Gjør-det-selv induksjonsovn - diagram, hvordan monteres? Funksjoner ved å lage en induksjonsovn med egne hender Induksjonsovn for smelting av stål og støpejern.

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

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

Metallsmelting ved induksjon er mye brukt i ulike bransjer: metallurgi, maskinteknikk, smykker. Du kan sette sammen en enkel induksjonsovn for smelting av metall hjemme 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 de ledende elementene mulig både inne i spolen og på utsiden.

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

Kanalovn for stor og designet for industrielle volumer av metallsmelting. Det brukes til smelting av støpejern, aluminium og andre ikke-jernholdige metaller.

Digelovn Den er ganske kompakt, den brukes av gullsmeder og radioamatører; en slik komfyr kan monteres med egne hender og brukes hjemme.

Enhet

En hjemmelaget ovn for smelting av metaller har ganske enkel design og består av tre hovedblokker plassert i en felles kropp:
• høyfrekvent vekselstrømgenerator;
• induktor - en spiralvikling laget av kobbertråd eller rør, laget for hånd;
• smeltedigel.

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

Fordeler med en induksjonsovn:

• rask og jevn oppvarming av metallet umiddelbart etter at installasjonen er slått på;
• oppvarmingsretning - bare metallet er oppvarmet, og ikke hele installasjonen;
• høy smeltehastighet og smeltehomogenitet;
• det er ingen fordampning av metallegeringskomponenter;
• Installasjonen er miljøvennlig og sikker.

Kan brukes som induksjonsovnsgenerator for metallsmelting sveiseomformer. Du kan også sette sammen en generator ved hjelp av diagrammene nedenfor med egne hender.

Ovn for smelting av metall ved hjelp av en sveiseomformer

Denne utformingen er enkel og sikker, siden 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. Den totale motstanden til induktoren må være slik at den ikke forårsaker overstrøm i omformeren, ellers vil den bli slått av av den interne beskyttelsen.

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

Ved drift fra en sveiseomformer må huset være jordet! Uttaket og ledningene må være klassifisert for strømmen som trekkes av omformeren.

Varmesystemet til et privat hjem er basert på driften av en komfyr eller kjele, hvis høy ytelse og lange uavbrutt levetid avhenger både av merke og installasjon av selve varmeanordningene, og på riktig installasjon skorstein.

Induksjonsovn med transistorer: diagram

Det er mange forskjellige måter å montere en induksjonsvarmer på selv. Et ganske enkelt og velprøvd diagram av en ovn for smelting av metall er vist i figuren:

For å montere installasjonen selv, trenger du følgende deler og materialer:
• to felteffekttransistorer type IRFZ44V;
• to UF4007 dioder (UF4001 kan også brukes);
• motstand 470 Ohm, 1 W (du kan ta to 0,5 W koblet i serie);
• filmkondensatorer for 250 V: 3 stykker med en kapasitet på 1 μF; 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 induktorer fjernet fra datamaskinens strømforsyning.

DIY-monteringssekvens:

• Felteffekttransistorer er installert på radiatorer. Siden kretsen blir veldig varm under drift, må radiatoren være stor nok. Du kan 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 å lage dem, er kobbertråd med en diameter på 1,2 mm viklet rundt ringer fjernet fra strømforsyningen til en hvilken som helst datamaskin. Disse ringene er laget av pulverisert ferromagnetisk jern. Det er nødvendig å vikle fra 7 til 15 svinger med ledning på dem, og prøver å opprettholde avstanden mellom svingene.

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

• Induktorviklingen er laget av kobbertråd med en diameter på 2 mm. Vikle 7-8 viklinger rundt en sylindrisk gjenstand som er egnet for diameteren til digelen, og la endene være lange nok til å koble til kretsen.
• Koble elementene på brettet i samsvar med diagrammet. Et 12 V, 7,2 A/t batteri brukes som strømkilde. Strømforbruket i driftsmodus er omtrent 10 A, batterikapasiteten i dette tilfellet vil vare i omtrent 40 minutter. Om nødvendig er ovnskroppen laget av et 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 metallsmelting: video

Induksjonsovn med lamper

Du kan sette sammen en kraftigere induksjonsovn for smelting av metaller med egne hender ved hjelp av elektroniske rør. Enhetsdiagrammet 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. Installasjonen er utstyrt med en tuning kondensator for å regulere kraften. Den utstedte frekvensen er 27,12 MHz.

For å sette sammen kretsen trenger du:

• 4 elektronrør - tetroder, du kan bruke 6L6, 6P3 eller G807;
• 4 chokes ved 100...1000 µH;
• 4 kondensatorer ved 0,01 µF;
• neon indikatorlampe;
• trimmer kondensator.

Sette sammen enheten selv:

1. En induktor er laget av et kobberrør ved å bøye det til en spiralform. Diameteren på svingene er 8-15 cm, avstanden mellom svingene er minst 5 mm. Endene er fortinnet for lodding til kretsen. Diameteren på induktoren bør være 10 mm større enn diameteren til digelen plassert inne.
2. Induktoren er plassert 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 en krets med kondensatorer og choker. Kaskadene er koblet parallelt.
4. Koble til en neon-indikatorlampe - den vil signalisere at kretsen er klar til drift. Lampen føres ut til installasjonskroppen.
5. En avstemmingskondensator med variabel kapasitet er inkludert i kretsen; håndtaket er også koblet til huset.

For alle elskere av delikatesser tilberedt ved hjelp av kaldrøykingsmetoden, foreslår vi at du lærer her hvordan du raskt og enkelt lager et røykhus med egne hender, og her kan du bli kjent med bilder og videoinstruksjoner for å lage en røykgenerator for kaldrøyking.

Kretskjøling

Industrielle smelteverk er utstyrt med et tvungen kjølesystem som bruker vann eller frostvæske. Å utføre vannkjøling hjemme vil kreve ekstra kostnader som i pris kan sammenlignes med kostnadene for selve metallsmelteinstallasjonen.

Luftkjøling med vifte er mulig hvis viften er plassert langt nok unna. 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 av elektroniske og lampekretser kan også aktivt varmes opp. For å avkjøle dem, er det kjøleribber.

Sikkerhetsregler under arbeid

• Hovedfaren når du arbeider med en hjemmelaget installasjon er risikoen for brannskader fra de oppvarmede elementene i installasjonen og smeltet metall.
• Lampekretsen inkluderer høyspenningselementer, så den må plasseres i et lukket hus for å forhindre utilsiktet kontakt med elementene.
• Det elektromagnetiske feltet kan påvirke objekter som befinner seg utenfor enhetens kropp. Derfor, før arbeid, er det bedre å bruke klær uten metallelementer og fjerne komplekse enheter fra operasjonsområdet: telefoner, digitale kameraer.

En ovn for smelting av metaller hjemme kan også brukes til å raskt varme opp metallelementer, for eksempel når du fortinner eller former dem. Driftsegenskapene til 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 oppvarming i dem skjer gjennom elektrisk strøm. Strømmen eksiteres i induktoren, eller mer presist i et konstant felt.

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

• inn i 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 kommer i to typer - med eller uten kjerne. I det første tilfellet plasseres metallet i et rørformet trau, som er plassert rundt induktoren. Kjernen er plassert i selve induktoren. Det andre alternativet kalles digel, fordi metallet og digelen i den er allerede 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 verdt å fremheve:

• miljømessig renslighet og sikkerhet;
• økt homogenitet av smelten på grunn av aktiv bevegelse av metall;
• hastighet – ovnen kan brukes nesten umiddelbart etter at den er slått på;
• sone- og fokusert energiorientering;
• høy smeltehastighet;
• ingen røyk fra legeringsstoffer;
• mulighet for temperaturjustering;
• 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. Magnetfeltet spres mellom spolen og det smeltende metallet, så en reduksjon i tykkelsen på foringen vil være nødvendig. Dette vil snart føre til at selve foringen svikter.

Video – Induksjonsovn

Industriell applikasjon

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

Industrielle ovner 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 ikke-jernholdige metaller.
2. Industrielle frekvensdesign brukes i jernsmelting.
3. Motstandsstrukturer er beregnet for smelting av aluminium, aluminiumslegeringer og sink.

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

Husholdningsbruk

På grunn av åpenbare årsaker blir en induksjonsovn for smelting ikke ofte brukt i hverdagen. Men teknologien beskrevet i artikkelen finnes i nesten alle moderne hus og leiligheter. Disse inkluderer de ovennevnte mikrobølgeovnene, induksjonskomfyrene og elektriske ovnene.

Tenk for eksempel på plater. De varmer opp oppvasken på grunn av induksjonsvirvelstrømmer, som et resultat av at oppvarming skjer nesten umiddelbart. Det er typisk at det er umulig å slå på en brenner som ikke har kokekar på.

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

Hjemmelaget induksjonsovn

For ikke 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 presentert bare de mest populære av dem, noe som betyr den mest effektive og enkle å implementere.

Induksjonsovn laget av høyfrekvensgenerator

Nedenfor er den elektriske kretsen for å lage hjemmelaget enhet fra en høyfrekvent (27,22 megahertz) generator.

I tillegg til generatoren, vil montering kreve fire høyeffekts lyspærer og en tung lampe for beredskapsindikatoren.

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

I tillegg vil metallet som ligger i spolen (induktoren) smelte i en enhet med den minste kraften.

