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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Induktionswärme


Autor: Ludwig (Gast)
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Hallo,liebe Elektronikfreunde !

Ich möchte mir einen kleinen Induktionsofen (ca 5 Kw) bauen.
Wer hat dazu funktionsfähige Schaltpläne oder weis Links dazu ?

                    Herzlichen im Voraus,Ludwig

Autor: Mario Mauerer (Gast)
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Da hats ein Oxymoron!
"klein" --- 5 kW

Braucht man da nicht recht hohe Frequenzen? Und dann noch 5 kW bei der
Frequenz schalten... Da werden doch die Schalttransis mehr als Ofen
funktionieren als die Wirbelströme....

Autor: Benedikt (Gast)
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Dieses Thema gehört wieder in die Kategorie:
Die Leute die in der Lage sind sowas zu bauen, stellen solche Fragen
nicht. Alle anderen werden sowas wohl nie schaffen...

Autor: Uwe Nagel (Gast)
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Oxymoron? Was du für Wörter kennst...
Aber 5kW sind doch nur etwa 9A bei gleichgerichtetem Drehstrom und den
braucht er wegen der Leistung wohl sowieso.
Da fliesst in jedem Modellbau-Fahrtregler mehr.
Aber was braucht es eigentlich für Frequenzen?
Reicht eine Brücke aus, die man mit ein paar kHz schaltet und was
braucht es für eine Spule?
Irgendwie kann es nicht sooo wild sein, Induktionsherdplatten gibts
inzwischen im Supermarkt für 59€ oder so. Gut die haben weniger Watt
aber die Schaltungstechnik ist vermutlich schon die gleiche.
Technisch gesehen finde ich die Frage durchaus interessant...

Autor: Dominik (Gast)
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Dieses Thema gehört wieder in die Kategorie:
Die Leute die in der Lage sind sowas zu bauen, stellen solche Fragen
nicht. Alle anderen werden sowas wohl nie schaffen...

Der Post gehört dann wohl in die Kategorie:
Einfach mal drauf obwohl man kein Plan hat was der andere sich zu traut
und für Kenntnisse hat!

Autor: Marcus (Gast)
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"Da hats ein Oxymoron!
"klein" --- 5 kW"


Da spricht wohl einer kein Deutsch!

Klein bedeutet, daß der Ofen von der Geometrie her klein ist...

Autor: Benedikt (Gast)
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@Dominik

Wenn er Kenntnisse hätte, würde er nicht nach einen Schaltplan fragen,
sondern schreiben:
Ich hab mir einen Induktionsofen mit 5kW gebaut, er zwar auch
funktioniert aber ich habe das Problem, dass...

Autor: Dominik (Gast)
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Wir haben wohl ne unterschiedliche Auffasung von dem Wort
"Kenntniss"... Naja, ich hab mich mal umgeschaut hab aber leider auch
nichts gefunden!

Autor: Andreas Haimberger (Gast)
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@ Ludwig:

Eine genaue Bauanleitung wirst du vermutlich nicht finden, eine recht
gute Seite (für Nicht-Profis) zum Thema wäre z.B. die hier:
http://www.richieburnett.co.uk/indheat.html

Mehr an die Profis gerichtet ist diese AppNote von Fairchild:
http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-9012.pdf

5 kW Leistung sind aber schon recht heftig. Wer braucht als
Privatanwender sowas? Willst du Ambosse härten?

Grüsse, Andy

Autor: Johannes (Gast)
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"5 kW Leistung sind aber schon recht heftig. Wer braucht als
Privatanwender sowas? Willst du Ambosse härten?"

Das ist doch nicht viel. Oder täusche ich mich da?
Unser Induktionskochfeld hat jedenfalls 3,3kW.

Autor: Freak5 (Gast)
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Naja ich würde sagen, das hat den Vorteil, dass ein Topf Wasser viel
Schneller kocht als vorher.
Mehr leistung kann da sicher nicht schaden.

So schwer stelle ich mir das auch nicht vor, wenigstens nicht, wenn man
kein perfektes Ergebnis erwartet.

Solche Induktionshitzelemente werden scheinbar von Kindern gebaut, die
noch nicht einmal wissen, dass Strom den weg des geringsten
Widerstandes sucht, auch wenn er durch die Luft geht.

Natürlich haben die viel weniger Watt, aber es reicht um Metallbolzen
zum Glühen zu brinen...

Autor: Andreas Haimberger (Gast)
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@ Johannes:

Für einen Schmelzofen sind 5 kW natürlich nicht sehr viel. Ich hatte da
mehr an folgende Probleme gedacht:

1. Bereitstellung der Eingangsleistung vom Netz
2. Leistungshalbleiter für den Inverter
3. EMV (elektromagnetische Verträglichkeit)

Für 1. benötigt man einen 3-Phasen-Anschluss. Eine normale Steckdose
ist da wohl "etwas" überfordert.

