De veletablerte teknologiene for produksjon av metall og stål er allerede dannet i verden, som brukes av metallurgiske bedrifter i dag. Disse inkluderer: en omformermetode for produksjon av metall, valsing, tegning, støping, stansing, smiing, pressing osv. Det vanligste under moderne forhold er imidlertid omsmelting av metall og stål i konvektorer, ovner med åpen ild og elektriske ovner. Hver av disse teknologiene har en rekke ulemper og fordeler. Den mest avanserte og nyeste teknologien i dag er imidlertid produksjon av stål i elektriske ovner. Hovedfordelene med sistnevnte fremfor andre teknologier er høy produktivitet og miljøvennlighet. Vurder hvordan du setter sammen en enhet der metall skal smeltes hjemme med egne hender.

Liten induksjonselektrisk ovn for smelting av metaller hjemme

Smelting av metaller hjemme er mulig hvis du har en elektrisk ovn som du kan gjøre selv. Vurder å lage en induktiv liten elektrisk ovn for produksjon av homogene legeringer (OS). Sammenlignet med analoger vil den opprettede installasjonen avvike i følgende funksjoner:

• lav pris (opptil 10 000 rubler), mens kostnaden for analoger er fra 150 000 rubler;
• muligheten for temperaturkontroll;
• muligheten for høyhastighetssmelting av metaller i små volumer, noe som gjør at installasjonen kan brukes ikke bare i det vitenskapelige feltet, men også for eksempel innen smykker, tannlegefelt, etc.
• jevnhet og hastighet på oppvarming;
• muligheten for å plassere arbeidslegemet i ovnen i et vakuum;
• relativt små dimensjoner;
• lavt støynivå, nesten fullstendig fravær av røyk, noe som vil øke arbeidsproduktiviteten når du arbeider med installasjonen;
• evnen til å arbeide både fra et enfaset og fra et trefaset nettverk.

Skjematisk typevalg

Oftest, når du bygger induksjonsvarmer, brukes tre hovedtyper av kretsløp: halvbro, asymmetrisk bro og hel bro. Ved utformingen av denne installasjonen ble det brukt to typer kretser - en halvbro og en hel bro med frekvensregulering. Dette valget ble drevet av behovet for effektfaktorkontroll. Det var et problem med å opprettholde resonansmodusen i kretsen, siden det er med dens hjelp at den nødvendige effektverdien kan justeres. Det er to måter å kontrollere resonans på:

• ved å endre kapasitansen;
• ved å endre frekvensen.

I vårt tilfelle opprettholdes resonans ved å justere frekvensen. Det var denne funksjonen som forårsaket valget av type krets med frekvensregulering.

Analyse av komponentene i kretsen

Ved å analysere driften av en induksjonsovn for smelting av metall hjemme (IP), kan tre hoveddeler skilles: en generator, en strømforsyningsenhet og en kraftenhet. For å gi den nødvendige frekvensen under driften av installasjonen, brukes en generator, som, for å unngå forstyrrelser fra andre enheter i installasjonen, er koblet til dem gjennom en galvanisk løsning i form av en transformator. For å gi strømspenningskretsen er det nødvendig med en strømforsyningsenhet, som sikrer sikker og pålitelig drift av kraftelementene til strukturen. Faktisk er det kraftenheten som genererer de nødvendige kraftige signalene for å skape den ønskede effektfaktoren ved utgangen av kretsen.

Figur 1 viser et generelt skjematisk diagram av en induksjonsinstallasjon.

Lag et koblingsskjema

Tilkoblingsskjemaet (installasjonen) viser tilkoblingene til komponentdelene til produktet og bestemmer ledningene, kablene som gjør disse tilkoblingene, samt stedene for tilkoblingen deres.

For bekvemmeligheten av videre installasjon av installasjonen ble det utviklet et koblingsskjema, som gjenspeiler hovedkontaktene mellom funksjonsblokkene til ovnen (fig. 2).

Frekvensgenerator

Den mest komplekse IP-blokken er generatoren. Det gir den ønskede driftsfrekvensen til installasjonen og skaper de første betingelsene for å oppnå en resonanskrets. Som en kilde til oscillasjoner brukes en spesialisert kontroller av elektroniske impulser av typen KR1211EU1 (fig. 3). Dette valget skyldtes evnen til denne mikrokretsen til å operere i et ganske bredt frekvensområde (opptil 5 MHz), noe som gjør det mulig å oppnå en høy effektverdi ved utgangen av strømblokken til kretsen.

Figurene 4.5 viser et skjematisk diagram av en frekvensgenerator og et diagram av et elektrisk kort.

Mikrokretsen KR1211EU1 genererer signaler med en gitt frekvens, som kan endres ved hjelp av en kontrollmotstand installert utenfor mikrokretsen. Videre faller signalene på transistorer som opererer i nøkkelmodus. I vårt tilfelle brukes silisiumfelteffekttransistorer med en isolert port type KP727. Fordelene deres er som følger: den maksimalt tillatte impulsstrømmen som de tåler er 56 A; maksimal spenning er 50 V. Utvalget av disse indikatorene passer oss helt. Men i forbindelse med dette var det et problem med betydelig overoppheting. Det er for å løse dette problemet at en nøkkelmodus er nødvendig, som vil redusere tiden brukt av transistorer i arbeidstilstand.

Strømforsyning

Denne blokken gir strømforsyning til de utøvende enhetene i installasjonen. Hovedfunksjonen er muligheten til å jobbe fra et en-fase og tre-fase nettverk. En 380V strømforsyning brukes for å forbedre effektfaktoren som spres i induktoren.

Inngangsspenningen påføres likeretterbroen, som konverterer 220V AC-spenningen til en pulserende likespenning. Lagringskondensatorer er koblet til utgangene til broen, som opprettholder et konstant spenningsnivå etter at lasten er fjernet fra installasjonen. For å sikre påliteligheten til installasjonen er enheten utstyrt med en automatisk bryter.

Kraftblokk

Denne blokken gir direkte forsterkning av signalet og opprettelsen av en resonanskrets, ved å endre kapasitansen til sirkelen. Signalene fra generatoren går til transistorer som opererer i forsterkningsmodus. Dermed åpner de til forskjellige tider, de eksiterer de tilsvarende elektriske kretsene som passerer gjennom opptrappingstransformatoren og sender strømstrømmen gjennom den i forskjellige retninger. Som et resultat, ved utgangen til transformatoren (Tr1), får vi et økt signal med en gitt frekvens. Dette signalet tilføres installasjonen med en induktor. En installasjon med en induktor (Tr2 i diagrammet) består av en induktor og et sett med kondensatorer (C13 - Sp). Kondensatorer har en spesielt valgt kapasitans og skaper en oscillerende krets som lar deg justere induktansnivået. Denne kretsen må fungere i resonansmodus, noe som forårsaker en rask økning i frekvensen til signalet i induktoren, og en økning i induksjonsstrømmer, på grunn av hvilken den faktiske oppvarmingen oppstår. Figur 7 viser den elektriske kretsen til kraftenheten til induksjonsovnen.

Induktor og funksjoner i arbeidet

Induktor - en spesiell enhet for å overføre energi fra en strømkilde til et produkt, den varmes opp. Induktorer er vanligvis laget av kobberrør. Under drift avkjøles den med rennende vann.

Smelting av ikke-jernholdige metaller hjemme ved hjelp av en induksjonsovn er penetrasjonen inn i midten av metallene til induksjonsstrømmer, som oppstår på grunn av den høye frekvensen av spenningsendringer som påføres induktorterminalene. Kraften til installasjonen avhenger av størrelsen på den påførte spenningen og frekvensen. Frekvens påvirker intensiteten av induksjonsstrømmer og følgelig temperaturen i midten av induktoren. Jo større frekvens og driftstid installasjonen har, jo bedre blandes metallene. Selve induktoren og retningene for strømmen av induksjonsstrømmer er vist i figur 8.

For homogen blanding og for å unngå forurensning av legeringen av fremmedelementer, som elektroder fra en legeringstank, brukes en omvendt spoleinduktor som vist i figur 9. Det er takket være denne spolen at det dannes et elektromagnetisk felt som holder metallet på plass. i luften, og overgår jordens tyngdekraft.

Sluttmontering av anlegget

Hver av blokkene er festet til kroppen til induksjonsovnen ved hjelp av spesielle stativer. Dette gjøres for å unngå uønsket kontakt mellom strømførende deler og metallbelegget på selve kassen (fig. 10).

For sikkert arbeid med installasjonen er den helt lukket av en sterk kasse (fig. 11), for å skape en barriere mellom farlige strukturelle elementer og kroppen til en person som arbeider med den.

For å gjøre det lettere å sette opp induksjonsinstallasjonen som helhet, ble det laget et indikasjonspanel for å imøtekomme metrologiske enheter, ved hjelp av hvilke alle parametere til installasjonen kontrolleres. Slike metrologiske enheter inkluderer: et amperemeter som viser strømmen i induktoren, et voltmeter koblet til utgangen på induktoren, en temperaturindikator og enor. Alle parametrene ovenfor gjør det mulig å regulere driftsmodusene til induksjonsinstallasjonen. Designet er også utstyrt med et manuelt aktiveringssystem og et system for indikering av oppvarmingsprosesser. Ved hjelp av inntrykk på enheter blir driften av installasjonen som helhet faktisk kontrollert.

Utformingen av en liten induksjonsinstallasjon er en ganske komplisert teknologisk prosess, siden den må sikre at et stort antall kriterier oppfylles, for eksempel: designvennlighet, liten størrelse, portabilitet, etc. Denne installasjonen fungerer etter prinsippet om ikke-kontakt energioverføring til et objekt som varmes opp. Som et resultat av den målrettede bevegelsen av induksjonsstrømmer i induktoren, skjer selve smelteprosessen direkte, hvis varighet er flere minutter.

Opprettelsen av denne installasjonen er ganske lønnsom, siden dens omfang er ubegrenset, fra bruk til rutinemessig laboratoriearbeid til produksjon av komplekse homogene legeringer fra ildfaste metaller.

Induksjonsovnen kan brukes til å smelte en liten mengde metall, separere og raffinere edle metaller, og varme opp metallprodukter for bråkjøling eller herding.

I tillegg foreslås slike ovner brukt til oppvarming av boligen. Induksjonsovner er kommersielt tilgjengelige, men det er mer interessant og billigere å lage en slik ovn med egne hender.

Prinsippet for drift av en induksjonsovn er basert på oppvarming av materialet ved hjelp av virvelstrømmer.

For å oppnå slike strømmer brukes en såkalt induktor, som er en induktor som kun inneholder noen få omdreininger med tykk ledning.

Induktoren drives av et 50 Hz AC-nettverk (noen ganger gjennom en nedtrappingstransformator) eller fra en høyfrekvensgenerator.

Vekselstrømmen som strømmer gjennom induktoren genererer et vekslende magnetfelt som gjennomsyrer rommet. Hvis noe materiale er funnet i dette rommet, vil strømmer bli indusert i det, som vil begynne å varme dette materialet. Hvis dette materialet er vann, vil temperaturen stige, og hvis det er et metall, vil det etter en stund begynne å smelte.

Induksjonsovner er av to typer:

• ovner med en magnetisk kjerne;
• ovner uten magnetisk krets.

Den grunnleggende forskjellen mellom disse to typene ovner er at i det første tilfellet er induktoren plassert inne i det smeltende metallet, og i det andre - utenfor. Tilstedeværelsen av en magnetisk krets øker tettheten til magnetfeltet som trenger inn i metallet plassert i digelen, noe som letter oppvarmingen.

Et eksempel på en induksjonsovn med en magnetisk kjerne er en kanalinduksjonsovn. Opplegget for en slik ovn inkluderer en lukket magnetisk krets laget av transformatorstål, på hvilken primærviklingen er plassert - en induktor og en ringformet digel, der materialet for smelting er plassert. Digelen er laget av varmebestandig dielektrikum. Strømforsyningen til en slik installasjon utføres fra et vekselstrømnettverk med en frekvens på 50 Hz eller en generator med en økt frekvens på 400 Hz.

Slike ovner brukes til å smelte duralumin, ikke-jernholdige metaller eller produsere støpejern av høy kvalitet.

Digelovner som ikke har en magnetisk krets er mer vanlig. Fraværet av en magnetisk krets i ovnen fører til det faktum at magnetfeltet som skapes av industrielle frekvensstrømmer, spres sterkt i det omkringliggende rommet. Og for å øke magnetfelttettheten i den dielektriske digelen med smeltematerialet, er det nødvendig å bruke høyere frekvenser. Det anses at hvis induktorkretsen er innstilt til resonans med frekvensen til forsyningsspenningen, og diameteren til digelen er i samsvar med resonansbølgelengden, kan opptil 75 % av energien til det elektromagnetiske feltet konsentreres i regionen av digelen.

Plan for produksjon av en induksjonsovn

Studier har vist at for å sikre effektiv smelting av metaller i en smeltedigelovn, er det ønskelig at frekvensen til spenningen som forsyner induktoren overskrider resonansfrekvensen med 2-3 ganger. Det vil si at en slik ovn opererer på den andre eller tredje frekvensharmoniske. I tillegg, når man arbeider ved slike høyere frekvenser, oppstår bedre blanding av legeringen, noe som forbedrer kvaliteten. Modusen som bruker enda høyere frekvenser (femte eller sjette harmoniske) kan brukes til overflatekarburering eller metallherding, som er assosiert med utseendet til en hudeffekt, det vil si forskyvningen av et høyfrekvent elektromagnetisk felt til overflaten av arbeidsstykke.

Konklusjoner for seksjonen:

1. Det er to versjoner av induksjonsovnen - med en magnetisk krets og uten en magnetisk krets.
2. Kanalovnen, som tilhører den første versjonen av ovnene, er mer kompleks i design, men kan drives direkte fra et 50 Hz nettverk eller et 400 Hz økt frekvensnettverk.
3. Digelovnen, som tilhører ovnene av den andre typen, er enklere i design, men krever en høyfrekvent generator for å drive induktoren.

Hvis en komfyr er en varmeanordning for praktiske behov, er det nødvendig med en peis for dekor og komfort. , samt et eksempel på bestilling av peis med bue.

Les om hvordan du velger riktig elvarmekjel.

Og her vil du lære hvordan automatisering fungerer for gassvarmekjeler. Kjeler etter installasjonsmetode og typer flyktige systemer.

