Forum: HF, Funk und Felder Frequenzwahl beim Induktionsofen


von Robert G. (robmann)


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Hallo werte Forengemeinde,

da dies mein erster Beitrag ist möchte ich mich kurz vorstellen. Mein 
bürgerlicher Vorname ist Robert und bin um die 30 Jahre alt. Neben einer 
Lehre als Energieelektroniker habe ich vor ungefähr 4 1/2 Jahren den 
Titel eines staatlich geprüften Technikers für Elektrotechnik erworben, 
bin jedoch dank meiner beruflich eingeschlagenenen Laufbahn dannach zu 
einem Fachidioten mutiert, der mit der Elektrotechnik nur rudimenär was 
zu tun hat.

Bereits seit einigen Jahren hat sich dieses Forum (und der 
Nicht-Forenteil) als gute Quelle zur Beantwortung meiner Fragen (oder 
als Anregungung zum beantworten dieser) erwiesen, so dass ich nun meine 
erste Frage, die hier bereits nicht vorher gelößt wurde (ich hoffe ich 
habe die Google- sowie Forensuche ausreichend benutzt), stellen möchte.

Häufig besprochenes Thema: Der Induktionsofen. Meine Frage bezieht sich 
auf die zu wählende Frequenz des Oszilattors.

In vielen Beiträgen hier finde ich eine Menge Anregungen zu 
Oszillatorschaltungen für einen Induktionsofen. Sehr viele Benutzer, die 
sich mit diesem Thema befasst haben und auch bereits eigene Projekte 
erfolgreich auf die Beine gestellt haben, haben im Vergleich zur 
Netzfrequenz relativ hohe Arbeitsfrequenzen gewählt. Ich glaube das 
resultiert einfach daraus, dass diese Öfen keine konkrete Anwendung 
haben und einfach nur Dinge zum glühen gebracht werden sollen, bin mir 
hier jedoch nicht sicher.

Zu meinem Fall:

Hin und wieder gieße ich privat Blei mit einem "normalen" kleinen Ofen 
für diesen Zweck konstruiert. Dieser hat ein Fassungsvermögen von 8kg 
Blei sowie 700 Watt und arbeitet mit einer normalen Heizspule. Das Blei 
wird mit einem kleinen Auslass per Hand in Kokillen gefüllt. Leider ist 
die Verlustleistung relativ hoch, ohne hinzusehen kann man, wenn man 
einen halben Meter daneben steht, sagen, ob dieser Ofen an ist oder 
nicht, alleine durch die Abwärme. Da es sich um legiertes Blei handelt 
(Zinn und Antimon) ist man zudem immer wieder gewzungen gelegentlich die 
Schmelze umzurühren, da sich die zugegebenen Metalle gerne auf der 
Oberfläche absetzen. Weitere Nachteile gibt es auch noch, aber das würde 
den Umfang dieses Beitrags sprengen und hilft nicht in der eigentlichen 
Fragestellung.

Es gibt höherwertige Modelle auf dem Markt, jedoch sind die nur 
unwesentlich besser. Insbesondere das Umrühren macht kein Ofen.

Daher war meine Idee mir einfach selber einen kleinen Induktionsofen zu 
bauen für diesen Zweck. Höhere Isolierung bzw. Wirkungsgrad 
realisierbar, Badbewegung in der Schmelze, je nachdem sogar mit 
automatisiertem Abfluss und Kokillensteuerung, idealerweise das Ganze 
mit einem Microcontroller (Temperatureinstellung, Gießzeiten etc.) 
gesteuert.  So zumindestens meine Vorstellung. Dies noch in dem Falle 
gekoppelt mit einem höheren Fassungsvermögen des Tiegels (1 Liter Blei = 
11,3 kg).

