Induktionsvarmere arbejder efter princippet om at "generere strøm fra magnetisme". I en speciel spole genereres et højeffekts vekslende magnetfelt, som genererer hvirvelstrømme i en lukket leder.

En lukket leder i induktionskomfurer er metalkogegrej, som opvarmes af elektriske hvirvelstrømme. Generelt er princippet om drift af sådanne enheder ikke kompliceret, og hvis du har lidt viden om fysik og elektrik, vil det ikke være svært at samle en induktionsvarmer med dine egne hænder.

Følgende enheder kan fremstilles uafhængigt:

1. Enheder til opvarmning i varmekedel.
2. Mini ovne til smeltning af metaller.
3. Plader til madlavning.

En induktionskomfur med egne hænder skal laves i overensstemmelse med alle regler og forskrifter for driften af ​​disse enheder. Hvis en elektromagnetisk stråling, der er farlig for mennesker, udsendes uden for kroppen i laterale retninger, er det strengt forbudt at bruge en sådan enhed.

Derudover er en stor vanskelighed ved at designe en komfur valget af materiale til bunden af ​​kogepladen, som skal opfylde følgende krav:

1. Leder ideelt elektromagnetisk stråling.
2. Ikke ledende.
3. Tåler høj temperaturbelastning.

I bruges dyr keramik; når man laver en induktionskogeplader derhjemme, er det ret svært at finde et værdigt alternativ til et sådant materiale. Derfor bør du til at begynde med designe noget enklere, for eksempel en induktionsovn til hærdning af metaller.

Fremstillingsinstruktion

Tegninger

Figur 1. Elektrisk diagram af en induktionsvarmer
Figur 2. Enhed. Figur 3. Skematisk diagram af en simpel induktionsvarmer

For at lave en ovn skal du bruge følgende materialer og værktøjer:

• loddemetal;
• tekstolitplade.
• mini boremaskine.
• radioelementer.
• termisk pasta.
• kemiske reagenser til ætsning af pladen.

Yderligere materialer og deres egenskaber:

1. Til fremstilling af en spole, som vil udsende det vekslende magnetiske felt, der er nødvendigt til opvarmning, er det nødvendigt at forberede et stykke kobberrør med en diameter på 8 mm og en længde på 800 mm.
2. Kraftige krafttransistorer er den dyreste del af en hjemmelavet induktionsmaskine. For at installere frekvensgeneratorkredsløbet skal du forberede 2 sådanne elementer. Til disse formål er transistorer af følgende mærker egnede: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Ved fremstillingen af ​​kredsløbet anvendes 2 identiske af de anførte felteffekttransistorer.
3. Til fremstilling af et oscillerende kredsløb du skal bruge keramiske kondensatorer med en kapacitet på 0,1 mF og en driftsspænding på 1600 V. For at der kan dannes en højeffekts vekselstrøm i spolen, kræves der 7 sådanne kondensatorer.
4. Ved betjening af en sådan induktionsanordning, felteffekttransistorer bliver meget varme, og hvis radiatorer lavet af aluminiumslegering ikke er forbundet til dem, vil disse elementer efter et par sekunders drift ved maksimal effekt svigte. Transistorerne skal placeres på kølepladerne gennem et tyndt lag termisk pasta, ellers vil effektiviteten af ​​en sådan afkøling være minimal.
5. dioder der bruges i en induktionsvarmer skal være ultrahurtige. Mest velegnet til dette kredsløb, dioder: MUR-460; UF-4007; HENDE - 307.
6. Modstande brugt i kredsløb 3: 10 kOhm med en effekt på 0,25 W - 2 stk. og 440 ohm med en effekt på 2 watt. Zenerdioder: 2 stk. med en driftsspænding på 15 V. Zenerdiodernes effekt skal være mindst 2 W. Droslen til tilslutning til spolens strømklemmer bruges med induktion.
7. For at drive hele enheden skal du bruge en strømforsyningsenhed med en kapacitet på op til 500 watt. og spænding 12 - 40 V. Du kan forsyne denne enhed med strøm fra et bilbatteri, men du vil ikke være i stand til at få de højeste effektaflæsninger ved denne spænding.

Processen med at fremstille en elektronisk generator og en spole i sig selv tager lidt tid og udføres i følgende rækkefølge:

1. Kobberrør laves en spiral med en diameter på 4 cm For at lave en spiral skal der skrues et kobberrør på en stang med en flad overflade med en diameter på 4 cm Spiralen skal have 7 vindinger, som ikke skal røre. Monteringsringe er loddet til de 2 ender af røret for tilslutning til transistorens radiatorer.
2. Det trykte kredsløb er fremstillet i henhold til skemaet. Hvis det er muligt at levere polypropylenkondensatorer, så på grund af det faktum, at sådanne elementer har minimale tab og stabil drift ved store amplituder af spændingsudsving, vil enheden arbejde meget mere stabilt. Kondensatorerne i kredsløbet er installeret parallelt og danner et oscillerende kredsløb med kobberspolen.
3. Metalopvarmning opstår inde i spolen, efter at kredsløbet er tilsluttet en strømforsyning eller et batteri. Ved opvarmning af metallet er det nødvendigt at sikre, at der ikke er kortslutning af fjederviklingerne. Hvis det opvarmede metal rører 2 omdrejninger af spolen på samme tid, fejler transistorerne øjeblikkeligt.

