Indukcijski grijači rade po principu „generiranja struje iz magnetizma“. U posebnoj zavojnici stvara se naizmjenično magnetsko polje velike snage koje stvara vrtložne struje u zatvorenom vodiču.

Zatvoreni vodič u indukcijskim štednjacima je metalno posuđe koje se zagrijava vrtložnom električnom strujom. Općenito, princip rada takvih uređaja nije kompliciran, a ako imate malo znanja o fizici i elektrici, sastavljanje indukcijskog grijača vlastitim rukama neće biti teško.

Sljedeći uređaji mogu se napraviti nezavisno:

1. Uređaji za grijanje u kotlu za grijanje.
2. Mini pećnice za topljenje metala.
3. Ploče za kuvanje hrane.

Indukcijski štednjak vlastitim rukama mora biti izrađen u skladu sa svim pravilima i propisima za rad ovih uređaja. Ako se elektromagnetsko zračenje opasno za ljude emitira izvan kućišta u bočnim smjerovima, tada je strogo zabranjeno koristiti takav uređaj.

Osim toga, velika poteškoća pri projektiranju peći je odabir materijala za podnožje ploče za kuhanje, koji mora zadovoljiti sljedeće zahtjeve:

1. Idealno za provođenje elektromagnetskog zračenja.
2. Nije provodljivo.
3. Izdrži opterećenje pri visokim temperaturama.

U indukcijskim pločama za kućanstvo koristi se skupa keramika; pri izradi indukcijske ploče za kuhanje kod kuće prilično je teško pronaći dostojnu alternativu takvom materijalu. Stoga biste za početak trebali dizajnirati nešto jednostavnije, na primjer, indukcijsku peć za kaljenje metala.

Uputstvo za proizvodnju

Nacrti

Slika 1. Električni dijagram indukcijskog grijača
Slika 2. Uređaj. Slika 3. Shematski dijagram jednostavnog indukcijskog grijača

Za izradu peći trebat će vam sljedeći materijali i alati:

• lemljenje;
• tektolitna ploča.
• mini bušilica.
• radioelementi.
• termalna pasta.
• hemijski reagensi za nagrizanje ploče.

Dodatni materijali i njihove karakteristike:

1. Za izradu zavojnice, koji će emitirati izmjenično magnetsko polje potrebno za zagrijavanje, potrebno je pripremiti komad bakrene cijevi promjera 8 mm i dužine 800 mm.
2. Snažni tranzistori snage najskuplji su dio domaće indukcijske mašine. Da biste instalirali krug generatora frekvencije, morate pripremiti 2 takva elementa. U ove svrhe prikladni su tranzistori sljedećih marki: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. U proizvodnji sklopa koriste se 2 identična navedena tranzistora s efektom polja.
3. Za proizvodnju oscilatornog kola trebat će vam keramički kondenzatori kapaciteta 0,1 mF i radni napon 1600 V. Da bi se u zavojnici stvorila izmjenična struja velike snage, potrebno je 7 takvih kondenzatora.
4. Prilikom rada s takvim indukcijskim uređajem, tranzistori s efektom polja će se jako zagrijati i ako radijatori od aluminijske legure nisu spojeni na njih, nakon nekoliko sekundi rada pri najvećoj snazi ​​ti elementi neće uspjeti. Tranzistori se trebaju postaviti na hladnjake kroz tanki sloj termalne paste, inače će učinkovitost takvog hlađenja biti minimalna.
5. Diode koji se koriste u indukcijskim grijačima moraju biti ultra brzi. Najprikladnije za ovo kolo, diode: MUR-460; UF-4007; NJENA - 307.
6. Otpornici koji se koriste u 3. kolu: 10 kOhm snage 0,25 W - 2 kom. i 440 ohma sa snagom od 2 vata. Zener diode: 2 kom. s radnim naponom od 15 V. Snaga zener dioda mora biti najmanje 2 W. Prigušnica za spajanje na priključke za napajanje zavojnice koristi se s indukcijom.
7. Za napajanje cijelog uređaja trebat će vam jedinica za napajanje kapaciteta do 500 vata. i naponom 12 - 40 V. Ovaj uređaj možete napajati iz akumulatora u automobilu, ali pri ovom naponu nećete moći dobiti najveća očitanja snage.

Proces proizvodnje elektroničkog generatora i zavojnice traje malo vremena i provodi se u sljedećem slijedu:

1. Bakrena cijev izrađena je spirala promjera 4 cm. Za izradu spirale potrebno je pričvrstiti bakrenu cijev na štap s ravnom površinom promjera 4 cm. Spirala treba imati 7 zavoja koji se ne smiju dodirivati. Montažni prstenovi lemljeni su na 2 kraja cijevi za spajanje na radijatore tranzistora.
2. Štampana ploča se proizvodi prema šemi. Ako je moguće napajati kondenzatore od polipropilena, tada će zbog činjenice da takvi elementi imaju minimalne gubitke i stabilan rad pri velikim amplitudama fluktuacija napona, uređaj raditi puno stabilnije. Kondenzatori u krugu su instalirani paralelno, tvoreći oscilatorni krug s bakrenom zavojnicom.
3. Metalno grijanje nastaje unutar zavojnice nakon što je krug spojen na izvor napajanja ili bateriju. Prilikom zagrijavanja metala potrebno je osigurati da nema kratkog spoja namotaja opruga. Ako zagrijani metal dodirne 2 zavoja zavojnice u isto vrijeme, tranzistori odmah otkazuju.

