Indukcinis šildymas - taikymas metalo apdirbimui. Indukcinis šildymas, pagrindiniai principai ir technologijos

Indukcinis šildymas 2015 m. Kovo 14 d

Indukcinėse krosnyse ir įtaisuose šilumą elektrai laidžiame šildomame kūne išskiria srovės, kurias joje sukelia kintamas elektromagnetinis laukas. Taigi čia atliekamas tiesioginis šildymas.
Metalų indukcinis kaitinimas remiasi dviem fiziniais dėsniais: Faradėjaus-Maksvelo elektromagnetinės indukcijos dėsniu ir Joule-Lenzo dėsniu. Metaliniai kūnai (ruošiniai, dalys ir kt.) Dedami į kintamą magnetinį lauką, kuris sužadina sūkurį elektrinis laukas... Indukcijos EMF nustatomas pagal magnetinio srauto kitimo greitį. Veikiant indukcijos EMF, kūnuose teka sūkurinės srovės (uždarytos kūnų viduje), skleidžiančios šilumą pagal Joule-Lenzo dėsnį. Šis EML sukuria kintamąją srovę metale, šiluma, kurią išskiria šios srovės, yra metalo įkaitimo priežastis. Indukcinis šildymas yra tiesioginis ir bekontaktis. Tai leidžia jums pasiekti pakankamai temperatūrą, kad ištirptų ugniai atspariausi metalai ir lydiniai.

Po pjūviu vaizdo įrašas su prietaisu nuo 12 vatų

Indukcinis metalų kaitinimas ir grūdinimas Intensyvus indukcinis šildymas galimas tik didelio intensyvumo ir dažnio elektromagnetiniuose laukuose, kuriuos sukuria specialūs įtaisai - induktoriai. Induktoriai maitinami iš 50 Hz tinklo (pramoninių dažnių įrenginiai) arba iš atskirų maitinimo šaltinių - vidutinio ir aukšto dažnio generatorių ir keitiklių.
Paprasčiausias netiesioginių prietaisų induktorius indukcinis šildymasžemo dažnio - izoliuotas laidininkas (pailgas arba suvyniotas), dedamas į vidų metalinis vamzdis arba uždedami ant jo paviršiaus. Kai srovė teka per laidininką-induktorių, vamzdyje atsiranda jį kaitinančios sūkurinės srovės. Šiluma iš vamzdžio (tai taip pat gali būti tiglis, indas) perduodama į pašildytą terpę (vamzdžiu tekantis vanduo, oras ir kt.).

Plačiausiai naudojamas tiesioginis indukcinis metalų kaitinimas vidutiniais ir aukštais dažniais. Tam naudojami specialūs induktoriai. Induktorius skleidžia elektromagnetinę bangą, kuri krinta ant įkaitusio kūno ir yra jame slopinama. Sugertos bangos energija kūne virsta šiluma. Plokštieji induktoriai naudojami plokščių kūnų šildymui, cilindriniai (solenoidiniai) induktoriai - cilindriniams ruošiniams. Apskritai jie gali turėti sudėtinga forma dėl poreikio koncentruoti elektromagnetinę energiją norima kryptimi.

Indukcinės energijos įvedimo ypatybė yra galimybė reguliuoti sūkurinės srovės srauto zonos erdvinę vietą. Pirma, sūkurinės srovės teka induktoriaus padengtoje srityje. Šildoma tik ta kūno dalis, kuri yra magnetiniu ryšiu su induktoriumi, neatsižvelgiant į bendrą kūno dydį. Antra, sūkurinės srovės cirkuliacijos zonos gylis, taigi ir energijos išsiskyrimo zona, be kitų veiksnių, priklauso nuo induktoriaus srovės dažnio (didėja žemais dažniais ir mažėja didėjant dažniui). Energijos perdavimo iš induktoriaus į kaitinamą srovę efektyvumas priklauso nuo tarpo tarp jų dydžio ir didėja mažėjant.

Indukcinis šildymas naudojamas plieno gaminių paviršiaus grūdinimui, kaitinant plastinėms deformacijoms (kalimui, štampavimui, presavimui ir kt.), Metalo lydymui, terminiam apdorojimui (atkaitinimas, grūdinimas, normalizavimas, grūdinimas), suvirinimui, paviršiaus padengimui, metalo litavimui.

Šildymui naudojamas netiesioginis indukcinis šildymas technologinė įranga(vamzdynai, konteineriai ir kt.), skystų terpių šildymas, dangų, medžiagų (pavyzdžiui, medienos) džiovinimas. Svarbiausias parametras indukcinio šildymo įrenginiai - dažnis. Kiekvienam procesui (paviršiaus grūdinimas, kaitinant) yra optimalus dažnių diapazonas, užtikrinantis geriausią technologinį ir ekonominiai rodikliai... Indukciniam šildymui naudojami nuo 50 Hz iki 5 MHz dažniai.

Indukcinio šildymo privalumai

1) Elektros energijos perdavimas tiesiai į šildomą kūną leidžia tiesiogiai pašildyti laidžiąsias medžiagas. Šiuo atveju šildymo greitis padidėja, palyginti su netiesioginio veikimo įrenginiais, kai produktas kaitinamas tik nuo paviršiaus.

2) Elektros energijai perduoti tiesiai į šildomą kūną nereikia kontaktinių įtaisų. Tai patogu automatinės linijos gamybos sąlygomis, kai naudojama vakuuminė ir apsauginė įranga.

3) Dėl paviršiaus efekto reiškinio didžiausia galia, yra paskirstomas pašildyto gaminio paviršiniame sluoksnyje. Todėl indukcinis šildymas gesinimo metu suteikia greitą produkto paviršiaus sluoksnio pašildymą. Tai leidžia jums gauti aukštą detalės paviršiaus kietumą su gana kietu viduriu. Indukcinis paviršiaus grūdinimas yra greitesnis ir ekonomiškesnis nei kiti paviršiaus grūdinimo metodai.

4) Indukcinis šildymas daugeliu atvejų padidina produktyvumą ir pagerina darbo sąlygas.

Štai dar vienas neįprastas poveikis: taip pat priminsiu apie tai. Mes taip pat aptarėme ir Originalus straipsnis yra svetainėje InfoGlaz.rf Nuoroda į straipsnį, iš kurio buvo padaryta ši kopija

Metalų indukcinis kaitinimas remiasi dviem fiziniais dėsniais: ir Joule-Lenzo dėsniu. Įdėti metaliniai kūnai (ruošiniai, dalys ir kt.), Kurie sužadina juose sūkurį. Indukcijos EMF nustatomas pagal magnetinio srauto kitimo greitį. Veikiant indukcijos EMF, kūnuose teka sūkurinės srovės (uždarytos kūnų viduje), skleidžiančios šilumą. Šis EML sukuria metalą, iš šių srovių išskiriama šilumos energija yra metalo kaitinimo priežastis. Indukcinis šildymas yra tiesioginis ir bekontaktis. Tai leidžia jums pasiekti pakankamai temperatūrą, kad ištirptų ugniai atspariausi metalai ir lydiniai.

Intensyvus indukcinis šildymas galimas tik didelio intensyvumo ir dažnio elektromagnetiniuose laukuose, kuriuos sukuria specialūs įtaisai - induktoriai. Induktoriai maitinami iš 50 Hz tinklo (pramoninių dažnių įrenginiai) arba iš atskirų maitinimo šaltinių - vidutinio ir aukšto dažnio generatorių ir keitiklių.

Paprasčiausias prietaisų, skirtų netiesioginei indukcinei žemo dažnio kaitinimo funkcijai, induktorius yra izoliuotas laidininkas (pailgas arba suvyniotas), įdėtas į metalinio vamzdžio vidų arba uždėtas ant jo paviršiaus. Kai srovė teka per laidininką-induktorių, vamzdyje indukuojami šildymo vamzdžiai. Šiluma iš vamzdžio (tai taip pat gali būti tiglis, indas) perduodama į pašildytą terpę (vamzdžiu tekantis vanduo, oras ir kt.).