Under produksjonen er det nødvendig å huske noen viktige punkter som påvirker hastigheten på metallskjæring. 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 ta en nærmere titt på hvert av designene.

Video - Konstruksjon av en sveiseomformer

Essensen av designet er som følger: et par grafittbørster er installert, og granittpulver helles mellom dem, hvoretter tilkoblingen gjøres til nedtrappingstransformatoren. Det er karakteristisk at under smelting er det ikke nødvendig å frykte elektrisk støt, siden det ikke er nødvendig å bruke 220 V.

Monteringsteknologi

Trinn 1. Basen er satt sammen - en boks laget av ildfast murstein som måler 10x10x18 cm, lagt på brannsikre fliser.

Trinn 2. Boksen er ferdig med asbestpapp. Etter fukting med vann mykner materialet, noe som gjør at det kan gis 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 - en transformator fra en sveisemaskin med en effekt på 0,63 kW. Hvis transformatoren er designet for 380 V, kan den spoles tilbake, selv om mange erfarne elektrikere hevder at du kan la alt være som det er

Trinn 4. Transformatoren er pakket inn med tynt aluminium - på denne måten blir ikke strukturen for varm under drift.

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

Den største fordelen med en slik ovn er dens høye temperatur, som til og med er egnet for smelting av platina eller palladium. Men blant ulempene er den raske oppvarmingen av transformatoren, lite volum (ikke mer enn 10 g kan smeltes om gangen). Av denne grunn vil en annen design være nødvendig for større volumsmelter.

Så for å smelte store mengder metall trenger du en ovn med nikrom ledning. Driftsprinsippet for designet er ganske enkelt: elektrisk strøm tilføres en nikromspiral, som varmer opp og smelter metallet. Det er mange forskjellige formler på Internett for å beregne lengden på en ledning, men de er alle i prinsippet like.

Trinn 1. For spiralen brukes nikrom ø0,3 mm med en lengde på ca. 11 m.

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

Trinn 3. Bruk en liten digel som digel. keramisk rørø1,6 cm og 15 cm lang Den ene enden av røret er plugget med asbesttråd - på denne måten vil ikke smeltet metall lekke ut.

Trinn 4. Etter å ha kontrollert funksjonaliteten, legges spiralen rundt røret. I dette tilfellet plasseres den samme asbesttråden mellom svingene - det vil forhindre kortslutninger og begrense tilgangen til oksygen.

Trinn 5. Den ferdige spolen plasseres i en høyeffekts lampekontakt. Slike patroner er vanligvis keramiske og har den nødvendige størrelsen.

Fordeler med dette designet:

• høy produktivitet (opptil 30 g per pass);
• rask oppvarming (omtrent fem minutter) og lang avkjøling;
• brukervennlighet - det er praktisk å helle metall i former;
• rask 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 en 220 V strømforsyning.

Merk! Du kan ikke tilsette metall til ovnen hvis den forrige delen allerede er smeltet der. Ellers vil alt materialet spre seg over hele rommet, dessuten kan det skade øynene dine.

Som en konklusjon

Som du kan se, kan du fortsatt lage en induksjonsovn selv. Men for å være ærlig, er det beskrevne designet (som alle de som er tilgjengelig på Internett) ikke akkurat en komfyr, 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 "avledet strøm fra magnetisme". Et vekslende magnetfelt med høy effekt genereres i en spesiell spole, som genererer elektriske virvelstrømmer i en lukket leder.

Den lukkede lederen i induksjonskomfyrer er et kokekar av metall, som varmes opp av elektriske virvelstrømmer. Generelt er driftsprinsippet til slike enheter ikke komplisert, og hvis du har litt kunnskap om 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 en varmekjele.
2. Miniovner for smelting av metaller.
3. Plater for å lage mat.

En gjør-det-selv induksjonskomfyr må være produsert i samsvar med alle standarder og forskrifter for driften av disse enhetene. Hvis elektromagnetisk stråling som er farlig for mennesker sendes ut utenfor huset i sideretninger, er bruk av en slik enhet strengt forbudt.

I tillegg ligger den store vanskeligheten med å designe en komfyr i valg av materiale til bunnen av koketoppen, som må oppfylle følgende krav:

1. Leder helst elektromagnetisk stråling.
2. Ikke et ledende materiale.
3. Tåler høy temperaturbelastning.

Husholdnings induksjonskokeflater bruker dyr keramikk; når du lager en induksjonskomfyr hjemme, er det ganske vanskelig å finne et verdig alternativ til slikt materiale. Derfor bør du først designe noe enklere, for eksempel en induksjonsovn for herding av metaller.

Produksjonsinstruksjoner

For å lage en komfyr trenger du følgende materialer og verktøy:

• loddejern;
• loddetinn;
• tekstolittbrett.
• mini drill.
• radioelementer.
• Termisk pasta.
• kjemiske reagenser for etsing av platen.

Ytterligere materialer og deres funksjoner:

1. For å lage en spole, som vil avgi det vekslende magnetiske feltet 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 installere frekvensgeneratorkretsen, må du forberede 2 slike elementer. Transistorer av følgende merker er egnet for disse formålene: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Ved produksjon 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 høyeffekts vekselstrøm i spolen, vil det være nødvendig med 7 slike kondensatorer.
4. Når du bruker en slik induksjonsenhet, vil felteffekttransistorer bli veldig varme, og hvis radiatorer i aluminiumslegering ikke er festet til dem, vil disse elementene mislykkes etter bare noen få sekunders drift med maksimal effekt. Transistorer bør plasseres på kjøleribber gjennom et tynt lag med termisk pasta, ellers vil effektiviteten av slik kjøling være minimal.
5. Dioder, som brukes i en induksjonsvarmer, må være ultrahurtigvirkende. De mest passende diodene for denne kretsen er: MUR-460; UF-4007; HENNE – 307.
6. Motstander brukt i krets 3: 10 kOhm effekt 0,25 W – 2 stk. og 440 Ohm effekt - 2 W. Zenerdioder: 2 stk. med en driftsspenning på 15 V. Effekten til zenerdiodene må være minst 2 W. En choke for tilkobling til strømterminalene til spolen brukes med induksjon.
7. For å drive hele enheten trenger du en strømforsyning med en effekt 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.

Produksjonsprosessen til den elektroniske generatoren og spolen tar litt tid og utføres i følgende sekvens:

1. Fra kobberrør det lages en spiral med en diameter på 4 cm For å lage en spiral skal et kobberrør skrus på en stang med en flat overflate med en diameter på 4 cm Spiralen skal ha 7 omdreininger, som ikke skal berøre. Festeringer loddes til de 2 endene av røret for tilkobling til transistorradiatorene.
2. Det trykte kretskortet er laget i henhold til diagrammet. Hvis det er mulig å installere polypropylenkondensatorer, så på grunn av det faktum at slike elementer har minimale tap og stabil drift ved store amplituder av spenningssvingninger, vil enheten fungere mye mer stabil. Kondensatorene i kretsen er installert parallelt for å danne en oscillerende krets med en kobberspole.
3. Oppvarming av metall oppstår inne i spolen etter at kretsen er koblet til strømforsyningen eller batteriet. Ved oppvarming av metall må man passe på ikke kortslutning fjærviklinger. Hvis du berører 2 omdreininger av spolen samtidig med oppvarmet metall, vil transistorene svikte 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 termiske varmeeffekten kan brukes til å varme opp vann til husholdningsbruk eller til oppvarming av et hjem.
2. Diagram over varmeren omtalt ovenfor (figur 3), ved maksimal belastning er i stand til å gi stråling av magnetisk energi inne i spolen lik 500 W. Denne kraften 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. Budsjettløsning for organisering av induksjonsoppvarming av væsker, er bruken av flere enheter beskrevet ovenfor, plassert 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. Når 4 slike enheter slås på samtidig, vil varmeeffekten være ca. 2 kW, som allerede er tilstrekkelig for gjennomstrømningsoppvarming av væske med en liten sirkulasjon av vann, til verdier som gjør at denne designen kan brukes i 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 væsken vil bli oppvarmet inne i et rustfritt rør, det oppvarmede vannet vil stige oppover, og en kaldere væske vil ta sin plass.
6. Hvis arealet av huset er betydelig, så kan antall induksjonsspoler økes til 10 stykker.
7. Kraften til en slik kjele kan enkelt justeres ved å slå av eller på spiralene. Jo flere seksjoner som slås på samtidig, desto større er kraften til varmeapparatet som fungerer på denne måten.
8. For å drive en slik modul trenger du en kraftig strømforsyning. Hvis du har en DC inverter sveisemaskin, kan du bruke den til å lage en spenningsomformer med nødvendig effekt.
9. På grunn av det faktum at systemet opererer på konstant elektrisk strøm, 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 dermed eliminere muligheten for brann.
10. Du kan organisere "gratis" oppvarming av boliger på denne måten., med forbehold om installasjon av oppladbare batterier for å drive induksjonsenhetene, hvis lading vil bli utført ved bruk av sol- og vindenergi.
11. Batteriene skal kombineres i seksjoner på 2, koblet i serie. Som et resultat vil forsyningsspenningen med en slik tilkobling være minst 24 V, noe som vil sikre at kjelen fungerer med høy effekt. I tillegg vil en seriekobling redusere strømmen i kretsen og øke levetiden til batteriene.