Mein großes Problem: Die Wahl der Arbeitsfrequenz. Fogelndes ist mir 
bekannt:

Die Frequenz hat unmittelbaren Einfluss auf die Eindringtiefe in das zu 
erwärmende Material. Die Eindringtiefe bassiert auf dem Skineffekt bzw. 
der Skintiefe. Nach einer ersten Rechnung sollte diese im Falle von 
Reinblei bei ungefähr 32mm bei 50 Hz liegen. Schaue ich mir die 
Homepages kommerzieler Anbieter von Induktionsöfen an, so sind selbst 
bei riesigen Hochöfen Frequenzen über der Netzfrequenz gewählt. Auch 
werben einige damit, bestehende Netzfrequenzöfen auf "Mittelfrequenz" 
umzurüsten um diese Effektiver zu machen. Dies verstehe ich nicht ganz. 
Wäre bei solch großen Volumen nicht eine möglichst niedrige Frequenz 
ideal, damit die Wärme sich gleichmäßig "verteilt"?

Ich persönlich hätte den Tiegel des Schmezofens so dimensioniert, dass 
der Durchmesser in Abhängigkeit zu der Skintiefe + X gewählt wird, so 
dass sichergestellt ist, dass die Wärme möglichst gleichmäßig auf die 
Schmelze wirkt und die Felder die Schmelze nicht vollständig 
durchdringen können.

Auch wäre es natürlich bedeutend einfacher mit Netzfrequenz zu arbeiten. 
Einen dicken Tyristor mit einer Pulsweitenmodulation ansteuern sollte 
auch ich noch irgendwie hinbekommen.

Eine weitere, jedoch eher sekundäre offene Frage wäre, wie ich die 
Induktivität an das zu erwärmende Material anpasse. Auch dies wird von 
Fachfirmen immer wieder beworben. Mir fehlen hier konkrete 
Anhaltspunkte, jedoch habe ich mich hiermit bisher nur wenig befasst.

Gibt es hier jemanden, der meine Fragen beantworten kann oder Hinweise 
geben kann?

In der Hoffnung, sich nicht durch vermeindlich dumme Fragen zu Beginn 
seiner Forenkarriere blamiert zu haben,

Robert

von Hp M. (nachtmix)


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Robert G. schrieb:
> Dieser hat ein Fassungsvermögen von 8kg
> Blei sowie 700 Watt und arbeitet mit einer normalen Heizspule.

Also etwa 1 Liter.

Robert G. schrieb:
> Leider ist
> die Verlustleistung relativ hoch, ohne hinzusehen kann man, wenn man
> einen halben Meter daneben steht, sagen, ob dieser Ofen an ist oder
> nicht, alleine durch die Abwärme.

Dann lohnt es sich evtl. die Wärmeisolierung zu verbessern, aber bei dem 
relativ niedrigen Schmelpunkt werden die Verluste so sehr hoch nicht 
sein.
Du kannst das ja mal bei konstanter Temperatur anhand der Ein/Aus Zeiten 
der Heizung abschätzen.
Die Wärmeverluste werden nicht weniger, wenn du den Tiegel mit 
Hochfrequenz heizt, aber du bekommst noch zusätzliche Verluste bei der 
Herstellung und Applikation der Hochfrequenz.

Robert G. schrieb:
> Schaue ich mir die
> Homepages kommerzieler Anbieter von Induktionsöfen an, so sind selbst
> bei riesigen Hochöfen Frequenzen über der Netzfrequenz gewählt.

Weil die einzuschmelzende Teile klein sind.
Die riesige Kurzschlußwindung einer vorhandenen Schmelze könnte man 
leicht mit niedriger Frequenz warm halten, aber zu dieser Temperatur 
muss man man erstmal hin kommen.

Ich würde den Ofen lassen, wie er ist, evtl. aber die Wärmedämmung 
verbessern.

Hoffentlich hast du eine Absaugung des giftigen Bleidampfes installiert.
Das wäre viel wichtiger als kosmetische Änderungen am Ofen.

von Falk B. (falk)


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@Robert G. (robmann)

>erfolgreich auf die Beine gestellt haben, haben im Vergleich zur
>Netzfrequenz relativ hohe Arbeitsfrequenzen gewählt.