Design og parametere for induksjonsovner

Tørkere

Et av alternativene for å lage en induksjonsovn med egne hender er en kanal.

For produksjonen kan du bruke en konvensjonell sveisetransformator som opererer med en frekvens på 50 Hz.

I dette tilfellet må sekundærviklingen til transformatoren erstattes med en ringformet digel.

I en slik ovn kan opptil 300-400 g ikke-jernholdige metaller smeltes, og det vil forbruke 2-3 kW kraft. En slik ovn vil ha høy effektivitet og vil gjøre det mulig å smelte metall av høy kvalitet.

Den største vanskeligheten med å lage en kanalinduksjonsovn med egne hender er anskaffelsen av en passende digel.

For fremstilling av digelen bør det brukes et materiale med høye dielektriske egenskaper og høy styrke. Slik som elektroporselen. Men slikt materiale er ikke lett å finne, men enda vanskeligere å behandle hjemme.

smeltedigel

De viktigste elementene i smeltedigelovnen av induksjonstypen er:

• induktor;
• forsyningsspenningsgenerator.

Som induktor for smeltedigelovner opp til 3 kW kan du bruke et kobberrør eller -tråd med en diameter på 10 mm eller en kobberbuss med et tverrsnitt på 10 mm². Diameteren på induktoren kan være ca. 100 mm. Antall omdreininger er fra 8 til 10.

I dette tilfellet er det mange modifikasjoner av induktoren. For eksempel kan det lages i form av en åttefigur, shamrock eller annen form.

Under drift blir induktoren vanligvis veldig varm. I industrielle prøver for induktoren brukes vannkjøling av svingene.

Hjemme er det vanskelig å bruke denne metoden, men induktoren kan fungere normalt i 20-30 minutter, noe som er nok for lekser.

Imidlertid forårsaker denne driftsmåten for induktoren utseendet av skala på overflaten, noe som kraftig reduserer effektiviteten til ovnen. Derfor må induktoren fra tid til annen byttes ut med en ny. Noen eksperter foreslår å dekke induktoren med et varmebestandig materiale for å beskytte mot overoppheting.

Høyfrekvensgeneratoren er et annet viktig element i smeltedigelovnen av induksjonstypen. Flere typer slike generatorer kan vurderes:

• transistor generator;
• tyristor generator;
• MOSFET generator.

Den enkleste dynamoen for å drive induktoren er en selveksitert generator, hvis krets har en KT825-transistor, to motstander og en tilbakekoblingsspole. En slik generator kan generere strøm opp til 300 W, og generatoreffekten justeres ved å endre den konstante spenningen til strømkilden. Strømforsyningen må gi opptil 25 A.

Den tyristorbaserte generatoren som er foreslått for smeltedigelovnen inkluderer en tyristor av typen T122-10-12, en KN102E dinistor, et antall dioder og en pulstransformator i kretsen. Tyristoren fungerer i en pulsert modus.

DIY induksjonsovn

Slik mikrobølgestråling kan påvirke menneskers helse negativt. I samsvar med russiske sikkerhetsstandarder er det tillatt å arbeide med høyfrekvente vibrasjoner ved en elektromagnetisk energiflukstetthet på ikke mer enn 1-30 mW / m². For denne generatoren, som vist ved beregninger, når denne strålingen i en avstand på 2,5 m fra kilden 1,5 W / m². Denne verdien er uakseptabel.

MOSFET-oscillatorkretsen inkluderer fire MOSFET-er av typene IRF520 og IRFP450 og er en push-pull-oscillator med uavhengig eksitasjon og en induktor inkludert i brokretsen. En IR2153-brikke brukes som en masteroscillator. For å avkjøle transistorene kreves en radiator på minst 400 cm² og luftstrøm.
Denne generatoren kan levere strøm opp til 1 kW og endre oscillasjonsfrekvensen fra 10 kHz til 10 MHz. På grunn av dette kan en ovn som bruker en generator av denne typen fungere både i smeltemodus og overflateoppvarming.

En langbrennende komfyr kan arbeide på én flik fra 10 til 20 timer. I produksjonen er det nødvendig å ta hensyn til designfunksjonene slik at den gir maksimal varme med minimalt energiforbruk. For informasjon om hvordan du monterer ovnen riktig, les på nettsiden vår.

Du kan være interessert i å lære om gassfyrte garasjevarmere. Hva det skal være for å sikre varme og sikkerhet, les materialet.

Oppvarmingsbruk

For å varme opp et hjem, brukes vanligvis ovner av denne typen i forbindelse med en varmtvannskjele.

Et av alternativene for en hjemmelaget varmtvannskjel av induksjonstype er et design som varmer opp et rør med rennende vann ved hjelp av en induktor som drives fra strømnettet ved hjelp av en RF-sveiseomformer.

Imidlertid, som analysen av slike systemer viser, på grunn av de store energitapene til det elektromagnetiske feltet i det dielektriske røret, er effektiviteten til slike systemer ekstremt lav. I tillegg kreves det svært mye strøm for å varme opp en bolig, noe som gjør slik oppvarming økonomisk ulønnsom.

Fra denne delen kan vi konkludere:

1. Det mest akseptable alternativet for en gjør-det-selv-induksjonsovn er en smeltedigelversjon med en MOS-transistorkraftgenerator.
2. Å bruke en gjør-det-selv induksjonsovn for å varme opp hjemmet ditt er ikke økonomisk lønnsomt. I dette tilfellet er det bedre å kjøpe et fabrikksystem.

Driftsfunksjoner

Et viktig spørsmål ved bruk av en induksjonsovn er sikkerhet.

Som nevnt ovenfor bruker ovner av smeltedigel-type høyfrekvente strømforsyninger.

Derfor, når du bruker en induksjonsovn, må induktoren plasseres vertikalt; før du slår på ovnen, må et jordet skjold settes på induktoren. Når ovnen er slått på, er det nødvendig å observere prosessene som skjer i digelen på avstand, og umiddelbart slå den av etter at arbeidet er utført.

Når du bruker en selvlaget induksjonsovn, må du:

1. Ta skritt for å beskytte brukeren av ovnen mot mulig høyfrekvent stråling.
2. Ta hensyn til muligheten for forbrenninger av induktoren.

Termiske farer må også tas i betraktning når du arbeider med ovnen. Berøring av den varme induktoren mot huden kan forårsake alvorlige brannskader.

Induksjonsoppvarming er ikke mulig uten bruk av tre hovedelementer:

• induktor;
• generator;
• varmeelement.

En induktor er en spole, vanligvis laget av kobbertråd, som genererer et magnetfelt. En dynamo brukes til å produsere en høyfrekvent strøm fra en standard 50 Hz husholdningsstrøm. En metallgjenstand brukes som et varmeelement, i stand til å absorbere termisk energi under påvirkning av et magnetfelt.

Hvis du kobler disse elementene riktig, kan du få en høyytelsesenhet som er perfekt for å varme opp en flytende kjølevæske og varme opp et hus. Ved hjelp av en generator tilføres en elektrisk strøm med nødvendige egenskaper til induktoren, dvs. på en kobberspiral. Når de passerer gjennom den, danner strømmen av ladede partikler et magnetfelt.

Prinsippet for drift av induksjonsvarmer er basert på forekomsten av elektriske strømmer inne i ledere som vises under påvirkning av magnetiske felt.

Det særegne ved feltet er at det har evnen til å endre retningen til elektromagnetiske bølger ved høye frekvenser. Hvis en metallgjenstand plasseres i dette feltet, vil den begynne å varmes opp uten direkte kontakt med induktoren under påvirkning av de skapte virvelstrømmene.

Den høyfrekvente elektriske strømmen som strømmer fra omformeren til induksjonsspolen skaper et magnetfelt med en konstant skiftende vektor av magnetiske bølger. Metallet plassert i dette feltet varmes raskt opp

Mangelen på kontakt gjør det mulig å gjøre energitap under overgangen fra en type til en annen ubetydelig, noe som forklarer den økte effektiviteten til induksjonskjeler.

For å varme opp vann til varmekretsen er det nok å sikre kontakten med en metallvarmer. Ofte brukes et metallrør som et varmeelement, gjennom hvilket en strøm av vann ganske enkelt føres. Vann kjøler samtidig varmeren, noe som øker levetiden betydelig.

Elektromagneten til en induksjonsanordning oppnås ved å vikle en ledning rundt en kjerne av en ferromagnet. Den resulterende induksjonsspolen varmes opp og overfører varme til det oppvarmede legemet eller til kjølevæsken som strømmer i nærheten gjennom varmeveksleren

Litteratur

• Babat G. I., Svenchansky A. D. Elektriske industriovner. - M. : Gosenergoizdat, 1948. - 332 s.
• Burak Ya. I., Ogirko I. V. Optimal oppvarming av et sylindrisk skall med temperaturavhengige egenskaper for materialet // Mat. metoder og fiz.-mekh. Enger. - 1977. - Utgave. fem . - S. 26-30.
• Vasiliev A.S. Lampegeneratorer for høyfrekvent oppvarming. - L.: Mashinostroenie, 1990. - 80 s. - (Bibliotek av høyfrekvent termist; utgave 15). - 5300 eksemplarer. - ISBN 5-217-00923-3.
• Vlasov V. F. Radioingeniørkurs. - M. : Gosenergoizdat, 1962. - 928 s.
• Izyumov N.M., Linde D.P. Grunnleggende om radioteknikk. - M. : Gosenergoizdat, 1959. - 512 s.
• Lozinsky M. G. Industriell anvendelse av induksjonsoppvarming. - M.: Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR, 1948. - 471 s.
• Bruk av høyfrekvente strømmer i elektrotermi / Ed. A. E. Slukhotsky. - L.: Mashinostroenie, 1968. - 340 s.
• Slukhotsky A.E. Induktorer. - L.: Mashinostroenie, 1989. - 69 s. - (Bibliotek av høyfrekvent termist; utgave 12). - 10 000 eksemplarer. - ISBN 5-217-00571-8.
• Vogel A.A. Induksjonsmetode for å holde flytende metaller i suspensjon / Ed. A.N. Shamova. - 2. utg., rettet. - L.: Mashinostroenie, 1989. - 79 s. - (Bibliotek av høyfrekvent termist; utgave 11). - 2950 eksemplarer. - .

Driftsprinsipp

Det siste alternativet, som oftest brukes i varmekjeler, har blitt etterspurt på grunn av enkelheten i implementeringen. Prinsippet for drift av induksjonsvarmeenheten er basert på overføring av magnetfeltenergi til kjølevæsken (vann). Magnetfeltet dannes i induktoren. Vekselstrøm, som går gjennom spolen, skaper virvelstrømmer som transformerer energi til varme.

Prinsippet for drift av installasjonen av induksjonsoppvarming

Vannet som tilføres gjennom det nedre røret til kjelen varmes opp ved energioverføring, og kommer ut gjennom det øvre røret og kommer videre inn i varmesystemet. En innebygd pumpe brukes til å skape trykk. Konstant sirkulerende vann i kjelen lar ikke elementene overopphetes. I tillegg, under drift, vibrerer varmebæreren (ved lavt støynivå), på grunn av hvilke kalkavsetninger på kjelens indre vegger er umulige.

Induksjonsvarmer kan implementeres på forskjellige måter.

Effektberegning

Siden induksjonsmetoden for stålsmelting er rimeligere enn lignende metoder basert på bruk av fyringsolje, kull og andre energibærere, begynner beregningen av en induksjonsovn med beregningen av kraften til enheten.

Kraften til induksjonsovnen er delt inn i aktive og nyttige, hver av dem har sin egen formel.

Som innledende data må du vite:

• ovnens kapasitet, i tilfellet vurdert for eksempel, er den lik 8 tonn;
• enhetseffekt (den maksimale verdien er tatt) - 1300 kW;
• gjeldende frekvens - 50 Hz;
• produktiviteten til ovnsanlegget er 6 tonn i timen.

Det er også nødvendig å ta hensyn til det smeltede metallet eller legeringen: etter betingelse er det sink. Dette er et viktig poeng, varmebalansen til smeltende støpejern i en induksjonsovn, så vel som andre legeringer.

Nyttig kraft, som overføres til det flytende metallet:

• Рpol \u003d Wtheor × t × P,
• Uansett - spesifikt energiforbruk, det er teoretisk, og viser overoppheting av metallet med 10C;
• P - produktiviteten til ovnsanlegget, t/h;
• t - overopphetingstemperatur for en legering eller et metallemne i en badeovn, 0C
• Рpol \u003d 0,298 × 800 × 5,5 \u003d 1430,4 kW.

Aktiv kraft:

• P \u003d Rpol / Yuterm,
• Rpol - hentet fra forrige formel, kW;
• Yuterm - effektiviteten til støperiovnen, dens grenser er fra 0,7 til 0,85, i gjennomsnitt tar de 0,76.
• P \u003d 1311,2 / 0,76 \u003d 1892,1 kW, verdien er rundet opp til 1900 kW.

På det siste stadiet beregnes kraften til induktoren:

• Rind \u003d P/N,
• P er den aktive effekten til ovnsanlegget, kW;
• N er antall induktorer på ovnen.
• Rind \u003d 1900 / 2 \u003d 950 kW.

Strømforbruket til en induksjonsovn ved smelting av stål avhenger av ytelsen og typen induktor.

Ovnskomponenter

Så hvis du er interessert i en gjør-det-selv induksjonsminiovn, er det viktig å vite at hovedelementet er en varmespole. Når det gjelder en hjemmelaget versjon, er det nok å bruke en induktor laget av et bart kobberrør med en diameter på 10 mm

For induktoren brukes en indre diameter på 80-150 mm, og antall omdreininger er 8-10. Det er viktig at svingene ikke berører, og avstanden mellom dem er 5-7 mm. Deler av induktoren må ikke komme i kontakt med skjermen, minimum klaring må være 50 mm.

Hvis du skal gjøre-det-selv induksjonsovn, bør du vite at vann eller frostvæske avkjøler induktorene i industriell skala. I tilfelle av lav effekt og kort drift av den opprettede enheten, er det mulig å gjøre uten kjøling. Men under drift blir induktoren veldig varm, og skala på kobber kan ikke bare drastisk redusere effektiviteten til enheten, men også føre til et fullstendig tap av ytelsen. Det er umulig å lage en induktor med kjøling på egen hånd, så den må skiftes ut regelmessig. Tvunget luftkjøling bør ikke brukes, da tilfellet med en vifte plassert nær spolen vil "tiltrekke" EMF til seg selv, noe som vil føre til overoppheting og en reduksjon i ovnens effektivitet.