Nuancer

1. Ved udførelse af forsøg med opvarmning og bratkøling af metaller, inde i induktionsspolen kan temperaturen være betydelig og er 100 grader Celsius. Denne varmeeffekt kan bruges til at opvarme brugsvand eller til at opvarme et hjem.
2. Varmekredsløb diskuteret ovenfor (figur 3), ved maksimal belastning er i stand til at give stråling af magnetisk energi inde i spolen svarende til 500 W. Denne effekt er ikke nok til at opvarme en stor mængde vand, og konstruktionen af ​​en højeffekts induktionsspole vil kræve fremstilling af et kredsløb, hvor det vil være nødvendigt at bruge meget dyre radioelementer.
3. En budgetløsning til organisering af induktionsopvarmning af væske, er brugen af ​​flere enheder beskrevet ovenfor, arrangeret i serie. Samtidig skal spiralerne være på samme linje og ikke have en fælles metalleder.
4. Somder anvendes et rustfrit stålrør med en diameter på 20 mm. Flere induktionsspoler er "spændt" på røret, så varmeveksleren er i midten af ​​spolen og ikke kommer i kontakt med dens spoler. Med den samtidige tænding af 4 sådanne enheder vil varmeeffekten være omkring 2 kW, hvilket allerede er nok til øjeblikkelig opvarmning af væsken med en lille cirkulation af vand, op til værdier, der tillader brugen af ​​denne struktur i tilførsel af varmt vand til et lille hus.
5. Hvis du tilslutter et sådant varmeelement til en velisoleret tank, som vil være placeret over varmeren, så vil resultatet være et kedelsystem, hvor væsken bliver opvarmet inde i det rustfrie rør, det opvarmede vand vil stige op, og en koldere væske vil tage dens plads.
6. Hvis husets areal er betydeligt, så kan antallet af induktionsspoler øges til 10 stk.
7. Effekten af ​​en sådan kedel kan nemt justeres. ved at slukke eller tænde for spiralerne. Jo flere sektioner, der tændes samtidigt, desto større effekt vil varmeapparatet, der fungerer på denne måde, være.
8. For at drive et sådant modul skal du bruge en kraftig strømforsyning. Hvis en DC-inverter-svejsemaskine er tilgængelig, kan der laves en spændingsomformer med den nødvendige effekt fra den.
9. På grund af det faktum, at systemet fungerer på en konstant elektrisk strøm, som ikke overstiger 40 V, driften af ​​en sådan enhed er relativt sikker, det vigtigste er at tilvejebringe en sikringsblok i generatorens strømkredsløb, som i tilfælde af en kortslutning vil deaktivere systemet, derved udelukke muligheden for brand.
10. Således kan du organisere "gratis" opvarmning af huset., med forbehold for installation af genopladelige batterier til strømforsyning af induktionsanordninger, hvis opladning vil blive udført ved hjælp af solens og vindens energi.
11. Batterier bør kombineres i sektioner af 2, forbundet i serie. Som følge heraf vil forsyningsspændingen med en sådan forbindelse være mindst 24 V., hvilket vil sikre driften af ​​kedlen ved høj effekt. Derudover vil en serieforbindelse reducere strømmen i kredsløbet og øge batteriets levetid.

1. Drift af hjemmelavede induktionsvarmeapparater, tillader ikke altid at udelukke spredning af elektromagnetisk stråling, der er skadelig for mennesker, derfor bør induktionskedlen installeres i et ikke-beboelsesområde og afskærmet med galvaniseret stål.
2. Obligatorisk ved arbejde med el sikkerhedsforskrifterne skal følges og især gælder dette AC-netværk med en spænding på 220 V.
3. Som et eksperiment du kan lave en kogeplade til madlavning i henhold til skemaet angivet i artiklen, men det anbefales ikke altid at betjene denne enhed på grund af ufuldkommenheden af ​​selvfremstillet afskærmning af denne enhed, på grund af dette kan skadelig elektromagnetisk stråling blive udsat for den menneskelige krop, hvilket kan negativt påvirke sundheden.

Mange mennesker tror, ​​at metalsmeltningsprocessen kræver enorme strukturer, praktisk talt fabrikker med et stort antal personale. Men der er stadig sådan et erhverv som en juveler og metaller som guld, sølv, platin og andre bruges til at lave delikate og udsøgte smykker, hvoraf nogle med rette anses for at være ægte kunstværker. Et smykkeværksted er en virksomhed, der ikke tåler overdreven skala. Og smelteprocessen i dem er simpelthen nødvendig. Derfor er der her brug for en induktionsovn til smeltning af metal. Den er hverken stor eller særlig effektiv og nem at bruge.

Funktionsprincippet for en induktionsovn er et godt eksempel på, hvordan et uønsket fænomen bruges med øget effektivitet. De såkaldte Foucault-hvirvelinduktionsstrømme, som normalt forstyrrer enhver form for elektroteknik, er her kun rettet mod et positivt resultat.

For at metallets struktur skal begynde at varme op og derefter smelte, skal det placeres under de samme Foucault-strømme, og de er dannet i en induktionsspole, som stort set er en ovn.

Kort sagt ved alle, at enhver elektrisk enhed under drift begynder at varme op. Induktionsmetalsmelteovnen udnytter denne ellers uønskede effekt til fuld kapacitet.

Fordele i forhold til andre typer smelteovne

Induktionsovne er ikke den eneste opfindelse, der bruges til at smelte metaller. Der er også kendte ovne med åben ild, højovne og andre typer. Den ovn, vi overvejer, har dog en række uomtvistelige fordele i forhold til alle de andre.

• Induktionsovne kan være ret kompakte og nemme at placere.
• Høj smeltehastighed. Hvis andre ovne til smeltning af metal kun kræver flere timer at varme op, klarer induktion dette flere gange hurtigere.
• Effektiviteten er kun lidt under 100%.
• Med hensyn til renheden af ​​smelten indtager induktionsovnen selvsikkert førstepladsen. I andre enheder er arbejdsemnet forberedt til smelten i direkte kontakt med varmeelementet, hvilket ofte fører til forurening. Foucault-strømme opvarmer emnet indefra og virker på metallets molekylære struktur, og ingen sideelementer kommer ind i det.