Das ist normal. Dadurch werden die Induktivitäten und Kapazität deutlich 
kleiner. Außerdem die Wirbelströme größer.

> Ich glaube das
>resultiert einfach daraus, dass diese Öfen keine konkrete Anwendung
>haben und einfach nur Dinge zum glühen gebracht werden sollen,

Nein, nicht nur.

>Hin und wieder gieße ich privat Blei mit einem "normalen" kleinen Ofen
>für diesen Zweck konstruiert. Dieser hat ein Fassungsvermögen von 8kg
>Blei sowie 700 Watt und arbeitet mit einer normalen Heizspule.

Was für diese Anwendung vollkommen ausreichend ist.

> Das Blei
>wird mit einem kleinen Auslass per Hand in Kokillen gefüllt. Leider ist
>die Verlustleistung relativ hoch, ohne hinzusehen kann man, wenn man
>einen halben Meter daneben steht, sagen, ob dieser Ofen an ist oder
>nicht, alleine durch die Abwärme.

Daran änder auch eine Induktionsheizung wenig. OK, man könne eine bauen 
die mehrere kW dort reinumpt und dadurch den Schmelzprozess 
beschleunigen und somit auch das Aufheizen der Isolation vermindern, 
wirklich sinnvoll ist das aber nicht.

>Daher war meine Idee mir einfach selber einen kleinen Induktionsofen zu
>bauen für diesen Zweck. Höhere Isolierung bzw. Wirkungsgrad
>realisierbar,

Naja, Vorsicht. Du kannst auch deinen jetztigen Ofen besser isolieren. 
Und für einen guten Wirkungsgrad braucht es beim Induktionsheizer auch 
viel Erfahrung ;-)

>Badbewegung in der Schmelze, je nachdem sogar mit
>automatisiertem Abfluss und Kokillensteuerung, idealerweise das Ganze
>mit einem Microcontroller (Temperatureinstellung, Gießzeiten etc.)
>gesteuert.  So zumindestens meine Vorstellung.

Spielerei. Viel Aufwand für wenig Verbesserung. Wenn es nur ums Basteln 
geht, nur zu. Wenn aber eine gewisse Effizienz und Sinnhaftigkeit 
dahinter stehen soll, vergiss es.

>Die Frequenz hat unmittelbaren Einfluss auf die Eindringtiefe in das zu
>erwärmende Material. Die Eindringtiefe bassiert auf dem Skineffekt bzw.
>der Skintiefe. Nach einer ersten Rechnung sollte diese im Falle von
>Reinblei bei ungefähr 32mm bei 50 Hz liegen.

Kann sein, klingt aber recht wenig. Blei hat eine deutlich schlechtere 
Leitfähigkeit als Kupfer, und das hat ca. 10mm bei 50 Hz.

https://de.wikipedia.org/wiki/Skin-Effekt#Berechnung

>Homepages kommerzieler Anbieter von Induktionsöfen an, so sind selbst
>bei riesigen Hochöfen Frequenzen über der Netzfrequenz gewählt.

Siehe ganz oben!

>Wäre bei solch großen Volumen nicht eine möglichst niedrige Frequenz
>ideal, damit die Wärme sich gleichmäßig "verteilt"?

Anscheinend nicht.

>Ich persönlich hätte den Tiegel des Schmezofens so dimensioniert, dass
>der Durchmesser in Abhängigkeit zu der Skintiefe + X gewählt wird, so
>dass sichergestellt ist, dass die Wärme möglichst gleichmäßig auf die
>Schmelze wirkt und die Felder die Schmelze nicht vollständig
>durchdringen können.

??? Ist da ein "nicht" reingerutscht?

>Auch wäre es natürlich bedeutend einfacher mit Netzfrequenz zu arbeiten.
>Einen dicken Tyristor mit einer Pulsweitenmodulation ansteuern sollte
>auch ich noch irgendwie hinbekommen.