Plačiausiai naudojamas tiesioginis indukcinis metalų kaitinimas vidutiniais ir aukštais dažniais. Tam naudojami specialūs induktoriai. Induktorius skleidžia, kuris nukrenta ant įkaitusio kūno ir jame miršta. Sugertos bangos energija kūne virsta šiluma. Šildymo efektyvumas yra didesnis, tuo artimesnė skleidžiamos elektromagnetinės bangos forma (plokštuma, cilindrinė ir kt.) Kūno formai. Todėl plokštieji induktoriai naudojami plokščių kūnų šildymui, cilindriniai (solenoidiniai) induktoriai - cilindriniams ruošiniams. Paprastai jie gali turėti sudėtingą formą, nes reikia sutelkti elektromagnetinę energiją norima kryptimi.

Netiesioginis indukcinis šildymas naudojamas technologinei įrangai (vamzdynams, konteineriams ir kt.), Skystoms terpėms, džiovinimo dangoms, medžiagoms (pavyzdžiui, medienai) šildyti. Svarbiausias indukcinio šildymo įrenginių parametras yra dažnis. Kiekvienam procesui (paviršiaus grūdinimas, kaitinant) yra optimalus dažnių diapazonas, kuris pateikia geriausius technologinius ir ekonominius rodiklius. Indukciniam šildymui naudojami nuo 50 Hz iki 5 MHz dažniai.

Indukcinio šildymo privalumai

2) Elektros energijai perduoti tiesiai į šildomą kūną nereikia kontaktinių įtaisų. Tai patogu automatinės linijos gamybos sąlygomis, kai naudojama vakuuminė ir apsauginė įranga.

3) Dėl paviršiaus efekto reiškinio didžiausia galia išsiskiria įkaitinto gaminio paviršiaus sluoksnyje. Todėl indukcinis šildymas gesinimo metu suteikia greitą produkto paviršiaus sluoksnio pašildymą. Tai leidžia jums gauti aukštą detalės paviršiaus kietumą su gana kietu viduriu. Indukcinis paviršiaus grūdinimas yra greitesnis ir ekonomiškesnis nei kiti paviršiaus grūdinimo metodai.

4) Indukcinis šildymas daugeliu atvejų padidina produktyvumą ir pagerina darbo sąlygas.

Indukcinė lydymo krosnis

Į indukcinę krosnį ar įtaisą galima žiūrėti kaip į savotišką transformatorių, kuriame pirminė apvija (induktorius) sujungta su kintamosios srovės šaltiniu, o pats kaitinamas kūnas tarnauja kaip antrinė apvija.

Indukcinių lydymo krosnių darbo procesui būdingas elektrodinaminis ir šiluminis skysto metalo judėjimas vonioje ar tiglyje, kuris prisideda prie tolygiai sudėties ir tolygiai viso tūrio metalo, taip pat mažo metalo, gamybos. atliekų (kelis kartus mažiau nei lankinėse krosnyse).

Indukcinės lydymo krosnys naudojamos liejinių, įskaitant formos, gamybai iš plieno, ketaus, spalvotųjų metalų ir lydinių.

Indukcines lydymo krosnis galima suskirstyti į galios dažnio kanalų krosnis ir tiglių krosnys pramoninis, vidutinis ir aukštas dažnis.

Indukcinio kanalo krosnis yra transformatorius, paprastai galios dažniu (50 Hz). Transformatoriaus antrinė apvija yra išlydyto metalo ritė. Metalas yra uždarytas žiediniame ugniai atspariame kanale. Pagrindinis magnetinis srautas indukuoja EMF kanalo metalą, EMF sukuria srovę, srovė sušildo metalą, todėl indukcinio kanalo krosnis yra panaši į transformatorių, veikiantį trumpojo jungimo režimu. Kanaliniai krosnies induktoriai pagaminti iš išilginių varinis vamzdelis, jis turi vandens aušinimas, židinio akmens kanalo dalį aušina ventiliatorius arba centralizuota oro sistema.

Kanalinės indukcinės krosnys yra skirtos nuolatiniam darbui, retai pereinant iš vienos metalo rūšies į kitą. Kanalinės indukcinės krosnys daugiausia naudojamos lydant aliuminį ir jo lydinius, taip pat varį ir kai kuriuos jo lydinius. Kitos krosnių serijos specializuojasi kaip maišytuvai skystojo geležies, spalvotųjų metalų ir lydinių laikymui ir perkaitinimui prieš liejimą į liejimo formas.

Indukcinio tiglio krosnies veikimas pagrįstas laidaus krūvio elektromagnetinės energijos absorbcija. Narvas dedamas cilindrinės ritės - induktoriaus - viduje. Elektriniu požiūriu indukcinio tiglio krosnis yra trumpojo jungimo oro transformatorius, kurio antrinė apvija yra laidus krūvis.

Indukcinės tiglio krosnys daugiausia naudojamos metalams lydyti forminiam liejimui periodiniu veikimo režimu, taip pat, neatsižvelgiant į darbo režimą, lydant tam tikrus lydinius, pavyzdžiui, bronzą, kurie daro žalingą poveikį kanalų krosnių pamušalui.

Indukcinis šildymas yra elektrinis šildymas naudojant elektromagnetinę indukciją. Jei į ritės vidų įdėsite daiktą, pagamintą iš elektrai laidžios medžiagos, per kurios apviją praeina kintamoji srovė, objekte, įterptame į ritės ertmę, kintamas magnetinis laukas sukelia sūkurines sroves. Iš esmės kalbame apie transformatorių, kuriame antrinė apvija yra ruošinys (trumpojo jungimo apvija), o pirminė apvija yra ritė, kuri indukciniuose šildytuvuose vadinama induktoriumi. Virpulinės srovės šildo įdėtą objektą (ruošinį). Šiluma į ruošinį tiekiama kintamu magnetiniu lauku, o ne temperatūros gradientu, kaip netiesioginio kaitinimo atveju, ir gaunama tiesiai ruošinyje. Visa kita aplink gali būti šalta. Tai yra didelis indukcinio šildymo privalumas.

Šiluma ruošinyje nevienodai susidaro per visą sekciją. Pavyzdžiui: kai šildomas cilindrinis ruošinys, didžiausias srovės tankis bus ant paviršiaus, o link vidurio jis sumažės maždaug eksponentiškai. Šis reiškinys vadinamas odos efektu.

Gylis, kuriame srovės tankis sumažėja iki J o / e vertės, t. Y. 0,368 tankiu paviršiuje, vadinamas įsiskverbimo gyliu δ

ω = 2πf kampinis dažnis, f - dažnis
ρ ruošinio medžiagos varža
µ o vakuumo pralaidumas (4π x 10-7Hm-1)
µr yra specifinis ruošinio medžiagos pralaidumas.

Praktiškai patartina pataisyti šį santykį:

Vieno įsiskverbimo gylio paviršiaus sluoksnyje susidaro 86,5% visos šilumos, dviejų įsiskverbimo gylių sluoksnyje δ 98%, 3 δ sluoksnyje 99,8% (reiškia cilindrą, kurio skersmuo yra didesnis nei 8 δ) .

Akivaizdu, kad įsiskverbimo gylis priklauso nuo induktoriaus srovės dažnio ir nuo ruošinio medžiagos varžos bei santykinio pralaidumo esant Darbinė temperatūra ruošiniai.

Aiškumo dėlei pateikiame vario ir anglinio plieno skverbimosi gylį (mm):

dažnis	50	500	1000	2000	4000	8000	10000	20000	50000
varis 40 ° C	10	3,2	2,3	1,6	1,1	0,8	0,7	0,5	0,3
plienas 1200 ° C	78	25	17,5	12,3	8,6	6,2	5,5	3,9	2,5

Veiklos sąnaudų požiūriu domina šildymo efektyvumas. Apytikslį efektyvumą η galima įvertinti naudojant santykį

D vidinis induktyviosios ritės skersmuo
d ruošinio skersmuo
δ įsiskverbimo gylis
ρ 1 induktyviosios medžiagos varža
ρ 2 ruošinio medžiagos varža
µr yra santykinis ruošinio medžiagos pralaidumas.

