Indukcinio šildymo principas – elektromagnetinio lauko, kurį sugeria elektrai laidus šildomas objektas, energiją paversti šilumine energija.

Indukcinio šildymo įrenginiuose elektromagnetinis laukas sukuriamas induktoriumi, kuris yra kelių apsisukimų cilindrinė ritė (solenoidas). Per induktorių praleidžiama kintamoji elektros srovė, dėl kurios aplink induktorių susidaro laikui bėgant kintamas magnetinis laukas. Tai pirmoji elektromagnetinio lauko energijos transformacija, aprašyta Maksvelo pirmąja lygtimi.

Šildomas objektas dedamas induktoriaus viduje arba šalia jo. Induktoriaus sukurtas kintantis (laiku) magnetinės indukcijos vektoriaus srautas prasiskverbia į įkaitusį objektą ir sukelia elektrinį lauką. Šio lauko elektros linijos išsidėsčiusios plokštumoje, statmenoje magnetinio srauto krypčiai, ir yra uždaros, t.y. elektrinis laukas šildomame objekte turi sūkurinį pobūdį. Veikiant elektriniam laukui, pagal Ohmo dėsnį, atsiranda laidumo srovės (sūkurinės srovės). Tai antroji elektromagnetinio lauko energijos transformacija, aprašyta antrąja Maksvelo lygtimi.

Įkaitusiame objekte indukuoto kintamo elektrinio lauko energija negrįžtamai virsta šiluma. Tokį šiluminį energijos išsklaidymą, dėl kurio objektas įkaista, lemia laidumo srovių (sūkurinių srovių) buvimas. Tai trečioji elektromagnetinio lauko energijos transformacija, o šios transformacijos energijos santykis apibūdinamas Lenco-Joule dėsniu.

Apibūdintos elektromagnetinio lauko energijos transformacijos leidžia:
1) perduoti induktoriaus elektros energiją į šildomą objektą nesinaudodami kontaktais (skirtingai nuo varžos krosnių)
2) išleisti šilumą tiesiai į šildomą objektą (prof. N. V. Okorokovo terminologija vadinama „krosnis su vidiniu šildymo šaltiniu“), dėl ko šiluminė energija yra naudojama tobuliausiai ir šildomas. greitis žymiai padidėja (palyginti su vadinamosiomis " orkaitėmis su išoriniu šildymo šaltiniu).

Elektrinio lauko stiprio dydžiui šildomame objekte įtakos turi du veiksniai: magnetinio srauto dydis, t.y. magnetinio lauko linijų, prasiskverbiančių į objektą (arba susietų su šildomu objektu, skaičius) ir tiekimo dažnis. srovė, ty magnetinio srauto, susieto su šildomu objektu, pokyčių dažnis (laiku).

Tai leidžia atlikti dviejų tipų indukcinio šildymo įrenginius, kurie skiriasi tiek konstrukcija, tiek eksploatacinėmis savybėmis: indukcinius įrenginius su šerdimi ir be šerdies.

Pagal technologinę paskirtį indukcinio šildymo įrenginiai skirstomi į lydymo krosnis metalams lydyti ir šildymo įrenginius, skirtus terminiam apdorojimui (grūdinimas, grūdinimas), ruošinių kaitinimui prieš plastinę deformaciją (kalimas, štampavimas), suvirinimui, litavimui ir paviršių dengimui, cheminio ir terminio apdorojimo produktams ir kt.

Atsižvelgiant į indukcinio šildymo įrenginį tiekiančios srovės keitimo dažnį, yra:
1) pramoninio dažnio (50 Hz) įrenginiai, maitinami tiesiogiai iš elektros tinklo arba per laikinuosius transformatorius;
2) padidinto dažnio (500-10000 Hz) įrenginiai, maitinami elektros arba puslaidininkiniais dažnio keitikliais;
3) aukšto dažnio įrenginiai (66 000–440 000 Hz ir daugiau), maitinami vamzdiniais elektroniniais generatoriais.

Pagrindiniai indukciniai šildymo įrenginiai

Lydymo krosnyje (1 pav.) ant uždaros šerdies, pagamintos iš elektrotechninio plieno lakšto (lakšto storis 0,5 mm), sumontuotas cilindrinis daugiasūkis iš vario profiliuoto vamzdžio. Aplink induktorių su siauru žiediniu kanalu (horizontaliu arba vertikaliu) dedamas ugniai atsparus keraminis pamušalas, kuriame yra skystas metalas. Būtina eksploatavimo sąlyga yra uždaras elektrai laidus žiedas. Todėl tokioje krosnyje neįmanoma išlydyti atskirų kieto metalo gabalų. Norint paleisti krosnį, į kanalą reikia supilti dalį skysto metalo iš kitos krosnies arba palikti dalį skysto metalo iš ankstesnio lydalo (krosnies likutinė talpa).

1 pav. Indukcinio kanalo krosnies įrenginio schema: 1 - indikatorius; 2 - metalas; 3 - kanalas; 4 - magnetinė grandinė; Ф - pagrindinis magnetinis srautas; Ф 1р ir Ф 2р - sklaidos magnetiniai srautai; U 1 ir I 1 - įtampa ir srovė induktoriaus grandinėje; I 2 - laidumo srovė metale

Indukcinio kanalo krosnies plieninėje magnetinėje šerdyje uždaromas didelis darbinis magnetinis srautas ir tik nedidelė dalis viso induktoriaus sukurto magnetinio srauto uždaroma per orą nuotėkio srauto pavidalu. Todėl tokios krosnys sėkmingai veikia pramoniniu dažniu (50 Hz).

Šiuo metu VNIIETO yra sukurta labai daug tokių krosnių tipų ir konstrukcijų (vienfazių ir daugiafazių su vienu ir keliais kanalais, su vertikaliais ir horizontaliais įvairių formų uždarais kanalais). Šios krosnys naudojamos palyginti žemos lydymosi temperatūros spalvotųjų metalų ir lydinių lydymui, taip pat aukštos kokybės ketaus gamybai. Lydant ketų, krosnis naudojama kaip kaupiklis (maišytuvas) arba kaip lydymo įrenginys. Šiuolaikinių indukcinių ortakinių krosnių konstrukcijos ir techninės charakteristikos pateikiamos specialioje literatūroje.