Wenn ein Induktionsofen bei 50 Hz einen guten Wirkungsgrad haben soll, 
müssen die Spulen riesig sein! So 1m++ würde ich schätzen. Denn sonst 
werden die Blindströme und damit die Verluste in der Spule riesig.

>Eine weitere, jedoch eher sekundäre offene Frage wäre, wie ich die
>Induktivität an das zu erwärmende Material anpasse.

Gar nicht, u.a. weil du davon keiner Ahnung und Erfahung hast.
Das ist für dein Bastelprojekt auch vollkommen nebensächlich.

Für einen Volumen von ca. 1l und Blei würde ich mal von 20-100kHz 
ausgehen, tendetiell eher 20kHz.

Blei hat ca. 208 mOhm mm^2/m, Kupfer 17,5, macht ~ Faktor 12. Die 
Skintiefe steigt aber mit Wurzel(rho), also nur Faktor 3,4.

von Falk B. (falk)


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@ Hp M. (nachtmix)

>Hoffentlich hast du eine Absaugung des giftigen Bleidampfes installiert.
>Das wäre viel wichtiger als kosmetische Änderungen am Ofen.

Welcher Bleidampf? Blei verdampft erst bei 1744°C, davon ist die 
Schmelze bei ~350°C meilenweit weg.

https://de.wikipedia.org/wiki/Blei

Auch beim Löten gibt es keinen Bleidampf, da einzige was raucht ist das 
langsam verbrennende Flußmittel. Das macht auch eher die Atemprobleme!

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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bzgl. der Frequenzwahl empfehle ich
http://www.hcrs.at/MININD.HTM

Ich glaube auf diesen Seiten wurde die Frequenz des verwendeten 
40W-MW-Senders zwischen 990 und 1.100kHz variiert, um verschiedene 
Wirktiefen zu erzielen. Also um z.B. nur eine Oberflächenhärtung zu 
ermöglichen.

von Robert G. (robmann)


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Vielen Dank für die Antworten.

Ich weiss, dass mein Projekt finanziell und vom Zeitaufwand nicht 
sinnvoll ist, eine bessere Isolation des alten Ofens deutlich einfacher. 
Aber darum ging es mir nie. Ich würde einfach nur gerne einen wieder 
aufgeflammten Basteltrieb befriedigen.

Hp M. schrieb:
> Hoffentlich hast du eine Absaugung des giftigen Bleidampfes installiert.
> Das wäre viel wichtiger als kosmetische Änderungen am Ofen.

Ich nutze beim Gießen immer eine persönliche Schutzausrüstung. 
Schutzbrille, Atemschutzmaske, dicke Schweißerhandschuhe und eine 
Schürze. Niemand mag heißes Blei irgendwo im Gesicht oder sonstwo auf 
dem Körper haben. Das kennt jeder in kleinerem Maßstab in Kombination 
mit einem Lötkolben.

Grundsätzlich denke ich nach den Antworten, auch wenn ich die Frequenz 
jetzt nachvollziehbar eingrenzen kann, dass ein Versuch im gewünschtem 
Setup das beste wäre um die ideale Frequenz sinnvoll zu bestimmen. Auch 
sollte ich die Skintiefe nochmal neu berechnen.

Deshalb bin ich erst einmal von den bekannten, im Internet publizierten 
Oszillatorenschaltungen (Royer etc.) abgerückt, da hier die Frequenz 
nicht variabel beliebig verstellbar ist oder nur durch erhöhten Aufwand.

Ganz ganz simpel ausgedrückt versuche ich mich mal an einer Lösung mit 
einem Funktionsgenerator IC (AD 9832 oder ähnlich) sowie einer dicken 
Verstärkerschaltung dahinter. Zuerst über den PC gesteuert, später 
möglicherweise mit einem Mikrocontroller. Am Sinnvollsten erscheint es 
mir sich hier zunächst fertigen Entwicklungsboards zu bedienen, die von 
vielen IC Herstellern angeboten werden.

