzen hat 17 mm Durchmesser, U Kern ist 40 mm hoch und 49 mm breit, Wickelfenster 18 mm x 27 mm. Zur Qualität kann ich leider nichts sagen, warscheinlich hoch , N 87, aus Zeilentrafo s . Ein Thermoelement habe ich auch auf den neuen Kern geklebt, warscheinlich ist auch die ganze Konstruktion eher ungünstig, die Primärspule werde ich durch Kupferseil plus Wasserkühlung ersetzen :awesome:. Viele herzliche Grüße von axonf.

Edit, mit dem 💘 lieben gelb - blauen Pfeilchen auf dem rechten Oszi Schirm 🌂 komme ich nicht klar, oft bringe ich dieses gar nicht in die Mitte der Amplitude, da stimmen ja auch die Meßwerte nicht, außer ich zähle eben die Kästchen :)
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axonf
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Re: ZVS Induktionsheizer für das schmelzen von Stahl

Beitrag von axonf »

Hallo und einen schönen Dienstagnachmittag, auch ein schönes Anwendungsfeld wäre das Hartlöten von kleinen Kupfer und Edelstahlrohren- Sachen mit so einem Induktions- Heizerli :hehe: . Im Altbau - Fachwerk haste ja den Vorteil, daß die offene Flamme wegfällt. Der Induktor müsste an den Einsatzfall angepasst werden, nur die hohe Frequenz von einigen hundert Kilohertz bei 1 bis 2 KW ist nicht so ohne :awesome:. Da brauchts schon die Kupferklötze von Celem, und in meinem Fall müsste der Matching Transformer um ein Drittel vom Durchmesser her kleinen werden. Viele herzliche Grüße von axonf.
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Re: ZVS Induktionsheizer für das schmelzen von Stahl

Beitrag von axonf »

Hallo und einen schönen Sonntagnachmittag, bin gerade dabei die Celem Kupferklötzchen zu montieren, zwei 22 nf kommen noch dazu :awesome: . Mit meinem Gameboy Gerätchen komme ich so auf ca 90 nf bei einem ESR von fast Null, sieht doch erstmal gut 👍 aus. Als Mosfets würde ich die IRFP 460 nehmen, ich denke 200- 400 KHz sind da machbar. Ich würde da erstmal mit ner Spannung von 😁 30 Volt beginnen, um mich anschließend noch etwas hochzuarbeiten. Alternativ kann ich ja noch etwas mehr an Induktivität durch ne größere Spule erreichen. Falls das alles so funktioniert, würde ich den Kondensatoren noch ne Wasserkühlung verpassen, Kupferrohr aufgelötet oder ne Alu- Platte mit Kühl - Kanälen aufgeklebt. Viele herzliche Grüße von axonf.
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Re: ZVS Induktionsheizer für das schmelzen von Stahl

Beitrag von axonf »

Hallo und einen schönen guten Morgen, war wohl nix mit HF Induction Heating, bei 100 Volt und 77 KHz 😴 schlappe 1,5 Ampere. Da werde ich doch mal den den Matching Transformer auf Kupferseil umbauen müssen :awesome:. Ich hätte nicht gedacht, daß sich der Skin - Effekt so 💪 stark bemerkbar macht. Viele herzliche Grüße von axonf.
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Bastl_r
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Re: ZVS Induktionsheizer für das schmelzen von Stahl

Beitrag von Bastl_r »

axonf hat geschrieben: Mo 5. Feb 2024, 10:20 Da werde ich doch mal den den Matching Transformer auf Kupferseil umbauen müssen
Seil alleine wird da nicht reichen! Du wirst HF-Litze brauchen. Das sind viele einzelne Kupferlackdrähtchen welche jedes dem Strom seine Oberfläche zur Verfügung stellt.
In Induktionskochplatten sind regelmäßig etliche Meter davon untergebracht.

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Re: ZVS Induktionsheizer für das schmelzen von Stahl

Beitrag von axonf »

Hallo und einen schönen guten Abend, hallo grüß dich Bastl, das Kupferseil besteht schon aus einzelnen Kupferlackdrähten und ist an den Enden auch lötbar :oops: . Ich habe da schon einige Meter davon, für die Primärspule 2 x 4 Windungen und für die Sekundärseite eine Windung, aber aus 4 parallelen Strängen :awesome: , da dürfte aber nichts mehr anbrennen :hehe: . Eine gute Nacht 🌃 wünscht der axonf.