Nijanse

1. Prilikom izvođenja pokusa zagrijavanja i kaljenja metala, unutar indukcionog svitka, temperatura može biti značajna i iznosi 100 stepeni Celzijusa. Ovaj učinak grijanja može se koristiti za zagrijavanje vode za domaćinstvo ili za zagrijavanje doma.
2. Gore opisani krug grijača (slika 3), pri maksimalnom opterećenju, sposoban je osigurati zračenje magnetske energije unutar zavojnice jednako 500 W. Ova snaga nije dovoljna za zagrijavanje velike količine vode, a izgradnja indukcijskog svitka velike snage zahtijevat će izradu kruga u kojem će biti potrebno koristiti vrlo skupe radioelemente.
3. Proračunsko rješenje za organizaciju indukcijskog zagrijavanja tekućine, je korištenje nekoliko gore opisanih uređaja, poredanih u nizove. U tom slučaju spirale bi trebale biti u jednoj liniji i ne bi trebale imati zajednički metalni vodič.
4. Askoristi se cijev od nehrđajućeg čelika promjera 20 mm. Nekoliko indukcijskih zavojnica "nanizano" je na cijev, tako da se izmjenjivač topline nalazi u sredini zavojnice i ne dolazi u dodir s njegovim zavojnicama. Uz istovremeno uključivanje 4 takva uređaja, snaga grijanja bit će oko 2 kW, što je već dovoljno za trenutno zagrijavanje tekućine s malom cirkulacijom vode, do vrijednosti koje dopuštaju upotrebu ove strukture u opskrba toplom vodom male kuće.
5. Ako takav grijaći element spojite s dobro izoliranim spremnikom, koji će se nalaziti iznad grijača, rezultat će biti sistem kotlova u kojem će se tekućina zagrijavati unutar nehrđajuće cijevi, zagrijana voda će porasti, a na njeno mjesto doći će hladnija tekućina.
6. Ako je površina kuće značajna, tada se broj indukcijskih zavojnica može povećati na 10 komada.
7. Snaga takvog kotla može se lako podesiti. onemogućavanjem ili omogućavanjem spirala. Što je više sekcija istovremeno uključeno, veća će biti snaga grijaćeg uređaja koji radi na ovaj način.
8. Za napajanje takvog modula trebat će vam snažno napajanje. Ako je na raspolaganju stroj za zavarivanje s DC pretvaračem, tada se iz njega može napraviti pretvarač napona potrebne snage.
9. Zbog činjenice da sistem radi na konstantnoj električnoj struji, koji ne prelazi 40 V, rad takvog uređaja je relativno siguran, glavna stvar je osigurati kutiju s osiguračima u strujnom krugu generatora, koja će u slučaju kratkog spoja isključiti sustav, čime se isključuje mogućnost požara.
10. Tako možete organizirati "besplatno" grijanje kuće., podložno ugradnji punjivih baterija za napajanje indukcijskih uređaja, čije će se punjenje provoditi pomoću energije sunca i vjetra.
11. Baterije bi trebalo kombinirati u dvije sekcije, povezane u seriju. Kao rezultat toga, napon napajanja s takvim priključkom bit će najmanje 24 V. što će osigurati rad kotla pri velikoj snazi. Osim toga, serijska veza će smanjiti struju u krugu i produžiti vijek trajanja baterije.

1. Rad kućnih indukcijskih grijaćih uređaja, ne dopušta uvijek isključivanje širenja elektromagnetskog zračenja štetnog po ljude, stoga bi indukcijski kotao trebao biti instaliran u nestambenom području i zaštićen pocinčanim čelikom.
2. Obavezno pri radu sa električnom energijom moraju se poštovati sigurnosni propisi a posebno se to odnosi na izmjenične mreže napona 220 V.
3. Kao eksperiment možete napraviti ploču za kuvanje prema shemi navedenoj u članku, ali se ne preporučuje uvijek rukovanje ovim uređajem zbog nesavršenosti vlastitog izrade oklopa ovog uređaja, zbog čega ljudsko tijelo može biti izloženo štetnom elektromagnetskom zračenju, što može negativno utjecati utiču na zdravlje.

Mnogi vjeruju da proces topljenja metala zahtijeva ogromne strukture, praktično tvornice s velikim brojem osoblja. No, još uvijek postoji zanimanje kao zlatar i metali poput zlata, srebra, platine i drugih koji se koriste za izradu nježnog i izuzetnog nakita, od kojih se neki s pravom smatraju pravim umjetničkim djelima. Radionica nakita je preduzeće koje ne toleriše prevelike razmjere. A proces topljenja u njima jednostavno je neophodan. Stoga je ovdje potrebna indukcijska peć za taljenje metala. Nije veliki, niti vrlo učinkovit i jednostavan za upotrebu.

Princip rada indukcijske peći odličan je primjer kako se neželjena pojava koristi s povećanom efikasnošću. Takozvane Foucaultove vrtložne indukcijske struje, koje obično ometaju bilo koju vrstu elektrotehnike, ovdje su usmjerene samo na pozitivan rezultat.

Da bi se struktura metala počela zagrijavati, a zatim i topiti, mora se staviti pod te iste Foucaultove struje, a one se formiraju u indukcijskoj zavojnici, koja je, uglavnom, peć.

Jednostavno rečeno, svi znaju da se tijekom rada bilo koji električni uređaj počinje zagrijavati. Indukcijska peć za topljenje metala koristi ovaj inače neželjeni učinak pri punom kapacitetu.

Prednosti u odnosu na druge vrste peći za topljenje

Indukcijske peći nisu jedini izum koji se koristi za topljenje metala. Postoje i poznate otvorene peći, visoke peći i druge vrste. Međutim, pećnica koju razmatramo ima niz neospornih prednosti u odnosu na sve ostale.

• Indukcijske pećnice mogu biti prilično kompaktne i lako se postavljaju.
• Velika brzina topljenja. Ako drugim pećima za topljenje metala treba samo nekoliko sati za zagrijavanje, indukcija se s tim nosi nekoliko puta brže.
• Efikasnost je samo nešto ispod 100%.
• Što se tiče čistoće taline, indukcijska peć pouzdano zauzima prvo mjesto. Kod drugih uređaja, predtaljeni radni komad dolazi u izravan kontakt s grijaćim elementom, što često dovodi do onečišćenja. Fukoove struje zagrijavaju obradak iznutra, djelujući na molekularnu strukturu metala, a u njega ne ulaze nikakvi bočni elementi.

