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Forum: HF, Funk und Felder Induktionsheizung & Levitation mit China-Heizer?


Autor: Nick G. (mechanick)
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Hallo liebe Leute!
Ich frage heute das erste mal etwas in diesem Forum, hab hoffentlich den 
Eintrag in die richtige Kategorie sortiert. Aber schon oft und viel hier 
gelesen, war immer ne große Hilfe.
Außerdem gibt es schon einen sehr langen Thread zu dem Thema, der jedoch 
auch schon sehr alt ist 
(Beitrag "Wer hat Erfahrung mit Induktionsöfen >1kW") und ich will auf 
etwas spezielleres hinaus, also neuer Eintrag:

Ich möchte eine kleine Menge Metall sehr hoch erhitzen (zB Wolfram Kugel 
Ø4mm auf 3000°C) und dabei schweben lassen. Das ganze nach dem Prinzip 
der Induktionslevitation (s. Youtube-Video "Levitation Coil - Induction Heating" 
). Das ist im Prinzip ein (konisches) Spulenpaar mit gegeneinander 
gerichteten Magnetfeldern, sodass ein Feldfreier Bereich entsteht. Das 
starke Wechselmagnetfeld drumherum fungiert als Potentialwall für einen 
elektrisch leitenden Körper im Feldfreien Bereich. So habe ich das 
bisher verstanden.

FRAGE: Geht das mit einem China-Heizer aka "1000W ZVS Induktions 
Heizung" wie man ihn für wenig Geld bei ebay bekommt?

Tatsächlich konnte ich kein Video finden, in dem jemand Levitation mit 
einem China-Heizer gemacht hat - da frag ich mich, warum nicht.
Meine Bedenken sind, dass ich den Schwingkreis zerstöre, wenn ich die 
Form der Spule verändere. Mit Schwingkreisen kenne ich mich leider nur 
wenig aus, deswegen hoffe ich, hier ein paar Spezialisten zu finden?
Außerdem kann man die Fertigteile wohl nicht tunen, doch da das Metall 
als Spulenkern den Schwingkreis beeinflusst, müsste man diesen auf die 
Menge und Permeabilität abstimmen, um effizient zu heizen?

Ich würde es auch gerne einfach ausprobieren, hab aber leider kein 1kW 
Netzteil zur Hand und bevor ich da Geld und Arbeit reinstecke, möchte 
ich mich erst informieren. Und mit weniger Leistung kommt man leider 
auch nicht zum Ziel, da allein die abgestrahlte Leistung (um die 200W) 
von der Wolframkugel erstmal eingekoppelt werden muss.

Irgendjemand Ahnung von sowas? Ich freu mich über jeden Tipp.
Nick

Autor: Baum (Gast)
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https://www.google.de/url?q=https://m.youtube.com/...


Hat doch schon jemand gemacht.

Aber ob das so ein billiger China Heizer war sieht man da nicht.

Mit der passenden spule sollte es aber machbar sein.

Autor: nachtmix (Gast)
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Ich lese bei derartigen Anfrage immer "wenig Geld" oder ähnliches.
Hast du schon an die notwendige Spülung mit Schutzgas gedacht?
Andernfalls wird dir das Wolfram einfach verbrennen.

Außerdem solltest du dir über die Leistung Gedanken machen, die du 
brauchst um das Wolfram auf 3000°C zu erhitzen. Der alte Boltzmann hat 
dazu etwas geschrieben.

Darüber hinaus ist Wolfram ein richtiges Schwermetall mit mäßiger 
elektrischer Leitfähigkeit, und wenn du den Körper klein machst, um das 
Gewicht niedrig zu halten, musst du mit der Frequenz sehr hoch gehen.
Mit einem 1mm großen W-Kügelchen und einem 5kW CO2-Laser geht da 
vielleicht etwas. Mit einer 1kW-Kochplatte und 50kHz eher nicht.

Autor: Nick G. (mechanick)
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Ja, Baum, hat schon jemand gemacht, sonst wär ich auch nicht drauf 
gekommen. Man sieht nur nie einen China-Heizer und soweit ich weiß gibt 
es unterschiedlich aufgebaute Heizer-Typen, danach Frage ich hier mehr 
oder weniger ;)
Ich weiß nicht genau, wie die ZVS-Schaltung funktioniert, aber in den 
Levitation-Videos ist nie die Rede davon. Also nehme ich an, dass dort 
vielleicht ein robusteres System verwendet wird?