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Re: ZVS Induktionsheizer für das schmelzen von Stahl

Beitrag von axonf »

Hallo und einen schönen Sonntagabend, ich habe mir jetzt nen Spulenkörper aus PE gemacht, war nicht so optimal, da man PE nicht so schön :) bearbeiten kann. Wäre eigentlich mal der richtige Job für den 😁 3 D Drucker. Das dicke Kupferseil muß man schon etwas im Wickelkörper fixieren, so schön wie beim HV Trafo von Norbi sieht das natürlich nicht aus. Mal sehen, welche Unterschiede sich zum bisherigen Trafoaufbau aus Voll - Kupfer, Kupferrohr und Kupferblech ergeben :trollface:. Am folgenden Bildchen kann man schön die beiden Primärspulen erkennen, eine für die obere und eine für die untere Halbwelle, oben drauf kommt noch die Sekundärseite mit einer Windung. Der Skin Effekt fällt wohl nicht mehr so ins Gewicht, und die Kopplung wird auch besser sein, nur etwas Kühlung braucht das Ganze noch :oops:. Viele herzliche Grüße von axonf und ne gute 🌃 Nacht.
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Re: ZVS Induktionsheizer für das schmelzen von Stahl

Beitrag von axonf »

Hallo und einen schönen guten Morgen, ich habe jetzt die neue Primärseite in den HF Trafo- Ausgangstrafo eingebaut. Obwohl die Primärspule etwas kleiner im Durchmesser ist, schwingt diese auf ner viel niederen Frequenz. Bei 70 Volt komme ich schon auf ein Schwingkreis - Strom von 100 A. Die Hysterese - Verluste sind wohl nicht mehr so hoch, Der Ferritkern ist nach 10 Minuten auf 😁 30 Grad Celsius, die Kupferlitze - Kupferseil ist aber auf über 45 Grad Celsius heiß 🔥 geworden. Viele herzliche Grüße von axonf.

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Re: ZVS Induktionsheizer für das schmelzen von Stahl

Beitrag von axonf »

Hallo und einen schönen Sonntagnachmittag, habe mal alles wieder zusammengebaut, den neuen Ausgangstransformator plus Schwingkreis Kondensatoren von Celem mit 133 nf :awesome: . Leider ist es immer noch sehr schwierig da ordentlich Strom drauf zu prügeln :hammer: , an den Kondensatoren kann es wohl nicht liegen , weniger ESR ist nicht möglich :trollface:. Bei 175 V Eingangsspannung habe ich zumindest einen Schwingkreis- Strom von 50 A und der Ferritkern bleibt schön kühl ☃️, 50 KHz und 700 Watt Leistung sind ja auch nicht die Welt 🌍. Müssen eigentlich die Schwingkreis- Kondensatoren bei ner Royer ZVS auch ne Spannungsfestigkeit von VS mal PI haben, die sehen ja auch nur den doppelten Spannugshub von 175 V. Da bin ich bei den flachen Celem Kondensatoren mit 500 Volt schon über der Grenze. Als nächstes werde ich mal den ganzen Ausgangstrafo Bim Bam weglassen , und mal sehen ob ich da in den oberen Kilohertz- Bereich komme, wäre ja auch ne schöne Übung für ne Royer - TC und mehr 8) .Viele herzliche Grüße von axonf .
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Bastl_r
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Re: ZVS Induktionsheizer für das schmelzen von Stahl

Beitrag von Bastl_r »

Klasse Aufbau! Bei mir könnte man in einem provisorichen Aufbau nichts mehr erkennen. :(
axonf hat geschrieben: So 10. Mär 2024, 13:08 Bei 175 V Eingangsspannung habe ich zumindest einen Schwingkreis- Strom von 50 A und der Ferritkern bleibt schön kühl
Ist das der gemessene Primärstrom(netzseitig) oder ist das der Strom im Schwingkreis? Wenn ja würde ich den deutlich höher einordnen da das, wenn ich das richtig erkenne, Dreheisenmessgerät wie auch eer vorgeschaltete Stromwandler nur auf 50Hz ausgelegt sind. Außerdem würde so ein Stromwandler im HF-Kreis eine ziemliche zusätzliche Induktivität einbauen.
Um den dortigen Strom halbweg erfassen zu können braucht es entweder eine halbwegs abgeglichene Rogowskispule oder einen Pearson Stromwandler. Letztere sind aber unvernünftig teuer.