Potonja prednost jednostavno je neophodna u nakitu, gdje učestalost materijala povećava njegovu vrijednost i jedinstvenost.

Postavljanje peći

Kompaktna indukcijska peć, ovisno o veličini, može biti podna ili stolna. Koju god opciju odabrali, postoje neka osnovna pravila za odabir mjesta gdje je staviti.

• Uz svu jednostavnost rukovanja štednjakom, to je i dalje električni uređaj koji zahtijeva poštivanje sigurnosnih mjera. I prva stvar koju treba uzeti u obzir prilikom instalacije je dostupnost ispravnog izvora napajanja koji odgovara modelu uređaja.
• Sposobnost provođenja visokokvalitetnog uzemljenja.
• Opskrba instalacije vodoopskrbom.
• Stolne pećnice zahtijevaju stabilnu podlogu.
• Ali najvažnije, ništa ne smije ometati rad. Čak i ako talina nije prevelike zapremine i mase, njena temperatura je veća od 1000 stepeni, a slučajno izbacivanje iz kalupa znači nanošenje vrlo teških ozljeda bilo vama ili onome što se nalazi u blizini.

Nema se što reći o činjenici da u blizini radne indukcijske peći ne bi smjelo biti zapaljivih i još eksplozivnijih materijala. Ali vatrogasni štit na pješačkoj udaljenosti je apsolutno neophodan.

Vrste indukcijskih peći

Široko se koriste dvije vrste indukcijskih peći: kanalske i lončarske. Razlikuju se samo u načinu rada s njima. U svim ostalim aspektima, uključujući prednosti, takve peći za topljenje su vrlo slične. Razmotrimo svaku opciju zasebno:

• Kanalna pećnica. Glavna prednost ove vrste je kontinuirani ciklus. Možete natovariti novu porciju sirovina i istovariti već rastopljeni metal izravno tijekom zagrijavanja. Jedina komplikacija može nastati pri pokretanju. Kanal kroz koji će se tekući metal ukloniti iz peći mora se napuniti.
• Peć za lončanje. Za razliku od prve opcije, svaki dio metala morat će se učitati zasebno. To je poenta. Sirovine se stavljaju u lončić otporan na toplinu i stavljaju unutar induktora. Nakon što se metal istopi, izlije se iz lonca i tek tada se napuni sljedeći dio. Ova peć je idealna za male radionice u kojima nisu potrebne velike mase rastopljenih sirovina.

Glavna prednost obje varijante je brzina proizvodnje. Međutim, peć lončića također ima koristi. Osim toga, sasvim je moguće napraviti ga vlastitim rukama gotovo kod kuće.

Domaća indukcijska peć ne sadrži nikakve poteškoće pa je obična osoba, čak i malo upoznata s elektrotehnikom, ne može sastaviti. Ona ima samo tri glavna bloka:

• Generator.
• Induktor.
• Crucible.

Induktor je bakreni namotaj koji možete sami izraditi. Lonac ćete morati potražiti ili u odgovarajućim trgovinama ili ga nabaviti na druge načine. I kao generator može se koristiti: pretvarač za zavarivanje, samo-sastavljeni tranzistor ili krug lampe.

Indukcijska peć na pretvaraču za zavarivanje

Najjednostavnija i najraširenija opcija. Napori će se morati uložiti samo u konstrukciju induktora. Uzima se bakrena tankozidna cijev promjera 8-10 cm i savija prema željenom uzorku. Zavoji se trebaju nalaziti na udaljenosti od 5-8 mm, a njihov broj ovisi o karakteristikama i promjeru pretvarača. Induktor je pričvršćen u kućište od tektolita ili grafita, a lonac je postavljen unutar instalacije.

Tranzistorska indukcijska peć

U tom slučaju nećete morati raditi samo rukama, već i glavom. I trčite po trgovinama u potrazi za pravim dijelovima. Uostalom, trebat će vam tranzistori različitih kapaciteta, nekoliko dioda, otpornici, filmski kondenzatori, dvije bakrene žice različite debljine i nekoliko prstenova iz prigušnica.

• Prije montaže morate imati na umu da će se rezultirajući krug tijekom rada jako zagrijati. Stoga je potrebno koristiti prilično velike radijatore.
• Kondenzatori se sastavljaju paralelno kako bi se formirala baterija.
• Bakarna žica promjera 1,2 mm namotana je na prstenove za gas. Ovisno o snazi, okreti bi trebali biti od 7 do 15.
• Na cilindrični predmet, promjera koji odgovara dimenzijama lončića, namotano je 7-8 zavoja bakrene žice promjera 2 mm. Krajevi žice su ostavljeni dovoljno dugo za povezivanje.
• Prema posebnoj shemi, sve je montirano na ploču.
• Izvor napajanja može biti 12-voltna baterija.
• Ako je potrebno, možete napraviti kućište od tektolita ili grafita.
• Snaga uređaja regulirana je povećanjem ili smanjenjem okretaja namota induktora.

Nije lako sami sastaviti takav uređaj. I možete se prihvatiti ovog posla samo ako ste sigurni u ispravnost svojih postupaka.

Lampa indukcijska pećnica

Za razliku od tranzistorskog, pećnica s lampom će se pokazati mnogo snažnijom, što znači da ćete morati biti pažljiviji s njom i sa krugom.

• 4 paralelno spojene cijevi zraka stvarat će visokofrekventne struje.
• Bakarna žica je savijena spiralom. Udaljenost između zavoja je 5 ili više milimetara. Zavojnice su promjera 8-16 cm. Induktor mora biti takve veličine da se lončić može lako uklopiti unutra.
• Induktor je smješten u kućište od neprovodnog materijala (tektolit, grafit).
• Na tijelo možete staviti neonsku indikatorsku lampicu.
• U krug možete uključiti i kondenzator trimera.

Izrada obje sheme zahtijeva određeno znanje koje se može steći, ali bolje je ako se ovim bavi pravi stručnjak.