Sidstnævnte fordel er væsentlig i smykker, hvor hyppigheden af ​​materialet øger dets værdi og unikhed.

Ovn placering

En kompakt induktionsovn, afhængig af størrelsen, kan den være gulvstående eller bordplade. Uanset hvilken mulighed du vælger, er der nogle grundlæggende regler for at vælge, hvor den skal placeres.

• Med al den enkle håndtering af ovnen er det stadig en elektrisk enhed, der kræver overholdelse af sikkerhedsforanstaltninger. Og den første ting at overveje under installationen er tilstedeværelsen af ​​den korrekte strømkilde, der svarer til enhedens model.
• Evnen til at udføre jording af høj kvalitet.
• At forsyne installationen med vandforsyning.
• Bordovne kræver en stabil base.
• Men vigtigst af alt bør intet forstyrre under arbejdet. Selvom smelten ikke er for stor i volumen og masse, er dens temperatur mere end 1000 grader, og ved et uheld at smide den ud af formen betyder det at påføre en meget alvorlig skade enten på dig selv eller hvad der er i nærheden.

Der er intet at sige til, at der ikke bør være brandfarlige og i øvrigt eksplosive materialer i nærheden af ​​en fungerende induktionsovn. Men et brandskjold i gåafstand er absolut nødvendigt.

Typer af induktionsovne

To typer induktionsovne er meget udbredt: kanal og digel. De adskiller sig kun i den måde, de arbejder med dem på. I alle andre henseender, herunder fordelene, er sådanne smelteovne meget ens. Lad os overveje hver mulighed separat:

• Kanalovn. Den største fordel ved denne type er en kontinuerlig cyklus. Du kan indlæse en ny portion råmaterialer og losse allerede smeltet metal direkte under opvarmningen. Den eneste komplikation kan opstå ved opstart. Kanalen, gennem hvilken det flydende metal fjernes fra ovnen, skal fyldes.
• Digel ovn. I modsætning til den første mulighed skal hver del af metallet indlæses separat. Dette er pointen. Råmaterialer placeres i en varmebestandig digel og placeres inde i induktoren. Efter at metallet er smeltet, hældes det ud af diglen, og først derefter fyldes den næste portion. Denne ovn er ideel til små værksteder, hvor store masser af smeltede råvarer ikke er nødvendige.

Den største fordel ved begge varianter er produktionshastigheden. Dog har smeltedigelovnen også gavn her. Derudover er det meget muligt at lave det med dine egne hænder næsten hjemme.

En hjemmelavet induktionsovn giver ingen vanskeligheder, så en almindelig person, selv lidt bekendt med elektroteknik, ikke kan samle den. Hun har kun tre hovedblokke:

• Generator.
• Induktor.
• Digel.

Induktoren er en kobbervikling, som du selv kan lave. Du bliver nødt til at lede efter diglen enten i de relevante butikker eller få den på andre måder. Og som en generator kan bruges: en svejseinverter, en selvmonteret transistor eller lampekredsløb.

Induktionsovn på en svejseinverter

Den enkleste og mest udbredte mulighed. Der skal kun bruges indsats på konstruktionen af ​​induktoren. Et tyndvægget kobberrør på 8-10 cm i diameter tages og bøjes efter det ønskede mønster. Drejningerne skal placeres i en afstand på 5-8 mm, og deres antal afhænger af inverterens egenskaber og diameter. Induktoren er fastgjort i en tekstolit- eller grafitkasse, og en digel er placeret inde i installationen.

Transistor induktionsovn

I dette tilfælde bliver du nødt til at arbejde ikke kun med dine hænder, men også med dit hoved. Og løb rundt i butikkerne på jagt efter de rigtige dele. Når alt kommer til alt, skal du bruge transistorer med forskellig kapacitet, et par dioder, modstande, filmkondensatorer, to kobbertråde af forskellig tykkelse og et par ringe fra choker.

• Før montering skal det huskes, at det resulterende kredsløb bliver meget varmt under drift. Derfor er det nødvendigt at bruge ret store radiatorer.
• Kondensatorer samles parallelt for at danne et batteri.
• Kobbertråd med en diameter på 1,2 mm er viklet på gasspjældringene. Afhængigt af effekten skal svingene være fra 7 til 15.
• På en cylindrisk genstand, der er egnet i diameter til diglens dimensioner, vikles 7-8 omgange kobbertråd med en diameter på 2 mm. Enderne af ledningen efterlades længe nok til forbindelsen.
• Ifølge en særlig ordning er alt monteret på et bræt.
• Strømkilden kan være et 12-volts batteri.
• Om nødvendigt kan du lave en tekstolit- eller grafitkrop.
• Enhedens effekt reguleres ved at øge eller formindske drejningerne af induktorviklingen.

Det er ikke nemt at samle en sådan enhed selv. Og du kan kun påtage dig dette arbejde, hvis du er sikker på, at dine handlinger er korrekte.

Lampe induktionsovn

I modsætning til en transistor vil en lampeovn vise sig at være meget mere kraftfuld, hvilket betyder, at du skal være mere forsigtig med den og med kredsløbet.

• 4 strålerør forbundet parallelt vil generere højfrekvente strømme.
• Kobbertråden bøjes med en spiral. Afstanden mellem vindingerne er 5 eller flere millimeter. Selve spolerne er 8-16 cm i diameter Induktoren skal være af en sådan størrelse, at diglen nemt kan passe ind.
• Induktoren er placeret i et hus lavet af et materiale, der ikke leder strøm (tekstolit, grafit).
• Du kan sætte en neon indikatorlampe på kroppen.
• Du kan også inkludere en trimmer kondensator i kredsløbet.

At lave begge ordninger kræver en vis viden, som kan opnås, men det er bedre, hvis en rigtig specialist er engageret i dette.