Also ab an Zeichenbrett!

von Interessant (Gast)


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Hi,
vielleicht tut es ja auch ein dicker Frequenzumrichter als 
Energiequelle.
Mir spukt sowas auch ab und an für Aluminium im Kopf herum.

Ein 30kW Solarwechselrichter, den ich hier noch habe, beinhaltet einen 
Drei-Schenkel Drehstromtrafo und einen modifizierten Frequenzumrichter 
und ist für zukünftige Anfälle von Größenwahn reserviert...


Darf ich fragen was Du mit der Zinnlegierung machst?
Ich suche noch jemanden, wo ich Weißmetallager im Bedarfsfall neu gießen 
und ausspindeln lassen kann. (Vorkriegsoldtimer)

vg

von Robert G. (robmann)


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Bei 30kW hat man natürlich ordentlich Leistungsreserven. Um die voll 
nutzen zu können wird man nur leider mit der hausüblichen 
Elektroinstallation nicht weit kommen. Auch wenn ich ebenfalls 
größenwahnsinnig veranlagt bin habe ich mich daher für mein Projekt auf 
einen Ofen mit maximal 2kW begrenzen müssen, tendenziell eher weniger.

Interessant schrieb:
> Darf ich fragen was Du mit der Zinnlegierung machst?

Der Hauptbestandteil meiner Legierung ist primär Blei mit einem 
Zinnanteil von ca. 5-10% sowie meißt über 10% Antimon (aufgrund seiner 
Wasseranomalie, daher schrumpft der Guss nicht zu sehr beim abkühlen).

Ich gieße mir daraus Flintenlaufgeschosse. Die sind grundsätzlich nicht 
alzu anspruchsvoll was die Legierung betrifft, daher nutze ich gerne 
alles mögliche an Bleischrott. Alte Auswuchtgewichte aus dem KFZ Bereich 
(leider selten geworden, die dürfen nicht mehr aus Blei sein), 
Dachdeckerbleischrott, alte Drucklettern, Kugelfangmix. Das gießen lohnt 
sich hier sehr, man spart ca. 50% im Vergleich zu fertig gekauften wenn 
man alles selber macht (inkl. Energie- und Materialkosten, jedoch 
Invenstitionskosten für die Erstausrüstung ignoriert).

Interessant schrieb:
> Ich suche noch jemanden, wo ich Weißmetallager im Bedarfsfall neu gießen
> und ausspindeln lassen kann. (Vorkriegsoldtimer)

Musste gerade Wikipedia bemühen um in Erfahrung zu bringen, was 
Weißmetall überhaupt ist. Scheint grundsätzlich mit meiner Legierung(en) 
sehr ähnlich zu sein.

Mit kleinen Kokillen (je nach Typ ca. 8-34 Gramm) wie ich sie verwende 
ist das gießen mit Bleilegierungen problemlos auch als Laie möglich, man 
muss nur Temperaturen beachten und Lufteinschlüße vermeiden. Hier gibt 
es eine Menge Tipps im Internet.

Wenn du ausschließlich ein einziges Lager gießen möchtest und zufällig 
noch ein intaktes hast könntest du eine Gießform damit bauen, bin aber 
überfragt welches Material du für diese Form verwenden kannst. 
Möglicherweise was recht einfach zu verarbeitenes wie einen speziellen 
Gips oder ähnlich. Auch ist die Frage berechtigt, wie die 
Kontur/Oberfächenqualität mit einem Formeigenbau aussieht. Den Guss 
irgendwo in Auftrag geben wird vermutlich uninteressant, der Formenbau 
ist sehr teuer. Man möge mich korrigieren wenn dem nicht so ist.

Für das auspindeln würde ich bei einem kleinen Schlosser-, besser bei 
einem Werkzeugmacherbetrieb anfragen. Kostenpunkt für eine 
Maschinenstunde: ca. 60€. Die können vielleicht auch relativ 
kostengünstig helfen, wenn du mehr als ein Lager herstellen möchtest und 
eine Kokille dafür anfertigen lassen willst.