Begysliai indukciniai šildymo įrenginiai

Lydymosi krosnyje (2 pav.) išlydytas metalas yra keraminiame tiglyje, įdėtame į cilindrinį kelių apsisukimų induktorių. pagamintas iš vario profiliuoto vamzdžio, per kurį leidžiamas aušinamasis vanduo. Galite sužinoti daugiau apie induktoriaus konstrukciją.

Plieninės šerdies nebuvimas smarkiai padidina nuotėkio magnetinį srautą; magnetinių jėgos linijų, susietų su metalu tiglyje, skaičius bus labai mažas. Ši aplinkybė reikalauja atitinkamai padidinti elektromagnetinio lauko kitimo dažnį (laiku). Todėl norint efektyviai veikti indukcinių tiglių krosnis, būtina jas maitinti padidinto, o kai kuriais atvejais ir aukšto dažnio srovėmis iš atitinkamų srovės keitiklių. Tokios krosnys turi labai mažą natūralios galios koeficientą (cos φ=0,03-0,10). Todėl reaktyviajai (indukcinei) galiai kompensuoti būtina naudoti kondensatorius.

Šiuo metu VNIIETO yra sukurtos kelių tipų indukcinių tiglių krosnys, tinkamų dydžių diapazonų (pagal talpą) aukšto, aukšto ir pramoninio dažnio, skirtos plienui lydyti (IST tipas).

Ryžiai. 2. Indukcinio tiglio krosnies įrenginio schema: 1 - induktorius; 2 - metalas; 3 - tiglis (rodyklės rodo skysto metalo cirkuliacijos trajektoriją dėl elektrodinaminių reiškinių)

Tiglio krosnių pranašumai yra šie: tiesiogiai metale išsiskirianti šiluma, didelis metalo cheminės sudėties ir temperatūros vienodumas, metalo taršos šaltinių (išskyrus tiglio pamušalą) nebuvimas, lydymosi proceso valdymo ir reguliavimo paprastumas, higieniškas darbas. sąlygos. Be to, indukcinio tiglio krosnys pasižymi: didesniu našumu dėl didelės specifinės (vienetui talpos) šildymo galios; galimybė išlydyti kietą krūvį nepaliekant metalo iš ankstesnio lydalo (skirtingai nuo kanalinių krosnių); maža pamušalo masė, palyginti su metalo mase, dėl to sumažėja šiluminės energijos kaupimasis tiglio pamušaluose, sumažėja krosnies šiluminė inercija ir tokio tipo lydymo krosnys yra ypač patogios periodiniam darbui su pertraukomis tarp lydymų, ypač mašinų gamybos įmonių formavimo ir liejykloms; krosnies kompaktiškumas, leidžiantis tiesiog izoliuoti darbo erdvę nuo aplinkos ir atlikti lydymą vakuume arba tam tikros sudėties dujinėje terpėje. Todėl metalurgijoje plačiai naudojamos vakuuminės indukcinės tiglio krosnys (ISV tipo).

Be privalumų, indukcinių tiglių krosnys turi šiuos trūkumus: santykinai šaltų šlakų buvimas (šlako temperatūra yra žemesnė už metalo temperatūrą), dėl ko sunku atlikti rafinavimo procesus lydant aukštos kokybės plieną; sudėtinga ir brangi elektros įranga; mažas pamušalo patvarumas esant staigiems temperatūros svyravimams dėl mažos tiglio pamušalo šiluminės inercijos ir skysto metalo ardančio poveikio elektrodinaminių reiškinių metu. Todėl tokios krosnys naudojamos legiruotų atliekų perlydymui, siekiant sumažinti elementų atliekas.

Nuorodos:
1. Egorovas A.V., Moržinas A.F. Elektrinės krosnys (plieno gamybai). M.: „Metalurgija“, 1975, 352 p.

Indukciniai šildytuvai veikia „srovės gavimo iš magnetizmo“ principu. Specialioje ritėje sukuriamas didelės galios kintamasis magnetinis laukas, kuris uždarame laidininke sukuria sūkurines elektros sroves.

Indukcinėse viryklėse uždaras laidininkas yra metaliniai indai, kurie šildomi sūkurinėmis elektros srovėmis. Apskritai tokių prietaisų veikimo principas nėra sudėtingas, o turint mažai fizikos ir elektrotechnikos žinių, indukcinį šildytuvą surinkti savo rankomis nebus sunku.

Šie įrenginiai gali būti pagaminti atskirai:

1. Įrenginiaišildymui šildymo katile.
2. Mini orkaitės metalams lydyti.
3. Lėkštės maisto ruošimui.

Indukcinė viryklė „pasidaryk pats“ turi būti pagaminta laikantis visų šių prietaisų veikimo normų ir taisyklių. Jei žmonėms pavojinga elektromagnetinė spinduliuotė sklinda už korpuso šoninėmis kryptimis, tuomet tokį įrenginį naudoti griežtai draudžiama.

Be to, didelis krosnies konstrukcijos sunkumas yra kaitlentės pagrindo medžiagos parinkimas, kuris turi atitikti šiuos reikalavimus:

1. Idealiai tinka elektromagnetinei spinduliuotei praleisti.
2. Nelaidus.
3. Atsparus aukštos temperatūros įtempiams.

Buitinėse indukcinėse kaitlentėse naudojama brangi keramika, gaminant indukcinę viryklę namuose gana sunku rasti vertingą alternatyvą tokiai medžiagai. Todėl pirmiausia turėtumėte suprojektuoti ką nors paprastesnio, pavyzdžiui, indukcinę krosnį metalams kietinti.