Efektyvumas mažėja didėjant D / d santykiui, nes sumažėja induktoriaus magnetinio lauko sujungimas su ruošiniu. Todėl nėra naudinga naudoti vieną induktorių dideliam ruošinio skersmens diapazonui. Efektyvumas taip pat mažėja didėjant δ / d santykiui. Maža δ / d vertė naudojama, pavyzdžiui, paviršiaus kietėjimui, kurio metu vyksta greitas kaitinimo procesas, o tada aušinamas plonas paviršiaus sluoksnis.

Formavimui (kalimui) būtina, kad medžiaga būtų šildoma kuo tolygiau. Todėl pasirenkamas lėtesnis šildymas, kad šiluma pasklistų iki ruošinio vidurio. Įsiskverbimo gylio padidėjimas taip pat prisideda prie šildymo tolygumo. Pasirinktas dažnio kompromisas, kad būtų pasiektas reikalingas įšilimas, užtikrinant gerą energijos perdavimo iš induktoriaus į ruošinį efektyvumą.

Praktika parodė, kad toks ruošinių dydžių diapazonas yra ekonomiškas kaitinant anglinį plieną iki 1200 ° C:

dažnis	ruošinio skersmuo [mm]	stačiakampė pusė [mm]
50	200-600	180-550
250	90-250	80-225
500	65-180	60-160
1000	50-140	45-125
2000	35-100	30-80
4000	22-65	20-60
8000	16-50	15-45
10000	15-40	14-35
20000	10-30	9-25

Plokščių ruošinių padangos storis turėtų būti daugiau nei 2,5 karto didesnis už prasiskverbimo gylį. Esant mažam storiui, atsiranda vadinamasis pralaidumas ir sumažėja šildymo efektas, į kurį reikia atsižvelgti renkantis įrangą.

Norint tiekti induktorių didesniu dažniu nei paskirstymo tinkle (50 Hz), naudojami statiniai dažnio keitikliai - tiristorius arba tranzistorius.

G. Choteborzh gamina dažnio keitiklius su tiristorais nuo 25 iki 1200 kW, kurių dažnis yra iki 8 kHz, ir su tranzistoriais iki 200 kW, kurių dažnis yra iki 25 kHz.

Indukcinis šildymas leidžia gerai stabilizuoti įkaitusių daiktų temperatūrą. Procesui valdyti daugiausia naudojamos laisvai programuojamos automatos. Daugeliu atvejų temperatūra matuojama bekontakčiu metodu - pirometrais. Šildant aliuminį ir jo lydinius, taip pat naudojamos termoporos.

Vienas iš indukcinio šildymo pranašumų yra galimybė mechanizuoti ir, kai kuriais atvejais, automatizuoti. Pastarasis sumažina žmogaus darbo poreikį ir yra tiesiog būtinas labai galingai įrangai.

Praktiškai indukcinis šildymas naudojamas šiose srityse:

formavimui - kuo platesnė taikymo sritis, svarbu tolygus ruošinio pašildymas
juodųjų ir spalvotųjų metalų lydymui, žemo ir vidutinio dažnio
paviršiaus grūdinimui - „Chotebor“ taip pat bendradarbiauja su pakviestais technologais gamindama grūdinimo įrangą
litavimui - litavimas įterpiamas tarp metalinių dalių, kurias reikia lituoti, dalys dedamos į induktorių ir lydmetalis lydomas
karštam presavimui - naudojamas šiluminis plėtimasis metalai
specialios technologijos - suvirinimas, plazma, vakuuminis lydymas, išlydyto stiklo temperatūros palaikymas. Ponas Choteboras dar nesusidūrė su šiomis technologijomis.

žinios

PF 2019

2018 12 14 Dėkojame už bendradarbiavimą 2018 m. Ir linkiu didelės sėkmės darbe ir asmeniniame gyvenime Naujajame 2019 m. „ROBOTERM Chotěboř“ linki laimingų Naujųjų Metų 2019 ir gražių Kalėdų!

Indukcinę krosnį seniai, dar 1887 m., Išrado S. Farranti. Pirmas pramonės gamykla uždirbo 1890 metais „Benedicks Bultfabrik“. Ilgam laikui indukcinės krosnys pramonėje buvo egzotiškos, tačiau ne dėl didelių elektros sąnaudų, tada jos nebuvo brangesnės nei yra šiandien. Indukcinėse krosnyse vykstančiuose procesuose vis dar buvo daug nesuprantamų dalykų, o elementari elektronikos bazė neleido sukurti jiems efektyvių valdymo grandinių.

Indukcinės krosnies srityje revoliucija įvyko pažodžiui prieš mūsų akis, nes pirmiausia pasirodė mikrovaldikliai, kurių skaičiavimo galia viršija tą asmeniniai kompiuteriai prieš dešimt metų. Antra, dėka ... mobiliojo ryšio. Jo plėtrai reikėjo pasirodyti rinkoje nebrangių tranzistorių, galinčių tiekti kelių kW galią aukštais dažniais. Savo ruožtu jie buvo sukurti remiantis puslaidininkių heterostruktūromis, kurių tyrimams Rusų fizikas Zhoresas Alferovas gavo Nobelio premiją.

Galų gale indukcinės krosnys ne tik visiškai transformavosi pramonėje, bet ir plačiai įsiliejo į kasdienį gyvenimą. Susidomėjimas šia tema sukėlė daugybę naminių gaminių, kurie iš esmės galėtų būti naudingi. Tačiau dauguma dizainų ir idėjų autorių (šaltiniuose aprašymų yra daug daugiau nei veikiančių produktų) menkai suvokia indukcinio kaitinimo fizikos pagrindus ir galimą neraštingai įvykdytų dizainų pavojų. Šiuo straipsniu siekiama patikslinti kai kuriuos neaiškesnius dalykus. Medžiaga sukurta atsižvelgiant į konkretų dizainą:

Pramoninio kanalo krosnis metalo lydymui ir galimybė jį susikurti patiems.
Indukcinio tipo tiglių krosnys, lengviausiai suprojektuojamos ir populiariausios tarp naminių žmonių.
Indukciniai karšto vandens katilai, greitai pakeičiantys katilus kaitinimo elementais.
Maisto gaminimas namuose indukciniai prietaisai konkuruojantis su dujinėmis viryklėmis ir daugeliu parametrų pralenkiantis mikrobangų krosneles.

Pastaba: visi nagrinėjami prietaisai yra pagrįsti induktoriaus (induktoriaus) sukurta magnetine indukcija, todėl jie vadinami indukciniais. Jie gali lydyti / šilumą laidžioms medžiagoms, metalams ir kt. Taip pat yra elektrinių indukcinių talpinių krosnių, pagrįstų elektrine indukcija dielektrike tarp kondensatorių plokščių, jos naudojamos „švelniai“ lydant ir elektriškai termiškai apdorojant plastikus. Bet jie yra daug rečiau nei induktoriai, jų svarstymui reikia atskiros diskusijos, todėl palikime tai kol kas.

Veikimo principas

Indukcinės krosnies veikimo principas pavaizduotas fig. Dešinėje. Iš esmės tai yra elektros transformatorius su trumpojo jungimo antrine apvija:

Generatorius G generuoja kintamąją srovę I1 induktoriuje L (kaitinimo ritėje).
Kondensatorius C kartu su L sudaro virpesių grandinę, sureguliuotą pagal darbinį dažnį, kuris daugeliu atvejų padidina techninius įrenginio parametrus.
Jei generatorius G savaime svyruoja, tada C dažnai neįtraukiamas į grandinę, vietoj to naudojant paties induktoriaus talpą. Žemiau aprašytiems aukšto dažnio induktoriams tai yra kelios dešimtys pikofaradų, tiksliai atitinkančių darbinio dažnio diapazoną.
Induktorius, pagal Maxwello lygtis, aplinkinėje erdvėje sukuria kintamą magnetinį lauką, kurio intensyvumas H. Induktoriaus magnetinis laukas gali būti uždarytas per atskirą feromagnetinę šerdį arba egzistuoti laisvoje erdvėje.
Magnetinis laukas, prasiskverbiantis į ruošinį (arba lydomą mišinį) W, įdėtas į induktorių, sukuria magnetinį srautą F.
Ф, jei W yra elektrai laidus, indukuoja jame antrinę srovę I2, tada tos pačios „Maxwell“ lygtys.
Jei Ф yra pakankamai masyvus ir tvirtas, tada I2 yra uždaras W viduje, formuojant sūkurinę srovę arba Foucault srovę.
Virpulinės srovės pagal Joule-Lenzo įstatymą atsisako energijos, kurią jis gauna per induktorių ir magnetinį lauką iš generatoriaus, kaitindamas ruošinį (krūvį).