Problemet med induksjonsoppvarming av arbeidsstykker laget av magnetiske materialer

Hvis omformeren for induksjonsoppvarming ikke er en selvoscillator, ikke har en selvinnstillingskrets (PLL) og opererer fra en ekstern masteroscillator (ved en frekvens nær resonansfrekvensen til "induktor - kompenserende kondensatorbank" oscillerende krets). I det øyeblikket et arbeidsstykke laget av magnetisk materiale introduseres i induktoren (hvis arbeidsstykkets dimensjoner er store nok og står i forhold til dimensjonene til induktoren), øker induktansen til induktoren kraftig, noe som fører til en brå reduksjon i den naturlige resonansen frekvensen til oscillatorkretsen og dens avvik fra frekvensen til masteroscillatoren. Kretsen går ut av resonans med masteroscillatoren, noe som fører til en økning i motstanden og en brå reduksjon i kraften som overføres til arbeidsstykket. Hvis strømmen til enheten styres av en ekstern strømforsyning, er den naturlige reaksjonen til operatøren å øke forsyningsspenningen til enheten. Når arbeidsstykket varmes opp til Curie-punktet, forsvinner dets magnetiske egenskaper, den naturlige frekvensen til oscillerende krets går tilbake til frekvensen til masteroscillatoren. Motstanden til kretsen avtar kraftig, strømforbruket øker kraftig. Hvis operatøren ikke har tid til å fjerne den økte forsyningsspenningen, overopphetes enheten og svikter.
Hvis installasjonen er utstyrt med et automatisk kontrollsystem, bør kontrollsystemet overvåke overgangen gjennom Curie-punktet og automatisk redusere frekvensen til masteroscillatoren, justere den til resonans med oscillasjonskretsen (eller redusere den tilførte effekten hvis frekvensen endring er uakseptabelt).

Hvis ikke-magnetiske materialer varmes opp, betyr det ikke noe ovenfor. Innføringen av et arbeidsstykke laget av ikke-magnetisk materiale i induktoren endrer praktisk talt ikke induktansen til induktoren og forskyver ikke resonansfrekvensen til den fungerende oscillerende kretsen, og det er ikke behov for et kontrollsystem.

Hvis dimensjonene til arbeidsstykket er mye mindre enn dimensjonene til induktoren, forskyver det heller ikke resonansen til arbeidskretsen i stor grad.

induksjonskomfyrer

Hovedartikkel: Induksjonsovn

Induksjonsovn- en elektrisk kjøkkenkomfyr som varmer opp metallredskaper med induserte virvelstrømmer generert av et høyfrekvent magnetfelt, med en frekvens på 20-100 kHz.

En slik komfyr har høy effektivitet sammenlignet med varmeelementer til elektriske komfyrer, siden mindre varme brukes på oppvarming av kabinettet, og dessuten er det ingen akselerasjons- og avkjølingsperiode (når energien som genereres, men ikke absorberes av oppvasken, er bortkastet ).

Induksjonssmelteovner

Hovedartikkel: Induksjonsdigelovn

Induksjonssmelteovner (ikke-kontakt) - elektriske ovner for smelting og overoppheting av metaller, der oppvarming skjer på grunn av virvelstrømmer som oppstår i en metalldigel (og metall), eller bare i metall (hvis digelen ikke er laget av metall; denne oppvarmingsmetoden er mer effektiv hvis digelen er dårlig isolert).

Det brukes i støperier på fabrikker, så vel som i presisjonsstøpeverksteder og reparasjonsverksteder for maskinbyggende anlegg for å oppnå høykvalitets stålstøpegods. Det er mulig å smelte ikke-jernholdige metaller (bronse, messing, aluminium) og deres legeringer i en grafittdigel. Induksjonsovnen fungerer etter prinsippet om en transformator, der primærviklingen er en vannkjølt induktor, den sekundære og samtidig belastningen er metallet i digelen. Oppvarming og smelting av metallet oppstår på grunn av strømmene som strømmer i det, som oppstår under påvirkning av det elektromagnetiske feltet skapt av induktoren.

Historie om induksjonsoppvarming

Oppdagelsen av elektromagnetisk induksjon i 1831 tilhører Michael Faraday. Når en leder beveger seg i feltet til en magnet, induseres en EMF i den, akkurat som når en magnet beveger seg, hvis kraftlinjer krysser den ledende kretsen. Strømmen i kretsen kalles induktiv. Oppfinnelsene til mange enheter er basert på loven om elektromagnetisk induksjon, inkludert de bestemmende - generatorer og transformatorer som genererer og distribuerer elektrisk energi, som er det grunnleggende grunnlaget for hele den elektriske industrien.

I 1841 formulerte James Joule (og, uavhengig av ham, Emil Lenz) et kvantitativt estimat av den termiske effekten av elektrisk strøm: «Kraften til varme som frigjøres per volumenhet av mediet under strømmen av elektrisk strøm er proporsjonal med produktet av tettheten til den elektriske strømmen og størrelsen på den elektriske feltstyrken» (Joules lov - Lenz). Den termiske effekten av den induserte strømmen ga opphav til letingen etter enheter for berøringsfri oppvarming av metaller. De første eksperimentene med oppvarming av stål ved bruk av induktiv strøm ble gjort av E. Colby i USA.

Den første vellykket drift såkalte. Kanalinduksjonsovnen for stålsmelting ble bygget i 1900 av Benedicks Bultfabrik i Gysing, Sverige. I datidens respektable blad «INGENIØREN» 8. juli 1904 dukket den berømte opp, hvor den svenske oppfinneringeniøren F. A. Kjellin forteller om sin utvikling. Ovnen ble drevet av en enfaset transformator. Smelting ble utført i en digel i form av en ring, metallet i den representerte sekundærviklingen til en transformator drevet av en strøm på 50-60 Hz.

Den første 78 kW ovnen ble satt i drift 18. mars 1900 og viste seg å være svært uøkonomisk, siden smeltekapasiteten bare var 270 kg stål pr. Den neste ovnen ble produsert i november samme år med en kapasitet på 58 kW og en kapasitet på 100 kg for stål. Ovnen viste høy lønnsomhet, smeltekapasiteten var fra 600 til 700 kg stål per dag. Imidlertid var slitasje på grunn av termiske svingninger på et uakseptabelt nivå, hyppige foringsskift reduserte den resulterende effektiviteten.

Oppfinneren kom til den konklusjon at for maksimal smelteytelse er det nødvendig å forlate en betydelig del av smelten under utslipp, noe som unngår mange problemer, inkludert slitasje på foringen. Denne metoden for å smelte stål med en rest, som begynte å bli kalt "myr", har overlevd til i dag i noen bransjer der ovner med stor kapasitet brukes.

I mai 1902 ble en betydelig forbedret ovn med en kapasitet på 1800 kg satt i drift, utslippet var 1000-1100 kg, balansen var 700-800 kg, effekten var 165 kW, stålsmeltekapasiteten kunne nå opp til 4100 kg per dag! Et slikt energiforbruksresultat på 970 kWh/t imponerer med sin effektivitet, som ikke er mye dårligere enn den moderne produktiviteten på rundt 650 kWh/t. I følge oppfinnerens beregninger, av et effektforbruk på 165 kW, gikk 87,5 kW i tap, den nyttige termiske effekten var 77,5 kW, og en meget høy total virkningsgrad på 47 % ble oppnådd. Lønnsomhet forklares av ringdesignet til digelen, noe som gjorde det mulig å lage en multi-turn induktor med lav strøm og høy spenning - 3000 V. Moderne ovner med en sylindrisk digel er mye mer kompakt, krever mindre kapitalinvesteringer, er lettere å operere, utstyrt med mange forbedringer over hundre år av deres utvikling, men effektiviteten er økt ubetydelig. Riktignok ignorerte oppfinneren i sin publikasjon det faktum at elektrisitet ikke betales for aktiv kraft, men for full effekt, som ved en frekvens på 50-60 Hz er omtrent dobbelt så høy som aktiv effekt. Og i moderne ovner kompenseres reaktiv effekt av en kondensatorbank.

Med sin oppfinnelse la ingeniøren F. A. Kjellin grunnlaget for utviklingen av industrielle kanalovner for smelting av ikke-jernholdige metaller og stål i industrilandene i Europa og Amerika. Overgangen fra 50-60 Hz kanalovner til moderne høyfrekvente digelovner varte fra 1900 til 1940.

Varmesystem

For å lage en induksjonsvarmer bruker kunnskapsrike håndverkere en enkel sveisevekselretter som konverterer likespenning til vekselspenning. For slike tilfeller brukes en kabel med tverrsnitt på 6-8 mm, men ikke standard for sveisemaskiner på 2,5 mm.

Slike varmesystemer må nødvendigvis være av lukket type, og styringen er automatisk. For annen sikkerhet trenger du en pumpe som vil sirkulere gjennom systemet, samt en lufteventil. En slik varmeovn må beskyttes mot tremøbler, samt fra gulv og tak minst 1 meter.

Gjennomføring hjemme

Induksjonsoppvarming har ennå ikke erobret markedet tilstrekkelig på grunn av de høye kostnadene for selve varmesystemet. Så for eksempel for industribedrifter vil et slikt system koste 100 000 rubler, for innenlandsbruk - fra 25 000 rubler. og høyere. Derfor er interessen for kretsløp som lar deg lage en hjemmelaget induksjonsvarmer med egne hender ganske forståelig.

oppvarming induksjonskjele

Transformatorbasert

Hovedelementet i induksjonsvarmesystemet med en transformator vil være selve enheten, som har en primær og sekundær vikling. Vortexstrømmer vil dannes i primærviklingen og skape et elektromagnetisk induksjonsfelt. Dette feltet vil påvirke sekundæren, som faktisk er en induksjonsvarmer, fysisk implementert i form av en varmekjele. Det er den sekundære kortsluttede viklingen som overfører energi til kjølevæsken.

Sekundær kortsluttet vikling av transformatoren

Hovedelementene i induksjonsvarmeinstallasjonen er:

• kjerne;
• svingete;
• to typer isolasjon - termisk og elektrisk isolasjon.

Kjernen er to ferrimagnetiske rør med forskjellige diametre med en veggtykkelse på minst 10 mm, sveiset inn i hverandre. En toroidformet vikling av kobbertråd er laget langs det ytre røret. Det er nødvendig å pålegge fra 85 til 100 svinger med lik avstand mellom svingene. Vekselstrøm, som endrer seg i tid, skaper virvelstrømmer i en lukket krets, som varmer opp kjernen, og dermed kjølevæsken, ved induksjonsoppvarming.

Bruker høyfrekvent sveisevekselretter

En induksjonsvarmer kan lages ved hjelp av en sveisevekselretter, der hovedkomponentene i kretsen er en dynamo, en induktor og et varmeelement.

Generatoren brukes til å konvertere standard 50 Hz nettfrekvens til en høyere frekvens strøm. Denne modulerte strømmen påføres en sylindrisk induktor, hvor kobbertråd brukes som vikling.

Kobbertråd for vikling

Spolen skaper et vekslende magnetfelt, hvis vektor endres med frekvensen satt av generatoren. De skapte virvelstrømmene, indusert av magnetfeltet, varmer opp metallelementet, som overfører energi til kjølevæsken. Dermed er en annen gjør-det-selv induksjonsoppvarmingsordning implementert.

Et varmeelement kan også lages med egne hender fra en kuttet metalltråd ca. 5 mm lang og et stykke av et polymerrør som metallet er plassert i. Når du installerer ventiler på toppen og bunnen av røret, kontroller fyllingstettheten - det skal ikke være ledig plass. I henhold til ordningen er omtrent 100 omdreininger med kobberledninger lagt på toppen av røret, som er induktoren koblet til generatorterminalene. Induksjonsoppvarming av kobbertråd oppstår på grunn av virvelstrømmer generert av et vekslende magnetfelt.

Merk: Gjør-det-selv induksjonsvarmer kan lages i henhold til ethvert skjema, det viktigste å huske er at det er viktig å utføre pålitelig termisk isolasjon, ellers vil effektiviteten til varmesystemet synke betydelig. .

Fordeler og ulemper med enheten

"Plusene" til vortex-induksjonsvarmeren er mange. Dette er en enkel krets for egenproduksjon, økt pålitelighet, høy effektivitet, relativt lave energikostnader, lang levetid, lav sannsynlighet for havari, etc.

Ytelsen til enheten kan være betydelig; enheter av denne typen brukes med hell i metallurgisk industri. Når det gjelder oppvarmingshastigheten til kjølevæsken, konkurrerer enheter av denne typen trygt med tradisjonelle elektriske kjeler, vanntemperaturen i systemet når raskt det nødvendige nivået.

Under driften av induksjonskjelen vibrerer varmeren litt. Denne vibrasjonen rister av kalk og andre mulige forurensninger fra veggene i metallrøret, så en slik enhet trenger sjelden å rengjøres. Selvfølgelig må varmesystemet beskyttes mot disse forurensningene med et mekanisk filter.

Induksjonsspolen varmer opp metallet (rør eller ledningsstykker) plassert inne i den ved hjelp av høyfrekvente virvelstrømmer, kontakt er ikke nødvendig

Konstant kontakt med vann minimerer også sannsynligheten for utbrenning av varmeapparatet, som er et ganske vanlig problem for tradisjonelle kjeler med varmeelementer. Til tross for vibrasjonen, fungerer kjelen eksepsjonelt stillegående; ytterligere støyisolering på installasjonsstedet til enheten er ikke nødvendig.

Induksjonskjeler er også bra fordi de nesten aldri lekker, hvis bare installasjonen av systemet er gjort riktig. Fraværet av lekkasjer skyldes den kontaktfrie metoden for å overføre termisk energi til varmeren. Kjølevæsken ved hjelp av teknologien beskrevet ovenfor kan varmes opp nesten til en damptilstand.

Dette gir tilstrekkelig termisk konveksjon for å stimulere effektiv bevegelse av kjølevæsken gjennom rørene. I de fleste tilfeller trenger ikke varmesystemet å være utstyrt med en sirkulasjonspumpe, selv om alt avhenger av funksjonene og utformingen av et bestemt varmesystem.