Gamybos instrukcijos

Brėžiniai

1 pav. Indukcinio šildytuvo elektros schema
2 pav. Įrenginys. 3 pav. Paprasto indukcinio šildytuvo schema

Krosnies gamybai jums reikės šių medžiagų ir įrankių:

• lydmetalis;
• tekstolito plokštė.
• mini gręžtuvas.
• radioelementai.
• termo pasta.
• cheminiai reagentai lentų ėsdinimui.

Papildomos medžiagos ir jų savybės:

1. Norėdami pagaminti ritę, kuris skleis kaitinimui reikalingą kintamąjį magnetinį lauką, reikia paruošti 8 mm skersmens ir 800 mm ilgio vario vamzdžio gabalą.
2. Galingi galios tranzistoriai yra brangiausia naminio indukcinio įrenginio dalis. Norint sumontuoti dažnio generatoriaus grandinę, reikia paruošti 2 tokius elementus. Šiems tikslams tinka prekių ženklų tranzistoriai: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Gaminant grandinę naudojami 2 identiški iš išvardytų lauko efektų tranzistoriai.
3. Virpesių grandinės gamybai jums reikės 0,1 mF talpos keraminių kondensatorių, kurių darbinė įtampa 1600 V. Kad ritėje susidarytų didelės galios kintamoji srovė, reikia 7 tokių kondensatorių.
4. Tokio indukcinio įtaiso veikimo metu, lauko tranzistoriai labai įkais ir jei prie jų nebus pritvirtinti aliuminio lydinio radiatoriai, tai po kelių sekundžių veikimo maksimalia galia šie elementai suges. Tranzistoriai turėtų būti dedami ant šilumos kriauklių per ploną šiluminės pastos sluoksnį, kitaip tokio aušinimo efektyvumas bus minimalus.
5. Diodai, kurie naudojami indukciniame šildytuve, turi veikti itin greitai. Šiai grandinei tinkamiausi diodai: MUR-460; UV-4007; HER-307.
6. 3 grandinėje naudojami rezistoriai: 10 kOhm su 0,25 W galia - 2 vnt. ir 440 omų galia – 2 vatai. Zener diodai: 2 vnt. kurių darbinė įtampa 15 V. Zenerio diodų galia turi būti ne mažesnė kaip 2 vatai. Droselis, skirtas prijungti prie ritės galios išėjimų, naudojamas su indukcija.
7. Norėdami maitinti visą įrenginį, jums reikės iki 500 W galios maitinimo bloko. ir įtampa 12 - 40 V.Šį įrenginį galite maitinti iš automobilio akumuliatoriaus, tačiau esant tokiai įtampai negalėsite gauti didžiausių galios rodmenų.

Pats elektroninio generatoriaus ir ritės gamybos procesas užtrunka šiek tiek laiko ir atliekamas tokia seka:

1. Iš varinio vamzdžio daroma 4 cm skersmens spirale.Spiralei pasidaryti ant 4 cm skersmens plokščio paviršiaus strypo reikia suvynioti varinį vamzdelį.Spiralė turi turėti 7 posūkius, kurie neturėtų liestis. Prie 2 vamzdelio galų prilituojami tvirtinimo žiedai, skirti prijungti prie tranzistorių radiatorių.
2. Spausdintinė plokštė pagaminta pagal schemą. Jei yra galimybė tiekti polipropileninius kondensatorius, tai dėl to, kad tokie elementai turi minimalius nuostolius ir stabilų darbą esant didelėms įtampos svyravimų amplitudėms, įrenginys veiks daug stabiliau. Kondensatoriai grandinėje sumontuoti lygiagrečiai, suformuojant svyruojančią grandinę su varine rite.
3. Metalinis šildymasįvyksta ritės viduje, prijungus grandinę prie maitinimo šaltinio arba akumuliatoriaus. Kaitinant metalą, būtina užtikrinti, kad nebūtų spyruoklių apvijų trumpojo jungimo. Jei tuo pačiu metu paliečiate įkaitintą metalinį 2 ritės apsisukimus, tranzistoriai iš karto sugenda.

Niuansai

1. Atliekant metalų šildymo ir grūdinimo eksperimentus, indukcinės ritės viduje temperatūra gali būti reikšminga ir siekti 100 laipsnių Celsijaus. Šis šildymo efektas gali būti naudojamas buitiniam vandeniui šildyti arba namui šildyti.
2. Aukščiau aptarta šildytuvo schema (3 pav.), esant maksimaliai apkrovai, jis gali užtikrinti 500 vatų magnetinės energijos spinduliavimą ritės viduje. Tokios galios nepakanka dideliam vandens kiekiui pašildyti, o norint sukonstruoti didelės galios indukcinę ritę, reikės pagaminti grandinę, kurioje reikės naudoti labai brangius radijo elementus.
3. Biudžetinis sprendimas indukciniam skysčio šildymui organizuoti, yra kelių aukščiau aprašytų įrenginių, išdėstytų nuosekliai, naudojimas. Šiuo atveju spiralės turi būti toje pačioje linijoje ir neturėti bendro metalinio laidininko.
4. Kaipnaudojamas 20 mm skersmens nerūdijančio plieno vamzdis. Ant vamzdžio „suvertos“ kelios indukcinės spiralės, kad šilumokaitis būtų spiralės viduryje ir nesiliestų su jo posūkiais. Vienu metu įtraukus 4 tokius įrenginius, šildymo galia bus apie 2 kW, o to jau pakanka skysčio srauto šildymui su maža vandens cirkuliacija iki verčių, leidžiančių naudoti šią konstrukciją tiekiant šiltą vandenį į nedidelį namą.
5. Jei tokį kaitinimo elementą prijungiate prie gerai izoliuoto bako, kuris bus virš šildytuvo, bus sukurta katilo sistema, kurioje skysčio šildymas bus vykdomas nerūdijančio vamzdžio viduje, šildomas vanduo kils aukštyn, o jo vietą užims šaltesnis skystis.
6. Jei namo plotas yra reikšmingas, indukcinių ritių skaičius gali būti padidintas iki 10 vnt.
7. Tokio katilo galią galima nesunkiai reguliuoti išjungiant arba įjungiant spirales. Kuo daugiau sekcijų bus įjungta vienu metu, tuo didesnė bus tokiu būdu veikiančio šildymo įrenginio galia.
8. Norėdami maitinti tokį modulį, jums reikia galingo maitinimo šaltinio. Jei yra nuolatinės srovės keitiklio suvirinimo aparatas, iš jo galima pagaminti reikiamos galios įtampos keitiklį.
9. Dėl to, kad sistema veikia nuolatine elektros srove, kuri neviršija 40 V, tokio įrenginio veikimas yra gana saugus, svarbiausia generatoriaus maitinimo grandinėje įrengti saugiklių dėžutę, kuri trumpojo jungimo atveju išjungs sistemą, taip pašalinant gaisro tikimybę.
10. Taip galima organizuoti „nemokamą“ namo šildymą, su sąlyga, kad indukciniams įrenginiams maitinti yra įdėtos baterijos, kurios bus įkraunamos naudojant saulės ir vėjo energiją.
11. Baterijos turi būti sujungtos į 2 dalis, sujungtos nuosekliai. Dėl to maitinimo įtampa su tokia jungtimi bus ne mažesnė kaip 24 V., o tai užtikrins katilo veikimą dideliu galingumu. Be to, nuoseklus prijungimas sumažins srovę grandinėje ir padidins baterijos veikimo laiką.