1. Drift av hjemmelagde induksjonsvarmeapparater, eliminerer ikke alltid spredningen av elektromagnetisk stråling som er skadelig for mennesker, så induksjonskjelen bør installeres i et ikke-boligområde og skjermes med galvanisert stål.
2. Obligatorisk ved arbeid med strøm sikkerhetsforskrifter må følges og spesielt gjelder dette AC-nettverk med en spenning på 220 V.
3. Som et eksperiment du kan lage en kokeplate for matlaging i henhold til ordningen spesifisert i artikkelen, men det anbefales ikke å bruke denne enheten konstant på grunn av ufullkommenheter selvlaget skjerming av denne enheten, på grunn av dette kan menneskekroppen bli utsatt for skadelig elektromagnetisk stråling som kan påvirke helsen negativt.

En induksjonsovn brukes til å smelte ikke-jernholdige og jernholdige metaller. Enheter med dette driftsprinsippet brukes på følgende områder: fra de fineste smykker til storskala industriell smelting av metaller. Denne artikkelen vil diskutere funksjonene til forskjellige induksjonsovner.

Induksjonsovner for metallsmelting

Prinsipp for operasjon

Induksjonsoppvarming er grunnlaget for driften av ovnen. Med andre ord elektrisk strøm skaper et elektromagnetisk felt og det oppnås varme, som brukes i industriell skala. Denne fysikkloven studeres i siste klasse på ungdomsskolen. Men konseptet med en elektrisk enhet og elektromagnetiske induksjonskjeler bør ikke forveksles. Selv om grunnlaget for arbeid her og der er strøm.

Hvordan skjer dette

Generatoren er koblet til en vekselstrømkilde, som kommer inn i den gjennom en induktor plassert på innsiden. Kondensatoren brukes til å lage en oscillasjonskrets, som er basert på en konstant driftsfrekvens som systemet er innstilt på. Når spenningen i generatoren øker til en grense på 200 V, skaper induktoren et vekslende magnetfelt.

Kretsen er lukket, oftest, gjennom en ferromagnetisk legeringskjerne. Det vekslende magnetfeltet begynner å samhandle med arbeidsstykkematerialet og skaper en kraftig strøm av elektroner. Etter at det elektrisk ledende elementet går inn i induktiv handling, opplever systemet forekomst av gjenværende stress, som i kondensatoren bidrar til forekomsten av virvelstrøm. Energien til virvelstrømmen omdannes til termisk energi til induktoren og oppvarming skjer til høye temperaturer smelting av ønsket metall.

Varmen som produseres av induktoren brukes:

• for smelting av myke og harde metaller;
• for herding av overflaten av metalldeler (for eksempel verktøy);
• for termisk behandling av allerede produserte deler;
• husholdningsbehov (oppvarming og matlaging).

Korte kjennetegn ved forskjellige ovner

Typer enheter

Induksjonssmeltedigelovner

Det er den vanligste typen induksjonsvarmeovn. Et særtrekk som skiller seg fra andre typer er at et vekslende magnetfelt vises i den i fravær av en standardkjerne. Sylinderformet digel plassert inne i induktorhulen. Ovnen, eller digelen, er laget av et materiale som perfekt motstår brann og er koblet til elektrisk vekselstrøm.

Positive sider

Digelenheter inkluderer til miljøvennlige varmekilder, miljøet er ikke forurenset fra metallsmelting.

Det er ulemper ved driften av smeltedigelovner:

• under teknologisk behandling brukes slagger ved lave temperaturer;
• Den produserte foringen av smeltedigelovner har lav motstand mot ødeleggelse, dette er mest merkbart under plutselige temperaturendringer.

De eksisterende ulempene utgjør ingen spesielle vanskeligheter; fordelene med en digelinduksjonsenhet for smelting av metall er åpenbare og har gjort denne typen enhet populær og etterspurt blant et bredt spekter av forbrukere.

Kanalinduksjonssmelteovner

Denne typen er mye brukt i smelting av ikke-jernholdige metaller. Effektivt brukt til kobber og kobberlegeringer basert på messing, cupronickel, bronse. Aluminium, sink og legeringer som inneholder disse metallene smeltes aktivt i kanalenheter. Den utbredte bruken av ovner av denne typen er begrenset på grunn av manglende evne til å gi en bruddbestandig foring på de indre veggene av kammeret.

Smeltet metall i kanalinduksjonsovner gjennomgår termisk og elektrodynamisk bevegelse, som sikrer konstant homogenitet av blanding av legeringskomponenter i ovnsbadet. Bruken av kanalovner med induksjonsprinsippet er berettiget i tilfeller der det stilles spesielle krav til det smeltede metallet og produserte blokker. Legeringene er av høy kvalitet når det gjelder gassmetningskoeffisient og tilstedeværelsen av organiske og syntetiske urenheter i metallet.

Kanalinduksjonsovner fungerer som en mikser og er utformet for å jevne ut sammensetningen, opprettholde en konstant prosesstemperatur og velge hellehastighet i krystallisatorer eller former. For hver legering og støpesammensetning er det parametere for en spesiell ladning.

Fordeler

• legeringen varmes opp i den nedre delen, som det ikke er lufttilgang til, noe som reduserer fordampning fra den øvre overflaten, oppvarmet til en minimumstemperatur;
• kanalovner er klassifisert som økonomiske induksjonsovner, siden smeltingen som oppstår er sikret av et lavt forbruk av elektrisk energi;
• ovnen har en høy koeffisient nyttig handling takket være bruken av en lukket sløyfe magnetisk ledning;
• Konstant sirkulasjon av smeltet metall i ovnen akselererer smelteprosessen og fremmer jevn blanding av legeringskomponenter.

Feil

• holdbarheten til steinens indre foring reduseres når høye temperaturer brukes;
• foringen ødelegges ved smelting av kjemisk aggressive legeringer av bronse, tinn og bly.
• når forurenset lavgradig ladning smeltes, blir kanalene tette;
• overflateslagget i badet varmes ikke opp til en høy temperatur, noe som ikke tillater operasjoner å utføres i gapet mellom metallet og ly og smelte flis og skrap;
• kanalenheter tolererer ikke driftsavbrudd, noe som tvinger dem til konstant å lagre en betydelig mengde flytende legering i ovnsmunningen.

Fullstendig fjerning av smeltet metall fra ovnen fører til rask sprekkdannelse. Av samme grunn er det umulig å utføre en rask konvertering fra en legering til en annen, må du lage flere mellomsmelter, kalt ballast.

Vakuum induksjonsovner

Denne typen er mye brukt for smelting av høykvalitetsstål og varmebestandig nikkel, kobolt og jernlegeringer. Enheten takler vellykket smelting av ikke-jernholdige metaller. Glass kokes i vakuumenheter, deler behandles med høy temperatur, produsere enkeltkrystaller.

Ovnen er klassifisert som en høyfrekvent generator plassert i en induktor isolert fra det ytre miljøet, som passerer en høyfrekvent strøm. For å skape et vakuum, pumpes luftmasser ut av det. Alle operasjoner for innføring av tilsetningsstoffer, lasting av ladning og dispensering av metall utføres av automatiske mekanismer med elektrisk eller hydraulisk kontroll. Legeringer med små blandinger av oksygen, hydrogen, nitrogen og organiske stoffer oppnås fra vakuumovner. Resultatet er langt bedre enn åpne induksjonsovner.

Varmebestandig stål fra vakuumovner brukes i verktøy- og våpenproduksjon. Noen nikkellegeringer som inneholder nikkel og titan er kjemisk aktive, og det er problematisk å få dem i andre typer ovner. Vakuumovner utfører metallstøping ved å rotere digelen i det indre rommet av foringsrøret eller ved å rotere kammeret med en fast ovn. Noen modeller har et åpningshull i bunnen for å drenere metall inn i en installert beholder.

Digelovner med transistoromformer

Brukes til ikke-jernholdige metaller med begrenset vekt. De er mobile, lette i vekt og kan enkelt flyttes fra sted til sted. Ovnspakken inkluderer en høyspenningstransistor universal omformer. Lar deg velge kraften som er anbefalt for tilkobling til nettverket, og følgelig typen omformer som er nødvendig i dette tilfellet med endring av vektparametrene til legeringen.

Transistor induksjonsovn Mye brukt til metallurgisk behandling. Med dens hjelp varmes deler opp i smedarbeid og metallgjenstander herdes. Digler i transistorovner er laget av keramikk eller grafitt; førstnevnte er designet for å smelte ferromagnetiske metaller som støpejern eller stål. Grafitt er installert for å smelte messing, kobber, sølv, bronse og gull. De smelter glass og silisium. Aluminium smelter godt ved bruk av støpejerns- eller ståldigler.

Hva er fôret til induksjonsovner

Dens formål er å beskytte ovnshuset mot de destruktive effektene av høye temperaturer. Bivirkninger er derfor varmebevaring prosesseffektiviteten øker.

Digelen i utformingen av en induksjonsovn er laget på en av følgende måter:

• ved metoden for utgraving i ovner med lite volum;
• ved den trykte metoden fra ildfast materiale i form av murverk;
• kombinert, kombinerer keramikk og et bufferlag mellom murverket og indikatoren.

Foringen er laget av kvartsitt, korund, grafitt, ildleiregrafitt, magnesitt. Tilsetningsstoffer tilsettes alle disse materialene for å forbedre egenskapene til foringen, redusere volumendringer, forbedre sintringen og øke lagets motstand mot aggressive materialer.