Hlađenje

Ovo pitanje je vjerojatno najteže od svih onih koje se postavljaju osobi koja je odlučila samostalno sastaviti aparat za topljenje na principu indukcije. Činjenica je da se ne preporučuje postavljanje ventilatora direktno u blizini štednjaka. Metalni i električni dijelovi rashladne jedinice mogu negativno utjecati na rad peći. Ventilator koji stoji na udaljenosti možda neće osigurati potrebno hlađenje, što će dovesti do pregrijavanja.

Druga mogućnost je provođenje vodenog hlađenja. Međutim, nije samo teško i financijski neisplativo efikasno i pravilno izvođenje kod kuće. U ovom slučaju vrijedi razmisliti: ne bi li bilo ekonomičnije kupiti industrijsku verziju indukcijske peći, proizvedenu u tvornici, u skladu sa svim potrebnim tehnologijama?

Sigurnosne mjere pri topljenju metala u indukcijskoj peći

Nije potrebno previše se zadržavati na ovoj temi, jer gotovo svi znaju osnovne odredbe sigurnosnih mjera. Trebao bi se zadržati samo na onim pitanjima koja su svojstvena isključivo ovoj vrsti opreme.

• Počnimo od lične sigurnosti. Prilikom rada s indukcijskom peći, treba dobro razumjeti da su ovdje temperature vrlo visoke, te postoji opasnost od opekotina. Također, uređaj je električan i zahtijeva posebnu pažnju.
• Ako ste kupili gotovu pećnicu, trebali biste obratiti pažnju na radijus elektromagnetskog polja. U suprotnom, satovi, telefoni, videokamere i drugi elektronički uređaji mogu početi kvariti ili se potpuno pokvariti.
• Radna odjeća mora biti opremljena nemetalnim zatvaračima. Njihovo prisustvo će, naprotiv, utjecati na rad pećnice.
• U tom pogledu posebnu pažnju treba posvetiti štednjaku sa lampom. Svi visokonaponski elementi moraju biti skriveni u kućištu.

Naravno, takva oprema teško da je korisna u gradskom stanu, ali radioamateri, koji se stalno bave konzerviranjem i majstori nakita, ne mogu bez indukcijske peći. Za njih je ova stvar vrlo korisna, moglo bi se reći nezamjenjiva, a kako pomaže u njihovom poslu, bolje je pitati ih same.

Indukcijska peć često se koristi u području metalurgije, pa je ovaj koncept dobro poznat ljudima koji su, u jednom ili drugom stupnju, povezani s procesom taljenja različitih metala. Uređaj vam omogućuje pretvaranje električne energije generirane magnetskim poljem u toplinu.

Takvi se uređaji prodaju u trgovinama po prilično visokoj cijeni, ali ako imate minimalne vještine u korištenju lemilice i znate čitati elektronička kola, tada možete pokušati napraviti indukcijsku peć vlastitim rukama.

Malo je vjerojatno da će domaći uređaj biti prikladan za složene zadatke, ali će se sasvim nositi s osnovnim funkcijama. Uređaj se može sastaviti na bazi radnog pretvarača za zavarivanje izrađenog od tranzistora ili na svjetiljkama. U ovom slučaju, najproduktivniji uređaj je upravo uređaj na svjetiljkama zbog svoje visoke efikasnosti.

Princip rada indukcione peći

Zagrijavanje metala smještenog unutar uređaja događa se pretvaranjem elektromagnetskih impulsa u toplinsku energiju. Elektromagnetski impulsi stvaraju se zavojnicom bakrene žice ili cijevi.

Krug indukcijske peći i krug grijanja

Kad je uređaj spojen, električna struja počinje prolaziti kroz zavojnicu, a oko nje se s vremenom pojavljuje električno polje koje mijenja smjer. Po prvi put performanse takve instalacije opisao je James Maxwell.

Predmet koji treba zagrijati mora se postaviti unutar ili blizu zavojnice. Na ciljni objekt će prodrijeti tok magnetske indukcije, a unutra će se pojaviti vrtložno magnetsko polje. Tako će se indukcijska energija pretvoriti u toplinsku.

Sorte

Indukcijske zavojne peći obično se dijele na dvije vrste, ovisno o vrsti konstrukcije:

• Duct;
• Crucible.

U prvim uređajima metal za taljenje nalazi se ispred indukcijskog svitka, a u drugom tipu peći nalazi se unutar njega.

Štednjak možete sastaviti slijedeći ove korake:

1. Savijamo bakrenu cijev u obliku spirale. Ukupno je potrebno napraviti 15 -ak okreta, razmak između kojih mora biti najmanje 5 mm. Lonac treba slobodno da se nalazi unutar spirale, gde će se odvijati proces taljenja;
2. Izrađujemo pouzdano kućište za uređaj koji ne smije provoditi električnu struju i mora podnijeti visoke temperature zraka;
3. Prigušnice i kondenzatori sastavljeni su prema gornjoj shemi;
4. Na kolo je spojena neonska lampa koja će signalizirati da je uređaj spreman za rad;
5. Kondenzator je također lemljen za podešavanje kapaciteta.

Koristi se za grijanje

Indukcijske pećnice ove vrste mogu se koristiti i za zagrijavanje prostorije. Najčešće se koriste zajedno s kotlom, koji dodatno proizvodi grijanje hladne vode. Zapravo, dizajni se koriste iznimno rijetko zbog činjenice da je, zbog gubitaka elektromagnetske energije, učinkovitost uređaja minimalna.

Drugi nedostatak temelji se na potrošnji velikih količina električne energije od strane uređaja tijekom rada, pa je uređaj klasificiran kao ekonomski neisplativ.

Hlađenje sistema

Uređaj koji se sam sastavlja mora biti opremljen sustavom hlađenja, jer će tijekom rada sve komponente biti izložene visokim temperaturama, struktura se može pregrijati i slomiti. Peći koje se prodaju u trgovini hlade se vodom ili antifrizom.

Prilikom odabira hladnjaka za dom, prednost se daje opcijama koje su s ekonomskog gledišta najisplativije za implementaciju.