Noen ganger er det nødvendig med en sirkulasjonspumpe. Det er relativt enkelt å installere enheten. Selv om dette vil kreve noen ferdigheter i installasjon av elektriske apparater og varmerør.

Men denne praktiske og pålitelige enheten har en rekke mangler, som også bør vurderes. For eksempel varmer kjelen ikke bare kjølevæsken, men også hele arbeidsområdet rundt den. Det er nødvendig å tildele et eget rom for en slik enhet og fjerne alle fremmedlegemer fra den. For en person kan et langt opphold i umiddelbar nærhet av en fungerende kjele også være utrygt.

Induksjonsvarmer krever strøm for å fungere. Både hjemmelaget og fabrikkprodusert utstyr er koblet til en husholdnings vekselstrøm.

Enheten krever strøm for å fungere. I områder der det ikke er fri tilgang til denne fordelen med sivilisasjonen, vil induksjonskjelen være ubrukelig. Ja, og der det er hyppige strømbrudd, vil den vise lav effektivitet.

En eksplosjon kan oppstå hvis instrumentet ikke håndteres med forsiktighet.

Hvis kjølevæsken blir overopphetet, blir den til damp. Som et resultat vil trykket i systemet øke dramatisk, noe som rørene rett og slett ikke tåler, de vil sprekke. Derfor, for normal drift av systemet, bør enheten være utstyrt med minst en trykkmåler, og enda bedre - en nødavstengningsenhet, en termostat, etc.

Alt dette kan øke kostnadene for en hjemmelaget induksjonskjele betydelig. Selv om enheten anses å være praktisk talt lydløs, er dette ikke alltid tilfelle. Noen modeller, av ulike årsaker, kan fortsatt lage noe støy. For en selvlaget enhet øker sannsynligheten for et slikt utfall.

I utformingen av både fabrikkproduserte og hjemmelagde induksjonsvarmer er det praktisk talt ingen slitasjekomponenter. De varer lenge og fungerer feilfritt.

Hjemmelagde induksjonskjeler

Det enkleste oppsettet av enheten, som er satt sammen, består av et stykke plastrør, inn i hulrommet hvor forskjellige metallelementer legges for å lage en kjerne. Det kan være en tynn rustfri tråd rullet til kuler, kuttet i små stykker tråd - ståltråd med en diameter på 6-8 mm, eller til og med en bor med en diameter som tilsvarer rørets indre størrelse. Utenfor limes glassfiberpinner til den, og en ledning 1,5-1,7 mm tykk er viklet på dem i glassisolasjon. Lengden på ledningen er omtrent 11 m. Produksjonsteknologien kan studeres ved å se videoen:

Deretter ble en hjemmelaget induksjonsvarmer testet ved å fylle den med vann og koble den til en fabrikkprodusert ORION induksjonstopp med en effekt på 2 kW i stedet for en standard induktor. Testresultatene vises i følgende video:

Andre mestere anbefaler å ta en laveffektsveiseomformer som kilde ved å koble terminalene til sekundærviklingen til spoleterminalene. Hvis du nøye studerer arbeidet utført av forfatteren, oppstår følgende konklusjoner:

• Forfatteren gjorde en god jobb og produktet hans fungerer selvfølgelig.
• Det ble ikke gjort beregninger for tykkelsen på ledningen, antall og diameter på spolens vindinger. Viklingsparametrene ble tatt analogt med komfyren, henholdsvis induksjonsvannvarmeren vil vise seg å ikke være høyere enn 2 kW.
• I beste fall vil en hjemmelaget enhet kunne varme opp vann til to varmeradiatorer på 1 kW hver, dette er nok til å varme opp ett rom. I verste fall vil oppvarmingen være svak eller forsvinne helt, fordi testene ble utført uten kjølevæskestrøm.

Det er vanskelig å trekke mer nøyaktige konklusjoner på grunn av mangel på informasjon om ytterligere tester av enheten. En annen måte å uavhengig organisere induksjonsvannoppvarming for oppvarming er vist i følgende video:

En radiator sveiset fra flere metallrør fungerer som en ekstern kjerne for virvelstrømmer skapt av spolen til samme induksjonstopp. Konklusjonene er som følger:

• Den termiske kraften til den resulterende varmeren overstiger ikke panelets elektriske kraft.
• Antall og størrelse på rørene ble valgt tilfeldig, men ga tilstrekkelig overflate for overføring av varme generert fra virvelstrømmene.
• Denne ordningen med induksjonsvarmer viste seg å være vellykket for det spesifikke tilfellet når leiligheten er omgitt av lokalene til andre oppvarmede leiligheter. I tillegg viste forfatteren ikke driften av installasjonen i den kalde årstiden med å fikse lufttemperaturen i rommene.

For å bekrefte konklusjonene som er gjort, foreslås det å se en video der forfatteren prøvde å bruke en lignende varmeapparat i en separat isolert bygning:

Driftsprinsipp

Induksjonsoppvarming er oppvarming av materialer med elektriske strømmer som induseres av et vekslende magnetfelt. Derfor er dette oppvarming av produkter laget av ledende materialer (ledere) av magnetfeltet til induktorer (kilder til et vekslende magnetfelt).

Induksjonsoppvarming utføres som følger. Et elektrisk ledende (metall, grafitt) arbeidsstykke plasseres i den såkalte induktoren, som er en eller flere vindinger av tråd (oftest kobber). Kraftige strømmer med forskjellige frekvenser (fra titalls Hz til flere MHz) induseres i induktoren ved hjelp av en spesiell generator, som et resultat av at det oppstår et elektromagnetisk felt rundt induktoren. Det elektromagnetiske feltet induserer virvelstrømmer i arbeidsstykket. Virvelstrømmer varmer opp arbeidsstykket under påvirkning av Joule-varme.

Induktor-blank-systemet er en kjerneløs transformator der induktoren er primærviklingen. Arbeidsstykket er så å si en sekundærvikling, kortsluttet. Den magnetiske fluksen mellom viklingene lukker inn luft.

Ved høy frekvens forskyves virvelstrømmer av magnetfeltet dannet av dem til tynne overflatelag av arbeidsstykket Δ (hudeffekt), som et resultat av at deres tetthet øker kraftig og arbeidsstykket varmes opp. De underliggende lagene av metallet varmes opp på grunn av termisk ledningsevne. Det er ikke strømmen som er viktig, men den høye strømtettheten. I hudlaget Δ øker strømtettheten inn e ganger i forhold til strømtettheten i arbeidsstykket, mens 86,4 % av varmen fra den totale varmeavgivelsen frigjøres i hudlaget. Dybden på hudlaget avhenger av strålingsfrekvensen: jo høyere frekvens, jo tynnere hudlag. Det avhenger også av den relative magnetiske permeabiliteten μ til arbeidsstykkematerialet.

For jern, kobolt, nikkel og magnetiske legeringer ved temperaturer under  Curie-punktet har μ en verdi fra flere hundre til titusenvis. For andre materialer (smelter, ikke-jernholdige metaller, flytende lavsmeltende eutektikk, grafitt, elektrisk ledende keramikk, etc.), er μ omtrent lik én.

Formel for beregning av huddybde i mm:

Δ=103ρμπf(\displaystyle \Delta =10^(3)(\sqrt (\frac (\rho )(\mu \pi f)))),

hvor ρ - spesifikk elektrisk motstand til arbeidsstykkematerialet ved prosesseringstemperaturen, Ohm m, f- frekvensen til det elektromagnetiske feltet generert av induktoren, Hz.

For eksempel, ved en frekvens på 2 MHz, er huddybden for kobber omtrent 0,047 mm, for jern ≈ 0,0001 mm.

Induktoren blir veldig varm under drift, da den absorberer sin egen stråling. I tillegg absorberer den varmestråling fra et varmt arbeidsstykke. De lager induktorer fra kobberrør avkjølt med vann. Vann tilføres ved sug - dette sikrer sikkerhet i tilfelle forbrenning eller annen trykkavlastning av induktoren.

Driftsprinsipp

Smelteenheten til induksjonsovnen brukes til å varme opp et bredt utvalg av metaller og legeringer. Den klassiske designen består av følgende elementer:

1. Avløpspumpe.
2. Vannkjølt induktor.
3. Ramme i rustfritt stål eller aluminium.
4. Kontaktområde.
5. Ildsted laget av varmebestandig betong.
6. Støtte med hydraulisk sylinder og lagerenhet.

Driftsprinsippet er basert på dannelsen av virvelinduserte Foucault-strømmer. Som regel, under driften av husholdningsapparater, forårsaker slike strømmer feil, men i dette tilfellet brukes de til å varme opp ladningen til ønsket temperatur. Nesten all elektronikk begynner å varmes opp under drift. Denne negative faktoren i bruken av elektrisitet utnyttes til sitt fulle potensial.

Enhetsfordeler

Induksjonssmelteovnen har blitt brukt relativt nylig. Kjente åpen ildsted ovner, masovner og andre typer utstyr er installert på produksjonssteder. En slik metallsmelteovn har følgende fordeler:

1. Anvendelsen av induksjonsprinsippet lar deg gjøre utstyret kompakt. Derfor er det ingen problemer med deres plassering i små rom. Et eksempel er masovner, som kun kan installeres i forberedte lokaler.
2. Resultatene fra de utførte studiene indikerer at effektiviteten er nesten 100 %.
3. Høy smeltehastighet. Høyeffektivitetsindeksen bestemmer at det tar mye mindre tid å varme opp metallet sammenlignet med andre ovner.
4. Noen ovner under smelting kan føre til en endring i metallets kjemiske sammensetning. Induksjon tar førsteplassen når det gjelder smelterenhet. De genererte Foucault-strømmene varmer opp arbeidsstykket fra innsiden, noe som eliminerer muligheten for å komme inn i sammensetningen av forskjellige urenheter.

Det er den siste fordelen som bestemmer spredningen av induksjonsovnen i smykker, siden selv en liten konsentrasjon av utenlandske urenheter kan påvirke resultatet negativt.

På grunn av det faktum at M. Faraday oppdaget fenomenet elektromagnetisk induksjon tilbake i 1831, så verden et stort antall enheter som varmer opp vann og andre medier.

Fordi denne oppdagelsen ble realisert, bruker folk den daglig i hverdagen:

• Vannkoker med platevarmer for vannoppvarming;
• Multikoker ovn;
• induksjonstopp;
• Mikrobølger (komfyr);
• Varmeapparat;
• Varmesøyle.

Åpningen påføres også ekstruderen (ikke mekanisk). Tidligere ble det mye brukt i metallurgi og andre industrier relatert til metallbearbeiding. Den induktive fabrikkkjelen fungerer etter prinsippet om virkningen av virvelstrømmer på en spesiell kjerne plassert på innsiden av spolen. Foucault-virvelstrømmer er overfladiske, så det er bedre å ta et hult metallrør som en kjerne, som kjølevæskeelementet passerer gjennom.

Forekomsten av elektriske strømmer oppstår på grunn av tilførselen av en vekselspenning til viklingen, noe som forårsaker utseendet til et vekslende elektrisk magnetfelt, som endrer potensialene 50 ganger / sek. ved standard industriell frekvens på 50 Hz.

Samtidig er Ruhmkorff induksjonsspolen utformet på en slik måte at den kan kobles direkte til vekselstrømnettet. I produksjon brukes høyfrekvente elektriske strømmer til slik oppvarming - opptil 1 MHz, så det er ganske vanskelig å oppnå driften av enheten ved 50 Hz. Tykkelsen på ledningen og antall viklingssvinger som brukes av enheten, beregnes separat for hver enhet i henhold til en spesiell metode for den nødvendige varmeeffekten. En hjemmelaget, kraftig enhet skal fungere effektivt, raskt varme opp vannet som strømmer gjennom røret og samtidig ikke varmes opp.

Organisasjoner investerer tungt i utvikling og implementering av slike produkter, så:

• Alle oppgaver løses vellykket;
• Effektiviteten til varmeanordningen er 98%;
• Fungerer uten avbrudd.

I tillegg til den høyeste effektiviteten kan man ikke annet enn å tiltrekke seg hastigheten som oppvarmingen av mediet som passerer gjennom kjernen finner sted. På fig. Det foreslås et funksjonsskjema for en induksjonsvannvarmer laget ved anlegget. En slik ordning har en VIN-merkeenhet, som produseres av Izhevsk-anlegget.

Hvor lenge enheten vil fungere, avhenger utelukkende av hvor tett dekselet er og isolasjonen til ledningens svinger er ikke skadet, og dette er en ganske betydelig periode, ifølge produsenten - opptil 30 år.

For alle disse fordelene som enheten har 100%, må du betale mye penger, en induksjonsmagnetisk varmtvannsbereder er den dyreste av alle typer varmeinstallasjoner. Derfor foretrekker mange håndverkere å sette sammen en ultraøkonomisk enhet for oppvarming på egen hånd.

Regler for produksjon av utstyr uavhengig

For at induksjonsvarmeinstallasjonen skal fungere riktig, må strømmen for et slikt produkt tilsvare effekten (den må være minst 15 ampere, om nødvendig kan den være mer).

• Ledningen skal kuttes i stykker ikke mer enn fem centimeter. Dette er nødvendig for effektiv oppvarming i et høyfrekvent felt.
• Kroppen må ikke være mindre i diameter enn den forberedte ledningen, og ha tykke vegger.
• For feste til varmenettverket er en spesiell adapter festet til den ene siden av strukturen.
• Det bør legges et nett i bunnen av røret for å hindre at ledningen faller ut.
• Sistnevnte er nødvendig i en slik mengde at den fyller hele det indre rommet.
• Designet er lukket, en adapter er plassert.
• Deretter konstrueres en spole fra dette røret. For å gjøre dette, pakk den med allerede forberedt ledning. Antall svinger må overholdes: minimum 80, maksimum 90.
• Etter tilkobling til varmesystemet helles vann inn i apparatet. Spolen er koblet til den forberedte omformeren.
• En vannpumpe er installert.
• Temperaturregulatoren er installert.

Dermed vil beregningen av induksjonsoppvarming avhenge av følgende parametere: lengde, diameter, temperatur og behandlingstid

Vær oppmerksom på induktansen til dekkene som fører til induktoren, som kan være mye høyere enn selve induktoren.