Køling

Dette spørgsmål er sandsynligvis det sværeste af alle dem, der stilles til en person, der har besluttet sig for selvstændigt at samle et smelteapparat baseret på induktionsprincippet. Faktum er, at det ikke anbefales at placere ventilatoren direkte i nærheden af ​​komfuret. Køleenhedens metal og elektriske dele kan påvirke ovnens drift negativt. En ventilator, der står på afstand, giver muligvis ikke den nødvendige køling, hvilket vil føre til overophedning.

Den anden mulighed er at udføre vandkøling. Det er dog ikke kun svært og økonomisk urentabelt at udføre det effektivt og korrekt derhjemme. I dette tilfælde er det værd at overveje: ville det ikke være mere økonomisk at købe en industriel version af en induktionsovn, produceret på en fabrik, i overensstemmelse med alle de nødvendige teknologier?

Sikkerhedsforanstaltninger ved smeltning af metal i en induktionsovn

Det er ikke nødvendigt at udvide dette emne for meget, da næsten alle kender de grundlæggende bestemmelser om sikkerhedsforanstaltninger. Det bør kun dvæle ved de spørgsmål, der udelukkende er forbundet med denne type udstyr.

• Lad os starte med personlig sikkerhed. Når man arbejder med en induktionsovn, skal man godt forstå, at temperaturerne er meget høje her, og det er risikoen for at blive brændt. Desuden er enheden elektrisk og kræver særlig opmærksomhed.
• Hvis du har købt en færdig ovn, skal du være opmærksom på radius af det elektromagnetiske felt. Ellers kan ure, telefoner, videokameraer og andre elektroniske gadgets begynde at gå i stykker eller gå helt i stykker.
• Arbejdstøj skal være forsynet med ikke-metalliske fastgørelsesanordninger. Tværtimod vil deres tilstedeværelse påvirke ovnens drift.
• I denne forbindelse skal der lægges særlig vægt på lampeovnen. Alle højspændingselementer skal være skjult i kabinettet.

Selvfølgelig er sådant udstyr usandsynligt, at det er nyttigt i en bylejlighed, men radioamatører, der konstant er engageret i fortinnings- og smykkehåndværkere, kan ikke undvære en induktionsovn. For dem er denne ting meget nyttig, man kan sige uerstattelig, og hvordan det hjælper i deres arbejde, er det bedre at spørge dem selv.

En induktionsovn bruges ofte inden for metallurgi, derfor er dette koncept velkendt for folk, der i en eller anden grad er forbundet med processen med at smelte forskellige metaller. Enheden giver dig mulighed for at omdanne elektricitet genereret af et magnetfelt til varme.

Sådanne enheder sælges i butikker til en ret høj pris, men hvis du har minimale færdigheder i at bruge et loddejern og ved, hvordan man læser elektroniske kredsløb, kan du prøve at lave en induktionsovn med dine egne hænder.

En hjemmelavet enhed er usandsynligt egnet til komplekse opgaver, men den vil helt klare grundlæggende funktioner. Enheden kan samles på basis af en fungerende svejse-inverter lavet af transistorer eller på lamper. Samtidig er den mest produktive enhed netop enheden baseret på lamper på grund af dens høje effektivitet.

Induktionsovnens arbejdsprincip

Opvarmning af metallet placeret inde i enheden sker gennem omdannelse af elektromagnetiske impulser til varmeenergi. Elektromagnetiske impulser genereres af en spole af kobbertråd eller rør.

Induktionsovnskredsløb og varmekreds

Når enheden er tilsluttet, begynder en elektrisk strøm at passere gennem spolen, og et elektrisk felt vises omkring den med tiden, og ændrer dens retning. For første gang blev udførelsen af ​​en sådan installation beskrevet af James Maxwell.

Genstanden, der skal opvarmes, skal placeres inde i eller i nærheden af ​​spolen. Målobjektet vil blive penetreret af en flux af magnetisk induktion, og et magnetfelt af hvirveltypen vil fremkomme indeni. Således vil induktionsenergi blive omdannet til termisk energi.

Sorter

Induktionsspoleovne er normalt opdelt i to typer afhængigt af konstruktionstypen:

• kanal;
• Digel.

I de første enheder er metallet til smeltning placeret foran induktionsspolen, og i den anden type ovne er det placeret inde i det.

Du kan samle brændeovnen ved at følge følgende trin:

1. Vi bøjer kobberrøret i form af en spiral. I alt er det nødvendigt at lave omkring 15 drejninger, hvor afstanden mellem dem skal være mindst 5 mm. Digelen skal være frit placeret inde i spiralen, hvor smelteprocessen vil finde sted;
2. Vi laver en pålidelig sag til enheden, som ikke må lede elektrisk strøm og skal modstå høje lufttemperaturer;
3. Choker og kondensatorer er samlet i henhold til ovenstående skema;
4. En neonlampe er forbundet til kredsløbet, som vil signalere, at enheden er klar til drift;
5. En kondensator er også loddet for at justere kapacitansen.

Bruges til opvarmning

Induktionsovne af denne type kan også bruges til at opvarme et rum. Oftest bruges de sammen med en kedel, som desuden producerer koldtvandsopvarmning. Faktisk bruges design ekstremt sjældent på grund af det faktum, at enhedens effektivitet er minimal som følge af tab af elektromagnetisk energi.

En anden ulempe er baseret på enhedens forbrug af store mængder elektricitet under drift, derfor er enheden klassificeret som økonomisk urentabel.

Systemkøling

En selvmonteret enhed skal være udstyret med et kølesystem, da alle komponenter under drift vil blive udsat for høje temperaturer, strukturen kan overophedes og gå i stykker. Komfurer, der sælges i butikken, afkøles med vand eller frostvæske.

Når du vælger en køler til hjemmet, foretrækkes de muligheder, der er mest rentable til implementering fra et økonomisk synspunkt.