Za kućne pećnice možete pokušati koristiti konvencionalni ventilator. Obratite pažnju na činjenicu da uređaj ne bi trebao stajati preblizu peći, jer metalni dijelovi ventilatora negativno utječu na rad uređaja, a mogu otvoriti i vrtložne tokove i smanjiti performanse cijelog sistema.

Mjere opreza pri korištenju uređaja

Prilikom rada s uređajem morate se pridržavati sljedećih pravila:

• Neki elementi instalacije, kao i metal koji se topi, izloženi su jakom zagrijavanju, zbog čega postoji opasnost od opekotina;
• Kad koristite štednjak sa svjetiljkama, svakako ga stavite u zatvorenu kutiju, u protivnom postoji velika opasnost od strujnog udara;
• Prije rada s uređajem uklonite sve metalne elemente i složene elektroničke uređaje iz radnog područja uređaja. Osobe s pejsmejkerom ne bi trebale koristiti uređaj.

Peć za topljenje metala indukcijskog tipa može se koristiti za kalajisanje i oblikovanje metalnih dijelova.

Lako je prilagoditi samostalno napravljenu instalaciju da radi u posebnim uvjetima promjenom nekih postavki. Ako se pridržavate navedenih shema pri sastavljanju konstrukcije i pridržavate se osnovnih sigurnosnih pravila, domaći uređaj praktički neće biti inferioran u odnosu na kućanske aparate koji se kupuju u trgovini.

Danas se peći s indukcijskim sustavom široko koriste u procesu taljenja metala. Struja proizvedena u polju induktora doprinosi zagrijavanju tvari, a ova značajka takvih uređaja nije samo osnovna, već i najvažnija. Obrada dovodi do činjenice da tvar prolazi kroz nekoliko transformacija. Prva faza transformacije je elektromagnetski stupanj, nakon čega električni stupanj, a zatim toplinski stupanj. Temperatura koju peć emitira primjenjuje se praktički bez ostataka, pa je ovo rješenje najbolje od svih ostalih. Mnogi ljudi mogu biti zainteresirani za napravljenu peć. Zatim ćemo govoriti o mogućnostima implementacije takvog rješenja.

Vrste peći za topljenje metala

Ova vrsta opreme može se grubo podijeliti u glavne kategorije. U prvom, srčani kanal djeluje kao baza, a metal se postavlja u takve peći na prstenast način oko induktora. Druga kategorija nema takav element. Ova vrsta se naziva lončić, a metal se nalazi ovdje unutar samog induktora. U ovom slučaju tehnički je nemoguće koristiti zatvoreno jezgro.

Osnovni principi

Peć za topljenje u ovom slučaju radi na temelju fenomena magnetske indukcije. I ovdje postoji nekoliko komponenti. Induktor je najvažnija komponenta ovog uređaja. To je zavojnica, u kojoj vodiči nisu obične žice, već bakrene cijevi. Ovaj zahtjev postavlja sam dizajn peći za topljenje. Struja koja teče u induktor stvara magnetsko polje koje utječe na lončić, unutar kojeg se nalazi metal. U ovom slučaju materijalu je dodijeljena uloga sekundarnog namota transformatora, odnosno kroz njega prolazi struja koja ga zagrijava. Ovako se vrši taljenje, čak i ako se indukcijska peć izrađuje ručno. Kako izgraditi ovu vrstu pećnice i povećati njenu efikasnost? Ovo je važno pitanje na koje postoji odgovor. Upotreba struja povećane frekvencije može značajno povećati stepen efikasnosti opreme. Za to je prikladno koristiti posebna napajanja.

Karakteristike indukcionih peći

Ova vrsta opreme ima određene karakteristike koje su i prednosti i nedostaci.

Budući da raspodjela metala mora biti ujednačena, dobiveni materijal karakterizira dobra homogena masa. Ova vrsta peći radi tako što prenosi energiju kroz zone, a istovremeno pruža funkciju fokusiranja energije. Za upotrebu su dostupni parametri kao što su kapacitet, radna frekvencija i način oblaganja, kao i regulacija temperature pri kojoj se metal topi, što uvelike olakšava tijek rada. Postojeći tehnološki potencijal peći stvara veliku brzinu taljenja, uređaji su ekološki prihvatljivi, potpuno sigurni za ljude i spremni za rad u bilo kojem trenutku.

Najuočljiviji nedostatak takve opreme je poteškoća s čišćenjem. Budući da se zagrijavanje troske događa isključivo zbog topline koju stvara metal, ova temperatura nije dovoljna da se osigura njegova potpuna upotreba. Visoka temperaturna razlika između metala i troske ne čini proces odlaganja otpada što je moguće jednostavnijim. Kao još jedan nedostatak, uobičajeno je razlikovati jaz, zbog čega je uvijek potrebno smanjiti debljinu obloge. Zbog takvih radnji, nakon nekog vremena, može se pokazati da ne radi ispravno.

Industrijska upotreba indukcijskih peći

U industriji se najčešće nalaze lončarske i kanalske indukcijske peći. U prvom slučaju, bilo koji metal se topi u proizvoljnim količinama. Metalni spremnici u takvim opcijama mogu držati do nekoliko tona metala. Naravno, u ovom slučaju nemoguće je vlastitim rukama napraviti indukcijske peći za taljenje. Kanalske peći su dizajnirane za taljenje obojenih metala različitih vrsta, kao i lijevanog željeza.

Ova tema često zanima ljubitelje radiotehnike i radio tehnologije. Sada postaje jasno da je stvaranje indukcijskih peći vlastitim rukama sasvim realno, a mnogi su u tome uspjeli. Međutim, za stvaranje takve opreme potrebno je provesti rad električnog kruga koji bi sadržavao propisane radnje same peći. Takva rješenja zahtijevaju uključivanje onih koji su sposobni proizvesti valne oscilacije. Jednostavna indukcijska peć "uradi sam" prema shemi može se izgraditi pomoću četiri elektroničke lampe u kombinaciji s jednom neonskom, signalizirajući da je sistem spreman za upotrebu.