Høy presisjon induksjonsoppvarming

Slik oppvarming har det enkleste prinsippet, siden det er ikke-kontakt. Høyfrekvent pulsert oppvarming gjør det mulig å oppnå de høyeste temperaturforholdene, der det er mulig å behandle de vanskeligste metallene ved smelting. For å utføre induksjonsoppvarming er det nødvendig å skape den nødvendige spenningen på 12V (volt) og frekvensen av induktansen i elektromagnetiske felt.

Dette kan gjøres i en spesiell enhet - en induktor. Den drives av elektrisitet fra en industriell strømforsyning på 50 Hz.

Det er mulig å bruke individuelle strømforsyninger til dette - omformere / generatorer. Den enkleste enheten for en lavfrekvent enhet er en spiral (isolert leder), som kan plasseres på innsiden av et metallrør eller vikles rundt det. Strømmene varmer opp røret, som i fremtiden gir varme til stuen.

Bruk av induksjonsoppvarming ved minimumsfrekvenser er ikke et hyppig fenomen. Den vanligste behandlingen av metaller med høyere eller middels frekvens. Slike enheter utmerker seg ved det faktum at den magnetiske bølgen går til overflaten, hvor den forfaller. Energi omdannes til varme. For at effekten skal bli bedre, må begge komponentene ha lik form. Hvor påføres varme?

I dag er bruken av høyfrekvent oppvarming utbredt:

• For smelting av metaller, og deres lodding ved en berøringsfri metode;
• Engineering industri;
• Smykker virksomhet;
• Oppretting av små elementer (brett) som kan bli skadet ved bruk av andre teknikker;
• Herding av overflater av deler, forskjellige konfigurasjoner;
• Varmebehandling av deler;
• Medisinsk praksis (desinfeksjon av apparater/instrumenter).

Oppvarming kan løse mange problemer.

Hva er induksjonsvarme

Hvordan en induksjonsvannvarmer fungerer.

Induksjonsenheten fungerer på energien som genereres av det elektromagnetiske feltet. Det absorberes av varmebæreren og gir det deretter til lokalene:

1. En induktor lager et elektromagnetisk felt i en slik varmtvannsbereder. Dette er en flersvings sylindrisk trådspole.
2. En elektrisk vekselstrøm rundt spolen strømmer gjennom den og genererer et magnetfelt.
3. Linjene er plassert vinkelrett på den elektromagnetiske fluksvektoren. Når de flyttes, gjenskaper de en lukket sirkel.
4. Virvelstrømmene som skapes av vekselstrøm konverterer energien til elektrisitet til varme.

Termisk energi under induksjonsoppvarming brukes sparsomt og med lav oppvarmingshastighet. Takket være dette bringer induksjonsenheten vannet til varmesystemet til en høy temperatur på kort tid.

Enhetsfunksjoner

Den elektriske strømmen er koblet til primærviklingen.

Induksjonsoppvarming utføres ved hjelp av en transformator. Den består av et par viklinger:

• ekstern (primær);
• kortsluttet intern (sekundær).

Virvelstrømmer oppstår i den dype delen av transformatoren. De omdirigerer det fremkommende elektromagnetiske feltet til sekundærkretsen. Han utfører samtidig kroppens funksjon og fungerer som et varmeelement for vann.

Med en økning i tettheten av virvelstrømmer rettet mot kjernen, varmer den først opp seg selv, deretter hele det termiske elementet.

For å tilføre kaldt vann og fjerne den forberedte kjølevæsken til varmesystemet, er induksjonsvarmeren utstyrt med et par rør:

1. Den nedre er installert på innløpet til vannforsyningen.
2. Det øvre grenrøret - til forsyningsdelen av varmesystemet.

Hvilke elementer består enheten av, og hvordan fungerer den

Induksjonsvannvarmeren består av følgende strukturelle elementer:

Et foto	Strukturell node
	Induktor. Den består av mange spoler av kobbertråd. De genererer et elektromagnetisk felt.
	Et varmeelement. Dette er et rør laget av metall- eller ståltrådsavskjær plassert inne i induktoren.
	Generator. Den forvandler husholdningselektrisitet til høyfrekvent elektrisk strøm. Generatorens rolle kan spilles av en omformer fra sveisemaskinen.

Ordningen for drift av varmesystemet med en induksjonsvannvarmer.

Når alle komponenter i enheten samhandler, genereres varmeenergi og overføres til vann. Driftsskjemaet til enheten er som følger:

1. Generatoren produserer en høyfrekvent elektrisk strøm. Deretter sender han den videre til en induksjonsspole.
2. Hun, etter å ha oppfattet strømmen, forvandler den til et elektrisk magnetfelt.
3. Varmeren, som ligger inne i spolen, varmes opp av virkningen av virvelstrømmer som vises på grunn av en endring i magnetfeltvektoren.
4. Vannet som sirkulerer inne i elementet varmes opp av det. Deretter kommer den inn i varmesystemet.

Fordeler og ulemper med induksjonsoppvarmingsmetoden

Enheten er kompakt og tar liten plass.

Induksjonsvarmer er utstyrt med slike fordeler:

• høyt effektivitetsnivå;
• trenger ikke hyppig vedlikehold;
• de tar opp lite ledig plass;
• på grunn av vibrasjoner av magnetfeltet legger ikke skalaen seg inne i dem;
• enheter er stille;
• de er trygge;
• på grunn av tettheten til huset er det ingen lekkasjer;
• driften av varmeren er helautomatisert;
• enheten er miljøvennlig, avgir ikke sot, sot, karbonmonoksid, etc.

På bildet - en induksjonskjele for vannoppvarming fra fabrikken.

Den største ulempen med enheten er de høye kostnadene for fabrikkmodellene..

Imidlertid kan denne ulempen utjevnes hvis du monterer en induksjonsvarmer med egne hender. Enheten er montert fra lett tilgjengelige elementer, prisen er lav.

Fordeler med å bruke alle typer induksjonsvarmer

Induksjonsvarmeren har utvilsomme fordeler og er ledende blant alle typer enheter. Denne fordelen består av følgende:

• Den bruker mindre strøm og forurenser ikke miljøet.
• Enkel å betjene, den gir arbeid av høy kvalitet og lar deg kontrollere prosessen.
• Oppvarming gjennom veggene i kammeret gir en spesiell renhet og evnen til å oppnå ultrarene legeringer, mens smelting kan utføres i forskjellige atmosfærer, inkludert inerte gasser og i vakuum.
• Med dens hjelp er jevn oppvarming av detaljer av enhver form eller selektiv oppvarming mulig.
• Til slutt er induksjonsvarmer universelle, noe som gjør at de kan brukes overalt, og erstatter utdaterte energikrevende og ineffektive installasjoner.

Når du lager en induksjonsvarmer med egne hender, må du bekymre deg for sikkerheten til enheten. For å gjøre dette er det nødvendig å bli veiledet av følgende regler som øker pålitelighetsnivået til det overordnede systemet:

1. En sikkerhetsventil bør settes inn i øvre T-stykke for å avlaste overtrykket. Ellers, hvis sirkulasjonspumpen svikter, vil kjernen ganske enkelt sprekke under påvirkning av damp. Som regel sørger ordningen for en enkel induksjonsvarmer for slike øyeblikk.
2. Omformeren er kun koblet til nettverket via jordfeilbryteren. Denne enheten fungerer i kritiske situasjoner og vil bidra til å unngå kortslutning.
3. Sveiseomformeren må jordes ved å føre kabelen til en spesiell metallkrets montert i bakken bak veggene i strukturen.
4. Kroppen til induksjonsvarmeren må plasseres i en høyde på 80 cm over gulvet. Dessuten bør avstanden til taket være minst 70 cm, og til andre møbler - mer enn 30 cm.
5. En induksjonsvarmer er en kilde til et veldig sterkt elektromagnetisk felt, så denne installasjonen bør holdes unna boligkvarter og innhegninger med kjæledyr.

Diagram over en induksjonsvarmer

Takket være oppdagelsen av M. Faraday i 1831 av fenomenet elektromagnetisk induksjon, har det dukket opp mange enheter i vårt moderne liv som varmer opp vann og andre medier. Hver dag bruker vi en vannkoker med en platevarmer, en multikoker, en induksjonstopp, siden vi klarte å realisere denne oppdagelsen for hverdagen bare i vår tid. Tidligere ble det brukt i metallurgiske og andre grener av metallbearbeidingsindustrien.

Fabrikk induksjonskjelen bruker i sitt arbeid prinsippet om virkningen av virvelstrømmer på en metallkjerne plassert inne i spolen. Foucault-virvelstrømmer er av overflatekarakter, så det er fornuftig å bruke et hult metallrør som en kjerne, gjennom hvilken en oppvarmet kjølevæske strømmer.

Prinsippet for drift av induksjonsvarmeren

Forekomsten av strømmer skyldes tilførselen av en elektrisk vekselspenning til viklingen, noe som forårsaker utseendet til et vekslende elektromagnetisk felt som endrer potensialer 50 ganger per sekund ved en normal industriell frekvens på 50 Hz. Samtidig er induksjonsspolen utformet på en slik måte at den kan kobles direkte til AC-nettet. I industrien brukes høyfrekvente strømmer til slik oppvarming - opptil 1 MHz, så det er ikke lett å oppnå enhetsdrift med en frekvens på 50 Hz.

Tykkelsen på kobbertråden og antall viklinger som brukes av induksjonsvannvarmere, beregnes separat for hver enhet ved å bruke en spesiell metode for den nødvendige varmeeffekten. Produktet må fungere effektivt, raskt varme opp vannet som strømmer gjennom røret og samtidig ikke overopphetes. Bedrifter investerer mye penger i utvikling og implementering av slike produkter, så alle oppgaver løses med hell, og varmeeffektivitetsindikatoren er 98%.

I tillegg til høy effektivitet er hastigheten som mediet som strømmer gjennom kjernen oppvarmes med spesielt attraktiv. Figuren viser et diagram over driften av en induksjonsvarmer laget på fabrikken. En slik ordning brukes i enheter av det velkjente varemerket "VIN", produsert av Izhevsk-anlegget.

Driftsdiagram for varmeapparatet

Holdbarheten til varmegeneratoren avhenger bare av tettheten til saken og integriteten til isolasjonen til ledningens svinger, og dette viser seg å være en ganske lang periode, erklærer produsentene - opptil 30 år. For alle disse fordelene som disse enhetene faktisk har, må du betale mye penger, en induksjonsvannvarmer er den dyreste av alle typer elektriske varmeinstallasjoner. Av denne grunn begynte noen håndverkere å produsere en hjemmelaget enhet for å bruke den til oppvarming av huset.

DIY produksjonsprosess

Følgende verktøy vil være nyttige for arbeid:

• sveising inverter;
• sveising som genererer strøm med en effekt på 15 ampere.

Du trenger også kobbertråd, som er viklet rundt kjernekroppen. Enheten vil fungere som en induktor. Ledningskontaktene kobles til vekselretterterminalene slik at det ikke dannes vridninger. Materialet som trengs for å sette sammen kjernen må ha riktig lengde. I gjennomsnitt er antallet omdreininger 50, diameteren på ledningen er 3 millimeter.

Kobbertråd med forskjellige diametre for vikling

La oss nå gå videre til kjernen. I hans rolle vil være et polymerrør laget av polyetylen. Denne typen plast tåler ganske høye temperaturer. Kjernediameter - 50 millimeter, veggtykkelse - minst 3 mm. Denne delen brukes som en måler som en kobbertråd er viklet på, og danner en induktor. Nesten alle kan sette sammen den enkleste induksjonsvannvarmeren.

På videoen vil du se en måte - hvordan du uavhengig organiserer induksjonsoppvarming av vann for oppvarming:

Første alternativ

Tråden kuttes i 50 mm segmenter, et plastrør er fylt med den. For å forhindre at det renner ut av røret, plugg endene med netting. I endene plasseres adaptere fra røret, på stedet hvor varmeren er koblet til.

En vikling er viklet på kroppen til sistnevnte med kobbertråd. For dette formålet trenger du omtrent 17 meter ledning: du må gjøre 90 svinger, rørdiameteren er 60 millimeter. 3,14×60×90=17 m.

Det er viktig å vite! Når du kontrollerer enhetens funksjon, sørg for at det er vann (kjølevæske) i den. Ellers vil enhetens kropp raskt smelte.
. Røret braker inn i rørledningen

Varmeren er koblet til omformeren. Det gjenstår å fylle enheten med vann og slå den på. Alt er klart!

Røret braker inn i rørledningen. Varmeren er koblet til omformeren. Det gjenstår å fylle enheten med vann og slå den på. Alt er klart!

Andre alternativ

Dette alternativet er mye enklere. En rett seksjon på en meterstørrelse velges på den vertikale delen av røret. Det bør rengjøres nøye for maling med sandpapir. Videre er denne delen av røret dekket med tre lag elektrisk stoff. En induksjonsspole er viklet med kobbertråd. Hele koblingssystemet er godt isolert. Nå kan du koble til sveiseomformeren og monteringsprosessen er fullført.

Induksjonsspole pakket med kobbertråd

Før du begynner å lage en varmtvannsbereder med egne hender, er det tilrådelig å gjøre deg kjent med egenskapene til fabrikkprodukter og studere tegningene deres. Dette vil bidra til å forstå de første dataene til hjemmelaget utstyr og unngå mulige feil.

Tredje alternativ

For å gjøre varmeren på denne mer kompliserte måten, må du bruke sveising. For å fungere trenger du fortsatt en trefase transformator. To rør må sveises inn i hverandre, som vil fungere som en varmeovn og en kjerne. En vikling er viklet på induktorens kropp. Dette øker ytelsen til enheten, som har en kompakt størrelse, som er veldig praktisk for bruk hjemme.

Vikling på induktorens kropp

For vannforsyning og avløp er 2 grenrør sveiset inn i induktorens kropp. For ikke å miste varme og forhindre mulig strømlekkasje må det isoleres. Det vil eliminere problemene beskrevet ovenfor, og helt eliminere utseendet på støy under driften av kjelen.