Til hjemmeovne kan du prøve at bruge en konventionel skovlventilator. Vær opmærksom på, at enheden ikke bør stå for tæt på ovnen, da metaldele af ventilatoren negativt påvirker enhedens drift og kan også åbne hvirvelstrømme og reducere hele systemets ydeevne.

Forholdsregler ved brug af enheden

Når du arbejder med enheden, skal du overholde følgende regler:

• Nogle elementer i installationen, såvel som metallet, der smelter, er udsat for stærk opvarmning, som et resultat af, at der er risiko for at blive brændt;
• Når du bruger en lampeovn, skal du sørge for at placere den i en lukket kasse, ellers er der stor risiko for elektrisk stød;
• Før du arbejder med enheden, skal du fjerne alle metalelementer og komplekse elektroniske enheder fra enhedens betjeningsområde. Personer med pacemaker bør ikke bruge enheden.

Metalsmelteovnen af ​​induktionstypen kan bruges til fortinning og dannelse af metaldele.

Det er nemt at tilpasse en hjemmelavet installation til at fungere under specifikke forhold ved at ændre nogle indstillinger. Hvis du overholder de angivne skemaer, når du samler strukturen, samt overholder elementære sikkerhedsregler, vil en hjemmelavet enhed praktisk talt ikke være ringere end indkøbte husholdningsapparater.

I dag er ovne med et induktionssystem meget brugt i processen med smeltning af metaller. Den strøm, der produceres i induktorens område, bidrager til opvarmningen af ​​stoffet, og denne funktion ved sådanne enheder er ikke kun grundlæggende, men også den vigtigste. Forarbejdning fører til, at stoffet gennemgår flere transformationer. Det første trin i transformationen er det elektromagnetiske trin, hvorefter det elektriske trin og derefter det termiske trin. Temperaturen, som ovnen udsender, anvendes praktisk talt uden rester, derfor er denne løsning den bedste blandt alle andre. Mange mennesker kan være interesserede i det lavede komfur. Dernæst vil vi tale om mulighederne for at implementere en sådan løsning.

Typer af metalsmelteovne

Denne type udstyr kan groft inddeles i hovedkategorier. I den første fungerer hjertekanalen som en base, og metallet placeres i sådanne ovne på en ringformet måde omkring induktoren. Den anden kategori har ikke noget sådant element. Denne type kaldes en digel, og metallet placeres her inde i selve induktoren. Det er teknisk umuligt at bruge en lukket kerne i dette tilfælde.

Grundlæggende principper

Smelteovnen i dette tilfælde fungerer på grundlag af fænomenet magnetisk induktion. Og der er flere komponenter her. Induktoren er den vigtigste komponent i denne enhed. Det er en spole med kobberrør som ledere frem for almindelige ledninger. Dette krav stilles af selve designet af smelteovnene. Strømmen, der flyder i induktoren, genererer et magnetfelt, der påvirker diglen, hvori metallet er placeret. I dette tilfælde tildeles materialet rollen som en sekundær transformatorvikling, det vil sige, at en strøm passerer gennem det og opvarmer det. Sådan foregår smeltning, også selvom en induktionsovn laves i hånden. Hvordan bygger man denne type ovn og øger dens effektivitet? Dette er et vigtigt spørgsmål, der har et svar. Brugen af ​​strømme med øget frekvens kan øge graden af ​​udstyrs effektivitet betydeligt. Til dette er det hensigtsmæssigt at bruge specielle strømforsyninger.

Funktioner af induktionsovne

Denne type udstyr har visse egenskaber, der er både fordele og ulemper.

Da fordelingen af ​​metallet skal være ensartet, er det resulterende materiale karakteriseret ved en god homogen masse. Denne type ovn fungerer ved at transportere energi gennem zoner, mens funktionen med at fokusere energi også præsenteres. Følgende parametre er tilgængelige til brug, såsom kapacitet, driftsfrekvens og foringsmetode, samt regulering af temperaturen, hvorved metallet smelter, hvilket i høj grad letter arbejdsprocessen. Ovnens eksisterende teknologiske potentiale skaber en høj smeltehastighed, enhederne er miljøvenlige, fuldstændig sikre for mennesker og klar til at arbejde til enhver tid.

Den mest bemærkelsesværdige ulempe ved sådant udstyr er vanskeligheden ved at rengøre det. Da opvarmningen af ​​slaggen udelukkende sker på grund af den varme, der genereres af metallet, er denne temperatur ikke nok til at sikre dens fulde udnyttelse. Den høje temperaturforskel mellem metallet og slaggen gør ikke bortskaffelsesprocessen så enkel som muligt. Som en anden ulempe er det sædvanligt at skelne mellem et mellemrum, på grund af hvilket det altid er nødvendigt at reducere tykkelsen af ​​foringen. På grund af sådanne handlinger kan det efter et stykke tid vise sig at være funktionsfejl.

Industriel brug af induktionsovne

I industrien findes oftest digel- og kanalinduktionsovne. I den første smeltes eventuelle metaller i vilkårlige mængder. Tanke til metal i sådanne versioner kan rumme op til flere tons metal. Selvfølgelig er det i dette tilfælde umuligt at lave induktionssmelteovne med egne hænder. Kanalovne er designet til smeltning af ikke-jernholdige metaller af forskellige typer såvel som støbejern.

Dette emne er ofte af interesse for fans af radioteknik og radioteknologi. Nu er det ved at blive klart, at det er ret realistisk at skabe induktionsovne med egne hænder, og det er lykkedes rigtig mange at gøre dette. Men for at skabe sådant udstyr er det nødvendigt at implementere driften af ​​et elektrisk kredsløb, der ville indeholde de foreskrevne handlinger af selve ovnen. Sådanne løsninger kræver inddragelse af dem, der er i stand til at frembringe bølgesvingninger. En simpel gør-det-selv induktionsovn i henhold til skemaet kan bygges ved hjælp af fire elektroniske lamper i kombination med en neon, hvilket signalerer, at systemet er klar til brug.