U tom slučaju ručka AC kondenzatora ne nalazi se unutar instrumenta. Zahvaljujući tome, može se stvoriti indukcijska peć "uradi sam". Dijagram uređaja detaljno opisuje lokaciju svakog pojedinog elementa. Možete se uvjeriti da je uređaj dovoljno snažan ako upotrijebite odvijač koji bi trebao postati vruć u samo nekoliko sekundi.

Osobitosti

Ako stvarate indukcijsku peć vlastitim rukama, čiji se princip rada i sastavljanja proučava i izvodi prema odgovarajućoj shemi, trebali biste znati da na brzinu taljenja u ovom slučaju može utjecati jedan ili više faktori navedeni u nastavku:

Frekvencija pulsa;

Gubici histereze;

Generiranje energije;

Period oslobađanja topline vani;

Gubici vrtložne struje.

Ako ćete napraviti indukcijsku pećnicu vlastitim rukama, tada prilikom korištenja svjetiljki morate zapamtiti da njihovu snagu treba rasporediti tako da su dovoljna četiri komada. Kada koristite ispravljač, dobit ćete mrežu od oko 220 V.

Kućna upotreba pećnica

U svakodnevnom životu takvi se uređaji rijetko koriste, iako se slične tehnologije mogu pronaći u sustavima grijanja. Mogu se vidjeti u obliku mikrovalnih pećnica i u okruženju novih tehnologija, ovaj razvoj je našao široku primjenu. Na primjer, upotreba vrtložnih indukcijskih struja u indukcijskim štednjacima omogućuje vam kuhanje velikog broja jela. Budući da im treba jako malo vremena za zagrijavanje, plamenik se ne može uključiti ako na njemu nema ništa. Međutim, za korištenje takvih posebnih i korisnih kuhala potrebno je posebno posuđe.

Proces izgradnje

Indukcijski zavojnica "uradi sam" sastoji se od induktora, koji je solenoid napravljen od bakrene cijevi hlađene vodom i lončića, koji može biti izrađen od keramičkih materijala, a ponekad i od čelika, grafita i drugih. U takvom uređaju možete topiti lijevano željezo, čelik, plemenite metale, aluminij, bakar, magnezij. Indukcijske peći „uradi sam“ izrađuju se s loncem kapaciteta od nekoliko kilograma do nekoliko tona. Mogu biti vakuumske, punjene plinom, otvorene i kompresorske. Peći se napajaju strujama visoke, srednje i niske frekvencije.

Dakle, ako ste zainteresirani za indukcijsku peć sa vlastitim rukama, shema uključuje upotrebu takvih osnovnih jedinica: kade za topljenje i indukcijske jedinice, koja uključuje kameni kamin, induktor i magnetsko jezgro. Kanalna peć se razlikuje od peći s loncem po tome što se elektromagnetska energija pretvara u toplinsku u kanalu za oslobađanje topline u kojem uvijek mora postojati električno provodljivo tijelo. Za početno pokretanje kanalske peći, u nju se ulijeva rastopljeni metal ili se ubacuje šablona od materijala koji se može proširiti u peći. Kada se taljenje završi, metal se ne ispušta u potpunosti, već ostaje "močvara", dizajnirana da ispuni kanal za oslobađanje topline za buduće pokretanje. Ako će indukcijska peć to učiniti sami, tada se radi odvajanja može olakšati zamjena ognjišta za opremu.

Komponente peći

Dakle, ako ste zainteresirani za mini-indukcijsku pećnicu "uradi sam", važno je znati da je njen glavni element grijaći kalem. U slučaju domaće verzije, dovoljno je koristiti induktor izrađen od gole bakrene cijevi čiji je promjer 10 mm. Za induktor se koristi unutarnji promjer 80-150 mm, a broj zavoja je 8-10. Važno je da se zavoji ne dodiruju, a razmak između njih je 5-7 mm. Dijelovi prigušnice ne smiju doći u dodir sa zaštitom, minimalni razmak treba biti 50 mm.

Ako ćete indukcijsku peć napraviti vlastitim rukama, trebali biste znati da u industrijskim razmjerima voda ili antifriz sudjeluju u hlađenju induktora. U slučaju male snage i kratkotrajnog rada stvorenog uređaja, možete bez hlađenja. No, tijekom rada, induktor se jako zagrijava, a ljestvica na bakru ne samo da može drastično smanjiti učinkovitost uređaja, već i dovesti do potpunog gubitka njegovih performansi. Nemoguće je samostalno napraviti induktor s hlađenjem, pa će ga trebati redovito mijenjati. Ne smije se koristiti prisilno hlađenje zrakom, jer će kućište ventilatora smješteno blizu zavojnice "privući" EMF na sebe, što će dovesti do pregrijavanja i pada efikasnosti peći.

Generator

Prilikom sastavljanja indukcijske peći vlastitim rukama, krug pretpostavlja upotrebu tako važnog elementa kao alternator. Ne biste trebali pokušavati napraviti peć ako ne poznajete osnove radio elektronike barem na nivou prosječnog radio -amatera. Izbor kruga generatora trebao bi biti takav da ne daje spektar jake struje.

Korištenje indukcijskih pećnica

Ova vrsta opreme postala je široko rasprostranjena u područjima poput ljevaonice, gdje je metal već očišćen i potrebno mu je dati određeni oblik. Možete nabaviti i neke legure. U industriji nakita također su postali široko rasprostranjeni. Jednostavan princip rada i mogućnost sastavljanja indukcijske peći vlastitim rukama omogućuju vam povećanje profitabilnosti njegove uporabe. Za ovo područje mogu se koristiti uređaji kapaciteta lončića do 5 kilograma. Za male industrije ova će opcija biti optimalna.

Topljenje metala indukcijskom metodom aktivno se koristi u raznim industrijama, na primjer, u strojarstvu, metalurgiji i proizvodnji nakita. Materijal se zagrijava električnom strujom, što omogućava da se toplina koristi s maksimalnom efikasnošću. U velikim tvornicama za to postoje posebne industrijske jedinice, dok kod kuće možete sastaviti jednostavnu i malu indukcijsku peć vlastitim rukama.