Elektromagnetinė sąveika fizikos požiūriu yra pakankamai stipri ir turi gana didelį tolimojo veikimo efektą. Todėl, nepaisant daugiapakopės energijos konversijos, indukcinė krosnis ore ar vakuume gali parodyti efektyvumą iki 100%.

Pastaba: ne idealioje dielektrinėje terpėje su dielektrinė konstanta> 1 potencialiai pasiekiamas indukcinių krosnių efektyvumas mažėja, o aplinkoje, kurios magnetinis pralaidumas yra> 1, pasiekti didelis efektyvumas lengviau.

Kanalinė orkaitė

Kanalo indukcinė lydymo krosnis yra pirmoji, naudojama pramonėje. Struktūriškai jis yra panašus į transformatorių, žr. Dešinėje:

Pirminė apvija, varoma pramoninės (50/60 Hz) arba padidintos (400 Hz) dažnio srovės, yra pagaminta iš varinių vamzdžių, iš vidaus aušinamų skystu šilumos nešikliu;
Antrinė trumpojo jungimo apvija - ištirpsta;
Žiedo formos tiglis, pagamintas iš karščiui atsparaus dielektriko, į kurį dedamas lydalas;
Magnetinė šerdis pagaminta iš transformatorinių plieno plokščių.

Kanalinės krosnys naudojamos duralumino, specialiųjų spalvotųjų metalų lydinių perlydymui, gaunant aukštos kokybės ketaus. Pramoninių kanalų krosnims reikalingas lydalo gruntavimas, kitaip „antrinis“ nebus trumpai sujungtas ir nebus šildomas. Arba tarp užtaiso trupinių bus lanko iškrovos o visas lydalas tiesiog sprogs. Todėl prieš užvedant krosnį į tiglį pilamas truputis lydalo, o perlydyta dalis neužpilama iki galo. Metalurgai sako, kad kanalo krosnis turi likutinę talpą.

Galima pagaminti iki 2-3 kW galios kanalo krosnį suvirinimo transformatorius pramoninis dažnis. Tokioje krosnyje galima ištirpinti iki 300–400 g cinko, bronzos, žalvario ar vario. Galite išlydyti duraliuminį, tik norint atgauti jėgą, tvirtumą ir elastingumą, reikia leisti liejiniui pasenti nuo atvėsinimo, nuo kelių valandų iki 2 savaičių, atsižvelgiant į lydinio sudėtį.

Pastaba: duraluminas paprastai buvo sugalvotas atsitiktinai. Kūrėjai, supykę, kad niekaip nesugebėjo legiruoti aliuminio, į laboratoriją išmetė kitą „ne“ mėginį ir iš sielvarto tęsė šėlsmą. Išsiblaivykite, grįžote - nė viena nepakeitė spalvos. Patikrinta - ir jis įgijo beveik plieno jėgą, likdamas lengvas kaip aliuminis.

Transformatoriaus „pirminis“ yra standartinis, jis jau suprojektuotas veikti suvirinimo lanku veikiančio antrinio trumpojo jungimo režimu. „Antrinis“ pašalinamas (tada galite jį vėl įdėti ir naudoti transformatorių pagal paskirtį), o uždėkite žiedinį tiglį. Bet bandymas konvertuoti HF suvirinimo keitiklį į kanalo krosnį yra pavojingas! Jo ferito šerdis perkais ir išsisklaidys dalimis dėl to, kad ferito dielektrinė konstanta yra >> 1, žr. Aukščiau.

Mažos galios krosnyje liekamojo pajėgumo problema išnyksta: į sėklų mišinį dedama viela, pagaminta iš to paties metalo, sulenkta žiedu ir susuktais galais. Vielos skersmuo - nuo 1 mm / kW krosnies galios.

Tačiau yra žiedinio tiglio problema: vienintelė medžiaga, tinkama mažam tigliui, yra elektro-porcelianas. Namuose to neįmanoma apdoroti patiems, bet kur galite gauti tinkamą? Kiti ugniai atsparūs gaminiai yra netinkami dėl didelių dielektrinių nuostolių ar poringumo ir mažo mechaninio stiprumo. Todėl, nors kanalo krosnis išlydo aukščiausios kokybės, nereikia elektronikos, o jos efektyvumas jau esant 1 kW galiai viršija 90%, namų statybininkai jų nenaudoja.

Po paprastu tigliu

Liekamasis pajėgumas dirgino metalurgus - ištirpo brangūs lydiniai. Todėl kai tik praėjusio amžiaus 20-aisiais pasirodė pakankamai galingi radijo vamzdžiai, iškart gimė mintis: užmeskite magnetinę grandinę (nepakartosime griežtų žmonių profesinių idiomų) ir įdėkite įprastą tiglį tiesiai į induktorius, žr.

Negalite to daryti pramoniniu dažniu; žemo dažnio magnetinis laukas be magnetinės grandinės, kuri ją sutelks, pasklis (tai yra vadinamasis klajojantis laukas) ir atiduos savo energiją bet kurioje vietoje, išskyrus tirpstį. Pasiklydusį lauką galima kompensuoti padidinant dažnį iki didelio: jei induktoriaus skersmuo yra palyginamas su veikimo dažnio bangos ilgiu, o visa sistema yra elektromagnetinio rezonanso, tai iki 75% ar daugiau jo elektromagnetinio lauko energijos bus sutelkta „beširdės“ ritės viduje. Efektyvumas pasirodys atitinkamai.

Tačiau jau laboratorijose tapo aišku, kad idėjos autoriai nepastebėjo akivaizdžios aplinkybės: induktoriaus ištirpimas, nors ir diamagnetinis, tačiau laidus elektrai, dėl savo magnetinio lauko nuo sūkurinių srovių, pakeičia induktyvumą. šildymo ritė. Pradinį dažnį reikėjo nustatyti šaltam krūviui ir jį ištirpstant pakeisti. Be to, neviršijant didesnio, tuo didesnio ruošinio ribų: jei 200 g plieno galima padaryti su 2–30 MHz diapazonu, tai ruošinio su geležinkelio cisternomis pradinis dažnis bus apie 30–40 Hz, o darbinis dažnis bus iki kelių kHz.

Sunku pagaminti tinkamą lempų automatiką, „ištraukti“ ruošinio dažnį - reikalingas aukštos kvalifikacijos operatorius. Be to, esant žemiems dažniams, klajojantis laukas pasireiškia stipriausiai. Lydalas, kuris taip pat yra tokios krosnies ritės šerdis, tam tikru mastu surenka šalia jo esantį magnetinį lauką, tačiau vis tiek, norint pasiekti priimtiną efektyvumą, visą krosnį reikėjo apjuosti galingu feromagnetinis ekranas.

Nepaisant to, dėl išskirtinių pranašumų ir unikalių savybių (žr. Toliau) tiglių indukcinės krosnys yra plačiai naudojamos tiek pramonėje, tiek namų statybininkams. Todėl apsistokime išsamiau, kaip teisingai tai padaryti savo rankomis.

Šiek tiek teorijos

Kurdami naminę „indukciją“, turite tvirtai prisiminti: minimalus energijos suvartojimas neatitinka maksimalaus efektyvumo ir atvirkščiai. Viryklė paims mažiausią energijos kiekį iš tinklo, kai ji veiks pagrindiniu rezonansiniu dažniu, poz. 1 pav. Tuščiasis / įkrovimas šiuo atveju (ir žemesniais, prieš rezonansinius dažnius) veikia kaip viena trumpojo jungimo kilpa, o lydale pastebima tik viena konvekcinė ląstelė.