For å velge et bestemt materiale for fôr ta hensyn til en rekke medfølgende forhold, nemlig typen metall, prisen og ildfaste egenskaper til digelen, levetiden til sammensetningen. En riktig valgt fôrsammensetning bør gi tekniske krav for å gjennomføre prosessen:

• oppnå høykvalitets ingots;
• den største mengden full smelting uten reparasjonsarbeid;
• trygt arbeid av spesialister;
• stabilitet og kontinuitet i smelteprosessen;
• skaffe materiale av høy kvalitet ved å bruke en økonomisk mengde ressurser;
• bruk av vanlige materialer for fôr til en lav pris;
• minimal innvirkning på det omkringliggende rommet.

Bruken av induksjonsovner lar deg få legeringer og metaller av utmerket kvalitet med et minimumsinnhold av forskjellige urenheter og oksygen, noe som øker bruken i komplekse produksjonsområder.

MELTING FURNACE er en enhet designet for å smelte en ladning av jernholdig eller ikke-jernholdig metall. Fordelene er at smeltemassen er perfekt blandet hvis en induksjonssmelteovn brukes til smelting av metall, på grunn av virkningen av elektriske virvelstrømmer. Trenger du en smelteovn med gode egenskaper? ZAVODRR- transistor, tyristorovner for kobber, støpejern, aluminium, stål for 5 - 5000 kg.

Hvordan er smelteovner konstruert?

Hvordan fungerer smelteovner? SMELTEOVNER er riktig vei smelte både jernholdige og ikke-jernholdige metaller, som aluminium, stål, støpejern, rustfritt stål, kobber. Induksjonssmelteovner har en enkel design, opererer under kraften fra et elektromagnetisk felt, og er i stand til jevnt å blande metallet under smelting. Induksjonsovner har et lokk og en enhet for drenering av metall i en støpeøse. ROSINDUKTOR-selskapet tilbyr smelteovner av transistor- eller tyristordesign med girkasser og hydraulikk.

Fordelen med girkasseovner er muligheten for manuell (nød) drenering av metall; hydraulikk er den jevne tilt av smelteenheten. Smelteovner leveres med en eller to smelteenheter, og en induktor er plassert inne i hver smelteenhet. Induktoren er laget i form av en kobberspole som består av mange svinger; røret kan være enten rundt eller rektangulært i tverrsnitt.

Smelteenheten kjøles ved hjelp av en kjøler eller kjøletårn. Under metallsmelting er det nødvendig å avkjøle to kretsløp: reaktoren (plassert inne i tyristoromformeren) og induktoren til selve smelteenheten. Smelteenheten har to versjoner av digelen: grafitt og foret (laget manuelt av en foret blanding). Grafittdigler brukes til å smelte ikke-jernholdige metaller; for jernholdige metaller brukes en foring.

• 
  Nizhny Novgorod
• 
  Chelyabinsk
• 
  Krasnojarsk
• 
  Minsk Hviterussland
• 
  Chelyabinsk
• 
  Permian
• 
  Haug
• 
  Chelyabinsk
• 
  Moskva
• 
  Orenburg
• 
  Kazan
• 
  Volgograd
• 
  Chelyabinsk
• 
  Chelyabinsk
• 
  Lugansk
• 
  Ulyanovsk
• 
  Chelyabinsk
• 
  Arkhangelsk

Smelteovner - transistorisert

Transistorinduksjonssmelteovnen er designet for ladning av jernholdige og ikke-jernholdige metaller. Den er produsert på grunnlag av en mellomfrekvens induksjonsvarmer, som er satt sammen ved hjelp av MOSFET-transistorer og IGBT-moduler, noe som gir strømsparing på opptil 35 %, med en høy effektivitet på 95 %.

Transistorbaserte induksjonssmelteovner er egnet for små industrielle støperier som trenger å smelte små mengder metall. Fordelene med smelteovner inkluderer deres mobilitet og enkle vedlikehold, siden de bruker en grafittdigel, som sparer tid på å lage foringen og tørke den.

Rosinductor-selskapet tilbyr å kjøpe LEGNUM induksjonssmelteovner (Taiwan); disse ovnene er de mest populære blant russiske kjøpere. Thyristor induksjonssmelteovner Legnum leveres i to modifikasjoner: hydraulikk og girkasse, hovedkjøperne er mellomstore og store smelteverk med en kapasitet på 2000 tonn/år.

Induksjonssmelteovnen leveres med to smelteenheter, de er installert på et forhåndspreparert fundament. De viktigste fordelene er effektivitet, i gjennomsnitt 20-30% mer økonomisk enn noen andre analoger presentert på det russiske markedet, pålitelighet, moderne design Og rimelig pris. Rosinductor leverer induksjonssmelteovner ikke bare til alle regioner i RUSSLAND, men også til landene i det tidligere CIS. Ved å kontakte selskapet vårt kan du være trygg på at induksjonssmelteovnen du kjøper er garantert beste pris, kvalitet, pålitelighet og leveringsbetingelser.

Fordelen med å smelte metall i smelteovner er kostnadseffektivitet. Dette skyldes frigjøring av en stor mengde varme ved oppvarming av metallet, så ovnene bruker relativt lite strøm. Hvis vi sammenligner transistor- og tyristorovner, er de førstnevnte 25% mer økonomiske, men kostnadene for samme kraft er merkbart høyere. De vanligste ovnene har en smeltetemperatur på 1650 °C; ved denne temperaturen kan enhver ikke-ildfast ladning smeltes.

Under metallsmelting styres ovnen mekanisk eller fjernstyrt. I begge tilfeller må prosessen styres av opplært personell med passende tillatelser og godkjenninger. Rosinductor-bedriften utfører arbeid med oppsett av omformere, feilsøking og vedlikehold av smelteutstyr i stand.

Når du velger en smelteovn, må du tenke på valget av digel. Dette avgjør hvilket metall som vil smelte og hvor mange smelter det tåler. I gjennomsnitt tåler digelen fra 20 til 60 oppvarminger. For en lang levetid for digelen må du bruke høykvalitets og pålitelige materialer. Smeltetiden for metall tar ikke mer enn 50 minutter i en oppvarmet smelteovn, så en ovn med lite volum og kraft kan ha høy produktivitet.

Leveringssettet med smelteovner inkluderer hovedelementene: tyristor- eller transistorfrekvensomformer, smelteenheter, kondensatorbanker, maler, vannkjølte kabler, kontrollpaneler, kjølesystemer.

Induksjonssmelteovn 5 - 5000 kg

Induksjonssmeltedigelovn på 5 - 5000 kg badebukse, i en lett kropp av aluminiumslegering, med TFC og vippeutstyr. En induksjonsdigelovn med tyristoromformer er designet for smelting av jernholdige og ikke-jernholdige metaller i støperier. Ovnen brukes til å varme opp smeltet kobber, stål og støpejern. Døgnet rundt drift av ovnen er mulig om nødvendig.

Smelteovner for aluminium

Smelteovner for aluminium har sine egne egenskaper, fordi smeltepunktet til aluminium er 660 °C (390 kJ/kg). Når du velger en ovn for aluminium, bør du vite at tyristoromformeren ikke skal være kraftig, og selve smelteenheten skiller seg i størrelse fra enheten for stål eller kobber med 2-3 ganger. Følgelig anbefales det ikke å smelte andre metaller i den.

Aluminiumslegeringer kan smeltes i ovner med olje, gass og elektrisk oppvarming, i flamme etterklangsovner, men høyeste kvalitet metall og høy hastighet oppnås ved smelting i induksjonssmelteovner, på grunn av den homogene sammensetningen av ladningen, som er perfekt blandet i induksjonsfeltet.

Smelteovner for stål

Smelteovner varmes opp til maksimal temperatur ved smelting av stål, 1500 - 1600 ° C og er ledsaget av komplekse fysiske og kjemiske prosesser. Ved omsmelting av stål er det nødvendig å redusere innholdet av oksygen, svovel og fosfor, som danner oksid- og sulfidelementer, som reduserer stålkvaliteten.

Et trekk ved stålsmelting i smelteovner er bruken av foringsblandinger, i motsetning til kobbersmelting, hvor en grafittdigel brukes. Smelteovner blander metallet godt på grunn av induksjonsfeltet, som jevner ut stålets kjemiske sammensetning.

Fordelene ovenfor er utmerket for smelting av legert stål, med minimalt tap av legeringselementer: wolfram - ca. 2%, mangan, krom og vanadium - 5 - 10%, silisium - 10 - 15%, tatt i betraktning mangelen og høye kostnader ved legeringselementer.

Stålsmelting har følgende egenskaper og fordeler:

• De viktigste støpegodsene smeltes ved hjelp av oksidasjonsmetoden, fordi under kokingen av metallet fjernes alle ikke-metalliske inneslutninger og fosforinnholdet reduseres. Sammensetningen av ladningen er tatt fra skrap karbonstål eller støpejern for å oppnå et gjennomsnittlig karboninnhold på 0,5 %;
• Hvis du skal smelte stål med høyt innhold mangan, aluminium, krom, du må velge en sur fôr, fordi holdbarheten til digelen vil være dobbelt så høy;
• Før du begynner å smelte, fylles digelen med metall, men toppen skal ikke fylles tett, dette kan føre til dannelse av buer og følgelig avfall av metall, siden ladningen vil sette seg under smelting av de nedre delene;
• Stålsmeltetiden varierer fra 50-70 minutter, avhengig av oppvarmingen av smelteenheten;
• Smelteovner for stål har høy produktivitet ved produksjon av støpegods med liten masse og størrelse.