Takve su pećnice popularne u proizvodnji

Samostalno sastavljanje pećnice

Na internetu i u časopisima postoji mnogo tehnologija i shematskih opisa ovog procesa, ali pri odabiru vrijedi se zaustaviti na jednom modelu koji je najefikasniji u radu, kao i pristupačan i jednostavan za implementaciju.

Domaće topionice prilično su jednostavnog dizajna i obično imaju samo tri glavna dijela smještena u čvrsto kućište. Ovo uključuje:

• element koji proizvodi izmjeničnu struju visoke frekvencije;
• spiralni komad napravljen od bakrenih cijevi ili debele žice koji se naziva induktor
• lončić - posuda u kojoj će se vršiti kalcinacija ili topljenje, izrađena od vatrostalnog materijala.

Naravno, takva se oprema rijetko koristi u svakodnevnom životu, jer ne trebaju svi obrtnici takve jedinice. Ali tehnologije koje se nalaze u tim uređajima prisutne su u kućanskim aparatima, s kojima se mnogi ljudi nose gotovo svakodnevno. To uključuje mikrovalne pećnice, električne pećnice i indukcijske ploče za kuhanje. Možete napraviti različitu opremu vlastitim rukama prema shemama, ako imate potrebno znanje i vještine.

U ovom videu ćete saznati od čega se sastoji ova pećnica.

Zagrijavanje u ovoj tehnici provodi se indukcijskim vrtložnim strujama. Do porasta temperature dolazi trenutno, za razliku od drugih uređaja slične namjene.

Na primjer, indukcijski štednjaci imaju efikasnost od 90%, dok se plinski i električni štednjaci ne mogu pohvaliti ovom vrijednošću, ona iznosi samo 30-40%, odnosno 55-65%. Međutim, HDTV peći imaju nedostatak: za njihov rad morat ćete pripremiti posebna jela.

Konstrukcija tranzistora

Postoji mnogo različitih shema za sastavljanje indukcijskih talina kod kuće. Jednostavna i provjerena peć od tranzistora s efektom polja sastavlja se prilično lako; mnogi majstori upoznati s osnovama radiotehnike snaći će se u njenoj proizvodnji prema shemi prikazanoj na slici. Za kreiranje postavke morate pripremiti sljedeće materijale i detalje:

• dva tranzistora IRFZ44V;
• bakrene žice (za namotavanje) u emajliranoj izolaciji, debljine 1,2 i 2 mm (po jedan komad);
• dva prstena iz prigušnica, mogu se ukloniti iz napajanja starog računara;
• jedan otpornik od 470 ohma od 1 W (možete spojiti dva od 0,5 W u seriji);
• dvije UF4007 diode (lako se zamjenjuju modelom UF4001);
• filmski kondenzatori od 250 W svaki - jedan komad kapaciteta 330 nF, četiri - 220 nF, tri - 1 μF, 1 komad - 470 nF.

Prije sastavljanja takve peći ne zaboravite na alat.

Montaža se odvija prema shematskom crtežu, također se preporučuje provjeravanje uputa korak po korak, to će vas spasiti od pogrešaka i oštećenja elemenata. Stvaranje peći za indukcijsko taljenje vlastitim rukama provodi se prema sljedećem algoritmu:

1. Tranzistori su postavljeni na prilično velike hladnjake. Činjenica je da se krugovi mogu jako zagrijati tijekom rada, pa je toliko važno odabrati dijelove odgovarajuće veličine. Svi tranzistori mogu se postaviti na jedan radijator, ali u ovom slučaju morate ih izolirati, eliminirajući kontakt s metalom. U tome će vam pomoći podloške i brtve od plastike i gume. Tačan ispis tranzistora prikazan je na slici.
2. Zatim počnu stvarati gušenja, trebat će im dva komada. Da biste to učinili, uzmite bakrenu žicu promjera 1,2 mm i omotajte je oko prstenova uzetih iz izvora napajanja. Sastav ovih elemenata uključuje feromagnetno željezo u obliku praha, stoga je potrebno napraviti najmanje 7-15 okreta, ostavljajući malu udaljenost između njih.
3. Dobiveni moduli su sastavljeni u jednu bateriju kapaciteta 4,6 μF, kondenzatori su spojeni paralelno.
4. Za namotavanje induktora koristi se bakrena žica debljine 2 mm. Omotan je 7-8 puta oko bilo kojeg cilindričnog predmeta, čiji promjer mora odgovarati veličini lončića. Višak žice je odrezan, ali ostaju prilično dugi krajevi: bit će potrebni za povezivanje s drugim dijelovima.
5. Svi elementi su povezani na ploču, kao što je prikazano na slici.

Ako je potrebno, možete izgraditi kućište jedinice; u tu svrhu koriste se samo materijali otporni na toplinu, poput tektolita. Snaga uređaja se može podesiti, za što je dovoljno promijeniti broj zavoja žice na induktoru i njihov promjer.

Postoji nekoliko varijacija indukcijske pećnice koje se mogu sastaviti

Sa grafitnim četkama

Glavni element ove strukture sastavljen je od grafitnih četkica, prostor između kojih je ispunjen granitom, zdrobljen u stanje praha. Zatim se gotov modul povezuje s silaznim transformatorom. Prilikom rada s takvom opremom ne možete se bojati električnog udara, jer ne mora koristiti 220 volti.