1. Naminių indukcinių šildymo prietaisų veikimas, ne visada leidžia atmesti žmonėms kenksmingos elektromagnetinės spinduliuotės plitimą, todėl indukcinį katilą reikia įrengti negyvenamoje vietoje ir ekranuoti cinkuotu plienu.
2. Privaloma dirbant su elektra reikia laikytis saugos taisyklių ir ypač 220 V kintamosios srovės tinklams.
3. Kaip eksperimentas galite pasidaryti kaitlentę maisto ruošimui pagal straipsnyje nurodytą schemą, tačiau nerekomenduojama nuolat eksploatuoti šio įrenginio dėl šio įrenginio ekranavimo savaiminės gamybos netobulumo, dėl to žmogaus organizmas gali būti veikiamas kenksmingos elektromagnetinės spinduliuotės, kuri gali neigiamai paveikti sveikatą.

Indukcinė krosnis „pasidaryk pats“ yra puikus sprendimas įvairių patalpų šildymui.

Be šildymo indukcinė orkaitė gali atlikti šias funkcijas:

• metalo lydymas;
• tauriųjų metalų valymas;
• metalo gaminių kaitinimas, po kurio jie atlieka grūdinimo procedūrą arba kitus procesus.

Tačiau aukščiau aprašytos funkcijos suteikia pramonės įmonės, o jei reikia atlikti šildymą namuose, tada dažniausiai įrengiama viryklė virtuvei, kurią galite nusipirkti jau paruoštą arba pasigaminti patys. Naminė indukcinė orkaitė jį sukurti gana paprasta ir šiam procesui nereikia skirti daug laiko. Tačiau svarbu žinoti ne tik šio dizaino formavimo taisykles, bet ir kitas jo ypatybes, kad prireikus bet kurią pagrindinę dalį galėtumėte pataisyti ar pakeisti patys.

Įrangos veikimo principas

Norint gerai suprasti jos veikimą ir parametrus, svarbu žinoti šio tipo krosnių veikimo ypatybes. Įranga veikia dėl to, kad su specialių pagalba sūkurinės srovės medžiaga šildoma. Tokios srovės gaunamos dėl specialus induktorius, kuris yra induktorius. Jame yra, kiek vielos vijų, kurios storis yra gana didelis.

Induktorius gali įkaisti dėl suvirinimo inverteris ar kita įranga. Indukcinės krosnies veikimo principas daro prielaidą, kad induktorius maitinamas kintamos srovės tinklu, o tam taip pat gali būti naudojamas aukšto dažnio generatorius. Srovė, tekanti per induktorių, sukuria kintamasis laukas skverbiasi erdvė. Jei jame yra kokių nors medžiagų, ant jų sukeliamos srovės, užtikrinančios efektyvų jų šildymą.

Jei kuriant naudojama krosnis, tada dažniausiai medžiaga yra vandens, kuris įkaista. Jei įranga skirta pramoniniams tikslams, metalas gali būti naudojamas kaip medžiaga, kuri veikiama srovės pradeda tirpti. Taigi darbo principas indukcinė viryklė Manoma, kad tai paprasta ir suprantama, todėl sukurti jį savarankiškai yra gana paprasta.

Indukcinių krosnių įtaisas gali būti skirtingas, nes galima išskirti du visiškai skirtingus tipus:

• įranga su magnetine grandine;
• krosnys be magnetinės grandinės.

Pirmuoju atveju induktorius yra viduje specialus metalas, kuris ima tirpti veikiamas srovių. Antrajame induktorius yra išorėje. Kiekvienos parinkties schema turi savo specifinių skirtumų.

Taip pat žiūrėkite: krosnys šiltnamiams

Manoma, kad dizaino su magnetine grandine savybės yra efektyvesnės, nes šis elementas padidina generuojamo tankio tankį. magnetinis laukas, todėl šildymas yra efektyvesnis ir kokybiškesnis.

Populiariausias krosnies su magnetine grandine pavyzdys yra kanalo konstrukcija. Šios įrangos schema susideda iš uždara magnetinė grandinė, pagamintas iš transformatorinio plieno. Šis elementas turi induktorių, kuris yra pirminė apvija, ir tiglis, turintis žiedinę formą. Būtent jame yra lydyti skirta medžiaga. Tiglis pagamintas iš specialaus dielektriko, turinčio gerą atsparumą ugniai. Šie dizainai naudojami aukštos kokybės ketaus gamybai arba spalvotųjų metalų lydymas.