Pagrindiniu rezonanso režimu 2-3 kW krosnyje galima ištirpinti iki 0,5 kg plieno, tačiau įkrovos / ruošinio įkaitinimas užtruks iki valandos ar daugiau. Atitinkamai, bendras elektros energijos suvartojimas iš tinklo bus didelis, o bendras efektyvumas bus mažas. Prieš rezonansinius dažnius - dar žemiau.

Dėl to indukcinės krosnys, skirtos metalų lydymui, dažniausiai dirba ties 2, 3 ir kitomis aukštesnėmis harmonikomis (2 poz. Paveiksle) Šildymui / lydymui reikalinga galia didėja; už tą patį pusę kilogramo plieno 2-ajam reikės 7–8 kW, o trečiajam - 10–12 kW. Bet sušilimas vyksta labai greitai, per kelias minutes ar minučių dalis. Todėl efektyvumas didelis: viryklė nespėja daug „valgyti“, nes lydalą jau galima pilti.

Krosnys su harmonikomis turi svarbiausią, net unikalų, pranašumą: lydale atsiranda kelios konvekcinės ląstelės, akimirksniu ir kruopščiai ją sumaišančios. Todėl lydymą galima atlikti vadinamuoju režimu. greitas įkrovimas, gaunant lydinius, kurių iš esmės neįmanoma ištirpinti jokiose kitose lydymo krosnyse.

Jei dažnis yra „pakeltas“ 5-6 ar daugiau kartų didesnis už pagrindinį, tada efektyvumas šiek tiek sumažėja (nedaug), tačiau pasireiškia dar viena nepaprasta harmonikų indukcijos savybė: paviršiaus kaitinimas dėl odos efekto išstūmimo EML iki ruošinio paviršiaus, poz. 3 pav. Lydymui šis režimas naudojamas retai, tačiau ruošinių, skirtų paviršiaus karbiuravimui ir kietėjimui, šildymas yra gražus dalykas. Šiuolaikinės technologijos be tokio terminio apdorojimo metodo būtų tiesiog neįmanomos.

Apie levitaciją induktoriuje

Dabar atlikkime gudrybę: mes suvyniojame pirmuosius 1-3 induktoriaus posūkius, tada lenkiame vamzdį / magistralę 180 laipsnių kampu, o likusią apviją vyniojame priešinga kryptimi (4 poz. Paveiksle). Prijunkite ją prie generatorių, įstatykite tiglį į induktorių į krūvį ir atiduokite srovę. Palaukime, kol ištirps, nuimkite tiglį. Tirpiklis induktoriuje kaupsis į sferą, kuri liks ten, kol neišjungsite generatoriaus. Tada jis nukris.

Lydalo elektromagnetinės levitacijos poveikis naudojamas metalams gryninti lydymo zonoje metu, norint gauti labai tikslius metalinius rutulius ir mikrosferas ir kt. Tačiau norint pasiekti tinkamą rezultatą, lydymas turi būti atliekamas dideliu vakuumu, todėl čia levitacija induktoriuje minima tik informacijos tikslais.

Kodėl jums reikia induktoriaus namuose?

Kaip matote, net mažos galios indukcinė viryklė, skirta butų laidams ir vartojimo riboms, yra galinga. Kodėl verta tai daryti?

Pirma, tauriųjų, spalvotųjų ir retųjų metalų valymui ir atskyrimui. Paimkime, pavyzdžiui, seną sovietų radijo jungtį su paauksuotais kontaktais; aukso / sidabro danga tada nebuvo gailima. Kontaktus dedame į siaurą aukštą tiglį, įdedame į induktorių, ištirpstame esant pagrindiniam rezonansui (kalbant profesionaliai, esant nuliniam režimui). Ištirpus palaipsniui mažiname dažnį ir galią, palikdami ruošinį sustingti 15 minučių - pusvalandį.

Atvėsę sulaužome tiglį, o ką matome? Žalvarinis stulpas su aiškiai matomu auksiniu antgaliu, kurį galima tik nupjauti. Be gyvsidabrio, cianido ir kitų žudančių medžiagų. To negalima pasiekti jokiu būdu kaitinant lydymą iš išorės, konvekcija jame nebus.

Na, auksas-auksas, o dabar juodas metalo laužas ant kelio neguli. Bet čia reikia vienodo arba tiksliai dozuojamo šildymo paviršiaus / tūrio / temperatūros metalinės dalys norint kokybiškai grūdintis, visada yra naminis ar individualus verslininkas. Ir vėl induktyvinė viryklė padės, ir bus įmanoma suvartoti elektrą šeimos biudžetas: juk didžioji dalis šildymo energijos tenka latentinei metalo lydymosi šilumai. Pakeitus induktoriaus dalies galią, dažnį ir vietą, galite šildyti tiksliai reikiamą vietą tiksliai taip, kaip turėtų, žr. aukščiau.

Galiausiai, induktoriaus gamyba speciali forma(žr. paveikslėlį kairėje), sukietėjusią dalį galima atleisti norimoje vietoje, nesulaužant korpuso sukietėjimo galuose / galuose. Tada, kur reikia, - sulenkite, gebenės, o likusi dalis lieka kieta, klampi, elastinga. Pabaigoje galite vėl pašildyti ten, kur paleidote, ir vėl sukietėti.

Nusileidimas prie viryklės: ką reikia žinoti

Elektromagnetinis laukas (EML) veikia žmogaus kūną, bent jau sušildo jį visą, pavyzdžiui, mėsą mikrobangų krosnelėje. Todėl dirbdami su indukcine krosnimi kaip dizaineris, meistras ar operatorius, turite aiškiai suprasti šių sąvokų esmę:

PES - elektromagnetinio lauko energijos srauto tankis. Nustato bendrą EML fiziologinį poveikį organizmui, nepaisant radiacijos dažnio, nes To paties intensyvumo EMF PES didėja didėjant radiacijos dažniui. Iki sanitarinius standartus skirtingos salys leistina vertė AAP nuo 1 iki 30 mW už 1 kv. m. kūno paviršius, veikiant pastoviai (daugiau nei 1 valandą per dieną) ir tris ar penkis kartus daugiau, naudojant vieną trumpalaikį, iki 20 minučių.

Pastaba: JAV yra atskirai, jų leistinas PES yra 1000 MW (!) už kv. m. kūnas. Tiesą sakant, amerikiečiai mano, kad jo išorinės apraiškos yra fiziologinio poveikio pradžia, kai žmogus jau suserga, o ilgalaikės EML poveikio pasekmės yra visiškai ignoruojamos.

PES su atstumu nuo taškinio radiacijos šaltinio patenka į atstumo kvadratą. Vieno sluoksnio sietas su cinkuota arba tinkleliu cinkuota tinklelis sumažina PES 30-50 kartų. Netoli ritės išilgai savo ašies, PES bus 2-3 kartus didesnis nei šone.

Paaiškinkime pavyzdžiu. Yra 2 kW ir 30 MHz induktorius, kurio efektyvumas yra 75%. Todėl iš jo išeis 0,5 kW arba 500 vatų. 1 m atstumu nuo jo (rutulio plotas 1 m spinduliu - 12,57 kv. M.) Per 1 kv. m. turės 500 / 12,57 = 39,77 W, o vienam asmeniui - apie 15 W, tai yra daug. Induktorius turi būti pastatytas vertikaliai, prieš įjungiant orkaitę, uždėkite įžemintą apsauginį dangtelį, stebėkite procesą iš tolo ir proceso pabaigoje nedelsdami išjunkite orkaitę. 1 MHz dažniu PES sumažės 900 kartų, be specialių atsargumo priemonių galite dirbti su ekranuotu induktoriumi.

Mikrobangų krosnelė - ypač aukšti dažniai. Radijo elektronikoje mikrobangų dažniai laikomi vadinamaisiais. Q juosta, tačiau mikrobangų fiziologija prasideda maždaug 120 MHz dažniu. Priežastis yra elektrinis indukcinis ląstelių plazmos kaitinimas ir rezonanso reiškiniai organinėse molekulėse. Mikrobangų krosnelė turi tikslinį biologinį poveikį, turintį ilgalaikių pasekmių. Pakanka pusvalandį gauti 10–30 mW, kad pakenktų sveikatai ir (arba) reprodukciniam pajėgumui. Individualus jautrumas mikrobangų dažniams yra labai įvairus; dirbdami su juo, turite reguliariai atlikti specialią medicininę apžiūrą.

