Induktionskochfeld Umbauen

mark Gast #3257498
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Hallo,
ich baue seit einiger zeit an einem Induktionserwärmer der Eisen bis 
1300°C erwärmen kann, habe es mit einem Royer Oszi versucht wie es im 
Netz beschrieben ist und kann sagen das es bis 70 Volt (18A)sehr gut 
funktioniert! Mertalle ereichen schonmal eine Temp. von 800°C leider 
fängt hier mein Stelltrafo an zu Qualmen da die leistung des Trafos zu 
schwach ist.
Nun da größere Stelltafos zu Teuer sind 500 eus aufwärts habe ich mich 
entscholssen gleich was fertiges auf Netzspannung zu nehmen da viel mir 
ein das es schon fertige Systeme giebt ( Induktionskochfeld) mit ein 
paar kleinen umbauten haben dies schon meine damaligen Ausbilder 
demonstriert sie haben an den Ausgang soweit ich mich erinnern kann eine 
Spule mit ca. 12 Windungen über einen sogenannten E-freittkern gewickelt 
das selbe wieder an der sek. Seite (Netztrennung) und sind dann an die 
Wirkspule direkt gegangen und haben damit schrauben aufgeschmolze!

nun zu meiner eigentlichen Frage: ich hatte mir eine Induktionsplatte 
(2KW) im M.Markt besorgt und alles so beschalten wie es damals war hier 
muss man nur den Temp. Sensor austricksen um die Platte zum laufen zu 
bekommen meine spule hat 6 Windungen aus 5mm dickem Kupferrohr und einen 
Durchmesser von 6cm sowie eine höhe von 4,5 cm mit meiner 
Eigenkonstruktion bei 5 µF hatte der schwingkreis 48 Khz auf dieser 
freq. läuft in etwa auch die Platte. Leider kam es vor das gleich nach 
dem einschalten die Sicherung kam und der IGBT war dahin.

- Kann dies an dem Wiederstand der Spule liegen? (zu klein)
- Oder sollte ich die original Spule mit HF litze zur Zylinderspule 
aufwickeln hätte damit aber keine Wasserkühlung mehr?

für eure Hilfe wäre sehr Dankbar!
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Daniel R. #3259076
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Hallo Markus,

Induktionskochfelder verfügen über eine sehr ausgeklügelte 
Leistungselektronik. Es handelt sich bei den meisten Geräten um einen 
feedbackgesteuerten Parallelschwingkreis. Eigentlich sind es sogar zwei 
Schwingkreise. Einer davon ist deutlich hochfrequenter ausgelegt als der 
andere und sorgt für ZVS.

Die Ansteuerung schaltet den IGBT ungefähr im Strommaximum der 
resonanten Schwingung aus (ZVS), wartet bis der schnellere Resonanzkreis 
umgeschwungen ist und schaltet dann, während die Freilaufdiode leitet 
ein (ZCS).

Die Induktivität Deiner Spule dürfte grob um Faktor 25 kleiner sein als 
die der originalen Spule.
Der IGBT schaltet im Prinzip einen auf die Eingangsspannung geladenen 
Kondensator parallel zur Spule.
Der Stromspitzenwert lässt sich im Leerlauf (kein Werkstück) dann simpel 
mit
 berechnen.

Setzt Du eine um Faktor 25 kleinere Spule ein, bekommst Du den 
fünffachen Strom, was Deinen IGBT zerstört hat.

Du musst die Impedanz des Schwingkreises also so anpassen, dass sie 
wieder ungefähr auf dem ursprünglichen Wert zu liegen kommt. Dazu hast 
Du zwei Möglichkeiten:
1. Du wickelst Deine Spule so, dass Du ungefähr auf die Induktivität der 
Originalspule kommst.
2. Du verkleinerst die beiden Resonanzkondensatoren. Damit steigt auch 
Deine Resonanzfrequenz.

Um die Ansteuerung nicht aus dem Ruder zu bringen würde ich Dir zu 
Variante 1 raten.

Nachdem Du den IGBT und die Sicherung ersetzt hast, sollte die Schaltung 
wieder laufen.

Daniel
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Markus R. #3261840
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Hallo Daniel,

ersteinmal vielen dank für deine umfassende Antwort, ich warte momentan 
noch auf ersatz danach werde ich es nocheinmal ausprobieren die erste 
Variante klingt sehr gut leider muss bei dieser leistung die Wirkspule 
Wassergekühlt werden deshalb mächte ich schon die Selbstgewickelte spule 
nehmen. Nochmal etwas zu meinem eigenem aufbau (siehe Schaltplan)die 
FET´s schalten im Nulldurchgang, so wie ich es verstanden habe meintest 
du das der IGBT im Kochfeld im max durchschaltet oder? mfg
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Daniel R. #3262227
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Markus Radtke schrieb:
> ich warte momentan
> noch auf ersatz danach werde ich es nocheinmal ausprobieren

Mit Deiner selbstgewickelten Spule zerlegt es Dir den IGBT wieder, wenn 
Du es nochmal versuchst.

Markus Radtke schrieb:
> die erste
> Variante klingt sehr gut leider muss bei dieser leistung die Wirkspule
> Wassergekühlt werden deshalb mächte ich schon die Selbstgewickelte spule
> nehmen.

Das ist nicht richtig. Wie Du siehst ist die originale Spule ja auch 
nicht wassergekühlt.
Wenn man die Anordnung als lose gekoppelten Transformator ansieht, wird 
klar, dass eine Spule mit mehr Windungen bei gleichem Werkstückstrom 
einen geringeren Strom führen muss als eine mit wenigen Windungen. Mehr 
Windungen bedeuten mehr Feld oder eben weniger Strom für das gleiche 
Feld.

Markus Radtke schrieb:
> Nochmal etwas zu meinem eigenem aufbau (siehe Schaltplan)die
> FET´s schalten im Nulldurchgang, so wie ich es verstanden habe meintest
> du das der IGBT im Kochfeld im max durchschaltet oder?

Bei Deiner Schaltung schalten die FETs unter dem vollen Strom, jedoch im 
Spannungsnulldurchgang (ZVS).

Im Kochfeld tritt einmal ZVS (turn off) und einmal ZCS (turn on) auf.
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amateur Gast #3262252
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Der gute, alte Induktionsofen ist ja nun wirklich nichts Neues. Egal ob 
schmelzen oder kurz vor.
Was problematisch ist, sind die nötigen Abstände (Durch Asbest oder 
Schamott) und Materialien (Entgegen einem Filmtitel mögen es die meisten 
nicht so heiß - wie mein Kumpel Wolfram).
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MaWin Gast #3262389
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> eine
> Spule mit ca. 12 Windungen über einen sogenannten E-freittkern gewickelt
> das selbe wieder an der sek. Seite (Netztrennung) und sind dann an die
> Wirkspule direkt gegangen und haben damit schrauben aufgeschmolze!


> meine spule hat 6 Windungen aus 5mm dickem Kupferrohr und einen
> Durchmesser von 6cm

Hmm, verstehe ich das richtig, dein "Vorbild" hat einen Trafo und daran 
dann die Induktionsheizungsspule,

dein Selbstbau verzichtet auf den Trafo, nimmt eine ganze andere Spule 
als die die in der Induktionskochplatte drin war, und du glaubst daß es 
dann immer noch funktioniert ?

Sicher war der Trafo überflüssig.
Wozu anpassen, die anderen haben sich anzupassen, immer die anderen.
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