Ich betone ausrücklich, dass ich eigentlich mit Gießereitechnik nichts 
am Hut habe und meine Ideen/Vorschläge absolut praxisfern sein können.

von Henrik V. (henrik_v)


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Statt mit Wirbelstrom zu heizen , warum nicht einen 'Ringtigel' als 
Kurzschlusswicklung eines Trafos benutzen?
Leistungsregelung über 1-2kW Stelltrafo....

Kugellager werden/wurden so auch gerne erwärmt.

Statt Rühren die Schmelze im Tiegel rotieren lassen?
Wenn der Tiegel kleine Wellen hat könnte es zur gewünschten 
Durchmischung beitragen.....

Nur so als Idee ;)

Nix Leistungshalbleiter, eher Elektromechanik :)
Wenn ein µController eingesetzt werden muss, dann kann er ja die 
Temperatur messen und mit einem Servo den Stelltrafo regeln.

Als böse Bastlei einfach mal einem alten Trafo mit Lötzinn eine 
Kurzschlusswindung verpassen ...  aber vorher Überlegen wohin die Reste 
spritzen!

: Bearbeitet durch User
von Robert G. (robmann)


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Henrik V. schrieb:
> Statt mit Wirbelstrom zu heizen , warum nicht einen 'Ringtigel' als
> Kurzschlusswicklung eines Trafos benutzen?
> Leistungsregelung über 1-2kW Stelltrafo....

Ich, der sich mit Tiegeln nicht auskennt, habe gerade nach Ringtiegel 
gesucht und leider nichts brauchbares an Informationen finden können. 
Was meinst du damit genau?

Trafos in dem Leistungsbereich kosten ordentlich Geld. Den günstigen 
Chinatrafos für unter 100€, die zur Zeit auf einer bekannten 
Internetauktionsplattform angeboten werden, traue ich nicht. Bendekt man 
noch den kleinen Servomotor + das ganze drumherum wird das preislich 
vermutlich ähnlich oder teurer werden im Vergleich zu der 
Induktionsgeschichte.

Henrik V. schrieb:
> Nur so als Idee ;)
>
> Nix Leistungshalbleiter, eher Elektromechanik :)
> Wenn ein µController eingesetzt werden muss, dann kann er ja die
> Temperatur messen und mit einem Servo den Stelltrafo regeln.

Grundsätzlich bin ich für jeden Tipp zur Vereinfachung dankbar.

Der Microcontroller wäre der letzte Schritt. Besagtes AD9832 
Entwicklerboard kann man erstmal mit dem PC steuern, wäre auf Dauer nur 
sehr unpraktisch ständig den Ofen an einen PC anflanschen zu müssen. 
Möglicherweise kann man auch ein Poti irgendwo anschließen, aber das 
wird dann eher ne Schätzung mit den eingestellten Parametern.


Abseits hiervon habe ich mir das Datenblatt des AD9832 mal angesehen. 5V 
Ausgang, 10 Bit Auflösung (1024 Stufen). Damit sollte man was anstellen 
können. Keine großen negativen Anteile vom IC selber möglich (-0,3V 
Reserve ignoriert), aber es sollte das kleinste Problem sein den 
Nullpunkt von 2,5V auf 0V zu ändern. Das sollte man mit diversen 
Verstärkerstufen ausreichend für die Anwendung Induktionsofen 
hochzüchten können.

Eigentlich sollte ich daher mit dem AD9832 Board (+fertiger Software vom 
Hersteller), diversen Verstärkerstufen, einem Kondensatorgrab, einem 
dicken Netzteil, einem Induktor sowie diversem "Kleinkram" erst einmal 
auskommen ohne auch nur eine Zeile Code geschrieben zu haben.

von Hp M. (nachtmix)


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Robert G. schrieb:
> Das sollte man mit diversen
> Verstärkerstufen ausreichend für die Anwendung Induktionsofen
> hochzüchten können.