Kobber, kobberlegeringer, bronse, messing kan smeltes i alle smelteovner hvor temperaturen holdes på 1000 - 1300 °C. Imidlertid er det å foretrekke å bruke induksjonssmelteovner, siden en smelte i dem ikke vil overstige 40 minutter. Kobberet som brukes i Russland i dag er ikke spesielt rent. Vanligvis inneholder den følgende urenheter: jern, nikkel, antimon, arsen. Kobber med et urenhetsinnhold på 1 % regnes som rent metall.

Den viktigste viktige kvaliteten på metallet er dets høye elektriske og termiske ledningsevne. Dette bestemmer den lave temperaturen for smelting. Kobbersmeltetemperaturen er 1084°C. Kobber er et ganske fleksibelt metall som er mye brukt i ulike tekniske bransjer; her er noen av dets funksjoner:

• Kobber kan smeltes i et åpent miljø, i et vakuum og i et beskyttende gassmiljø;
• Kobber smeltes i vakuum for å oppnå oksygenfritt kobber, med evnen til å redusere O (Oxygenium) oksygen til nesten null 0,001 %;
• Hovedladningen ved produksjon av oksygenfritt kobber er 99,95 % katodeplater; før du legger arkene inn i ovnen, må de kuttes, vaskes og tørkes fra elektrolytten;
• Foringen av smelteovnen over metallnivået er laget av magnesit;
• For å unngå oksidasjon utføres smelting vha kull, flussmidler, glass og andre komponenter.

Induksjonsovn for metallsmelting

En induksjonsovn for metallsmelting varmer opp metallladningen med høyfrekvente strømmer (HFC) i et indusert elektromagnetisk felt under påvirkning av elektriske virvelstrømmer. Smelteovner bruker en stor mengde elektrisitet, så vi tilbyr ikke bare ovner med en tyristoromformer, men også med en økonomisk transistoromformer. Ovnen bruker en foring eller en grafittdigel, i begge tilfeller er de bare nok til 20-40 smelter. Høyt smeltepunkt gjør at én metallsmelting kan utføres på 50 minutter.

ZAVODRR- ovner for smelting av metaller fra russiske, asiatiske og europeiske produsenter med en smeltedigelkapasitet fra 1 til 10 000 kg. Levering, installasjon, igangkjøring og rimelig vedlikehold av ovner.

La oss se på funksjonene til ovner for smelting av jernholdige, ikke-jernholdige og edle metaller:

• Aluminiumssmelteovn (aluminiumsmelting i ovner utføres ved en temperatur på 660 °C, kokepunkt 2400 °C, tetthet 2698 kg/cm³);
• Ovn for smelting av støpejern (støpejernssmelting 1450 - 1520 °C, tetthet 7900 kg/m³);
• Kobbersmelteovn (kobbersmelting 1083°C, kokepunkt 2580°C, tetthet 8920 kg/cm³);
• Ovn for gullsmelting (gullsmelting 1063°C, kokepunkt 2660°C, tetthet 19320 kg/cm³);
• Sølvsmelteovner (sølvsmelting 960°C, kokepunkt 2180°C, tetthet 10500 kg/cm³);
• Ovn for stålsmelting (stålsmelting i ovner 1450 - 1520 °C, tetthet 7900 kg/m³);
• Jernsmelteovn (jernsmelting 1539°C, kokepunkt 2900°C, tetthet 7850 kg/m3);
• Ovner for smelting av titanlegeringer (titan som smelter 1680°C, kokepunkt 3300°C, tetthet 4505 kg/m³);
• Ovn for blysmelting (blysmelting i ovner 327°C, kokepunkt 1750°C, tetthet 1134 kg/cm³);
• Messingsmelteovn (messingsmelting i ovner 880–950 °C. tetthet 8500 kg/m³);
• Bronsesmelteovner (bronsesmelting i ovner, 930–1140 °C 8700 kg/m³).

Induksjonsovn kan brukes til smelting liten mengde metall, separasjon og rensing av edle metaller, for oppvarming metallprodukter med det formål å herde eller temperere.

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 selv.

Driftsprinsippet til en induksjonsovn er basert på oppvarming av materialet ved hjelp av virvelstrømmer.

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

Induktoren drives av et 50 Hz vekselstrømnettverk (noen ganger gjennom en nedtrappingstransformator) eller fra en høyfrekvent generator.

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

Det finnes to typer induksjonsovner:

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

Den grunnleggende forskjellen mellom disse to typene ovner er at i det første tilfellet er induktoren plassert inne i smeltemetallet, 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. Kretsen til en slik ovn inkluderer en lukket magnetisk krets laget av transformatorstål, hvor primærviklingen er plassert - en induktor og en ringformet digel der materialet for smelting er plassert. Digelen er laget av varmebestandig dielektrikum. En slik installasjon drives 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 kjerne 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 en dielektrisk digel med materiale som skal smeltes, er det nødvendig å bruke høyere frekvenser. Det antas 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 smeltedigelområdet.

Produksjonsdiagram for induksjonsovn

Forskning har vist at for å sikre effektiv smelting av metaller i smeltedigelovn Det er ønskelig at frekvensen til spenningen som forsyner induktoren overstiger resonansfrekvensen med 2-3 ganger. Det vil si at en slik ovn opererer ved den andre eller tredje frekvensharmoniske. I tillegg, når du opererer ved slike høyere frekvenser, er legeringen bedre blandet, noe som forbedrer kvaliteten. En modus som bruker enda høyere frekvenser (femte eller sjette harmoniske) kan brukes til overflatekarburering eller herding av metall, som er assosiert med utseendet til en hudeffekt, det vil si forskyvningen av et høyfrekvent elektromagnetisk felt til overflaten av arbeidsstykket.

Konklusjoner om avsnittet:

1. Det er to alternativer for en induksjonsovn - med en magnetisk kjerne og uten en magnetisk kjerne.
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 høyfrekvent nettverk på 400 Hz.
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 oppvarmingsenhet for praktiske behov, er det nødvendig med en peis for dekorasjon 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 for gassvarmekjeler fungerer. Kjeler etter installasjonsmetode og typer energiavhengige systemer.

Design og parametere for induksjonsovner

Kanal

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 ringdigel.

I en slik ovn kan du smelte opptil 300-400 g ikke-jernholdige metaller, og den vil forbruke 2-3 kW kraft. En slik ovn vil ha høy effektivitet og vil tillate smelting av metall av høy kvalitet.

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

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

Digel

De viktigste elementene i en induksjonsdigelovn er:

• induktor;
• strømforsyningsgenerator.

Som induktor for smeltedigelovner med en effekt på opptil 3 kW kan du bruke et kobberrør eller ledning med en diameter på 10 mm eller en kobberskinne 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, trefoil eller annen form.

Under drift blir induktoren vanligvis veldig varm. I industrielle design bruker induktoren 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 hjemmearbeid.

Imidlertid forårsaker denne driftsmåten til 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. For å beskytte mot overoppheting foreslår noen eksperter å dekke induktoren med et varmebestandig materiale.

Den høyfrekvente vekselstrømgeneratoren er et annet viktig element i en smeltedigelovn av induksjonstype. Flere typer slike generatorer kan vurderes:

• transistor generator;
• tyristor generator;
• generator som bruker MOS-transistorer.

Den enkleste vekselstrømgeneratoren for å drive en induktor er en selveksitert generator, hvis krets har en KT825-transistor, to motstander og en spole tilbakemelding. En slik generator kan generere strøm opp til 300 W, og generatoreffekten justeres ved å endre likespenningen til strømkilden. Strømkilden må gi en strøm på opptil 25 A.

Tyristorgeneratoren som er foreslått for smeltedigelovnen inkluderer i kretsen en tyristor av typen T122-10-12, en KN102E dinistor, et antall dioder og en pulstransformator. Tyristoren fungerer i pulsmodus.

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 beregninger har vist, 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 koblet til en brokrets. En mikrokrets av typen IR2153 brukes som en masteroscillator. For å avkjøle transistorene kreves en radiator på minst 400 cm² og luftstrøm.
Denne generatoren kan gi effekt opp til 1 kW og variere oscillasjonsfrekvensen fra 10 kHz til 10 MHz. Takket være dette kan en ovn som bruker en generator av denne typen fungere i både smelte- og overflateoppvarmingsmodus.

Bake lang brenning kan arbeide på ett bokmerke fra 10 til 20 timer. Under produksjon er det nødvendig å ta hensyn til designfunksjonene slik at den produserer maksimal varme kl minimumskostnader energi. Les om hvordan du monterer ovnen riktig på vår nettside.

Du kan være interessert i å vite om gassvarmere for garasjen. Hvordan det skal være for å sikre varme og trygghet, les i materialet.

Brukes til oppvarming

For å varme opp et hjem brukes vanligvis ovner av denne typen sammen med en vannvarmekjele.

Et av alternativene for en hjemmelaget vannvarmekjele av induksjonstype er et design som varmer opp et rør med rennende vann ved hjelp av en induktor, drevet fra nettverket ved hjelp av en HF-sveiseomformer.

Imidlertid, som analyse av slike systemer viser, på grunn av store tap av elektromagnetisk feltenergi i det dielektriske røret, er effektiviteten til slike systemer ekstremt lav. I tillegg krever oppvarming av bolig svært mye strøm, noe som gjør slik oppvarming økonomisk ulønnsom.