I dette tilfælde er AC-kondensatorens håndtag ikke placeret inde i instrumentet. Takket være dette kan en gør-det-selv induktionsovn skabes. Apparatdiagrammet beskriver i detaljer placeringen af ​​hvert enkelt element. Du kan sikre dig, at enheden er kraftig nok, hvis du bruger en skruetrækker, som skulle nå en rødglødende tilstand på få sekunder.

Ejendommeligheder

Hvis du opretter en induktionsovn med dine egne hænder, hvis princip for drift og samling studeres og udføres i henhold til den relevante ordning, skal du vide, at smeltehastigheden i dette tilfælde kan blive påvirket af en eller flere af faktorer anført nedenfor:

Puls frekvens;

Hysteresetab;

Generering af strøm;

Periode med varmeafgivelse udenfor;

Hvirvelstrømstab.

Hvis du går til en induktionsovn med dine egne hænder, så når du bruger lamper, skal du huske, at deres kraft skal fordeles, så fire stykker er nok. Ved brug af ensretter får du et netværk på omkring 220 V.

Husholdningsbrug af ovne

I hverdagen bruges sådanne enheder ret sjældent, selvom lignende teknologier kan findes i varmesystemer. De kan ses i form af mikrobølgeovne, og midt i nye teknologier har denne udvikling fundet bred anvendelse. For eksempel giver brugen af ​​hvirvelinduktionsstrømme i induktionskomfurer dig mulighed for at tilberede et stort udvalg af retter. Da de tager meget kort tid at varme op, kan brænderen ikke tændes, hvis der ikke er noget på den. Der kræves dog specielt køkkengrej for at bruge sådanne specielle og nyttige komfurer.

Byggeproces

En gør-det-selv induktionsspole består af en induktor, som er en solenoide lavet af et vandkølet kobberrør og en digel, som kan være lavet af keramiske materialer, og nogle gange stål, grafit og andre. I en sådan enhed kan du smelte støbejern, stål, ædle metaller, aluminium, kobber, magnesium. Gør-det-selv induktionsovne er lavet med en digelkapacitet fra et par kilo til flere tons. De kan være vakuum, gasfyldte, åbne og kompressorer. Ovne er drevet af strømme med høj, mellem og lav frekvens.

Så hvis du er interesseret i en gør-det-selv-induktionsovn, involverer ordningen brugen af ​​sådanne grundlæggende enheder: et smeltebad og en induktionsenhed, som inkluderer en ildsten, en induktor og en magnetisk kerne. En kanalovn adskiller sig fra en digelovn ved, at elektromagnetisk energi omdannes til termisk energi i en varmeafgivelseskanal, hvori der altid skal være et elektrisk ledende legeme. For at lave den indledende opstart af en kanalovn hældes smeltet metal i den, eller der indsættes en skabelon fra et materiale, der kan udvide sig i ovnen. Når smeltningen er afsluttet, er metallet ikke helt drænet væk, men der står en "sump" tilbage, beregnet til at fylde varmeafgivelseskanalen til fremtidig opstart. Hvis en induktionsovn skal gøre det selv, så er den aftagelig for at lette udskiftningen af ​​ildstenen til udstyret.

Ovn komponenter

Så hvis du er interesseret i en gør-det-selv mini induktionsovn, så er det vigtigt at vide, at dens hovedelement er varmespolen. I tilfælde af en hjemmelavet version er det nok at bruge en induktor lavet af et bart kobberrør, hvis diameter er 10 mm. Til induktoren anvendes en indvendig diameter på 80-150 mm, og antallet af vindinger er 8-10. Det er vigtigt, at svingene ikke rører, og afstanden mellem dem er 5-7 mm. Induktorens dele bør ikke komme i kontakt med dens skjold; minimumsafstanden skal være 50 mm.

Hvis du skal lave en induktionsovn med dine egne hænder, så skal du vide, at i industriel skala er vand eller frostvæske involveret i afkøling af induktorerne. I tilfælde af lav effekt og kortvarig drift af den oprettede enhed kan du undvære afkøling. Men under drift opvarmes induktoren meget, og skalaen på kobber kan ikke kun drastisk reducere enhedens effektivitet, men også føre til et fuldstændigt tab af dens ydeevne. Det er umuligt at lave en induktor med køling på egen hånd, så den skal udskiftes jævnligt. Tvunget luftkøling må ikke anvendes, da ventilatorhuset, der er placeret tæt på spolen, vil "tiltrække" EMF, hvilket vil føre til overophedning og et fald i ovnens effektivitet.

Generator

Når du samler en induktionsovn med dine egne hænder, antager kredsløbet brugen af ​​et så vigtigt element som en generator. Du bør ikke prøve at lave et komfur, hvis du ikke kender det grundlæggende i radioelektronik i det mindste på niveau med en gennemsnitlig radioamatør. Valget af generatorkredsløbet bør være sådan, at det ikke giver et hårdt strømspektrum.

Brug af induktionsovne

Denne type udstyr er blevet udbredt i områder som støberier, hvor metallet allerede er renset og skal have en bestemt form. Du kan også få nogle legeringer. De blev også udbredt i smykkeindustrien. Det enkle betjeningsprincip og muligheden for at samle en induktionsovn med egne hænder gør det muligt at øge rentabiliteten af ​​dens brug. Til dette område kan enheder med en digelkapacitet på op til 5 kilo bruges. For små industrier vil denne mulighed være optimal.