Labai sunku nuslopinti mikrobangų spinduliuotę, ji, kaip sako profesionalai, „sifonuoja“ per menkiausią ekrano įtrūkimą arba dėl menkiausio įžeminimo kokybės pažeidimo. Efektyvi kova su mikrobangų spinduliuote įrangą galima tik jos konstrukcijos lygiu, kurį gali atlikti aukštos kvalifikacijos specialistai.

Krosnies komponentai

Induktorius

Svarbiausia indukcinės krosnies dalis yra jos kaitinimo ritė, induktorius. Dėl naminės krosnys jei galia iki 3 kW, eis induktorius iš pliko varinio vamzdžio, kurio skersmuo yra 10 mm, arba pliko vario magistralės, kurios skerspjūvis yra ne mažesnis kaip 10 kvadratinių metrų. mm. Vidinis induktoriaus skersmuo yra 80-150 mm, posūkių skaičius yra 8-10. Ritės neturėtų liestis, atstumas tarp jų yra 5-7 mm. Be to, jokia induktoriaus dalis neturi liesti jos ekrano; mažiausias atstumas yra 50 mm. Todėl, norint ritės laidus pereiti prie generatoriaus, ekrane būtina pateikti langą, kuris netrukdytų jo pašalinti / sumontuoti.

Pramoninių krosnių induktoriai aušinami vandeniu arba antifrizu, tačiau esant 3 kW galiai aukščiau aprašytam induktoriui nereikia priverstinio aušinimo veikiant iki 20-30 minučių. Tačiau tuo pačiu metu jis labai įkaista, o vario skalė smarkiai sumažina krosnies efektyvumą iki jos darbingumo praradimo. Patys pasigaminti induktoriaus su skysčiu aušinimo neįmanoma, todėl laikas nuo laiko jį teks keisti. Priverstinio oro aušinimo naudoti neįmanoma: šalia ritės esantis plastikinis ar metalinis ventiliatoriaus korpusas „pritrauks“ EMF prie savęs, perkais ir krosnies efektyvumas sumažės.

Pastaba: palyginimui - iš sulenktas 150 kg plieno lydymo krosnies induktorius varinis vamzdis 40 mm išorinis skersmuo ir 30 viduje. Posūkių skaičius yra 7, vidinis ritės skersmuo yra 400 mm, aukštis taip pat yra 400 mm. Norint jį kaupti esant nuliniam režimui, reikia 15–20 kW, kai yra uždara aušinimo grandinė su distiliuotu vandeniu.

Generatorius

Antras Pagrindinė dalis orkaitės - kintamosios srovės generatorius. Neverta bandyti pasigaminti indukcinės krosnies, nežinant radijo elektronikos pagrindų bent jau vidutinio radijo mėgėjo lygiu. Veikti - taip pat, nes jei viryklė nėra po kompiuterio valdymas, galite jį suderinti į režimą tik pajutę schemą.

Renkantis generatoriaus grandinę, visais įmanomais būdais reikėtų vengti sprendimų, kurie suteikia kietosios srovės spektrą. Kaip pavyzdį pateikiame gana įprastą grandinę su tiristoriaus jungikliu, žr. aukščiau. Skaičiavimas, kurį gali gauti specialistas pagal oscilogramą, prie kurios pridėjo autorius, rodo, kad tokiu būdu maitinto induktoriaus PES dažniu, viršijančiu 120 MHz, viršija 1 W / kv. m. 2,5 m atstumu nuo įrenginio. Nužudantis paprastumas, nieko nepasakysi.

Kaip nostalgišką įdomumą, mes taip pat pateikiame senovinių lempų generatoriaus schemą, žr. Dešinėje. Tai dar sovietiniai radijo mėgėjai padarė dar 50-aisiais, pav. Dešinėje. Nustatymas į režimą - kintamos talpos C oro kondensatoriumi, kurio tarpas tarp plokščių yra ne mažesnis kaip 3 mm. Veikia tik mod nuliui. Derinimo indikatorius yra neoninė lempa L. Grandinės ypatumas yra labai minkštas „vamzdžio“ spinduliuotės spektras, todėl šį generatorių galite naudoti be jokių specialių atsargumo priemonių. Bet - deja! - dabar jam nerasite lempų, o kai induktoriaus galia yra apie 500 W, energijos suvartojimas iš tinklo yra didesnis nei 2 kW.

Pastaba: diagramoje nurodytas 27,12 MHz dažnis nėra optimalus, jis pasirinktas dėl elektromagnetinio suderinamumo. SSRS tai buvo laisvas („šlamšto“) dažnis, kuriam leidimas nebuvo reikalingas, jei tik prietaisas niekam netrukdys. Tiesą sakant, C gali būti sureguliuotas gana plačiu diapazonu.

Ši fig. kairėje - paprasčiausias save sužadinantis generatorius. L2 - induktorius; L1 - grįžtamoji ritė, 2 posūkiai iš emaliuotos vielos, kurios skersmuo yra 1,2-1,5 mm; L3 - ruošinys arba partija. Paties induktoriaus talpa naudojama kaip kilpos talpa, todėl šiai grandinei nereikia reguliuoti, ji automatiškai persijungia į nulio režimo režimą. Spektras yra minkštas, bet jei L1 fazė neteisinga, tranzistorius akimirksniu perdega, nes jis veikia aktyviuoju režimu, kai kolektoriaus grandinėje yra nuolatinės srovės trumpasis jungimas.

Be to, tranzistorius gali perdegti tiesiog pasikeitęs lauko temperatūra arba savaiminis kristalo įkaitimas - nėra jokių priemonių jo režimui stabilizuoti. Apskritai, jei kažkur gulite seną KT825 ar pan., Galite pradėti indukcinio šildymo eksperimentus iš šios grandinės. Tranzistorius turi būti sumontuotas ant radiatoriaus, kurio plotas ne mažesnis kaip 400 kvadratinių metrų. žr. nupūstą iš kompiuterio ar panašaus ventiliatoriaus. Induktoriaus galios reguliavimas iki 0,3 kW - keičiant maitinimo įtampą per 6-24 V. Jo šaltinis turi užtikrinti mažiausiai 25 A srovę. Pagrindinės įtampos daliklio rezistorių išsklaidymo galia yra mažiausiai 5 W.

Schema kitam. 4 pav dešinėje - multivibratorius su indukcine apkrova galingiems lauko tranzistoriams (450 V Uk, mažiausiai 25 A Ik). Dėl to, kad virpesių grandinės grandinėje naudojama talpa, jis suteikia gana minkštą spektrą, tačiau neveikia, todėl jis yra tinkamas dalims iki 1 kg kaitinti, norint jas užgesinti. Pagrindinis grandinės trūkumas yra didelė komponentų kaina, galingi lauko darbuotojai ir didelės spartos (ribinis dažnis ne mažesnis kaip 200 kHz) aukštos įtampos diodai jų pagrindinėse grandinėse. Šios grandinės bipoliniai galios tranzistoriai neveikia, jie perkaista ir perdega. Radiatorius čia toks pat, kaip ir ankstesniu atveju, tačiau pūsti nebereikia.

Ši grandinė jau teigia esanti universali, kurios galia yra iki 1 kW. Tai yra stumiamasis traukimo generatorius su nepriklausomu sužadinimu ir induktoriaus tilteliu. Leidžia dirbti 2-3 režimais arba paviršiaus šildymo režimu; dažnis reguliuojamas kintamu rezistoriumi R2, o dažnio diapazonus perjungia kondensatoriai C1 ir C2, nuo 10 kHz iki 10 MHz. Pirmajam diapazonui (10-30 kHz) kondensatorių C4-C7 talpa turėtų būti padidinta iki 6,8 μF.