Fra denne delen kan vi trekke konklusjoner:

1. Det mest akseptable alternativet for en selvlaget induksjonsovn er smeltedigelversjonen med en kraftgenerator som bruker MOS-transistorer.
2. Å bruke en hjemmelaget induksjonsovn for å varme opp et hjem er ikke økonomisk lønnsomt. I dette tilfellet er det bedre å kjøpe et fabrikksystem.

Funksjoner ved drift

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

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 etter å ha fullført arbeidet, slå den av umiddelbart.

Når du bruker en hjemmelaget induksjonsovn, må du:

1. Ta tiltak for å beskytte ovnsbrukeren mot mulig høyfrekvent stråling.
2. Ta hensyn til muligheten for brannskader fra induktoren.

Når du arbeider med en komfyr, må det også tas hensyn til termiske farer. Berøring av huden med en varm induktor kan forårsake alvorlige brannskader.

Induksjonsoppvarming er umulig 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 standard 50 Hz elektrisk strøm i husholdningen. En metallgjenstand som er i stand til å absorbere termisk energi under påvirkning av et magnetfelt, brukes som varmeelement.

Hvis du kombinerer disse elementene riktig, kan du få en høyytelses enhet som er perfekt for oppvarming av flytende kjølevæske og oppvarming av et hjem. Ved hjelp av en generator tilføres en elektrisk strøm med de nødvendige egenskapene til induktoren, dvs. på en kobberspiral. Når de passerer gjennom den, danner en strøm av ladede partikler et magnetfelt.

Driftsprinsippet for 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 tilføres fra omformeren til induksjonsspolen skaper et magnetfelt med en konstant skiftende vektor av magnetiske bølger. Metall plassert i dette feltet varmes raskt opp

Fraværet av 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. Vannet kjøler samtidig varmeren, noe som øker levetiden betydelig.

Elektromagneten til en induksjonsanordning oppnås ved å vikle ledning rundt en ferromagnetkjerne. Den resulterende induksjonsspolen varmes opp og overfører varme til det oppvarmede legemet eller 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 materialegenskaper // Mat. metoder og fysisk-mekaniske Enger. - 1977. - Utgave. 5 . - s. 26-30.
• Vasiliev A.S. Rørgeneratorer for høyfrekvent oppvarming. - L.: Maskinteknikk, 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 induksjonsvarme. - M.: Publishing House of the USSR Academy of Sciences, 1948. - 471 s.
• Anvendelse av høyfrekvente strømmer i elektrotermi / Red. A. E. Slukhotsky. - L.: Maskinteknikk, 1968. - 340 s.
• Slukhotsky A.E. Induktorer. - L.: Maskinteknikk, 1989. - 69 s. - (Bibliotek av høyfrekvent termist; utgave 12). - 10 000 eksemplarer. - ISBN 5-217-00571-8.
• Fogel A.A. Induksjonsmetode for å holde flytende metaller i suspensjon / Red. A.N. Shamova. - 2. utgave, rev. - L.: Maskinteknikk, 1989. - 79 s. - (Bibliotek av høyfrekvent termist; utgave 11). - 2950 eksemplarer. -.

Driftsprinsipp

Det siste alternativet, som oftest brukes i oppvarmingskjeler, har blitt etterspurt på grunn av den enkle implementeringen. Driftsprinsippet til en induksjonsvarmeinstallasjon er basert på overføring av magnetfeltenergi til kjølevæsken (vann). Et magnetfelt dannes i induktoren. Vekselstrøm som går gjennom spolen skaper virvelstrømmer som omdanner energi til varme.

Driftsprinsipp for induksjonsvarmeinstallasjon

Vannet som tilføres gjennom det nedre røret til kjelen varmes opp ved energioverføring og går ut gjennom det øvre røret og går inn i varmesystemet. En innebygd pumpe brukes til å skape trykk. Stadig sirkulerende vann i kjelen forhindrer at elementene overopphetes. I tillegg vibrerer kjølevæsken under drift (ved lavt støynivå), på grunn av hvilket kalkavsetninger på kjelens indre vegger er umulige.

Induksjonsvarmer kan realiseres forskjellige måter.

Effektberegning

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

Kraften til en induksjonsovn 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 det 8 tonn;
• enhetseffekt (den maksimale verdien er tatt) - 1300 kW;
• strømfrekvens – 50 Hz;
• Produktiviteten til ovnsanlegget er 6 tonn i timen.

Det er også nødvendig å ta hensyn til metallet eller legeringen som smeltes: i henhold til tilstanden er det sink. Dette er et viktig poeng, varmebalansen til støpejern som smelter i en induksjonsovn, så vel som andre legeringer, er annerledes.

Nyttig kraft overført til flytende metall:

• Рpol = Wtheor×t×P,
• Uansett – spesifikt energiforbruk, det er teoretisk, og viser overoppheting av metallet med 10C;
• P – produktiviteten til ovnsinstallasjonen, t/h;
• t - overopphetingstemperatur av legeringen eller metallet i ovnsbadet, 0C
• Rpol = 0,298×800×5,5 = 1430,4 kW.

Aktiv kraft:

• P = Ppol/Yuterm,
• Rpol – hentet fra forrige formel, kW;
• Yuterm er effektiviteten til en støperiovn, grensene er fra 0,7 til 0,85, med et gjennomsnitt på 0,76.
• P = 1311,2/0,76 = 1892,1 kW, verdien er avrundet til 1900 kW.

På det siste stadiet beregnes induktoreffekten:

• Rind = P/N,
• P - aktiv effekt til ovnsinstallasjonen, kW;
• N er antall induktorer på ovnen.
• Rind =1900/2= 950 kW.

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

Ovnskomponenter

Så hvis du er interessert i å lage en mini induksjonsovn med egne hender, er det viktig å vite at hovedelementet er varmespolen. Når hjemmelaget versjon det er nok å bruke en induktor laget av et bart kobberrør, hvis diameter er 10 mm

For induktoren brukes en innvendig 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 skal ikke komme i kontakt med skjermen, minimumsavstanden skal være 50 mm.

Hvis du planlegger å lage en induksjonsovn med egne hender, bør du vite at i industriell skala brukes vann eller frostvæske til å avkjøle induktorene. I tilfelle lav effekt og kortvarig drift av enheten som opprettes, kan du klare deg uten kjøling. Men under drift blir induktoren veldig varm, og skala på kobber kan ikke bare redusere effektiviteten til enheten kraftig, men også føre til et fullstendig tap av ytelsen. Det er umulig å lage en avkjølt induktor på egen hånd, så den må skiftes ut regelmessig. Du kan ikke bruke tvungen luftkjøling, siden viftehuset plassert nær spolen vil "tiltrekke" EMF, 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 automatisk frekvenskontrollkrets (PLL) og opererer fra en ekstern masteroscillator (med en frekvens nær resonansfrekvensen til oscillatorkretsen "induktor - kompenserende kondensatorbank ”). I det øyeblikket et arbeidsstykke laget av magnetisk materiale blir introdusert i induktoren (hvis dimensjonene til arbeidsstykket er store nok og samsvarer med dimensjonene til induktoren), øker induktansen til induktoren kraftig, noe som fører til en plutselig reduksjon i induktoren. naturlig resonansfrekvens 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 plutselig reduksjon i kraften som overføres til arbeidsstykket. Hvis kraften til installasjonen reguleres av en ekstern strømkilde, er den naturlige reaksjonen til operatøren å øke forsyningsspenningen til installasjonen. Når arbeidsstykket varmes opp til Curie-punktet, forsvinner dets magnetiske egenskaper, og den naturlige frekvensen til oscillerende krets går tilbake til frekvensen til masteroscillatoren. Kretsmotstanden avtar kraftig, og strømforbruket øker kraftig. Hvis operatøren ikke har tid til å fjerne den økte forsyningsspenningen, vil installasjonen overopphetes og mislykkes.
Hvis installasjonen er utstyrt automatisk system kontroll, så må kontrollsystemet overvåke overgangen gjennom Curie-punktet og automatisk redusere frekvensen til masteroscillatoren, justere den til resonans med oscillasjonskretsen (eller redusere den tilførte effekten hvis frekvensendringen er uakseptabel).

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- elektrisk komfyr, oppvarming metallredskaper induserte virvelstrømmer skapt av et høyfrekvent magnetfelt med en frekvens på 20-100 kHz.

En slik komfyr har en høyere effektivitet sammenlignet med elektriske varmeelementer, siden det brukes mindre varme på å varme opp kroppen, og i tillegg er det ingen akselerasjons- og avkjølingsperiode (når energien som genereres, men ikke absorberes av kokekaret, er bortkastet).