Smeltning af metal ved induktionsmetoden bruges aktivt i forskellige industrier, for eksempel maskinteknik, metallurgisk og smykkeproduktion. Materialet opvarmes af en elektrisk strøm, som gør, at varmen kan udnyttes med maksimal effektivitet. På store fabrikker er der specielle industrielle enheder til dette, mens du hjemme kan samle en enkel og lille induktionsovn med dine egne hænder.

Sådanne ovne er populære i produktionen

Selvmontering af ovnen

Der er mange teknologier og skematiske beskrivelser af denne proces på internettet og i magasiner, men når du vælger det, er det værd at stoppe ved en model, der er mest effektiv i arbejdet, samt overkommelig og nem at implementere.

Hjemmelavede smelteværker er ret enkle i design og har normalt kun tre hoveddele anbragt i en robust kuffert. Disse omfatter:

• element, der genererer vekselstrøm af høj frekvens;
• et spiralstykke lavet af kobberrør eller tyk ledning kaldet en induktor
• digel - en beholder, hvori kalcinering eller smeltning vil blive udført, lavet af ildfast materiale.

Naturligvis bruges sådant udstyr sjældent i hverdagen, fordi ikke alle håndværkere har brug for sådanne enheder. Men de teknologier, der findes i disse enheder, er til stede i husholdningsapparater, som mange mennesker beskæftiger sig med næsten hver dag. Disse omfatter mikrobølgeovne, elektriske ovne og induktionskogeplader. Du kan lave forskelligt udstyr med dine egne hænder i henhold til ordningerne, hvis du har den nødvendige viden og færdigheder.

I denne video lærer du, hvad denne ovn består af.

Opvarmning i denne teknik udføres af induktionshvirvelstrømme. Temperaturstigningen sker øjeblikkeligt, i modsætning til andre enheder med lignende formål.

For eksempel har induktionskomfurer en virkningsgrad på 90 %, mens gas- og el-komfurer ikke kan prale af denne værdi, er det kun henholdsvis 30-40 % og 55-65 %. Imidlertid har HDTV-plader en ulempe: til deres drift skal du tilberede specielle retter.

Transistor konstruktion

Der er mange forskellige ordninger til montering af induktionssmeltere derhjemme. En enkel og gennemprøvet ovn lavet af felteffekttransistorer samles ganske let, mange håndværkere, der er fortrolige med det grundlæggende i radioteknik, vil klare dens fremstilling i henhold til skemaet vist i figuren. For at oprette en opsætning du skal forberede følgende materialer og detaljer:

• to transistorer IRFZ44V;
• kobbertråde (til vikling) i emaljeisolering, 1,2 og 2 mm tykke (et stykke hver);
• to ringe fra choker, de kan fjernes fra strømforsyningsenheden på den gamle computer;
• en 470 Ohm 1 W modstand (du kan tilslutte to 0,5 W i serie);
• to UF4007 dioder (let erstattet af UF4001 modellen);
• filmkondensatorer på 250 W - et stykke med en kapacitet på 330 nF, fire - 220 nF, tre - 1 μF, 1 stykke - 470 nF.

Før du samler en sådan ovn, skal du ikke glemme værktøjet.

Monteringen foregår i henhold til den skematiske tegning, det anbefales også at kontrollere trin-for-trin instruktionerne, dette vil spare dig for fejl og beskadigelse af elementer. Oprettelsen af ​​en induktionssmelteovn med egne hænder udføres i henhold til følgende algoritme:

1. Transistorerne er placeret på ret store køleplader. Faktum er, at kredsløb kan blive meget varme under drift, hvorfor det er så vigtigt at vælge dele af den rigtige størrelse. Alle transistorer kan placeres på en radiator, men i dette tilfælde bliver du nødt til at isolere dem, hvilket eliminerer kontakt med metal. Skiver og pakninger af plast og gummi vil hjælpe med dette. Den korrekte pinout af transistorerne er vist på billedet.
2. Så begynder de at lave choker, de skal bruge to stykker. For at gøre dette skal du tage en kobbertråd på 1,2 mm i diameter og vikle den rundt om ringene taget fra strømforsyningen. Sammensætningen af ​​disse elementer inkluderer ferromagnetisk jern i form af et pulver, derfor er det nødvendigt at lave mindst 7-15 drejninger, hvilket efterlader en lille afstand mellem dem.
3. De resulterende moduler er samlet i et batteri med en kapacitet på 4,6 μF, kondensatorerne er forbundet parallelt.
4. Kobbertråd 2 mm tykt bruges til at opvikle induktoren. Den er viklet 7-8 gange rundt om enhver cylindrisk genstand, dens diameter skal svare til digelens størrelse. Den overskydende ledning er afskåret, men der er ret lange ender tilbage: de vil være nødvendige for at forbinde til andre dele.
5. Alle elementer er forbundet på brættet, som vist på figuren.

Om nødvendigt kan du bygge et kabinet til enheden; til dette formål bruges kun varmebestandige materialer, såsom tekstolit. Enhedens kraft kan justeres, for hvilken det er nok at ændre antallet af ledninger på induktoren og deres diameter.

Der er flere varianter af induktionsovnen, der kan samles

Med grafitbørster

Hovedelementet i denne struktur er samlet af grafitbørster, hvor mellemrummet er fyldt med granit, knust til en pulvertilstand. Derefter tilsluttes det færdige modul til en nedtrappende transformer. Når du arbejder med sådant udstyr, kan du ikke være bange for elektrisk stød, da det ikke behøver at bruge 220 volt.