Avhengig av designfunksjonene skilles induksjonsovner for gulv og skrivebord. Uansett hvilket alternativ som ble valgt, er det flere grunnleggende regler for installasjon:

1. Når utstyret er i drift, utsettes strømnettet for høy belastning. For å utelukke muligheten for kortslutning på grunn av slitasje på isolasjonen, må jording av høy kvalitet utføres under installasjonen.
2. Designet har en vannkjølekrets, som eliminerer muligheten for overoppheting av hovedelementene. Det er derfor det er nødvendig å sikre en pålitelig stigning i vann.
3. Hvis en stasjonær ovn installeres, bør du være oppmerksom på stabiliteten til basen som brukes.
4. Metallsmelteovnen er et komplekst elektrisk apparat, hvis installasjon må følge alle produsentens anbefalinger. Spesiell oppmerksomhet rettes mot parametrene til strømkilden, som må samsvare med enhetens modell.
5. Ikke glem at det skal være ganske mye ledig plass rundt ovnen. Under drift kan selv en liten smelte når det gjelder volum og masse ved et uhell sprute ut av formen. Ved temperaturer over 1000 grader Celsius vil det forårsake uopprettelig skade på ulike materialer, og kan også forårsake brann.

Enheten kan bli veldig varm under drift. Derfor skal det ikke være brannfarlige eller eksplosive stoffer i nærheten. I tillegg skal i henhold til brannsikkerhetsforskriften i nærheten monteres brannskjerm.

Sikkerhetsreguleringer

for varmeanlegg som bruker induksjonsvarme er det viktig å følge noen få regler for å unngå lekkasjer, tap av effektivitet, energiforbruk, ulykker. . Induksjonsvarmesystemer krever en sikkerhetsventil for å frigjøre vann og damp i tilfelle pumpen svikter.


For å forhindre funksjonsfeil i det elektriske nettverket, anbefales det å koble en gjør-det-selv induksjonsvarmekjele i henhold til de foreslåtte ordningene til en separat tilførselsledning, hvis kabeltverrsnitt vil være minst 5 mm2

Vanlige ledninger vil kanskje ikke tåle det nødvendige strømforbruket.

1. Induksjonsvarmesystemer krever en sikkerhetsventil for å frigjøre vann og damp i tilfelle pumpen svikter.
2. Et manometer og en RCD er nødvendig for sikker drift av et gjør-det-selv-varmesystem.
3. Tilstedeværelsen av jording og elektrisk isolasjon av hele induksjonsvarmesystemet vil forhindre elektrisk støt.
4. For å unngå de skadelige effektene av det elektromagnetiske feltet på menneskekroppen, er det bedre å ta slike systemer utenfor boligområdet, der installasjonsregler bør overholdes, ifølge hvilke induksjonsvarmeanordningen skal plasseres i en avstand på 80 cm fra horisontal (gulv og tak) og 30 cm fra vertikale flater.
5. Før du slår på systemet, sørg for å sjekke tilstedeværelsen av kjølevæsken.
6. For å forhindre strømbrudd anbefales det å koble en gjør-det-selv induksjonsvarmekjele i henhold til de foreslåtte ordningene til en separat tilførselsledning, hvis kabeltverrsnitt vil være minst 5 mm2. Vanlige ledninger vil kanskje ikke tåle det nødvendige strømforbruket.

Lage sofistikert inventar

Det er vanskeligere å lage en HDTV-oppvarmingsinstallasjon med egne hender, men det er underlagt radioamatører, fordi det kreves en multivibratorkrets for å samle den. Driftsprinsippet er likt - virvelstrømmer som oppstår fra samspillet mellom metallfyllstoffet i midten av spolen og dets eget sterkt magnetiske felt oppvarmer overflaten.

Design av HDTV installasjoner

Siden selv små spoler produserer en strøm på omtrent 100 A, må de kobles med en resonanskapasitet for å balansere induksjonskraften. Det er 2 typer arbeidskretser for oppvarming av HDTV ved 12 V:

• koblet til strømnettet.

• målrettet elektrisk;
• koblet til strømnettet.

I det første tilfellet kan en mini HDTV-installasjon settes sammen på en time. Selv i fravær av et 220 V-nettverk kan du bruke en slik generator hvor som helst, men hvis du har bilbatterier som strømkilder. Den er selvfølgelig ikke kraftig nok til å smelte metall, men den er i stand til å varme opp til de høye temperaturene som trengs for finarbeid, som å varme opp kniver og skrutrekkere til blå. For å lage den må du kjøpe:

• felteffekttransistorer BUZ11, IRFP460, IRFP240;
• bilbatteri fra 70 A / t;
• høyspent kondensatorer.

Strømmen til 11 A-strømforsyningen reduseres til 6 A under oppvarmingsprosessen på grunn av motstanden til metallet, men behovet for tykke ledninger som tåler en strøm på 11-12 A gjenstår for å unngå overoppheting.

Den andre kretsen for en induksjonsvarmeinstallasjon i et plasthus er mer kompleks, basert på IR2153-driveren, men det er mer praktisk å bygge en 100k resonans over regulatoren. Det er nødvendig å kontrollere kretsen gjennom en nettverksadapter med en spenning på 12 V eller mer Strømenheten kan kobles direkte til hovednettverket på 220 V ved hjelp av en diodebro. Resonansfrekvensen er 30 kHz. Følgende elementer vil være påkrevd:

• ferrittkjerne 10 mm og choke 20 omdreininger;
• kobberrør som en HDTV-spole på 25 omdreininger per dor 5–8 cm;
• kondensatorer 250V.

Vortex varmeovner

En kraftigere installasjon, i stand til å varme opp boltene til gule, kan monteres i henhold til et enkelt skjema. Men under drift vil varmeutviklingen være ganske stor, så det anbefales å installere radiatorer på transistorer. Du trenger også en choke, som du kan låne fra strømforsyningen til hvilken som helst datamaskin, og følgende hjelpematerialer:

• stål ferromagnetisk ledning;
• kobbertråd 1,5 mm;
• felteffekttransistorer og dioder for reversspenning fra 500 V;
• zenerdioder med en effekt på 2-3 W med en beregning på 15 V;
• enkle motstander.

Avhengig av ønsket resultat er viklingen av ledningen på kobberbasen fra 10 til 30 omdreininger. Deretter kommer monteringen av kretsen og forberedelsen av grunnspolen til varmeren fra ca. 7 omdreininger med 1,5 mm kobbertråd. Den kobles til kretsen og deretter til elektrisitet.

Håndverkere som er kjent med sveising og drift av en trefasetransformator kan ytterligere øke effektiviteten til enheten samtidig som de reduserer vekt og størrelse. For å gjøre dette er det nødvendig å sveise basene til to rør, som vil tjene som både en kjerne og en varmeovn, og etter vikling, sveis to rør inn i kroppen for å tilføre og fjerne kjølevæsken.

Fordeler og ulemper

Etter å ha behandlet prinsippet om drift av en induksjonsvarmer, kan du vurdere dens positive og negative sider. Gitt den høye populariteten til denne typen varmegeneratorer, kan det antas at den har mye flere fordeler enn ulemper. Blant de viktigste fordelene er:

• Enkel design.
• Høy effektivitetsgrad.
• Lang levetid.
• Liten risiko for skade på enheten.
• Betydelige energibesparelser.

Siden ytelsesindikatoren til en induksjonskjele er i et bredt spekter, er det mulig å velge en enhet for et spesifikt bygningsvarmesystem uten problemer. Disse enhetene er i stand til raskt å varme opp kjølevæsken til en forhåndsbestemt temperatur, noe som har gjort dem til en verdig konkurrent til tradisjonelle kjeler.

Under drift av induksjonsvarmeren observeres en liten vibrasjon, på grunn av hvilken skala ristes av rørene. Som et resultat kan enheten rengjøres sjeldnere. Siden kjølevæsken er i konstant kontakt med varmeelementet, er risikoen for svikt relativt liten.

Del 1. DIY INDUKSJONSKJEL - det er enkelt. Feste for induksjonstopp.

Hvis det ikke ble gjort feil under installasjonen av induksjonskjelen, er lekkasje praktisk talt utelukket. Dette skyldes kontaktløs overføring av varmeenergi til varmeren. Bruker induksjonsvannvarmeteknologi lar deg bringe den nesten til en gassform. På denne måten oppnås en effektiv bevegelse av vann gjennom rørene, og i enkelte situasjoner er det til og med mulig å unnlate bruk av sirkulasjonspumpeenheter.

Dessverre eksisterer ikke ideelle enheter i dag. Sammen med en lang rekke fordeler har induksjonsvarmer også en rekke ulemper. Siden enheten krever strøm for å fungere, vil den ikke kunne operere med maksimal effektivitet i regioner med hyppige strømbrudd. Når kjølevæsken overopphetes, øker trykket i systemet kraftig og rørene kan ryke. For å unngå dette må induksjonsvarmeren være utstyrt med en nødavstengningsanordning.

DIY induksjonsvarmer

Arbeidsprinsipp for induksjonsoppvarming

I arbeidet med induksjonsvarmeren brukes energien til det elektromagnetiske feltet, som det oppvarmede objektet absorberer og konverterer til varme. For å generere et magnetfelt brukes en induktor, det vil si en sylindrisk spole med flere svinger. Ved å gå gjennom denne induktoren skaper en elektrisk vekselstrøm et vekslende magnetfelt rundt spolen.

En hjemmelaget invertervarmer lar deg varme opp raskt og til svært høye temperaturer. Ved hjelp av slike enheter kan du ikke bare varme opp vann, men til og med smelte forskjellige metaller.

Hvis en oppvarmet gjenstand plasseres inne i eller i nærheten av induktoren, vil den bli gjennomboret av fluksen til den magnetiske induksjonsvektoren, som hele tiden endrer seg. I dette tilfellet oppstår et elektrisk felt, hvis linjer er plassert vinkelrett på retningen til den magnetiske fluksen og beveger seg i en ond sirkel. Takket være disse virvelstrømmene blir elektrisk energi omdannet til termisk energi og objektet varmes opp.

Dermed overføres den elektriske energien til induktoren til objektet uten bruk av kontakter, slik som skjer i motstandsovner. Som et resultat brukes termisk energi mer effektivt, og oppvarmingshastigheten øker markant. Dette prinsippet er mye brukt innen metallbehandling: dets smelting, smiing, lodding, etc. Med ikke mindre suksess kan en virvelinduksjonsvarmer brukes til å varme opp vann.

Høyfrekvente induksjonsvarmer

Det bredeste bruksområdet er for høyfrekvente induksjonsvarmer. Varmerne kjennetegnes av en høy frekvens på 30-100 kHz og et bredt effektområde på 15-160 kW. Den høyfrekvente typen gir en liten dybde av oppvarming, men dette er nok til å forbedre de kjemiske egenskapene til metallet.

Høyfrekvente induksjonsvarmer er enkle å betjene og økonomiske, mens effektiviteten kan nå 95 %. Alle typer jobber kontinuerlig i lang tid, og toblokkversjonen (når høyfrekvenstransformatoren er plassert i en egen blokk) tillater drift hele døgnet. Varmeren har 28 typer beskyttelse, som hver er ansvarlig for sin egen funksjon. Eksempel: kontroll av vanntrykk i kjølesystemet.

• Induksjonsvarmer 60 kW Perm
• Induksjonsvarmer 65 kW Novosibirsk
• Induksjonsvarmer 60 kW Krasnoyarsk
• Induksjonsvarmer 60 kW Kaluga
• Induksjonsvarmer 100 kW Novosibirsk
• Induksjonsvarmer 120 kW Ekaterinburg
• Induksjonsvarmer 160 kW Samara

Applikasjon:

• overflateherdet utstyr
• akselherding
• herding av kranhjul
• varme deler før bøying
• lodding av kuttere, kuttere, bor
• oppvarming av arbeidsstykket under varmstempling
• bolt landing
• sveising og overflatebehandling av metaller
• restaurering av detaljer.

For å smelte metall i liten skala er det noen ganger nødvendig med en slags enhet. Dette er spesielt akutt i verkstedet eller i liten produksjon. Den mest effektive for øyeblikket er en ovn for smelting av metall med en elektrisk varmeovn, nemlig induksjon. På grunn av den særegne strukturen, kan den effektivt brukes i smedarbeid og bli et uunnværlig verktøy i smia.

Induksjonsovnsenhet

Ovnen består av 3 elementer:

1. 1. Elektronisk-elektrisk del.
2. 2. Induktor og smeltedigel.
3. 3. induktor kjølesystem.

For å sette sammen en driftsovn for smelting av metall, er det nok å montere en fungerende elektrisk krets og et induktorkjølesystem. Det enkleste alternativet for å smelte metall er vist i videoen nedenfor. Smelting utføres i det motelektromagnetiske feltet til induktoren, som samhandler med de induserte elektrovirvelstrømmene i metallet, som holder et stykke aluminium i rommet til induktoren.

For å effektivt smelte metallet kreves strømmer av stor størrelse og høy frekvens i størrelsesorden 400-600 Hz. Spenningen fra et vanlig 220V husholdningsuttak har tilstrekkelige data til å smelte metaller. Det er bare nødvendig å gjøre om 50 Hz til 400-600 Hz.
Ethvert opplegg for å lage en Tesla-spole er egnet for dette. Jeg likte følgende 2 skjemaer på lampen GU 80, GU 81 (M). Og forsyne lampen med en ILO-transformator fra en mikrobølgeovn.

Disse kretsene er designet for en Tesla-spole, men en induksjonsovn er utmerket fra dem; i stedet for den sekundære spolen L2, er det nok å plassere et stykke jern i det indre av primærviklingen L1.

Primærspolen L1 eller induktoren består av et kobberrør rullet inn i 5-6 omdreininger, i endene av dette kuttes en gjenge for å koble til kjølesystemet. For levitasjonssmelting bør den siste svingen gjøres i motsatt retning.
Kondensator C2 på den første kretsen og identisk med den på den andre setter frekvensen til generatoren. Ved en verdi på 1000 pF er frekvensen omtrent 400 kHz. Denne kondensatoren må være høyfrekvent keramisk og designet for høyspenning i størrelsesorden 10 kV (KVI-2, KVI-3, K15U-1), andre typer er ikke egnet! Bedre å sette K15U. Du kan koble kondensatorer parallelt. Det er også verdt å vurdere kraften som kondensatorene er designet for (dette er skrevet på etuiet), ta det med en margin. de to andre kondensatorene KVI-3 og KVI-2 varmes opp under langvarig drift. Alle andre kondensatorer er også hentet fra KVI-2, KVI-3, K15U-1-serien, bare kapasitansen endres i egenskapene til kondensatorene.
Her er et skjema over hvordan det skal se ut. Innrammet 3 blokker.

Kjølesystemet er laget av en pumpe med en strøm på 60 l / min, en radiator fra en hvilken som helst VAZ-bil, og jeg setter en vanlig hjemmekjølevifte foran radiatoren.