Eben.
Ich denke, dass du die Probleme beim Bau eines breitbandigenn 
Leistungsverstärkers und des Anpassungsnetzwerkes gewaltig unterschätzt.
Kurz darauf kommt dann der Ärger mit der Störstrahlung.

Vielleicht könnte man als Basis die Elektronik einer 
Induktionskochplatte verwenden, aber auch da lauern noch genug 
Schwierigkeiten.
Wenn es nicht unbedingt sein muss, würde ich so ein Projekt nicht 
ernsthaft anfassen.

von Robert G. (robmann)


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Robert G. schrieb:
> Eine weitere, jedoch eher sekundäre offene Frage wäre, wie ich die
> Induktivität an das zu erwärmende Material anpasse. Auch dies wird von
> Fachfirmen immer wieder beworben. Mir fehlen hier konkrete
> Anhaltspunkte, jedoch habe ich mich hiermit bisher nur wenig befasst.

Merke gerade das man meine Eingangsfrage durchaus missinterpretieren 
kann.

Die ideale Frequenz für die Ansteuerung ergibt sich natürlich aus der 
Resonanzfrequenz des Induktor-Schwingkreises, daher vereinfacht 1/ 2Pi 
Wurzel(LC). Jedoch sollte sich, gemäß meines Verständnisses, die 
Resonanzfrequenz ändern sobald etwas in den Induktor eingeführt wird. 
Diese Änderung wollte ich kompensieren, daher die "Induktivität 
anpassen".

Ziemlicher Ratenschwanz. Ideale Arbeitsfrequenz in Abhängigkeit der 
Skintiefe des zu erwärmeden Materials --> Frequenz des Oszillators --> 
Anpassung des Induktors. Ideal wäre natürlich an der Stelle, wenn man 
irgendwie ein Feedback am Induktor abgreifen könnte und eher die 
Oszillatorfrequenz ändert bei Änderung der Resonanfrequenz des Induktors 
(bedingt durch den Füllstand des Tiegels in diesem Fall). Das schreit 
alles nach Mikrocontroller.

Ich habe noch eine sehr Interessante Seite gefunden, die gemäß 
Suchfunktion bisher nicht in den Induktionsofenbeiträgen aufgetaucht 
ist:

http://danyk.cz/induk3_en.html

Dort wurde mit einfachsten Mitteln und sehr wenig Bauteilen einen 1,6kW 
Ofen gebaut. Insbesondere der "high frequency isolation transformer", 
gebaut aus einem einfachen Kabel bestehend aus 2 Litzen, hat mich 
zutiefst beeindruckt. ^^ Nur die in Wasser versenkte Platine irritiert 
mich ein wenig. Destiliertes Wasser?

Die Oszillitaorfrequenz wird durch ein Poti reguliert. Wenn die 
Oszillatorfrequenz ideal zu der Resonanzfrequenz ist, wird dies durch 
den hellsten Zustand einer verbauten LED angezeigt. Dieses Feedback 
sollte man irgendwie nutzen können.

Ich merke, dass ich dass für ein hobbymäßiges Bastelprojekt 
möglicherweise alles etwas übertreibe. Ich bitte dies zu ignorieren.

Hp M. schrieb:
> Vielleicht könnte man als Basis die Elektronik einer
> Induktionskochplatte verwenden, aber auch da lauern noch genug
> Schwierigkeiten.
> Wenn es nicht unbedingt sein muss, würde ich so ein Projekt nicht
> ernsthaft anfassen.

Die Induktionskochplatte wäre für mich erst einmal eine Blackbox. Der 
Aufwand, solch eine Schaltung zu analysieren, empfinde ich persönlich 
als höher als etwas aus bestehenden Schaltplanlösungen anzupassen.

von Werner H. (werner45)


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Zur Info:

HF-Industrie-Induktionsöfen werden mit einem automatisch arbeitenden 
Anpaßgerät für die wassergekühlte Arbeitsspule betrieben. Auf der 
Senderleitung werden Phase und Spannung getrennt gemessen und verstellen 
einen Serien- und einen Paralleldrehko an der Spule. Damit wird eine 
beliebige Last an den Sender angepaßt. Die Frequenz im ISM-Band muß ja 
unverändert bleiben.