Fremstillingsteknologi af en induktiv ovn fra grafitbørster:

1. Først samles kroppen, for denne ildfaste (chamotte) mursten, der måler 10 × 10 × 18 cm, lægges på en flise, der kan modstå høje temperaturer. Den færdige æske er pakket ind i asbestpap. For at give dette materiale den nødvendige form, er det nok at fugte det med lidt vand. Størrelsen af ​​basen afhænger direkte af kraften af ​​transformatoren, der bruges i strukturen. Hvis det ønskes, kan kassen dækkes med ståltråd.
2. En fremragende mulighed for grafitovne ville være en 0,063 kW transformer taget fra en svejsemaskine. Hvis den er normeret til 380V, kan den af ​​sikkerhedsmæssige årsager vikles, selvom mange erfarne radioteknikere mener, at denne procedure kan undlades uden nogen risiko. Det anbefales dog at vikle tyndt aluminium rundt om transformeren, så den færdige enhed ikke opvarmes under drift.
3. Der lægges et lerunderlag i bunden af ​​kassen, så det flydende metal ikke spreder sig, hvorefter der lægges grafitbørster og granitsand i kassen.

Den største fordel ved sådanne enheder anses for at være et højt smeltepunkt, som kan ændre aggregeringstilstanden selv af palladium og platin. Ulemperne omfatter for hurtig opvarmning af transformeren samt et lille ovnområde, som ikke tillader smeltning af mere end 10 g metal ad gangen. Derfor bør enhver håndværker forstå, at hvis enheden skal håndtere store mængder, er det bedre at lave en ovn af et andet design.

Apparat på lamper

En kraftig smelteovn kan sammensættes af elektroniske pærer. Som det kan ses i diagrammet, for at opnå højfrekvent strøm, er det nødvendigt at forbinde strålelamperne parallelt. I stedet for en induktor bruger denne enhed et kobberrør med en diameter på 10 mm. Derudover er designet udstyret med en trimmerkondensator for at kunne regulere ovnens effekt. Til montering skal du forberede:

• fire lamper (tetroder) L6, 6P3 eller G807;
• trimmer kondensator;
• 4 choker til 100-1000 μH;
• neon indikatorlys;
• fire kondensatorer på 0,01 μF.

Til at begynde med er kobberrøret formet til en spiral - dette vil være enhedens induktor. I dette tilfælde efterlades en afstand på mindst 5 mm mellem svingene, og deres diameter skal være 8-15 cm. Spiralens ender behandles for at fastgøres til kredsløbet. Tykkelsen af ​​den resulterende induktor skal være 10 mm større end digelen (den er placeret indeni).

Den færdige del placeres i huset. Til fremstillingen skal du bruge et materiale, der giver elektrisk og termisk isolering af enhedens påfyldning. Derefter samles en kaskade af lamper, choker og kondensatorer, som vist på figuren, sidstnævnte er forbundet i en lige linje.

Det er tid til at tilslutte neonindikatoren: det er nødvendigt, så mesteren kan finde ud af enhedens parathed til arbejde. Denne pære føres ud til ovnlegemet sammen med håndtaget på den variable kondensator.

Kølesystem udstyr

Industrielle enheder til metalsmeltning er udstyret med specielle kølesystemer til frostvæske eller vand. Der vil være behov for yderligere omkostninger for at udstyre disse vigtige installationer i hjemmelavede HDTV komfurer, som kan ramme pengepungen betydeligt med monteringen. Derfor er det bedre at forsyne husstandsenheden med et billigere system bestående af ventilatorer.

Luftkøling af disse enheder er mulig, når de er placeret fjernt fra ovnen. Ellers kan metalviklingen og dele af ventilatoren tjene som et kredsløb til lukning af hvirvelstrømmene, hvilket vil reducere udstyrets effektivitet betydeligt.

Lampe og elektroniske kredsløb har også en tendens til at varme op aktivt under enhedens drift. Køleplader bruges normalt til at afkøle dem.

Vilkår for brug

For erfarne radioteknikere kan montering af en induktionsovn i henhold til diagrammer med egne hænder virke som en nem opgave, så enheden vil være klar ret hurtigt, og mesteren vil prøve sin skabelse i aktion. Det er værd at huske, at når man arbejder med en hjemmelavet installation, er det vigtigt at overholde sikkerhedsforanstaltninger og ikke glemme de vigtigste trusler, der kan opstå under driften af ​​en inertiovn:

1. Flydende metal og tilbehørsvarmeelementer kan forårsage alvorlige forbrændinger.
2. Lampekredsløb består af dele med høj spænding, derfor skal de under montering af enheden placeres i en lukket boks, hvilket eliminerer muligheden for utilsigtet berøring af disse elementer.
3. Det elektromagnetiske felt er i stand til at påvirke selv de ting, der er uden for installationsboksen. Derfor skal du, før du tænder for enheden, fjerne alle komplicerede tekniske enheder, såsom mobiltelefoner, digitale kameraer, MP3-afspillere, samt fjerne alle metalsmykker. Personer med pacemakere er også i fare: de bør aldrig bruge sådant udstyr.

Disse ovne kan bruges ikke kun til smeltning, men også til hurtig opvarmning af metalgenstande under støbning og fortinning. Ved at ændre installationens udgangssignal og induktorens parametre kan du konfigurere enheden til en specifik opgave.

Hjemmelavede komfurer vil blive brugt til at smelte små mængder jern; disse effektive enheder er i stand til at fungere fra konventionelle stikkontakter. Enheden fylder ikke meget, den kan placeres på skrivebordet i værkstedet eller garagen. Hvis en person ved, hvordan man læser enkle elektriske diagrammer, behøver han ikke at købe sådant udstyr i en butik, fordi han kan samle en lille komfur med sine egne hænder på blot et par timer.

Radioamatører har længe fundet ud af, at man kan lave gør-det-selv induktionsovne til smeltning af metal. Disse enkle diagrammer hjælper dig med at lave dit tv til hjemmebrug. Det ville dog være mere korrekt at kalde alle de beskrevne design Kukhtetsky laboratorie-invertere, da det simpelthen er umuligt at samle en fuldgyldig komfur af denne type på egen hånd.