Transformatorius tarp kaskadų yra ant ferito žiedo, kurio magnetinės grandinės skerspjūvio plotas yra nuo 2 kv. žr. Apvija - nuo emaliuotos vielos 0,8–1,2 mm. Radiatorius tranzistoriams - 400 kv. žiūrėk keturiems su pūtimu. Induktoriaus srovė yra beveik sinusinė, todėl spinduliuotės spektras yra minkštas ir visuose veikiančiuose dažniuose papildomos priemonės apsauga nereikalinga, jei dirbate iki 30 minučių per dieną po 2 dienų 3 d.

Vaizdo įrašas: veikia naminis indukcinis šildytuvas

Indukciniai katilai

Indukcija karšto vandens katilai neabejotinai išstums katilus su kaitinimo elementais visur, kur elektra yra pigesnė nei kitų rūšių kuras. Tačiau dėl jų neginčijamų pranašumų atsirado ir daugybė naminių gaminių, iš kurių specialistas kartais tiesiogine prasme turi plaukus.

Tarkime, tokia konstrukcija: propileno vamzdis su tekančiu vandeniu supa induktorių ir jį maitina HF suvirinimo keitiklis 15-25 A. Galimybė - tuščiavidurė spurga (toras) pagaminta iš karščiui atsparaus plastiko, vanduo praleidžiamas pro vamzdžius ir šildymui suvyniotas su padanga, suformuojantis į žiedą suvyniotą induktorių ...

EMF savo energiją perkels į vandens gręžinį; Jis pasižymi geru elektros laidumu ir anomaliai didele (80) dielektrine konstanta. Prisiminkite, kaip ant indų likę drėgmės lašeliai šaudo mikrobangų krosnelėje.

Bet, pirma, norint visiškai šildyti butą ar žiemą, reikia ne mažiau kaip 20 kW šilumos, kruopščiai apšiltinant ją iš išorės. 25 O esant 220 V įtampai jie duoda tik 5,5 kW (o kiek kainuoja ši elektros energija pagal mūsų tarifus?) 100% efektyvumu. Gerai, būkime Suomijoje, kur elektra yra pigesnė nei dujos. Tačiau būsto vartojimo riba vis dar yra 10 kW, ir jūs turite mokėti už permoką padidintu tarifu. O buto laidai neatlaikys 20 kW, reikia iš pastotės ištraukti atskirą tiektuvą. Kiek kainuos šis darbas? Jei elektrikai dar toli gražu neperžengs galios šioje srityje ir jie tai leis.

Tada pats šilumokaitis. Tai turi būti arba masyvus metalas, tada veiks tik indukcinis metalo kaitinimas, arba pagamintas iš plastiko su mažais dielektriniais nuostoliais (propilenas, beje, tam nepriklauso, tinka tik brangus fluoroplastikas), tada vanduo tiesiogiai sugerti EMF energiją. Bet kokiu atveju paaiškėja, kad induktorius sušildo visą šilumokaičio tūrį ir tik jo vidinis paviršius atiduoda šilumą vandeniui.

Dėl to didelių darbų, keliančių pavojų sveikatai, kaina gauname katilą, kurio efektyvumas yra urvo gaisras.

Pramonės gamybos indukcinio šildymo katilas suprojektuotas visiškai kitaip: paprastas, bet neįmanoma namuose, žr. Dešinėje:

Masyvus vario induktorius jungiasi tiesiogiai prie tinklo.
Jo EMF taip pat šildo masyvus metalinis labirinto šilumokaitis, pagamintas iš feromagnetinio metalo.
Labirintas tuo pačiu metu izoliuoja induktorių nuo vandens.

Toks katilas yra kelis kartus brangesnis nei įprastas su šildymo elementais ir yra tinkamas montuoti tik ant plastikinių vamzdžių, tačiau mainais jis teikia daug naudos:

Niekada neišdega - joje nėra karštos elektrinės spiralės.
Didžiulis labirintas patikimai apsaugo induktorių: AAP, esantis netoli 30 kW indukcinio katilo, yra lygus nuliui.
Efektyvumas - daugiau nei 99,5%
Visiškai saugu: ritės su dideliu induktyvumu vidinė laiko konstanta yra didesnė nei 0,5 s, tai yra 10–30 kartų ilgesnė už RCD ar automatinio įtaiso atsako trukmę. Jį dar labiau pagreitina pereinamojo proceso „atsitraukimas“ suskaidant korpuso induktyvumą.
Tas pats skilimas dėl konstrukcijos „ąžuoliškumo“ yra labai mažai tikėtinas.
Nereikia atskiro įžeminimo.
Neabejingi žaibo smūgiams; ji negali sudeginti masyvios ritės.
Didelis labirinto paviršius užtikrina efektyvų šilumos mainą su minimaliu temperatūros gradientu, o tai beveik pašalina kalkių susidarymą.
Nepaprastas ilgaamžiškumas ir paprastas naudojimas: indukcinis katilas kartu su hidromagnetine sistema (HMS) ir filtro šuliniu veikė be priežiūros bent 30 metų.

Apie naminius katilus karšto vandens tiekimui

Čia pav. parodyta mažos galios indukcinio šildytuvo schema karšto vandens sistemoms su akumuliacine talpa. Jis pagrįstas bet kuriuo galios transformatorius 0,5-1,5 kW galiai su 220 V pirminine apvija. Labai tinka dviviečiai transformatoriai iš senų lempos spalvotų televizorių - „karstai“ ant PL tipo dvigubos strypo magnetinės grandinės.

Antrinė apvija iš tokios pašalinama, pirminė pervyniojama ant vieno strypo, padidinant jos posūkių skaičių veikiant režimu, artimu trumpariui (trumpasis jungimas) antrinėje. Ta pati antrinė apvija yra vanduo U formos alkūnėje iš vamzdžio, kuris uždaro kitą strypą. Plastikinis vamzdis arba metalas - pramoniniu dažniu tai nesvarbu, tačiau metalas turi būti izoliuotas nuo likusios sistemos dielektriniai įdėklai, kaip parodyta paveiksle, kad antrinė srovė būtų uždaryta tik per vandenį.

Bet kokiu atveju toks vandens šildytuvas yra pavojingas: galimas nuotėkis yra greta apvijos esant tinklo įtampai. Jei mes taip rizikuojame, tada magnetinėje grandinėje reikia išgręžti skylę įžeminimo varžtui ir, visų pirma, sandariai į žemę, įžeminti transformatorių ir baką plienine magistrale, kurios plotis ne mažesnis kaip 1,5 kvadratiniai metrai. žr. (ne kv. mm!).

Tada transformatorius (jis turėtų būti tiesiai po rezervuaru), prie kurio prijungtas dvigubai izoliuotas maitinimo laidas, įžemintas elektrodas ir karšto vandens ritė, supilamas į vieną „lėlę“ su silikoniniu sandarikliu, kaip variklis, skirtas akvariumo filtro pompa. Galiausiai labai pageidautina visą įrenginį prijungti prie tinklo per greitą elektroninį RCD.

Vaizdo įrašas: "indukcinis" katilas, pagamintas iš namų plytelių

Induktorius virtuvėje

Indukcinės virtuvės kaitlentės tapo įprasta, žr. Pagal veikimo principą tai yra ta pati indukcinė viryklė, tik bet kurio metalinio virimo indo dugnas veikia kaip trumpojo jungimo antrinė apvija, žr. dešinėje ir ne tik iš feromagnetinės medžiagos, kaip dažnai nežinau, kad jie rašo. Tiesiog aliuminio indai išeina iš naudojimo; gydytojai įrodė, kad laisvasis aliuminis yra kancerogenas, o varis ir alavas jau seniai nenaudojami dėl toksiškumo.

Namų ūkis indukcinė kaitlentė- amžiaus produktas aukštųjų technologijų, nors idėja gimė kartu su indukcinėmis lydymo krosnimis. Pirma, norint atskirti induktorių nuo išvirimo, reikėjo tvirto, patvaraus, higieniško ir laisvai praleidžiančio EMF dielektriko. Tinkami stiklo keramikos kompozitai gaminami palyginti neseniai, o viršutinė plokštės plokštė sudaro didelę išlaidų dalį.