Zu 2.: entsprechende IGBTs oder MOSFETs gibt's natürlich, sind aber
vermutlich nicht gerade beim Elektronikladen um die Ecke zu bekomen und
vermutlich auch nicht ganz billig. Eine Alternative wären Senderöhren,
die sind aber vermutlich bei HF-Leistungen von mehreren kW noch
schwerer zu bekommen.

Das Hauptproblem sehe ich beim dritten Punkt. Induktionsöfen (besonders
die "kleinen", also räumlich gesehen klein) arbeiten mit Frequenzen
jenseits der 100 kHz. Wenn man da als Unerfahrener so ein 5kW-Teil in
Betrieb nimmt, kann man schnell die Radioempfänger der ganzen
Nachbarschaft ausser Betrieb setzen (Stichworte: "Oberwellen" "kein
reiner Sinus"). Die Herren im Messwagen werden von einem
unangemeldeten 5kW-Sender nicht sehr begeistert sein.

MFG, Andy

Autor: Freak5 (Gast)
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OK, wenn man keinen Sender basteln will wird es sicher schwiriger.

Autor: Sven (Gast)
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Das klingt für mich auf jeden Fall erstmal nach Röhren.
Aber erstens gehört sehr viel Wissen dazu, um eine Endstufe der Größe
zu bauen, gefährlich ist es auch (einige kV Anodenspannung und nochmehr
als HF-Spannung, und verboten ist es ebenso.....
Amateurfunker haben schon genug Schikanen zu überstehen bei
1kW-Endstufen. Also spar dir die Mühe ;-)

Autor: .... (Gast)
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@Ludwig... was ist das Ziel?

Autor: H-A-L-9000 (Gast)
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Oh, nach der AN kann man ja ein PC-Netzteil umbauen ;)
Sind zwar keine 5kW aber evtl. ein Experiment wert.

Autor: Andi F. (caballo)
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Hallo Ludwig,
deine Frage ist schon eine Weile her aber vielleicht liest du sie ja 
doch noch.
Grundsätzliches:
1. Wahl der Frequen: Bei dünnen Teilen wird eine hohe Frequenz 
verwendet, zum schmelzen oder Erwärmen größerer Teile eine niedrige. Mit 
10kHz kann man im allgemeinen sehr gute Ergebnisse erzielen. Beim 
schmelzen ist allerdings darauf zu achten dass bei niedrigen Frequenzen 
Magnetische Kräfte auf das Schmelzgut wirken. Für Schmiedeerwärmungen 
werden normalerweise noch niedrigere Frequenzen im Bereich von 2 kHz 
verwendet. Hohe Frequenzen jenseits der 100kHz finden fast 
ausschließlich bei Randschichthärtungen Verwendung.
2. Senden von Störungen: Bei der Induktionserwärmung wird mit hohen 
Strömen und niedrigen Spannungen gearbeitet, d. h. es wird normalerweise 
nichts gesendet, ausserdem wird der Induktor bei 10kHz Arbeitsfrequenuz 
normalerweise nie über eine Länge verfügen um abzustrahlen.
3. Schwingkreis: Der Schwingkreis besteht aus dem Induktor incl. 
Werkstück (Kann noch durch einen Trafo übersetzt werden) und einem 
Kondensator. Die Größe des Kondensators kann mit der Schwingkreisformel 
ausgerechnet werden wenn die gewünschte Frequenz und die Induktivität 
der Spule bekannt sind.
Der Schwingkreis sollte vom Wechselrichter mittels eines 
Koppelkondensators entkoppelt werden.
Wechselrichter: Idealerweise wird eine Vollbrücke aus igbt´s verwendet. 
MOS Fet´s sind nicht empfehlenswert da diese bei einem Kurzschluß an der 
Spule sofort geschädigt werden. (igbt´s gibts z.B. von Semikron z.B 
SKM100GB125)
Gleichrichtung: Die Gleichrichtung erfolgt über Gleichrichterdioden 
(z.B. GBPC)
Steuerung: Die Steuerung ist das Hauptproblem, entweder man klemmt den 
Schwingkreis auf eine bestimmte Frequenz fest, dann kann der Generator 
nur mit einer angepassten Spule betrieben werden, bei anderen Spulen 
oder Werkstücken geht der Generator aus der Resonanz und verliert an 
Leistung (Wie bei Kochplatten)
Die 2. Möglichkeit ist den Strom des Schwingkreises mit einem 
Stromwandler zu messen und die Pulse für den Wechselrichter Resonant auf 
den Wechselrichter zu geben. Hierfür ist aber eine Elektronik notwendig 
die fast nicht zu bekommen ist.
Die Leistungsregelung erfolgt entweder über die Regelung der 
Gleichspannung oder über PWM bei MF und PPS bei HF Generatoren

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Und falls er noch hier liest, wird ihn evtl. dies hier interessieren:

Beitrag "Induktionsheizung (nicht) ganz einfach"

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