Autor: Nick G. (mechanick)
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Hi Nachtmix,

nachtmix schrieb:
> Ich lese bei derartigen Anfrage immer "wenig Geld" oder ähnliches.
> Hast du schon an die notwendige Spülung mit Schutzgas gedacht?
> Andernfalls wird dir das Wolfram einfach verbrennen.

Hab ich dran gedacht, dass mir das Zeug abrauchen könnte und würde es 
deswegen in ein evakuiertes Glasröhrchen packen. Das wäre machbar. 
Sputtert aber evtl trotzdem weg, muss man herausfinden.

> Außerdem solltest du dir über die Leistung Gedanken machen, die du
> brauchst um das Wolfram auf 3000°C zu erhitzen. Der alte Boltzmann hat
> dazu etwas geschrieben.

Ja genau, wie ich sagte, 200W abgestrahlte Leistung bei den genannten 
Dimensionen kommen aus Boltzmann. Ich bezweifle zwar, dass ich bei 1000W 
eingang so viel reingekoppelt bekomme, aber der Kostenaufwand steigt 
wesentlich mit den Watts. Evtl kleinere Kugel, Ø2mm -> 60W Abstrahlung.

> Darüber hinaus ist Wolfram ein richtiges Schwermetall mit mäßiger
> elektrischer Leitfähigkeit, und wenn du den Körper klein machst, um das
> Gewicht niedrig zu halten, musst du mit der Frequenz sehr hoch gehen.
> Mit einem 1mm großen W-Kügelchen und einem 5kW CO2-Laser geht da
> vielleicht etwas. Mit einer 1kW-Kochplatte und 50kHz eher nicht.

Das ist interessant, danke! Meinst du mit nem Laser auf die Kugel 
ballern? damit kriege ich sie zwar noch nicht zum Schweben, aber 
immerhin ne Menge Energie reingekoppelt. Andererseits ist son 5kW Laser 
wirklich teuer und dazu noch gefährlich...

Autor: hartmut (Gast)
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Am Max-Planck-Institut für Metallforschung in Stuttgart Büsnau 
(Lehrstuhl Prof. Alfred Seeger)  wurde genau dieses Vefahren in den 
1970ern und 80ern angewendet, um u.a. hochreines Niob zu entgasen (Die 
Löslichkeit von Wasserstoff in den hochschmelzenden Metallen Va, Mo, Nb, 
Ta und W ist nämlich beträchtlich). Die Kugeln wurden dabei bis an den 
Schmelzpunkt erhitzt und gleichzeitig in der Schwebe gehalten. Natürlich 
geht so etwas nur unter einem inerten Schutzgas (z.B. Argon ). Eine 
wesentliche Schwierigkeit bestand im "Landen" der geschmolzenen, 
rotierenden Kugeln, ohne dass sie beim Aufsetzen zerspritzten.

Leider wurde dieses Institut in den 1990ern aufgelöst. Es müssten aber 
noch Veröffentlichungen dazu zu finden sein.

Ciao, Hartmut

Autor: Nick G. (mechanick)
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Danke für den Tip, Hartmut, in dem Zusammenhang werde ich morgen mal im 
Netz graben. Ist fast genau, was ich machen möchte.



Ich bin mittlerweile außerdem auf die Bezeichnung IGBT Induction Heater 
im Zusammenhang mit der Levitation gestoßen, hinter der sich anscheinend 
eine andere Elektronik als beim ZVS verbirgt.
Hat hier irgendjemand so ein ZVS-Ding und damit eine neue Spulenform 
ausprobiert? Ob man aus den Schaltungen sagen kann, ob das geht, daran 
hab ich so meine Zweifel...

Autor: nachtmix (Gast)
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hartmut schrieb:
> Eine
> wesentliche Schwierigkeit bestand im "Landen" der geschmolzenen,
> rotierenden Kugeln, ohne dass sie beim Aufsetzen zerspritzten.

Wenn die Metallperle sowieso abgekühlt werden soll, dürfte das nicht 
allzu schwierig sein: https://de.wikipedia.org/wiki/Coand%C4%83-Effekt

Autor: Nick G. (mechanick)
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@nachtmix kann ich ja direkt ne Wasserstoffflamme nehmen und die Kugel 
darauf balancieren :D nee das ist mir zu zappelig, das zeug soll flüssig 
bleiben.


@hartmut wenn man die Spur aufnimmt, gibts da gleich was interessantes 
zu sehen: Levitation mit nur einer normalen Spule. Dort wird der Deckel 
weggelassen und die Schwerkraft als gegenwirkende Kraft benutzt. So wäre 
es definitiv auch mit dem ZVS machbar.

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