Oppvarming og smelting av metaller i induksjonsovner skjer på grunn av intern oppvarming og endringer i det krystallinske ...

Hvordan sette sammen en induksjonsovn for smelting av metall hjemme med egne hender

Smelting av metall ved induksjon er mye brukt i ulike bransjer: metallurgi, ingeniørfag, smykker. En enkel induksjonsovn for smelting av metall hjemme kan monteres med egne hender.

Driftsprinsipp

Oppvarming og smelting av metaller i induksjonsovner skjer på grunn av intern oppvarming og endringer i metallets krystallgitter når høyfrekvente virvelstrømmer passerer gjennom dem. Denne prosessen er basert på fenomenet resonans, der virvelstrømmer har en maksimal verdi.

For å forårsake strømmen av virvelstrømmer gjennom det smeltede metallet, plasseres det i handlingssonen til det elektromagnetiske feltet til induktoren - spolen. Det kan være i form av en spiral, figur åtte eller trefoil. Formen på induktoren avhenger av størrelsen og formen på det oppvarmede arbeidsstykket.

Induktorspolen er koblet til en vekselstrømkilde. I industrielle smelteovner brukes industrielle frekvensstrømmer på 50 Hz; for smelting av små mengder metaller i smykker brukes høyfrekvente generatorer, da de er mer effektive.

Slags

Virvelstrømmer er lukket langs en krets begrenset av magnetfeltet til induktoren. Derfor er oppvarming av ledende elementer mulig både inne i spolen og fra dens ytre side.

Derfor er induksjonsovner av to typer:
• kanal, der kanalene rundt induktoren er beholderen for smelting av metaller, og kjernen er plassert inne i den;
• digel, bruker de en spesiell beholder - en digel laget av varmebestandig materiale, vanligvis avtagbar.

kanal ovn for totalt sett og designet for industrielle volumer av metallsmelting. Det brukes til smelting av støpejern, aluminium og andre ikke-jernholdige metaller.

smeltedigelovn ganske kompakt, den brukes av gullsmeder, radioamatører, en slik ovn kan settes sammen med egne hender og brukes hjemme.

Enhet

En hjemmelaget ovn for smelting av metaller har en ganske enkel design og består av tre hovedblokker plassert i et felles hus:
• høyfrekvente dynamo;
• induktor - gjør-det-selv spiralvikling av kobbertråd eller rør;
• smeltedigel.

Digelen er plassert i en induktor, endene av viklingen er koblet til en strømkilde. Når det går strøm gjennom viklingen, oppstår et elektromagnetisk felt med en variabel vektor rundt seg. I et magnetfelt oppstår virvelstrømmer, rettet vinkelrett på vektoren og passerer gjennom en lukket sløyfe inne i viklingen. De passerer gjennom metallet som er plassert i digelen, mens de varmes opp til smeltepunktet.

Fordeler med induksjonsovnen:

• rask og jevn oppvarming av metallet umiddelbart etter at installasjonen er slått på;
• oppvarmingsdirektivitet - bare metallet er oppvarmet, og ikke hele installasjonen;
• høy smeltehastighet og homogenitet av smelten;
• det er ingen fordampning av legeringskomponentene i metallet;
• installasjonen er miljøvennlig og sikker.

En sveisevekselretter kan brukes som en generator for en induksjonsovn for smelting av metall. Du kan også montere generatoren i henhold til diagrammene nedenfor med egne hender.

Ovn for smelting av metall på en sveiseomformer

Denne utformingen er enkel og sikker da alle omformere er utstyrt med intern overbelastningsbeskyttelse. Hele monteringen av ovnen i dette tilfellet kommer ned til å lage en induktor med egne hender.

Det utføres vanligvis i form av en spiral fra et tynnvegget kobberrør med en diameter på 8-10 mm. Den bøyes i henhold til en mal med ønsket diameter, og plasserer svingene i en avstand på 5-8 mm. Antall omdreininger er fra 7 til 12, avhengig av omformerens diameter og egenskaper. Induktorens totale motstand må være slik at den ikke forårsaker overstrøm i omformeren, ellers vil den utløses av den interne beskyttelsen.

Induktoren kan monteres i et hus laget av grafitt eller tekstolitt og en digel kan installeres inni. Du kan ganske enkelt sette induktoren på en varmebestandig overflate. Huset må ikke lede strøm, ellers vil virvelstrømkretsen passere gjennom den og kraften til installasjonen reduseres. Av samme grunn anbefales det ikke å plassere fremmedlegemer i smeltesonen.

Når du arbeider fra en sveiseomformer, må huset være jordet! Stikkontakten og ledningene må være klassifisert for strømmen som trekkes av omformeren.

Oppvarmingssystemet til et privat hus er basert på driften av en ovn eller kjele, hvis høy ytelse og lange uavbrutt levetid avhenger både av merke og installasjon av selve varmeinnretningene, og av riktig installasjon av skorsteinen.

Transistor induksjonsovn: krets

Det er mange forskjellige måter å sette sammen en induksjonsvarmer med egne hender. Et ganske enkelt og velprøvd opplegg for en ovn for smelting av metall er vist i figuren:

For å montere installasjonen med egne hender, trenger du følgende deler og materialer:
• to felteffekttransistorer av typen IRFZ44V;
• to dioder UF4007 (du kan også bruke UF4001);
• motstand 470 Ohm, 1 W (du kan ta to seriekoblede 0,5 W hver);
• filmkondensatorer for 250 V: 3 stykker med en kapasitet på 1 mikrofarad; 4 stykker - 220 nF; 1 stk - 470 nF; 1 stk - 330 nF;
• kobberviklingstråd i emaljeisolasjon Ø1,2 mm;
• kobberviklingstråd i emaljeisolasjon Ø2 mm;
• to ringer fra choker tatt fra en datamaskinstrømforsyning.

Gjør-det-selv monteringssekvens:

• Felteffekttransistorer er montert på radiatorer. Siden kretsen blir veldig varm under drift, må radiatoren være stor nok. Du kan også installere dem på en radiator, men da må du isolere transistorene fra metallet ved hjelp av pakninger og skiver laget av gummi og plast. Pinouten til felteffekttransistorer er vist i figuren.

• Det er nødvendig å lage to choker. For deres fremstilling er kobbertråd med en diameter på 1,2 mm viklet rundt ringer hentet fra strømforsyningen til enhver datamaskin. Disse ringene er laget av pulverisert ferromagnetisk jern. De må vikles fra 7 til 15 omdreininger med ledning, og prøver å opprettholde avstanden mellom svingene.

• Kondensatorene oppført ovenfor er satt sammen til et batteri med en total kapasitet på 4,7 mikrofarad. Tilkobling av kondensatorer - parallell.

• Induktorviklingen er laget av kobbertråd med en diameter på 2 mm. 7-8 viklinger vikles på en sylindrisk gjenstand som er egnet for diameteren til digelen, og etterlater lange nok ender til å koble til kretsen.
• Koble elementene på brettet i samsvar med diagrammet. Et 12 V, 7,2 A/t batteri brukes som strømkilde. Strømmen som forbrukes i drift er omtrent 10 A, batterikapasiteten i dette tilfellet er nok i omtrent 40 minutter. Om nødvendig er ovnskroppen laget av varmebestandig materiale, for eksempel tekstolitt. Kraften til enheten kan endres ved å endre antall omdreininger på induktorviklingen og deres diameter.

Ved langvarig drift kan varmeelementene overopphetes! Du kan bruke en vifte til å avkjøle dem.

Induksjonsvarmer for smelting av metall: video

Lampe induksjonsovn

En kraftigere induksjonsovn for smelting av metaller kan monteres for hånd på vakuumrør. Diagrammet av enheten er vist i figuren.

For å generere høyfrekvent strøm brukes 4 strålelamper koblet parallelt. Som induktor brukes et kobberrør med en diameter på 10 mm. Enheten er utstyrt med en trimmerkondensator for effektjustering. Utgangsfrekvensen er 27,12 MHz.

For å sette sammen kretsen trenger du:

• 4 vakuumrør - tetroder, du kan bruke 6L6, 6P3 eller G807;
• 4 choker for 100 ... 1000 μH;
• 4 kondensatorer på 0,01 uF;
• neon indikatorlampe;
• tuning kondensator.

Montering av enheten med egne hender:

1. En induktor er laget av et kobberrør som bøyer det i form av en spiral. Diameteren på svingene er 8-15 cm, avstanden mellom svingene er minst 5 mm. Endene er fortinnet for lodding til kretsen. Diameteren på induktoren må være 10 mm større enn diameteren på digelen som er plassert inne.
2. Plasser induktoren i huset. Den kan være laget av et varmebestandig ikke-ledende materiale, eller av metall, som gir termisk og elektrisk isolasjon fra kretselementene.
3. Kaskader av lamper er satt sammen i henhold til skjemaet med kondensatorer og choker. Kaskader kobles parallelt.
4. Koble til en neon-indikatorlampe - den vil signalisere at kretsen er klar for drift. Lampen bringes til installasjonshuset.
5. En innstillingskondensator med variabel kapasitans er inkludert i kretsen, håndtaket vises også på dekselet.

For alle elskere av kaldrøkte delikatesser, tilbyr vi deg å lære her hvordan du raskt og enkelt lager et røykhus med egne hender, og her kan du bli kjent med foto- og videoinstruksjonene for å lage en kaldrøkt røykgenerator.

Kretskjøling

Industrielle smelteanlegg er utstyrt med et tvungen kjølesystem som bruker vann eller frostvæske. Vannkjøling hjemme vil kreve ekstra kostnader, sammenlignbare i pris med kostnadene for selve metallsmelteanlegget.

Luftkjøling med vifte er mulig forutsatt at viften er tilstrekkelig fjerntliggende. Ellers vil metallviklingen og andre elementer i viften tjene som en ekstra krets for å lukke virvelstrømmer, noe som vil redusere effektiviteten til installasjonen.

Elementer i elektroniske kretser og lampekretser er også i stand til å varme opp aktivt. For kjøling er varmefjernende radiatorer inkludert.

Arbeidssikkerhetstiltak

• Hovedfaren når du arbeider med en hjemmelaget installasjon er risikoen for brannskader fra de oppvarmede elementene i installasjonen og smeltet metall.
• Lampekretsen inkluderer elementer med høy spenning, så den må plasseres i en lukket boks, og eliminerer utilsiktet kontakt med elementene.
• Det elektromagnetiske feltet kan påvirke gjenstander som er utenfor enhetens kabinett. Derfor, før arbeid, er det bedre å ta på seg klær uten metallelementer, fjerne komplekse enheter fra dekningsområdet: telefoner, digitale kameraer.

En husholdningsmetallsmelteovn kan også brukes til å raskt varme opp metallelementer, for eksempel når de er fortinnet eller formet. Egenskapene til driften av de presenterte installasjonene kan justeres til en spesifikk oppgave ved å endre parametrene til induktoren og utgangssignalet til generatorsettene - på denne måten kan du oppnå maksimal effektivitet.

Induksjonsovner brukes til smelting av metaller og utmerker seg ved at de varmes opp ved hjelp av elektrisk strøm. Eksiteringen av strømmen skjer i induktoren, eller rettere sagt i et ikke-variabelt felt.

I slike konstruksjoner omdannes energi flere ganger (i denne sekvensen):

• inn i det elektromagnetiske
• elektrisk;
• termisk.

Slike ovner lar deg bruke varme med maksimal effektivitet, noe som ikke er overraskende, fordi de er de mest avanserte av alle eksisterende modeller som kjører på elektrisitet.

Merk! Induksjonsdesign er av to typer - med eller uten kjerne. I det første tilfellet er metallet plassert i en rørformet sjakt, som er plassert rundt induktoren. Kjernen er plassert i selve induktoren. Det andre alternativet kalles digelen, fordi metallet med digelen i den allerede er inne i indikatoren. Det kan selvsagt ikke være snakk om noen kjerne i denne saken.

I dagens artikkel vil vi snakke om hvordan du lagerDIY induksjonsovn.

Fordeler og ulemper med induksjonsdesign

Blant de mange fordelene er følgende:

• miljømessig renslighet og sikkerhet;
• økt homogenitet av smelten på grunn av metallets aktive bevegelse;
• hastighet - ovnen kan brukes nesten umiddelbart etter at den er slått på;
• sone og fokusert orientering av energi;
• høy smeltehastighet;
• mangel på avfall fra legeringsstoffer;
• muligheten til å justere temperaturen;
• mange tekniske muligheter.

Men det er også ulemper.

1. Slaggen varmes opp av metallet, som et resultat av at det har en lav temperatur.
2. Hvis slaggen er kald, er det svært vanskelig å fjerne fosfor og svovel fra metallet.
3. Mellom spolen og det smeltende metallet forsvinner magnetfeltet, så en reduksjon i foringstykkelse vil være nødvendig. Dette vil snart føre til at selve foringen vil svikte.

Video - Induksjonsovn

Industriell applikasjon

Begge designalternativene brukes ved smelting av jern, aluminium, stål, magnesium, kobber og edle metaller. Det nyttige volumet til slike strukturer kan variere fra flere kilo til flere hundre tonn.

Ovner for industriell bruk er delt inn i flere typer.

1. Middels frekvensdesign brukes ofte innen maskinteknikk og metallurgi. Med deres hjelp smeltes stål, og ved bruk av grafittdigler smeltes også ikke-jernholdige metaller.
2. Industrielle frekvensdesign brukes i jernsmelting.
3. Motstandsstrukturer er beregnet for smelting av aluminium, aluminiumslegeringer, sink.

Merk! Det var induksjonsteknologi som dannet grunnlaget for mer populære enheter - mikrobølgeovner.

innenlands bruk

Av åpenbare grunner brukes induksjonssmelteovnen sjelden i hjemmet. Men teknologien beskrevet i artikkelen finnes i nesten alle moderne hus og leiligheter. Dette er mikrobølgene nevnt ovenfor, induksjonskomfyrer og elektriske ovner.

Tenk for eksempel på tallerkener. De varmer opp oppvasken på grunn av induktive virvelstrømmer, som et resultat av at oppvarmingen skjer nesten umiddelbart. Det er karakteristisk at det er umulig å slå på brenneren der det ikke er oppvask.

Effektiviteten til induksjonskomfyrer når 90%. Til sammenligning: for elektriske komfyrer er det omtrent 55-65%, og for gassovner - ikke mer enn 30-50%. Men i rettferdighet er det verdt å merke seg at driften av de beskrevne ovnene krever spesielle retter.