Induksjonssmelteovner

Hovedartikkel: Induksjonssmeltedigelovn

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

Den brukes i støperier på fabrikker, så vel som i presisjonsstøpeverksteder og reparasjonsverksteder for maskinbyggende anlegg for å produsere stålstøpegods av høy kvalitet. Det er mulig å smelte ikke-jernholdige metaller (bronse, messing, aluminium) og deres legeringer i en grafittdigel. En induksjonsovn fungerer etter prinsippet om en transformator, der primærviklingen er en vannkjølt induktor, og den sekundære og samtidig belastningen er metallet som ligger i digelen. Oppvarming og smelting av metallet skjer på grunn av strømmene som strømmer i det, som oppstår under påvirkning av det elektromagnetiske feltet som skapes 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 feltlinjer krysser den ledende kretsen. Strømmen i kretsen kalles induksjon. Loven om elektromagnetisk induksjon er grunnlaget for oppfinnelsen av mange enheter, inkludert de definerende - 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 Emil Lenz) en kvantitativ vurdering av den termiske effekten av elektrisk strøm: "Kraften til varme som frigjøres per volumenhet av et medium under flyten av elektrisk strøm er proporsjonal med produktet av den elektriske strømmen. tetthet og størrelsen på den elektriske feltstyrken» (Joules lov - Lenz). Den termiske effekten av indusert strøm ga opphav til letingen etter enheter for kontaktfri oppvarming av metaller. De første eksperimentene med oppvarming av stål ved bruk av induksjonsstrøm ble gjort av E. Colby i USA.

Den første vellykket drift såkalte. Kanalinduksjonsovnen for smelting av stål ble bygget i 1900 av Benedicks Bultfabrik i Gysing, Sverige. I datidens respektable magasin «THE ENGINEER» 8. juli 1904 dukket det opp et berømt, 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 ovnen med en kapasitet på 78 kW ble satt i drift 18. mars 1900 og viste seg å være svært uøkonomisk, siden smeltekapasiteten bare var 270 kg stål per dag. Den neste ovnen ble produsert i november samme år med en effekt på 58 kW og en stålkapasitet på 100 kg. Ovnen viste høy effektivitet; smeltekapasiteten var fra 600 til 700 kg stål per dag. Slitasje fra termiske svingninger viste seg imidlertid å være på et uakseptabelt nivå, og hyppige utskiftninger av fôr reduserte den endelige effektiviteten.

Oppfinneren kom til den konklusjon at for maksimal smelteytelse er det nødvendig å etterlate en betydelig del av smelten ved drenering, noe som unngår mange problemer, inkludert slitasje på foringen. Denne metoden for å smelte stål med en rest, som ble kalt "sump", er fortsatt bevart i noen bransjer som bruker ovner med stor kapasitet.

I mai 1902 ble en betydelig forbedret ovn med en kapasitet på 1800 kg satt i drift, utslippet var 1000-1100 kg, resten 700-800 kg, effekt 165 kW, stålsmeltekapasitet kunne nå 4100 kg per dag! Dette resultatet i energiforbruk på 970 kWh/t er imponerende i sin effektivitet, som ikke er mye dårligere enn moderne produktivitet på rundt 650 kWh/t. I følge oppfinnerens beregninger, av et effektforbruk på 165 kW, gikk 87,5 kW tapt, den nyttige termiske effekten var 77,5 kW, og en meget høy total virkningsgrad på 47 % ble oppnådd. Kostnadseffektiviteten forklares av den ringformede utformingen av digelen, 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 kapitalinvestering , er enklere å betjene, er utstyrt med mange forbedringer over hundre år av utviklingen, men effektiviteten er økt uvesentlig. Riktignok ignorerte oppfinneren i sin publikasjon det faktum at elektrisitet ikke betales for aktiv kraft, men for total effekt, som ved en frekvens på 50-60 Hz er omtrent dobbelt så høy som aktiv effekt. Og i moderne ovner reaktiv effekt kompenseres av en kondensatorbank.

Med sin oppfinnelse la ingeniør 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, bruk en kabel med tverrsnitt 6-8 mm, men ikke standard for sveisemaskiner på 2,5 mm.

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

Implementering under hjemlige forhold

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 husholdningsbruk– fra 25.000 rubler. og høyere. Derfor er interessen for kretser som lar deg lage en hjemmelaget induksjonsvarmer med egne hender ganske forståelig.

induksjonsvarmekjele

Transformatorbasert

Hovedelementet i systemet induksjonsoppvarming 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, implementert fysisk i form av en varmekjele. Det er den sekundære kortslutte viklingen som overfører energi til kjølevæsken.

Sekundær kortsluttet vikling av transformatoren

Hovedelementene i en induksjonsvarmeinstallasjon 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. Toroidal vikling laget av kobbertråd utføres gjennom ytterrøret. Det er nødvendig å påføre fra 85 til 100 svinger med lik avstand mellom svingene. Vekselstrøm, som endrer seg over tid, skaper virvelstrømmer i en lukket krets, som varmer opp kjernen, og derfor kjølevæsken, og utfører 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 strømforsyningsfrekvens på 50 Hz til en strøm med høyere frekvens. Denne modulerte strømmen tilføres en sylindrisk induktorspole, hvor kobbertråd brukes som vikling.

Kobbertråd for vikling

Spolen skaper et vekslende magnetfelt, hvis vektor endres med en frekvens spesifisert av generatoren. De skapte virvelstrømmene indusert av magnetfeltet produserer oppvarming av metallelementet, som overfører energi til kjølevæsken. På denne måten implementeres en annen gjør-det-selv induksjonsvarmeordning.

Varmeelementet kan også lages med egne hender fra kuttet metalltråd ca. 5 mm lang og et stykke polymerrør som metallet er plassert i. Når du installerer ventiler på toppen og bunnen av røret, sjekk fyllingstettheten - det skal være nei ledig plass. I følge diagrammet er det plassert omtrent 100 omdreininger med kobberledninger på toppen av røret, som er induktoren som er 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 gi pålitelig termisk isolasjon, ellers vil effektiviteten til varmesystemet synke betydelig. .

Fordeler og ulemper med enheten

Det er mange "fordeler" med en vortex-induksjonsvarmer. Dette er en enkel krets for egenproduksjon, økt pålitelighet, høy effektivitet, relativt lave energikostnader, lang levetid, lav sannsynlighet for havari, etc.

Produktiviteten 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, når vanntemperaturen i systemet raskt det nødvendige nivået.

Under drift 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 bør varmesystemet beskyttes mot disse forurensningene ved hjelp av et mekanisk filter.

En induksjonsspole varmer opp metallet (rør eller ledningsstykker) plassert inne i det ved hjelp av høyfrekvente virvelstrømmer, ingen kontakt nødvendig

Konstant kontakt med vann minimerer sannsynligheten for at varmeren brenner ut, noe som er et ganske vanlig problem for tradisjonelle kjeler med varmeelementer. Til tross for vibrasjonen, fungerer kjelen ekstremt stillegående; ekstra lydisolering på installasjonsstedet er ikke nødvendig.

En annen god ting med induksjonskjeler er at de nesten aldri lekker, med mindre systemet er riktig installert. Fraværet av lekkasjer skyldes den kontaktfrie metoden for å overføre termisk energi til varmeren. Ved å bruke teknologien beskrevet ovenfor, kan kjølevæsken varmes opp nesten til en damptilstand.

Dette gir tilstrekkelig termisk konveksjon for å oppmuntre til effektiv bevegelse av kjølevæske gjennom rørene. I de fleste tilfeller trenger ikke varmesystemet å være utstyrt med en sirkulasjonspumpe, selv om alt avhenger av funksjonene og designen til det spesifikke varmesystemet.

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

Men denne praktiske og pålitelige enheten har en rekke ulemper som også bør tas i betraktning. For eksempel varmer en kjele ikke bare kjølevæsken, men også hele arbeidsrommet rundt den. Det er nødvendig å allokere for en slik enhet eget rom og fjern alle fremmedlegemer fra den. For en person kan det også være utrygt å oppholde seg i nærheten av en fungerende kjele i lang tid.

Induksjonsvarmer krever elektrisk strøm for å fungere. Både hjemmelaget og fabrikkprodusert utstyr er koblet til et husholdnings AC-nettverk

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

Hvis enheten håndteres uforsiktig, kan det oppstå en eksplosjon.

Hvis du overoppheter kjølevæsken, blir den til damp. Som et resultat vil trykket i systemet øke kraftig, noe som rørene rett og slett ikke tåler og 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 som praktisk talt lydløs, er dette ikke alltid tilfelle. Noen modeller kan fortsatt produsere noe støy av ulike årsaker. For en enhet laget uavhengig øker sannsynligheten for et slikt utfall.

Det er praktisk talt ingen slitekomponenter i utformingen av både fabrikkproduserte og hjemmelagde induksjonsvarmer. De varer lenge og fungerer feilfritt

Hjemmelagde induksjonskjeler

Det meste enkel krets enhet, som er satt sammen, består av et stykke plastrør, inn i hulrommet hvor forskjellige metallelementer er plassert for å lage en kjerne. Dette kan være tynt rustfritt stål rullet til kuler, tråd kuttet i små biter - ståltråd med en diameter på 6-8 mm, eller til og med en bor med en diameter som tilsvarer rørets indre størrelse. Fra utsiden er glassfiberpinner limt til den, og en ledning 1,5-1,7 mm tykk i glassisolasjon er viklet på dem. Lengden på ledningen er omtrent 11 m. Produksjonsteknologien kan studeres ved å se videoen:

• Forfatteren gjorde en god jobb og produktet hans fungerer utvilsomt.
• Det ble ikke gjort noen beregninger på tykkelsen på ledningen, antall og diameter på spolens vindinger. Viklingsparametrene ble tatt i bruk analogt med kokeplate Følgelig vil en induksjonsvannvarmer ha en effekt på ikke mer enn 2 kW.
• I beste scenario en hjemmelaget enhet vil 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 presise konklusjoner på grunn av mangel på informasjon om videre testing av enheten. En annen måte å uavhengig organisere induksjonsoppvarming av vann for oppvarming er vist i følgende video:

Radiatoren, sveiset fra flere metallrør, fungerer som en ekstern kjerne for virvelstrømmene som skapes av spolen til den samme induksjonstoppen. Konklusjonene er som følger:

• Den termiske kraften til den resulterende varmeren overskrider ikke panelets elektriske kraft.
• Antall og størrelse på rørene ble valgt tilfeldig, men ga tilstrekkelig overflateareal til å overføre varmen generert av virvelstrømmene.
• Denne induksjonsvarmerkretsen viste seg å være vellykket for et spesifikt tilfelle der leiligheten er omgitt av lokalene til andre oppvarmede leiligheter. I tillegg viste forfatteren ikke driften av installasjonen i den kalde årstiden med registrering av lufttemperaturen i rommene.