Įvairių indukcinių krosnių veislės ir charakteristikos

Yra keletas indukcinių krosnių tipų, kurių veikimo principas turi tam tikrų skirtumų. Kai kurios skirtos tik pramoniniam darbui, o kitos gali būti naudojamos namuose, todėl dažnai yra skirtos virtuvei, kur suteikia kokybiškas šildymas. Dažniausiai pastarieji variantai yra suformuoti iš suvirinimo keitiklio, turi paprastą dizainą, dėl kurio jie yra priežiūra ir remontas yra paprasti darbai.

Pagrindiniai indukcinių krosnių tipai yra šie:

• Vakuuminė indukcinė krosnis. Jame lydymas atliekamas vakuume, kuris leidžia pašalinti kenksmingas ir pavojingas priemaišas iš įvairių mišinių. Rezultatas yra produktai, kurie visiškai saugus naudoti, yra aukštos kokybės. Pažymėtina, kad jų remontas laikomas sunkiu darbu, o pats kūrimo procesas, kaip taisyklė, negali būti atliekamas savarankiškai be specializuotos įrangos ir neįprastų sąlygų.
• Kanalo konstrukcija. Jis gaminamas naudojant Įprastas suvirinimo transformatorius kuris veikia 50 Hz dažniu. Čia šio įrenginio antrinė apvija pakeičiama žiediniu tigliu. Tokios krosnies sukūrimo vaizdo įrašą galima rasti internete, o jo schema nelaikoma sudėtinga. Gerai suprojektuota įranga galima išlydyti didelį kiekį spalvotųjų metalų, o energijos sąnaudos laikomos mažomis. Remontas laikomas specifiniu ir sudėtingu.
• tiglio krosnis. Šios konstrukcijos schema apima induktoriaus ir generatoriaus, kurie yra pagrindinės įrangos dalys, montavimą. Norėdami suformuoti induktorių, standartą varinis vamzdis. Tačiau reikia laikytis reikiamo apsisukimų skaičiaus, kuris neturėtų būti didesnis nei 8, bet ir mažesnis nei 10. Pačios induktoriaus grandinė gali būti skirtinga, ji gali turėti aštunta figūra ar kita konfigūracija. Pažymėtina, kad šios įrangos remontas laikomas gana paprastu darbu.
• Indukcinė orkaitė patalpų šildymui. Paprastai jis skirtas virtuvei, sukurtas suvirinimo keitiklio pagrindu. Šis nustatymas paprastai naudojamas kartu su karšto vandens boileris, kuri leidžia šildyti kiekvieną pastato patalpą, be to, į konstrukciją bus galima tiekti karštą vandenį. Veikimo principas yra tas, kad induktorių maitina suvirinimo keitiklis. Manoma, kad šios įrangos efektyvumas yra mažas, tačiau dažnai tik ja galima sukurti šildymą namuose.

Taip pat žiūrėkite: aukštakrosnė

Krosnies formavimo procesas

Savo jėgomis galite pagaminti inverterio pagrindu pagamintą indukcinę orkaitę virtuvei ar kitai namo patalpai. Norėdami tai padaryti, rekomenduojama ne tik išstudijuoti teorinę šio proceso dalį, bet ir žiūrėti mokomąjį vaizdo įrašą.

Suformuoti elektromagnetinis laukas, kuris bus prieinamas už induktoriaus ribų, būtina naudoti specialią ritę, kurioje bus pakankamai daug apsisukimų. Be to, jums reikės sulenkti vamzdį, o šis darbas turi tam tikrų sunkumų, todėl šiuo atveju racionalesnis sprendimas būtų vieta tiesus vamzdis tiesiai ritės viduje, dėl to jis veiks kaip šerdis.

Paprastai naudojamas metalinis vamzdis, tačiau jis laikomas silpnu aušinimo skysčiu, todėl vietoj jo galima naudoti polimerinį vamzdį, kurio viduje bus smulkių metalinės vielos gabalėlių. Srovės generatoriui optimalus laikomas standartinio keitiklio naudojimas. Jo priežiūra ir remontas laikomi paprastais ir suprantamais darbais, todėl bus galima numatyti ilgas įrangos tarnavimo laikas.

Taigi, norint sukurti struktūrą, jums reikės:

• polimerinis vamzdis;
• Plieninė viela;
• Varinė viela;
• vielos tinklelis;
• paties inverterio buvimas.

Plieninis strypas supjaustyti smulkiais gabalėliais. Vienas polimerinio vamzdžio galas uždaromas tinkleliu, o į kitą įkeliami metaliniai vielos gabalai. Antrasis galas taip pat uždaromas tinkleliu. Ant vamzdžio susidaro indukcinė apvija, kam jis naudojamas Varinė viela. Šios apvijos galai yra gerai izoliuoti ir nukreipti į keitiklio išvestį. Vos įjungus įrenginį, iš ritės sukuriamas elektromagnetinis laukas, užtikrinantis sūkurinių srovių atsiradimą šerdyje. Dėl to jis įkais, taigi vamzdžiu tekantis vanduo pradės kaisti. Taip gaunamas idealus virtuvės ar kitos patalpos dizainas, o jo priežiūra ir remontas laikomi paprastais.

Geriausia patikrinti prieš darbą mokomasis vaizdo įrašas kad nepadarytų klaidų. Sukūrę įrangą galėsite ją sumontuoti norimoje patalpoje. Jis gali būti skirtas ne tik krosnei, bet net ir virtuvei. Svarbu pasirinkti kambarį, kuriame bus lengva prižiūrėti krosnelę ir atlikti jos remontą.

