Frequenzwandler mit 16kHz

[Georg (Gast)]

Hallo Wissende!
Ich habe in Physik die Aufgabe / Projekt erhalten, eine Metallkugel (ist 
natürlich magnetisch) zu erhitzen.
Jedoch sollte die Kugel schnell warm werden, da zahlreiche Versuche 
durchgeführt werden sollen. Außerdem ist es nur möglich die Kugel per 
Induktion zu erhitzen, da sie in Kühlflüssigkeit schwimmt. Da eine an 
Wechselspannung betriebene Spule leistungstechnisch nicht ausreicht, 
will ich dies mit einer an hohe Frequenz angeschlossenen Spule 
realisieren.
Soweit ich bisher erfahren habe, benötige ich dafür einen Gleichrichter 
und anschließend einen Wechselrichter. Aber wie baut man einen 
Wechelrichter mit ca16000 Hz ?
Für einen Elektromagneten bzw. Spule wird ja keine Sinuswelle benötigt, 
lediglich Wechselspannung. Ich hoffe, dass ich deshalb mit wenig Aufwand 
und Geld zurechtkomme.
Auch andere Ideen zum induktiven Erhitzen der Kugel sind möglich.
Es war nur ein erster Lösungsansatz von mir.

Zu meinem Vorwissen:
2.Semester Physik

Dimension
Eingang U=230V; 50Hz
Ausgsng P=ca400W; bei ca I=max2A - U=200 bis 300V - Frequenz ca 16000Hz

Im voraus vielen Dank für euere Hilfe

[Achim S. (Gast)]

ich bin mir nicht sicher, ob dieses Konzept so richtig durchdacht ist. 
Wenn die Kurgel magnetisch ist (Eisen?) liegt die Eindringtiefe bei 
16kHz im Bereich <100µm. Induktiv heizt du also erst mal nur die 
Oberfläche der Kugel auf. Und wenn die Kugel tatsächlich in einer 
Kühlflüssigkeit schwimmt, gleicht sich die Temperatur von Flüssigkeit 
und Kugel sofort an.

Statt deinen 400W Generator zu bauen (den man nicht mal so auf die 
Schnelle realisiert) könntest du einen Tauchsieder in die Flüssigkeit 
hängen, und hättest den selben Effekt. Oder hab ich den Aufbau falsch 
verstanden?

[Thomas K. (ek13)]

ist bestimmt ne Weihnachtsbaumkugel mit FE Beschichtung, sonst würde sie 
unter gehen ;-))

[Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill)]

Die Anforderung, dass Hochfrequenz, aber keine Wechselspannung 
eingesetzt werden müsse, lässt sich nicht erfüllen.

Der Sinn der Anforderung, dass keine sinusförmige Schwingung verwendet 
werden dürfe, erschließt sich mir ebenfalls nicht, denn damit werden ja 
sämtliche resonanten Verfahren ausgeschlossen. Zudem müssten sie mit 
nichtlinearen Störelementen versehen werden, um den schönen Sinus zu 
verändern, was unnötigen Aufwand und Verluste bedeutet.

Der ebenfalls spezifizierte maximale Strom von 2A schließt ebenfalls 
resonante Verfahren aus, in deren Schwingkreis ja wesentlich höhere 
Ströme auftreten könnten.

Warum also all diese Anforderungen, die eine technische Umsetzung 
erheblich erschweren?

[A.Max S. (amf)]

Andreas Schweigstill schrieb:
> Der Sinn der Anforderung, dass keine sinusförmige Schwingung verwendet
>
> werden dürfe, erschließt sich mir ebenfalls nicht,

Davon steht da nix beim TE.

Er schreibt lediglich, das es nicht ZWINGEND Sinus sein muss --
und da hat er alle Möglichkeiten offen gelassen.

[Harald W. (wilhelms)]

Georg schrieb:

> Aber wie baut man einen Wechelrichter mit ca16000 Hz ?

Das einfachste wäre es, wenn Du eine Induktionskochplatte "schlachtest".
Gruss
Harald

[Flip B. (frickelfreak)]

bau dir einen schaltwandler a la zvs. google Induction heater zvs . z.b. 
aus dem 4HV-Wiki oder von mosfetkiller.de wo wir auch schon bei 
kompetenten ansprechpartnern wären.