Tada visi virimo puodai yra skirtingi, jų turinys keičia elektrinius parametrus, taip pat skiriasi kepimo režimai. Švelniai sukdami rankenas, kol tinkama madačia ir specialistas nedarys, jums reikia didelio našumo mikrovaldiklio. Pagaliau, atsižvelgiant į sanitarinius reikalavimus, induktoriaus srovė turi būti grynas sinusoidas, o jos dydis ir dažnis turi keistis kompleksiškai, atsižvelgiant į indo pasirengimo laipsnį. Tai yra, generatorius turi skaitmeniniu būdu formuoti išėjimo srovę, valdomą to paties mikrovaldiklio.

Nėra prasmės patiems gaminti indukcinę viryklę: vien už elektroninius komponentus mažmeninėmis kainomis reikės daugiau pinigų nei už gatavą geros plytelės... Ir vis dar sunku valdyti šiuos įrenginius: kas jį turi, tas žino, kiek yra mygtukų ar jutiklių su užrašais: „Stew“, „Fry“ ir kt. Šio straipsnio autorius pamatė plytelę, kuri buvo atskirai išvardyta „Borščo laivynas“ ir „Sriubos pretanierius“.

Nepaisant to, indukcinės viryklės turi daug privalumų, palyginti su kitomis:

Beveik nulis, skirtingai nei mikrobangų krosnelės, PES, net jei pats sėdite ant šios plytelės.
Sudėtingiausių patiekalų programavimas.
Tirpsta šokoladas, tirpsta žuvis ir paukštienos aliejus, gaminama karamelė be menkiausių degimo žymių.
Didelis efektyvumas dėl greito kaitinimo ir beveik visiškos šilumos koncentracijos induose.

Apie paskutinį tašką: pažvelkite į pav. dešinėje yra grafiniai indų kaitinimo ant indukcinės kaitlentės ir dujų degiklio kaitinimo būdai. Kiekvienas, kuris yra susipažinęs su integracija, iškart supras, kad induktorius yra 15-20% ekonomiškesnis, ir jo negalima nelyginti su ketaus „blynu“. Pinigų sąnaudos už energiją ruošiant daugumą indukcinės viryklės patiekalų yra lyginamos su dujinėmis, o dar mažiau - troškinant ir ruošiant tirštas sriubas. Induktorius vis dar prastesnis už dujas tik kepant, kai reikia tolygiai šildyti iš visų pusių.

Vaizdo įrašas: nepavyko indukcinis šildytuvas iš virtuvės viryklės

Pagaliau

Taigi, geriau pirkti gatavus indukcinius elektrinius prietaisus vandeniui pašildyti ir maistui gaminti, tai bus pigiau ir lengviau išeiti. Tačiau nepakenks pradėti namų gamybos indukcinio tiglio krosnį namų dirbtuvėse: atsiras subtilūs metalų lydymo ir terminio apdorojimo metodai. Jums tereikia prisiminti apie PES su mikrobangų krosnele ir griežtai laikytis projektavimo, gamybos ir eksploatavimo taisyklių.

Prieš kalbėdami apie indukcinio šildymo veikimo principą, turėtumėte paprastai sužinoti, kas tai yra. Ar technologinis metalų perdirbimo procesas yra veikiamas aukšta temperatūra... Gamyboje indukcinis šildymas naudojamas suvirinant, lydant, lituojant aukštu dažniu, grūdinant, kalant, deformuojant ir termiškai apdorojant. Šiuolaikinėse metalo apdirbimo gamyklose naudojamas indukcinis šildymas, nes ji sugebėjo pritraukti savo privalumais,

tarp kurių norėčiau pastebėti didelis greitis darbas, geri rezultatai, įrangos energijos vartojimo efektyvumas, taip pat automatizuotas darbo proceso valdymas.
Indukcinio šildymo principai gamybos procesai buvo naudojami maždaug nuo 1920 m. Antrojo pasaulinio karo metu mokslininkai stengėsi kuo greičiau tobulėti naujausias technologijas būti naudojami susidariusioje situacijoje. Tiesiog karo metu skubiai reikėjo išrasti patikimą ir greitą procesą, kuris leistų gauti patvaresnių metalo gaminių.
Šiuo metu mokslininkai orientuojasi į tokių technologijų paiešką, kurios leistų atlikti visus reikalingus technologinius procesus, taupant gamtos išteklius ir laiką. Žinoma, padidėjusi kokybės kontrolė taip pat turėjo svarbų poveikį kuriant įrangą, galinčią pagaminti greitai, ekonomiškai ir efektyviai kokybiškas darbas... Šiandien indukcinį šildymą aktyviai naudoja metalurgijos įmonių gamintojai.

Kaip veikia indukcinis šildymas

Kintama srovė, tiekiama iš elektros energijos generatoriaus, veikia pirminę transformatoriaus apviją, sukurdama galingą elektromagnetinį lauką. Praktiškai taikant Faradėjaus įstatymą apie poveikį antrinei apvijai, esančiai susidariusio magnetinio lauko viduje, galima gauti elektros energija.
Jei atsižvelgsime į standartinį indukcinio šildytuvo dizainą, pamatysime, kad kintamoji srovė praeina per induktorių (kuris paprastai gaminamas vario ritės pavidalu) ir generuoja šiluminę energiją metaliniame gaminyje, įdėtame į induktorių. Šiuo atveju induktorius yra pirminė transformatoriaus apvija, o jame įdėta dalis yra antrinė.
Elektromagnetinis laukas, praeinantis per metalo gaminį, sukuria jame vadinamąsias Foucault sroves. Fuko srovės kryptis yra priešinga metalo elektrinei varžai. Šiluminė energija susidaręs tiesiai metale, nepasiekdamas tiesioginio kontakto tarp metalo ir induktoriaus. Šis efektas paprastai vadinamas „Džaulio efektu“, nes jis pagrįstas pirmuoju mokslininko dėsniu.

Indukcinis šildymas - privalumai

Pirmiau mes jau pasakėme, kad plataus masto indukcinis šildymas buvo pradėtas dėl tam tikrų priežasčių, o visa priežastis buvo indukcinės įrangos pranašumai. Toliau atidžiau panagrinėsime šiuos privalumus.
Kokie yra indukcinio šildymo įrangos pranašumai, palyginti su alternatyviais būdais metalo apdirbimas?

Didelis našumas. Indukcinis šildymas leidžia padidinti įmonės produktyvumą dėl greito įrenginių paleidimo ir produktų šildymo per trumpą laiką. Pradėjus diegti, šildymas vyksta beveik iš karto. Įrangos nereikia pašildyti ar atvėsinti.
Struktūrinis stiprumas. Šiluminė energija, kaip jau buvo aptarta aukščiau, generuojama tiesiogiai metale, o tai leidžia išlaikyti gaminio vientisumą. Naudojant indukcinį šildytuvą gamyboje, gaunamas minimalus laužo kiekis. Gauti maksimalus efektas nuo metalo apdirbimo metalas gali būti dedamas į specialią vakuumo aplinką, taip apsaugant jį nuo oksidacijos.
Aukštas energijos vartojimo efektyvumas... Indukcinis šildytuvas leidžia taupyti elektros energiją, naudojant tik nedidelį jos kiekį galingam elektromagnetiniam laukui generuoti. Visi lūkesčiai po įdiegimo pradžios yra kuo mažesni, o tai taip pat taupo gamybos išteklius ir leidžia jums įsigyti produktą su mažesne savikaina.
Automatizuota darbo eiga. Dėl indukcinėje mašinoje įdiegtos programinės įrangos visą darbo eigą galima valdyti automatiškai, o tai leidžia gauti tikslesnius apdorojimo rezultatus.
Švari ekologija. Indukcinis šildymas yra ekologiškas. Darbo metu indukcinė gamykla ne kenksmingų medžiagų, o kadangi nėra atviros liepsnos, nėra dūmų. Indukcinis šildytuvas turi aukštas lygis priešgaisrinė sauga.

Indukcinis šildymas yra puikus šiuolaikiniu būdu, leidžiantis gaminti aukštos kokybės ir greitą metalo apdirbimą aukštoje temperatūroje.
Mūsų forume galite užduoti bet kokį dominantį klausimą dėl indukcinės įrangos arba paskambinę vienam iš įmonės specialistų, visi telefonai yra išvardyti skyriuje „Kontaktai“.