Tehnologija proizvodnje induktivne peći od grafitnih četkica:

1. Prvo se sastavlja tijelo, jer se ova vatrostalna (šamotna) opeka dimenzija 10 × 10 × 18 cm polaže na pločicu koja može izdržati visoke temperature. Gotova kutija umotana je u azbestni karton. Da biste ovom materijalu dali potreban oblik, dovoljno ga je navlažiti s malo vode. Veličina baze izravno ovisi o snazi ​​transformatora koji se koristi u konstrukciji. Po želji kutija se može prekriti čeličnom žicom.
2. Izvrsna opcija za grafitne peći bio bi transformator od 0,063 kW iz stroja za zavarivanje. Ako je ocijenjen na 380V, može se namotati iz sigurnosnih razloga, iako mnogi iskusni radiotehničari vjeruju da se ovaj postupak može izostaviti bez ikakvog rizika. Međutim, preporučuje se omotavanje tankog aluminija oko transformatora kako se gotov uređaj ne bi zagrijao tijekom rada.
3. Glinena podloga postavlja se na dno kutije kako se tekući metal ne bi širio, nakon čega se u kutiju stavljaju grafitne četke i granitni pijesak.

Glavna prednost takvih uređaja smatra se visokom talištem, koje može promijeniti agregatno stanje čak i paladija i platine. Nedostaci uključuju prebrzo zagrijavanje transformatora, kao i malu površinu peći, koja neće dopustiti topljenje više od 10 g metala odjednom. Stoga bi svaki majstor trebao shvatiti da ako je uređaj namijenjen za rukovanje velikim količinama, bolje je napraviti peć drugačijeg dizajna.

Uređaji na lampama

Moćna peć za topljenje može se sastaviti od elektronskih žarulja. Kao što se može vidjeti na dijagramu, da bi se dobila visokofrekventna struja, potrebno je paralelno spojiti grede. Umjesto induktora, ovaj uređaj koristi bakrenu cijev promjera 10 mm. Također, dizajn je opremljen trimer -kondenzatorom kako bi se mogla regulirati snaga peći. Za montažu morate pripremiti:

• četiri lampe (tetrode) L6, 6P3 ili G807;
• trimer kondenzator;
• 4 prigušnice za 100-1000 μH;
• neonska indikatorska lampica;
• četiri kondenzatora od 0,01 μF.

Za početak, bakrena cijev je oblikovana u spiralu - to će biti induktor uređaja. U tom slučaju, između zavoja ostaje razmak od najmanje 5 mm, a njihov promjer treba biti 8-15 cm. Krajevi spirale se obrađuju za pričvršćivanje na strujno kolo. Debljina rezultirajućeg induktora trebala bi biti 10 mm veća od debljine lončića (nalazi se unutra).

Gotov dio stavlja se u kućište. Za njegovu proizvodnju trebali biste koristiti materijal koji će osigurati električnu i toplinsku izolaciju punjenja uređaja. Zatim se sastavlja kaskada od svjetiljki, prigušnica i kondenzatora, kao što je prikazano na slici, potonji su povezani ravnom linijom.

Vrijeme je za povezivanje neonskog indikatora: potrebno je kako bi majstor saznao o spremnosti uređaja za rad. Ova sijalica se iznosi zajedno s ručkom promjenjivog kondenzatora u tijelo peći.

Oprema sistema za hlađenje

Industrijske jedinice za topljenje metala opremljene su posebnim sistemima hlađenja na bazi antifriza ili vode. Dodatni troškovi bit će potrebni za opremanje ovih važnih instalacija u vlastitim rukama izrađenim HDTV štednjacima, koji zbog montaže mogu značajno pogoditi novčanik. Stoga je bolje domaćinstvu omogućiti jeftiniji sistem koji se sastoji od ventilatora.

Hlađenje zrakom pomoću ovih uređaja moguće je ako se nalaze udaljeno od peći. Inače, metalni namot i dijelovi ventilatora mogu poslužiti kao krug za zatvaranje vrtložnih struja, što će značajno smanjiti učinkovitost opreme.

Svjetiljke i elektronička kola također se često zagrijavaju tokom rada jedinice. Hladnjaci se obično koriste za njihovo hlađenje.

Pravila korištenja

Iskusnim radiotehničarima sastavljanje indukcijske peći prema shemama vlastitim rukama može se činiti lakim zadatkom, pa će uređaj biti spreman prilično brzo, a majstor će htjeti isprobati svoju kreaciju u praksi. Vrijedno je zapamtiti da je pri radu s kućnom instalacijom važno pridržavati se sigurnosnih mjera opreza i ne zaboraviti na glavne prijetnje koje mogu nastati tijekom rada inercijske peći:

1. Tečni metal i grijaći elementi za pričvršćivanje mogu uzrokovati ozbiljne opekotine.
2. Krugovi svjetiljki sastoje se od dijelova visokog napona, pa se prilikom sastavljanja jedinice moraju staviti u zatvorenu kutiju, čime se eliminira mogućnost slučajnog dodira ovih elemenata.
3. Elektromagnetsko polje može utjecati čak i na one stvari koje se nalaze izvan instalacijske kutije. Stoga, prije nego što uključite uređaj, morate ukloniti sve složene tehničke uređaje, poput mobilnih telefona, digitalnih fotoaparata, MP3 playera, kao i ukloniti sav metalni nakit. U opasnosti su i ljudi s pejsmejkerom: nikada ne bi trebali koristiti takvu opremu.

Ove se peći mogu koristiti ne samo za taljenje, već i za brzo zagrijavanje metalnih predmeta tijekom oblikovanja i kalajisanja. Promjenom izlaznog signala instalacije i parametara induktora, možete konfigurirati uređaj za određeni zadatak.

Domaći peći će se koristiti za topljenje malih količina željeza; ovi efikasni uređaji mogu raditi iz običnih utičnica. Uređaj ne zauzima puno prostora, može se postaviti na radnu površinu u radionici ili garaži. Ako osoba zna čitati jednostavne električne sheme, onda ne mora kupiti takvu opremu u trgovini, jer može sastaviti malu peć vlastitim rukama za samo nekoliko sati.

Radio amateri odavno su shvatili da možete sami napraviti indukcijske peći za topljenje metala. Ovi jednostavni dijagrami pomoći će vam da televizor napravite za kućnu upotrebu. Međutim, bilo bi ispravnije nazvati sve opisane dizajne laboratorijskim pretvaračima Kukhtetsky, jer je jednostavno nemoguće samostalno sastaviti punopravnu peć ove vrste.