Hjemmelaget induksjonsovn

For ikke så lenge siden viste innenlandske radioamatører tydelig at du kan lage en induksjonsovn selv. I dag er det mange forskjellige ordninger og produksjonsteknologier, men vi har bare gitt de mest populære av dem, noe som betyr den mest effektive og enkle å implementere.

Induksjonsovn fra høyfrekvensgenerator

Nedenfor er en elektrisk krets for å lage en hjemmelaget enhet fra en høyfrekvent (27,22 megahertz) generator.

I tillegg til generatoren vil monteringen kreve fire høyeffekts lyspærer og en tung lampe for klar-til-arbeid-indikatoren.

Merk! Hovedforskjellen mellom ovnen, laget i henhold til denne ordningen, er kondensatorhåndtaket - i dette tilfellet er det plassert utenfor.

I tillegg vil metallet i spolen (induktoren) smelte i enheten med den minste kraften.

Ved produksjon er det nødvendig å huske noen viktige punkter som påvirker hastigheten på metallboarding. Dette:

• makt;
• Frekvens;
• virveltap;
• varmeoverføringsintensitet;
• tap av hysterese.

Enheten vil få strøm fra et standard 220 V-nettverk, men med en forhåndsinstallert likeretter. Hvis ovnen er beregnet for oppvarming av et rom, anbefales det å bruke en nikromspiral, og hvis for smelting, så grafittbørster. La oss bli kjent med hver av strukturene mer detaljert.

Video - Design av sveisevekselretter

Essensen av designet er som følger: et par grafittbørster er installert, og pulverisert granitt helles mellom dem, hvoretter en nedtrappingstransformator kobles til. Det er karakteristisk at når man smelter, kan man ikke være redd for elektrisk støt, siden det ikke er nødvendig å bruke 220 V.

Monteringsteknologi

Trinn 1. Basen er satt sammen - en boks med ildfast murstein som måler 10x10x18 cm, lagt på en ildfast flis.

Trinn 2. Boksing er ferdig med asbestpapp. Etter fukting med vann mykner materialet, noe som lar deg gi det hvilken som helst form. Om ønskelig kan strukturen pakkes inn med ståltråd.

Merk! Dimensjonene på boksen kan variere avhengig av kraften til transformatoren.

Trinn 3. Det beste alternativet for en grafittovn er en transformator fra en 0,63 kW sveisemaskin. Hvis transformatoren er designet for 380 V, kan den spoles tilbake, selv om mange erfarne elektrikere sier at du kan la alt være som det er.

Trinn 4. Transformatoren er pakket inn med tynt aluminium - slik at strukturen ikke blir veldig varm under drift.

Trinn 5. Grafittbørster er installert, et leiresubstrat er installert på bunnen av boksen - så det smeltede metallet vil ikke spre seg.

Den største fordelen med en slik ovn er den høye temperaturen, som er egnet selv for smelting av platina eller palladium. Men blant minusene er den raske oppvarmingen av transformatoren, et lite volum (ikke mer enn 10 g kan smeltes om gangen). Av denne grunn vil en annen design være nødvendig for smelting av store volumer.

Så for smelting av store mengder metall er det nødvendig med en ovn med nikromtråd. Prinsippet for driften av designet er ganske enkelt: en elektrisk strøm påføres en nikromspiral, som varmer opp og smelter metallet. Det finnes mange forskjellige formler på nettet for å beregne lengden på ledningen, men de er alle i prinsippet like.

Trinn 1. Til spiralen brukes nikrom ø0,3 mm, ca 11 m lang.

Trinn 2. Ledningen må vikles. For å gjøre dette trenger du et rett kobberrør ø5 mm - en spiral er viklet på den.

Trinn 3. Som smeltedigel brukes et lite keramisk rør ø1,6 cm og 15 cm langt.Den ene enden av røret er plugget med asbesttråd - så det smeltede metallet vil ikke renne ut.

Trinn 4. Etter å ha kontrollert ytelsen og spiralen legges rundt røret. Samtidig legges den samme asbesttråden mellom svingene - det vil forhindre kortslutning og begrense tilgangen på oksygen.

Trinn 5. Den ferdige spolen plasseres i en patron fra en høyeffektlampe. Slike patroner er vanligvis keramiske og har den nødvendige størrelsen.

Fordelene med et slikt design:

• høy produktivitet (opptil 30 g per kjøring);
• rask oppvarming (omtrent fem minutter) og lang avkjøling;
• brukervennlighet - det er praktisk å helle metall i former;
• umiddelbar utskifting av spiralen i tilfelle utbrenthet.

Men det er selvfølgelig ulemper:

• nikrom brenner ut, spesielt hvis spiralen er dårlig isolert;
• usikkerhet - enheten er koblet til strømnettet 220 V.

Merk! Du kan ikke legge til metall i komfyren hvis den forrige delen allerede er smeltet der. Ellers vil alt materialet spre seg rundt i rommet, dessuten kan det skade øynene.

Som en konklusjon

Som du kan se, kan du fortsatt lage en induksjonsovn på egen hånd. Men for å være ærlig, er det beskrevne designet (som alt tilgjengelig på Internett) ikke helt en ovn, men en Kukhtetsky-laboratorieomformer. Det er rett og slett umulig å sette sammen en fullverdig induksjonsstruktur hjemme.

Ansvarlig redaktør

Hvordan lage en induksjonsvarmer med egne hender?

Elektriske varmeovner

Induksjonsvarmer fungerer etter prinsippet om å "få strøm fra magnetisme". I en spesiell spole genereres et vekslende magnetfelt med høy effekt, som genererer elektriske virvelstrømmer i en lukket leder.

En lukket leder i induksjonskomfyrer er metallredskaper, som varmes opp av elektriske virvelstrømmer. Generelt er prinsippet om drift av slike enheter ikke komplisert, og med lite kunnskap i fysikk og elektroteknikk vil det ikke være vanskelig å sette sammen en induksjonsvarmer med egne hender.

Følgende enheter kan lages uavhengig:

1. Enheter for oppvarming av kjølevæsken i varmekjelen.
2. Miniovner for smelting av metaller.
3. Plater for å lage mat.

Gjør-det-selv induksjonskoker må lages i samsvar med alle normer og regler for driften av disse enhetene. Hvis elektromagnetisk stråling som er farlig for mennesker sendes ut utenfor kabinettet i sideretningene, er det strengt forbudt å bruke en slik enhet.

I tillegg ligger en stor vanskelighet med utformingen av ovnen i valg av materiale til bunnen av koketoppen, som må oppfylle følgende krav:

1. Ideell for å lede elektromagnetisk stråling.
2. Ikke ledende.
3. Tåler høy temperaturpåkjenning.

I husholdningsinduksjonstopper brukes kostbar keramikk; ved produksjon av en induksjonskomfyr hjemme er det ganske vanskelig å finne et verdig alternativ til slikt materiale. Derfor bør du til å begynne med designe noe enklere, for eksempel en induksjonsovn for herding av metaller.

Produksjonsinstruksjoner

Figur 1. Elektrisk diagram over induksjonsvarmeren
Figur 2. Enhet.
Figur 3. Skjema av en enkel induksjonsvarmer

For produksjon av ovnen trenger du følgende materialer og verktøy:

• loddejern;
• loddetinn;
• tekstolittbrett.
• mini drill.
• radioelementer.
• Termisk pasta.
• kjemiske reagenser for bordetsing.

Ytterligere materialer og deres funksjoner:

1. For å lage en spole, som vil avgi et vekslende magnetfelt som er nødvendig for oppvarming, er det nødvendig å forberede et stykke kobberrør med en diameter på 8 mm og en lengde på 800 mm.
2. Kraftige krafttransistorer er den dyreste delen av en hjemmelaget induksjonsinstallasjon. For å montere frekvensgeneratorkretsen, er det nødvendig å forberede 2 slike elementer. For disse formålene er transistorer av merker egnet: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Ved fremstillingen av kretsen brukes 2 identiske av de listede felteffekttransistorene.
3. For fremstilling av en oscillerende krets du trenger keramiske kondensatorer med en kapasitet på 0,1 mF og en driftsspenning på 1600 V. For at det skal dannes en høyeffekts vekselstrøm i spolen, kreves det 7 slike kondensatorer.
4. Under driften av en slik induksjonsanordning, felteffekttransistorer blir veldig varme, og hvis radiatorer i aluminiumslegering ikke er festet til dem, vil disse elementene mislykkes etter noen sekunders drift med maksimal effekt. Transistorer bør plasseres på kjøleribber gjennom et tynt lag med termisk pasta, ellers vil effektiviteten til slik kjøling være minimal.
5. Dioder, som brukes i en induksjonsvarmer, må virke ultrarask. Den mest passende for denne kretsen, dioder: MUR-460; UV-4007; HER-307.
6. Motstander brukt i krets 3: 10 kOhm med en effekt på 0,25 W - 2 stk. og 440 ohm effekt - 2 watt. Zenerdioder: 2 stk. med en driftsspenning på 15 V. Effekten til zenerdiodene må være minst 2 watt. En choke for tilkobling til strømutgangene til spolen brukes med induksjon.
7. For å drive hele enheten trenger du en strømforsyningsenhet med en kapasitet på opptil 500. W. og spenning 12 - 40 V. Du kan drive denne enheten fra et bilbatteri, men du vil ikke kunne få de høyeste effektavlesningene ved denne spenningen.

Selve prosessen med å produsere en elektronisk generator og spole tar litt tid og utføres i følgende sekvens:

1. Fra et kobberrør det lages en spiral med en diameter på 4 cm For å lage en spiral skal et kobberrør vikles på en stang med en flat overflate med en diameter på 4 cm Spiralen skal ha 7 omdreininger som ikke skal berøre. Monteringsringer loddes til de 2 endene av røret for tilkobling til transistorradiatorene.
2. Det trykte kretskortet er laget i henhold til skjemaet. Hvis det er mulig å levere polypropylenkondensatorer, vil enheten fungere mye mer stabilt på grunn av det faktum at slike elementer har minimale tap og stabil drift ved store amplituder av spenningssvingninger. Kondensatorene i kretsen er installert parallelt, og danner en oscillerende krets med en kobberspole.
3. Oppvarming av metall oppstår inne i spolen, etter at kretsen er koblet til en strømforsyning eller batteri. Ved oppvarming av metallet er det nødvendig å sikre at det ikke er kortslutning av fjærviklingene. Hvis du berører det oppvarmede metallet 2 omdreininger på spolen samtidig, svikter transistorene umiddelbart.

1. Ved utførelse av forsøk på oppvarming og herding av metaller, inne i induksjonsspolen kan temperaturen være betydelig og beløper seg til 100 grader Celsius. Denne varmeeffekten kan brukes til å varme opp husholdningsvann eller til å varme opp et hus.
2. Oppsett av varmeren diskutert ovenfor (figur 3), ved maksimal belastning er den i stand til å gi stråling av magnetisk energi inne i spolen lik 500 watt. Slik kraft er ikke nok til å varme opp et stort volum vann, og konstruksjonen av en induksjonsspole med høy effekt vil kreve produksjon av en krets der det vil være nødvendig å bruke svært dyre radioelementer.
3. En budsjettløsning for organisering av induksjonsoppvarming av en væske, er bruken av flere enheter beskrevet ovenfor, arrangert i serie. I dette tilfellet må spiralene være på samme linje og ikke ha en felles metallleder.
4. som varmevekslerdet brukes et rustfritt stålrør med en diameter på 20 mm. Flere induksjonsspiraler er «strengt» på røret, slik at varmeveksleren er midt i spiralen og ikke kommer i kontakt med svingene. Med samtidig inkludering av 4 slike enheter, vil oppvarmingseffekten være omtrent 2 kW, som allerede er nok for strømningsoppvarming av væsken med en liten sirkulasjon av vann, til verdier som tillater bruken av denne designen til å levere varmt vann til et lite hus.
5. Hvis du kobler et slikt varmeelement til en godt isolert tank, som vil være plassert over varmeren, vil resultatet være et kjelesystem der oppvarmingen av væsken vil bli utført inne i det rustfrie røret, det oppvarmede vannet vil stige opp, og en kaldere væske vil ta sin plass.
6. Hvis arealet av huset er betydelig, antall induksjonsspoler kan økes opp til 10 stk.
7. Kraften til en slik kjele kan enkelt justeres ved å slå av eller på spiralene. Jo flere seksjoner som slås på samtidig, jo større kraft vil varmeapparatet som fungerer på denne måten være.
8. For å drive en slik modul trenger du en kraftig strømforsyning. Hvis en DC-inverter-sveisemaskin er tilgjengelig, kan en spenningsomformer med nødvendig kraft lages fra den.
9. På grunn av det faktum at systemet opererer på likestrøm, som ikke overstiger 40 V, driften av en slik enhet er relativt sikker, det viktigste er å gi en sikringsblokk i generatorens strømkrets, som i tilfelle kortslutning vil deaktivere systemet, og eliminerer dermed muligheten for brann.
10. Det er mulig å organisere "gratis" oppvarming av huset på denne måten, forutsatt at batterier er installert for å drive induksjonsenheter, som vil bli ladet ved hjelp av sol- og vindenergi.
11. Batterier bør kombineres i seksjoner av 2, koblet i serie. Som et resultat vil forsyningsspenningen med en slik tilkobling være minst 24 V., noe som vil sikre driften av kjelen med høy effekt. I tillegg vil seriekobling redusere strømmen i kretsen og øke batterilevetiden.

1. Drift av hjemmelagde induksjonsvarmeapparater, gjør det ikke alltid mulig å utelukke spredning av elektromagnetisk stråling som er skadelig for mennesker, derfor bør induksjonskjelen installeres i et ikke-boligområde og skjermes med galvanisert stål.
2. Obligatorisk ved arbeid med strøm sikkerhetsforskrifter skal følges og spesielt for 220 V AC-nettverk.
3. Som et eksperiment du kan lage en kokeplate for matlaging i henhold til skjemaet som er angitt i artikkelen, men det anbefales ikke å kontinuerlig bruke denne enheten på grunn av ufullkommenhet ved egenproduksjon av skjermingen til denne enheten, på grunn av dette kan menneskekroppen bli utsatt for skadelig elektromagnetisk stråling som kan påvirke helsen negativt.