Dabar metalų lydymosi procese plačiai naudojamos krosnys su indukcine sistema. Induktoriaus lauke gaminama srovė prisideda prie medžiagos kaitinimo, ir ši tokių prietaisų savybė yra ne tik pagrindinė, bet ir svarbiausia. Apdorojimas lemia tai, kad medžiaga patiria keletą transformacijų. Pirmasis transformacijos etapas yra elektromagnetinis etapas, po jo elektrinis, o vėliau terminis etapas. Krosnelės skleidžiama temperatūra taikoma beveik be pėdsakų, todėl šis sprendimas yra geriausias tarp visų kitų. Daugelis gali būti suinteresuoti pagaminta virykle. Toliau kalbėsime apie tokio sprendimo įgyvendinimo galimybes.

Krosnių tipai metalams lydyti

Šio tipo įrangą galima suskirstyti į pagrindines kategorijas. Iš pradžių širdies kanalas veikia kaip pagrindas, o metalas į tokias krosnis dedamas žiediniu būdu aplink induktorių. Antroji kategorija tokio elemento neturi. Šis tipas vadinamas tigliu, o metalas dedamas į paties induktoriaus vidų. Šiuo atveju techniškai neįmanoma naudoti uždaros šerdies.

Pagrindiniai principai

Lydymosi krosnis šiuo atveju veikia magnetinės indukcijos reiškinio pagrindu. Ir yra keletas komponentų. Induktorius yra svarbiausias šio įrenginio komponentas. Tai ritė, kurios laidininkai yra ne įprasti laidai, o variniai vamzdeliai. Šį reikalavimą nustato lydymosi krosnių konstrukcija. Srovė, einanti induktoriuje, sukuria magnetinį lauką, kuris veikia tiglį, kurio viduje yra metalas. Šiuo atveju antrinės transformatoriaus apvijos vaidmuo priskiriamas medžiagai, tai yra, per ją praeina srovė, šildanti. Taip vyksta lydymas, net jei indukcinė krosnis gaminama rankomis. Kaip pastatyti tokio tipo krosnis ir padidinti jos efektyvumą? Tai svarbus klausimas, į kurį reikia atsakyti. Padidinto dažnio srovių naudojimas gali žymiai padidinti įrangos efektyvumo laipsnį. Tam tikslinga naudoti specialius maitinimo šaltinius.

Indukcinių krosnių ypatybės

Šio tipo įranga turi tam tikrų savybių, kurios yra ir privalumai, ir trūkumai.

Kadangi metalo pasiskirstymas turi būti vienodas, gauta medžiaga pasižymi gera vienalyte mase. Šio tipo krosnys veikia pernešdamos energiją per zonas, taip pat suteikiama energijos fokusavimo funkcija. Galima naudoti tokius parametrus kaip talpa, veikimo dažnis ir pamušalo metodas, taip pat reguliuoti temperatūrą, kurioje lydosi metalas, o tai labai palengvina darbo eigą. Esamas krosnies technologinis potencialas sukuria aukštą lydymosi greitį, įrenginiai yra draugiški aplinkai, visiškai saugūs žmogui ir paruošti darbui bet kuriuo metu.

Labiausiai pastebimas tokios įrangos trūkumas yra jos valymo sunkumas. Kadangi šlakas įkaista tik dėl metalo išskiriamos šilumos, šios temperatūros nepakanka pilnam jo panaudojimui užtikrinti. Dėl didelio metalo ir šlako temperatūrų skirtumo neįmanoma kuo paprastesnio atliekų šalinimo proceso. Kaip dar vienas trūkumas, įprasta pabrėžti tarpą, dėl kurio visada reikia sumažinti pamušalo storį. Dėl tokių veiksmų po kurio laiko jis gali pasirodyti sugedęs.

Indukcinių krosnių naudojimas pramoniniu mastu

Pramonėje dažniausiai naudojamos tiglių ir kanalų indukcinės krosnys. Pirmajame bet kokie metalai išlydomi savavališkais kiekiais. Tokių variantų metalo cisternos talpina iki kelių tonų metalo. Žinoma, „pasidaryk pats“ indukcinių lydymo krosnių šiuo atveju negalima padaryti. Kanalinės krosnys skirtos įvairių rūšių spalvotųjų metalų, taip pat ketaus lydymui.

Šia tema dažnai domisi radijo inžinerijos ir radijo technologijų gerbėjai. Dabar tampa aišku, kad sukurti indukcines krosnis savo rankomis yra gana realu, ir tai pavyko padaryti daugeliui žmonių. Tačiau norint sukurti tokią įrangą, reikia atlikti elektros grandinės veiksmą, kuriame būtų numatyti pačios krosnies veiksmai. Tokiems sprendimams reikia įtraukti tuos, kurie gali sukelti bangų virpesius. Paprasta „pasidaryk pats“ indukcinė krosnis pagal schemą gali būti pastatyta naudojant keturias elektronines lempas kartu su vienu neonu, signalizuojančiu, kad sistema yra paruošta.

Tokiu atveju kintamosios srovės kondensatoriaus rankena neįdedama į prietaiso vidų. Dėl to galima sukurti „pasidaryk pats“ indukcinę krosnį. Įrenginio diagramoje išsamiai aprašoma kiekvieno atskiro elemento vieta. Įsitikinkite, kad įrenginys pakankamai galingas, jei naudosite atsuktuvą, kuris vos per kelias sekundes turėtų įkaisti.

Ypatumai

Jei savo rankomis kuriate indukcinę krosnį, kurios veikimo ir surinkimo principas yra ištirtas ir atliktas pagal atitinkamą schemą, turėtumėte žinoti, kad vienas ar keli toliau išvardyti veiksniai gali turėti įtakos lydymosi greičiui. atvejis:

Pulso dažnis;

Histerezės nuostoliai;

Generatoriaus galia;

Šilumos išsiskyrimo į išorę laikotarpis;

Nuostoliai, susiję su sūkurinių srovių atsiradimu.

Jei ketinate indukcinę orkaitę gaminti savo rankomis, tada, kai naudojate lempas, turite atsiminti, kad jų galia turėtų būti paskirstyta taip, kad užtektų keturių dalių. Naudojant lygintuvą, gaunamas maždaug 220 V tinklas.