Gruß   -   Werner

von Robert G. (robmann)


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Werner H. schrieb:
> Zur Info:
>
> HF-Industrie-Induktionsöfen werden mit einem automatisch arbeitenden
> Anpaßgerät für die wassergekühlte Arbeitsspule betrieben. Auf der
> Senderleitung werden Phase und Spannung getrennt gemessen und verstellen
> einen Serien- und einen Paralleldrehko an der Spule. Damit wird eine
> beliebige Last an den Sender angepaßt. Die Frequenz im ISM-Band muß ja
> unverändert bleiben.
>
> Gruß   -   Werner


Vielen Dank für den Tipp bezüglich dem Anpassen. Aber: Warum muss die 
Frequenz unverändert bleiben? Was spricht dagegen, den Schwingkreis und 
die Oszillatorfrequenz beliebig in Abhängigkeit zueinander zu ändern?

Ich bin, so glaube ich, bezüglich der richtigen Frequenzwahl allgemein 
einen großen Schritt weiter. Siehe dieses Video:

https://youtu.be/uF1CIke0HyQ

Gezeigt wird eine Aluminiumschmelze bei 34Hz, 34Hz mit einer 90° 
Phasenverschiebung und 250Hz.

Die Badbewegung ist wirklich sehr stark bei 34Hz. Selbst bei 250Hz ist 
da noch richtig gut Bewegung drin.

Bei einer manuellen Frequenz-Anpassung könnte man so etwas wie einen 
"Rührmodus" bzw. Die Intensität der Badbewegung regulieren.

von Hp M. (nachtmix)


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Robert G. schrieb:
> Ich bin, so glaube ich, bezüglich der richtigen Frequenzwahl allgemein
> einen großen Schritt weiter. Siehe dieses Video:
>
> Youtube-Video "Multifrequenz, Phasenversatz im Schmelzofen /
> Multifrequency, phase angle shift in a melting furnace"
>
> Gezeigt wird eine Aluminiumschmelze bei 34Hz, 34Hz mit einer 90°
> Phasenverschiebung und 250Hz.

Erstens ist das Aluminium, welches im Gegensatz zu deinen Blei sehr gut 
leitet, zweitens vom Volumen und von der Leistung her etwa 100 Mal mehr, 
und drittens verwenden die keine Luftspulen, sondern haben einen 
magnetischen Rückschluss.
Offenbar verwenden die auch zwei hintereinander angeordnete Spulen, die 
phasenverschoben gespeist werden können.


Das hier http://danyk.cz/induk3_en.html  gezeigte Schaltbild, taugt 
vielleicht als Prinzipskizze, aber unter praktischen und regulatorischen 
Gesichtspunkten ist es völlig unzureichend.
Robert G. schrieb:
> Nur die in Wasser versenkte Platine irritiert
> mich ein wenig. Destiliertes Wasser?

Ja, destilliertes bzw. entionisiertes Wasser isoliert ganz passabel.
CO2 aus der Luft sorgt aber dafür, dass das nicht lange so bleibt.
Dass die überlasteten Bauteile trotz der Wasserkühlung nicht lange leben 
werden, liegt wohl auf der Hand.
Immerhin kann Wasser im Gegensatz zu Isolieröl nicht brennen.

Robert G. schrieb:
> Warum muss die
> Frequenz unverändert bleiben? Was spricht dagegen, den Schwingkreis und
> die Oszillatorfrequenz beliebig in Abhängigkeit zueinander zu ändern?

Der Stand in deinem Geldspeicher z.B.
Wenn die Bundesnetzagentur deinen Störsender orten und ausser Betrieb 
nehmen muss, kommen schnell vierstellige Beträge zustande, die dir 
berechnet werden.
Unabhängig von einem etwaigen Bußgeldbescheid.

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