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Re: ZVS Induktionsheizer für das schmelzen von Stahl

Beitrag von axonf »

Hallo und einen schönen Sonntagabend, hallo grüß dich Bastl, herzlichen Dank noch für deine Einschätzung :awesome:. Die gemessenen 50 A ist der Blindstrom im Schwingkreis Sekundärseite Ausgangstrafo, mir geht es vordergründig erst mal um ne Qualitative Bewertung des Aufbau s. Mit den beiden Artronics mit 2,5 uf komme ich beim selben Aufbau bei 70 V - 33 KHz schon auf 100 A. Die Stromaufnahme ist ja auch sehr von der Last - Induktor und vom Werkstück - Schmelzgut abhängig und selbstverständlich von der Frequenz. Deshalb beginnt man beim Softstart immer mit ner hohen Frequenz, um die 💘 lieben Mosfets erst mal zu schonen. Zum Hartlöten von kleinen Edelstahl- Rohren könnte ich diesen Aufbau schon gut 👍 verwenden. Die neuen Teile vom Pulsröhrenkühler warten schon lange darauf, der damalige Aufbau war sehr ungünstig gewählt, viel zu niedrige Frequenz und Druck und die Wandstärke vom Regenerator und Pulsrohr war zu dick :trollface: Der Ausgangstrafo hat ja auch ne Induktivität von mindestens 76 uH gegenüber der Primärseite als Luftspule mit 1,3 uH, das macht ja auch schon ein großen Unterschied. Eine weitere Idee 💡 wäre die Verwendung meiner Primärspule der Royer ZVS Resonant HF TC mit .... uH. Viele herzliche Grüße von axonf.
Zuletzt geändert von axonf am Mo 11. Mär 2024, 21:53, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: ZVS Induktionsheizer für das schmelzen von Stahl

Beitrag von Bastl_r »

Ich könnte dir ja mal leihweise meinen Pearson Konverter zukommen lassen. Dann lässt sich verifizieren ob dein Amperemeter Hausnummern anzeigt.
Ich meine es ist dieser hier.

bastl_r

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Re: ZVS Induktionsheizer für das schmelzen von Stahl

Beitrag von axonf »

Hallo und einem schönen Abend, hallo grüß dich Bastl herzlichen Dank noch für das Angebot, das nehme ich gerne in Anspruch :awesome: . Bei so ner Gelegenheit macht s doch auch Sinn, die maximale Leistung aus dem Induktions - Heizerli zu holen. Mit zwei IGBT Modulen und ner Induktionsspule aus Niob oder Molybdän wären da auch über 2000 ♨️ Grad Celsius bei 5 KW möglich :trollface:. Ne Frage noch, wie bekomme ich denn bei meinem Spiel 🎮 Zeug Oszi die Null - Linie hin, da ich immer mit dem linken Pfeil die Amplitude aus dem Bildschirm schiebe. Viele herzliche Grüße von axonf.
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Re: ZVS Induktionsheizer für das schmelzen von Stahl

Beitrag von Bastl_r »

Moin axonf

Wie weit der Pearson überlastbar ist, bis die Genauigkeit flöten geht kann ich nicht sagen. Aber dem Vernehmen nach sollen die sehr robust sein.

Wegen dem Oszi müsste ich selber erst mal wieder experimentieren. Bin aber leider aber derzeit mit anderen Basteleien und familiären Verpflichtungen ausgelastet. Am Wochenende evtl...

Gruß bastl_r

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Re: ZVS Induktionsheizer für das schmelzen von Stahl

Beitrag von axonf »

Hallo und ne schöne gute Nacht 🌃, so ne Royer ZVS tut sich schon schwer bei Frequenzen über 100 KHz. Mit einem fliegenden Aufbau ohne Wasserkühlung konnte ich ein dickwandiges MS Rohr auf über 200 Grad Celsius erwärmen :awesome: . Bei 25 V - 80 KHz hatte ich schon einen Strom von 8 A auf der Eingangsseite, ist doch fürs erste nicht schlecht. Bei Frequenzen jenseits der 100 KHz müssen die Gatewiderstände fürs schnelle Schalten entsprechend angepaßt werden. Auch verwende ich hier zwei Drosseln mit nur 90 uH , bei ner höheren Leistung- Spannung wären dies 235 uH bei 1,8 mm Draht, in einem Frequenzbereich von 15 bis 60 KHz. Viele herzliche Grüße von axonf aus dem schönen Baselland.
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