Krosnių naudojimas buityje

Kasdieniame gyvenime tokie įrenginiai naudojami gana retai, nors panašių technologijų galima rasti ir šildymo sistemose. Jie gali būti matomi mikrobangų krosnelių pavidalu ir naujų technologijų aplinkoje, ši plėtra buvo plačiai pritaikyta. Pavyzdžiui, sūkurinių srovių naudojimas indukcinėse viryklėse leidžia gaminti daugybę patiekalų. Kadangi jiems sušilti reikia labai mažai laiko, degiklio negalima įjungti, jei ant jo nieko nėra. Tačiau norint naudoti tokias ypatingas ir naudingas virykles, reikalingi specialūs indai.

Surinkimo procesas

„Pasidaryk pats“ indukcija susideda iš induktoriaus, kuris yra solenoidas, pagamintas iš vandeniu aušinamo vario vamzdžio ir tiglio, kuris gali būti pagamintas iš keraminių medžiagų, o kartais iš plieno, grafito ir kt. Tokiame įrenginyje galima lydyti ketų, plieną, tauriuosius metalus, aliuminį, varį, magnį. „Pasidaryk pats“ indukcinės krosnys gaminamos su tiglio talpa nuo poros kilogramų iki kelių tonų. Jie gali būti vakuuminiai, užpildyti dujomis, atviri ir kompresoriniai. Krosnys maitinamos aukšto, vidutinio ir žemo dažnio srovėmis.

Taigi, jei jus domina „pasidaryk pats“ indukcinė krosnis, schemoje naudojami tokie pagrindiniai komponentai: lydymosi vonia ir indukcinis blokas, kurį sudaro židinio akmuo, induktorius ir magnetinė šerdis. Kanalinė krosnis nuo tiglio skiriasi tuo, kad elektromagnetinė energija paverčiama šilumine energija šilumos išsiskyrimo kanale, kuriame visada turi būti elektrai laidus kūnas. Pirminiam kanalinės krosnies paleidimui į ją pilamas išlydytas metalas arba įdedamas šablonas iš medžiagos, kurią galima sulaužyti krosnyje. Pasibaigus lydymui, metalas nevisiškai nusausinamas, o paliekama „pelkė“, skirta užpildyti šilumos išleidimo kanalą būsimiems startams. Jei ketinate indukcinę krosnį pasidaryti patys, tada, kad būtų lengviau pakeisti židinio akmenį įrangai, ji yra nuimama.

Krosnies komponentai

Taigi, jei jus domina „pasidaryk pats“ indukcinė mini orkaitė, tuomet svarbu žinoti, kad pagrindinis jos elementas yra šildymo gyvatukas. Naminės versijos atveju pakanka naudoti induktorių, pagamintą iš pliko vario vamzdžio, kurio skersmuo yra 10 mm. Induktoriui naudojamas vidinis skersmuo 80-150 mm, o apsisukimų skaičius yra 8-10. Svarbu, kad posūkiai nesiliestų, o atstumas tarp jų būtų 5-7 mm. Induktoriaus dalys neturi liestis su jo ekranu, mažiausias tarpas turi būti 50 mm.

Jei ketinate indukcinę krosnį „pasidaryk pats“, turėtumėte žinoti, kad vanduo arba antifrizas aušina induktorius pramoniniu mastu. Mažos galios ir trumpo sukurto įrenginio veikimo atveju galima apsieiti ir be aušinimo. Tačiau veikimo metu induktorius labai įkaista, o vario nuosėdos gali ne tik drastiškai sumažinti įrenginio efektyvumą, bet ir visiškai prarasti jo veikimą. Neįmanoma savarankiškai pagaminti induktoriaus su aušinimu, todėl jį reikės reguliariai keisti. Negalima naudoti priverstinio oro aušinimo, nes šalia ritės esantis ventiliatoriaus korpusas „pritrauks“ į save EML, o tai sukels perkaitimą ir sumažės krosnies efektyvumas.

Generatorius

Kai surenkama „pasidaryk pats“ indukcinė krosnis, grandinė apima tokio svarbaus elemento kaip generatoriaus naudojimą. Neturėtumėte bandyti gaminti viryklės, jei nežinote radijo elektronikos pagrindų bent jau vidutinio radijo mėgėjo lygiu. Osciliatoriaus grandinė turi būti parinkta taip, kad ji nesuteiktų kieto srovės spektro.

Indukcinių krosnių naudojimas

Tokio tipo įranga paplito tokiose srityse kaip liejyklos, kur metalas jau išvalytas ir jam reikia suteikti specifinę formą. Taip pat galite gauti kai kurių lydinių. Papuošalų gamyboje jie taip pat plačiai paplito. Paprastas veikimo principas ir galimybė surinkti indukcinę krosnį savo rankomis leidžia padidinti jos naudojimo pelningumą. Šioje srityje gali būti naudojami prietaisai, kurių tiglio talpa yra iki 5 kilogramų. Mažiems gaminiams ši parinktis bus optimali.

Indukcinės krosnys buvo išrastos dar 1887 m. O po trejų metų atsirado pirmoji pramonės plėtra, kurios pagalba buvo lydomi įvairūs metalai. Norėčiau pastebėti, kad tais tolimais metais šios krosnys buvo kuriozas. Reikalas tas, kad to meto mokslininkai nelabai suprato, kokie procesai jame vyksta. Šiandien supratau. Šiame straipsnyje mus domina tema - „pasidaryk pats“ indukcinė krosnis. Koks paprastas jo dizainas, ar įmanoma šį įrenginį surinkti namuose?

Veikimo principas

Būtina pradėti surinkimą, supratus veikimo principą ir įrenginio įrenginį. Pradėkime nuo to. Atkreipkite dėmesį į aukščiau esantį paveikslėlį, mes jį suprasime.

Įrenginys apima:

• Generatorius G, kuris sukuria kintamąją srovę.
• Kondensatorius C kartu su ritė L sukuria svyravimo grandinę, kuri užtikrina instaliaciją aukšta temperatūra.
  

  Dėmesio! Kai kuriose konstrukcijose naudojamas vadinamasis savaime svyruojantis generatorius. Tai leidžia išimti kondensatorių iš grandinės.

• Ritė supančioje erdvėje sudaro magnetinį lauką, kuriame yra įtampa, mūsų paveikslėlyje pažymėta raide "H". Pats magnetinis laukas egzistuoja laisvoje erdvėje ir gali būti uždarytas per feromagnetinę šerdį.
• Jis taip pat veikia mišinį (W), kuriame sukuria magnetinį srautą (F). Beje, vietoj įkrovimo galima sumontuoti kokį nors ruošinį.
• Magnetinis srautas sukelia antrinę 12 V įtampą. Bet tai atsitinka tik tuo atveju, jei W yra elektrai laidus elementas.
• Jei šildomas ruošinys yra didelis ir tvirtas, tada jo viduje pradeda veikti vadinamoji Foucault srovė. Jis yra sūkurinio tipo.
• Šiuo atveju sūkurinės srovės perduoda šiluminę energiją iš generatoriaus per magnetinį lauką, taip kaitindamos ruošinį.

Elektromagnetinis laukas yra gana platus. Ir net daugiapakopė energijos konversija, kuri yra namų gamybos indukcinėse krosnyse, turi maksimalų efektyvumą - iki 100%.

tiglio krosnis

Veislės

Yra dvi pagrindinės indukcinių krosnių konstrukcijos:

• Kanalas.
• Tiglis.

Visų išskirtinių jų bruožų čia neaprašysime. Tiesiog atkreipkite dėmesį, kad kanalo versija yra panaši į suvirinimo aparatą. Be to, norint išlydyti metalą tokiose krosnyse, reikėjo palikti šiek tiek lydalo, be kurio procesas tiesiog neveikė. Antrasis variantas yra pažangi schema, kurioje naudojama technologija be likutinio lydalo. Tai yra, tiglis tiesiog įmontuojamas tiesiai į induktorių.

Kaip tai veikia

Kam tokia krosnelė reikalinga namuose?

Apskritai klausimas yra gana įdomus. Pažvelkime į šią situaciją. Yra gana daug sovietinių elektros ir elektroninių prietaisų, kuriuose buvo naudojami auksiniai ar sidabriniai kontaktai. Šiuos metalus galima pašalinti įvairiais būdais. Viena iš jų – indukcinė viryklė.

Tai yra, jūs paimate kontaktus, įdedate juos į siaurą ir ilgą tiglį, kurį sumontuojate į induktorių. Po 15-20 minučių, sumažinus galią, aušinant aparatą ir sulaužius tiglį, gausite strypą, kurio gale rasite auksinį ar sidabrinį antgalį. Nupjaukite ir nuneškite į lombardą.

Nors reikia pažymėti, kad naudojant šį namuose pagamintą įrenginį galima atlikti įvairius procesus su metalais. Pavyzdžiui, galite sukietėti arba palikti.

Ritė su baterija (generatorius)

Krosnelės komponentai

Skyriuje „Veikimo principas“ jau minėjome visas indukcinės krosnies dalis. O jei su generatoriumi viskas aišku, tai reiktų susitvarkyti su induktoriumi (ritė). Tam tinka varinis vamzdis. Jei surenkate įrenginį, kurio galia yra 3 kW, jums reikės 10 mm skersmens vamzdžio. Pati ritė yra susukta 80–150 mm skersmens, apsisukimų skaičius nuo 8 iki 10.

Atkreipkite dėmesį, kad varinio vamzdžio ritės neturi liesti viena kitos. Optimalus atstumas tarp jų yra 5-7 mm. Pati ritė neturi liesti ekrano. Atstumas tarp jų yra 50 mm.

Paprastai pramoninės indukcinės krosnys turi aušinimo įrenginį. Namuose to padaryti neįmanoma. Tačiau 3 kW galios įrenginiui darbas iki pusvalandžio niekuo negresia. Tiesa, laikui bėgant ant vamzdelio susidarys vario apnašos, kurios mažina įrenginio efektyvumą. Taigi periodiškai ritė turės būti keičiama.

Generatorius

Iš esmės generatorių pasidaryti savo rankomis nėra problema. Bet tai įmanoma tik tuo atveju, jei turite pakankamai žinių apie radijo elektroniką vidutinio radijo mėgėjo lygiu. Jei tokių žinių nėra, pamirškite apie indukcinę viryklę. Svarbiausia, kad jūs taip pat turite mokėti meistriškai valdyti šį įrenginį.

Jei susiduriate su generatoriaus grandinės pasirinkimo dilema, vadovaukitės vienu patarimu – ji neturėtų turėti kieto srovės spektro. Kad būtų aiškiau, kas yra pavojuje, žemiau esančioje nuotraukoje siūlome paprasčiausią indukcinės krosnies generatoriaus grandinę.

Generatoriaus grandinė

Reikalingos žinios

Elektromagnetinis laukas veikia visus gyvus dalykus. Pavyzdys yra mėsa mikrobangų krosnelėje. Todėl verta pasirūpinti saugumu. Ir visai nesvarbu, ar viryklę surinksite ir išbandysite, ar prie jos dirbsite. Yra toks indikatorius kaip energijos srauto tankis. Taigi tai priklauso nuo elektromagnetinio lauko. Ir kuo didesnis spinduliavimo dažnis, tuo prastesnis žmogaus kūnas.

Daugelis šalių priėmė saugos priemones, kuriose atsižvelgiama į energijos tankį. Yra išvystytos ribos. Tai yra 1–30 mW 1 m² žmogaus kūno. Šie rodikliai galioja, jei ekspozicija vyksta ne ilgiau kaip vieną valandą per dieną. Beje, sumontuotas cinkuotas ekranas sumažina lubų tankį 50 kartų.

Nepamirškite įvertinti straipsnio.