For å bekrefte konklusjonene som er trukket, foreslås det å se en video der forfatteren prøvde å bruke en lignende varmeovn i en frittstående, isolert bygning:

Driftsprinsipp

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

Induksjonsoppvarming utføres som følger. Et elektrisk ledende (metall, grafitt) arbeidsstykke plasseres i en såkalt induktor, som er en eller flere omdreininger med tråd (oftest kobber). Kraftige strømmer med forskjellige frekvenser (fra titalls Hz til flere MHz) induseres i induktoren ved hjelp av en spesiell generator, noe som resulterer i 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 som en sekundærvikling, kortsluttet. Den magnetiske fluksen mellom viklingene lukkes gjennom luften.

Ved høye frekvenser blir virvelstrømmer fortrengt av magnetfeltet de selv genererer til tynne overflatelag av arbeidsstykket Δ (hudeffekt), som et resultat av at deres tetthet øker kraftig og arbeidsstykket varmes opp. De underliggende lagene av metall varmes opp på grunn av termisk ledningsevne. Det er ikke strømmen som er viktig, men den høye strømtettheten. I hudlaget Δ øker strømtettheten med e ganger i forhold til strømtettheten i arbeidsstykket, mens 86,4 % av varmen av 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 enhet.

Formel for beregning av huddybde i mm:

Hvor ρ - elektrisk resistivitet til arbeidsstykkematerialet ved prosesseringstemperatur, 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 termisk stråling fra det varme arbeidsstykket. De lager induktorer av kobberrør, avkjølt med vann. Vann tilføres ved sug - dette sikrer sikkerhet ved utbrenning eller annen trykkavlastning av induktoren.

Driftsprinsipp

Smelteenheten til en induksjonsovn 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 laget av rustfritt stål eller aluminium.
4. Kontaktområde.
5. Ildstedet er laget av varmebestandig betong.
6. Støtte med hydraulisk sylinder og lagerenhet.

Driftsprinsippet er basert på etableringen av Foucault-virvelinduksjonsstrømmer. Som regel forårsaker slike strømmer funksjonsfeil ved bruk av husholdningsapparater, men i dette tilfellet brukes de til å varme opp ladningen til ønsket temperatur. Nesten all elektronikk begynner å varmes opp under drift. Dette negativ faktor elektrisitet brukes på full kapasitet.

Fordeler med enheten

Induksjonssmelteovnen begynte å bli brukt relativt nylig. De kjente åpne ovnene, masovnene og andre typer utstyr er installert på produksjonssteder. En slik ovn for smelting av metall har følgende fordeler:

1. Bruken av induksjonsprinsippet gjør det mulig å gjøre utstyret kompakt. Derfor er det ingen problemer med plassering i små rom. Et eksempel er masovner, som utelukkende kan installeres i forberedte rom.
2. Resultatene av studiene indikerer at effektiviteten er nesten 100 %.
3. Høy smeltehastighet. Den høye virkningsgraden bestemmer at det tar mye mindre tid å varme opp metallet sammenlignet med andre ovner.
4. Noen ovner kan forårsake endringer ved smelting kjemisk oppbygning metall Induksjon tar førsteplassen når det gjelder smelterenhet. De opprettede Foucault-strømmene varmer opp arbeidsstykket fra innsiden, og eliminerer dermed muligheten for at forskjellige urenheter kommer inn i komposisjonen.

Det er denne siste fordelen som bestemmer spredningen av induksjonsovner i smykker, siden selv en liten konsentrasjon av utenlandske urenheter kan påvirke det oppnådde 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 i hverdagen:

• Vannkoker med platevarmer for oppvarming av vann;
• Multikoker ovn;
• Induksjonstopp;
• Mikrobølger (komfyr);
• Varmeapparat;
• Varmesøyle.

Åpningen brukes også til en ekstruder (ikke mekanisk). Tidligere ble det mye brukt i metallurgi og andre industrier relatert til metallbearbeiding. En fabrikkinduktiv kjele opererer etter prinsippet om virkningen av virvelstrømmer på en spesiell kjerne plassert i den indre delen 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 tilførsel av elektrisk vekselspenning til viklingen, noe som forårsaker utseendet til et vekslende elektrisk magnetfelt, som endrer potensialer 50 ganger/sek. ved en standard industriell frekvens på 50 Hz.

I dette tilfellet er Ruhmkorff induksjonsspolen utformet på en slik måte at den kan kobles direkte til en vekselstrømforsyning. 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 enheten bruker, beregnes separat for hver enhet ved å bruke en spesiell metode for nødvendig varmeeffekt. En hjemmelaget, kraftig enhet må fungere effektivt, raskt varme opp vannet som strømmer gjennom røret og ikke varmes opp.

Organisasjoner investerer derfor seriøse midler i utvikling og implementering av slike produkter:

• Alle problemer er løst vellykket;
• Effektiviteten til varmeapparatet er 98%;
• Fungerer uten avbrudd.

I tillegg til den høyeste effektiviteten kan man ikke unngå å bli tiltrukket av hastigheten som mediet som passerer gjennom kjernen varmes opp. I fig. Et diagram over funksjonen til en induksjonsvannvarmer laget ved anlegget er foreslått. En slik ordning har en enhet av merket "VIN", som produseres av Izhevsk-anlegget.

Hvor lenge enheten vil fungere avhenger utelukkende av hvor forseglet huset er og hvordan isolasjonen til ledningssvingene ikke er skadet, og dette er en ganske betydelig periode, ifølge produsenten - opptil 30 år.

For alle disse fordelene, som enheten 100% har, må du betale mye penger; en induksjonsmagnetisk varmtvannsbereder er den dyreste av alle typer varmeinstallasjoner. Derfor foretrekker mange håndverkere å sette sammen en ultraøkonomisk varmeenhet selv.

Regler for å lage utstyr selv

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

• Tråden skal kuttes i biter som ikke er større 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.
• Et nett bør plasseres 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.
• Strukturen er lukket og adapteren er installert.
• 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 enheten. Spolen er koblet til den forberedte omformeren.
• En vannforsyningspumpe er installert.
• En temperaturregulator er installert.

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

Vær oppmerksom på induktansen til bussene som fører til induktoren, som kan være mye større enn selve induktoren.

Høy presisjon induksjonsoppvarming

Denne oppvarmingen har det enkleste prinsippet, siden det er ikke-kontakt. Høyfrekvent pulsoppvarming gjør det mulig å oppnå de høyeste temperaturforholdene, der det er mulig å behandle de vanskeligste metallene å smelte. For å utføre induksjonsoppvarming må du opprette den nødvendige spenningen på 12V (volt) og induktansfrekvens 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. De flytende strømmene varmer opp røret, som deretter leverer varme til boarealet.

Bruk av induksjonsvarme ved minimumsfrekvenser er ikke vanlig. Den vanligste behandlingen av metaller er ved høyere eller middels frekvenser. Slike enheter utmerker seg ved det faktum at den magnetiske bølgen beveger seg til overflaten, hvor den demper. Energien omdannes til varme. For best effekt må begge komponentene ha lik form. Hvor påføres varme?

I dag er bruken av høyfrekvent oppvarming utbredt:

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

Oppvarming kan løse mange problemer.

Hva er induksjonsvarme

Prinsippet som en induksjonsvannvarmer fungerer på.

En induksjonsenhet opererer på energi generert av et elektromagnetisk felt. 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 trådspole med sylindrisk form.
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 vekselstrømmen konverterer elektrisk energi til varme.

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

Funksjoner på enheten

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. Den fungerer samtidig som et hus og fungerer som et varmeelement for vann.

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

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

1. Den nedre er installert på innløpsdelen av vannforsyningssystemet.
2. Det øvre røret går til forsyningsdelen av varmesystemet.

Hvilke elementer består enheten av og hvordan fungerer den?

En induksjonsvannvarmer består av følgende strukturelle elementer:

Foto	Strukturell enhet
	Induktor. Den består av mange vindinger med kobbertråd. Det er i dem det elektromagnetiske feltet genereres.
	Et varmeelement. Dette er et metallrør eller biter av ståltråd plassert inne i induktoren.
	Generator. Den forvandler husholdningselektrisitet til høyfrekvent elektrisk strøm. Rollen til en generator kan spilles av en omformer fra en sveisemaskin.

Diagram over drift av et varmesystem med en induksjonsvannvarmer.

Når alle komponenter i enheten samhandler, genereres termisk energi og overføres til vann. Driftsdiagrammet for enheten er som følger:

1. Generatoren produserer høyfrekvent elektrisk strøm. Den sender den deretter til induksjonsspolen.
2. Den mottar strømmen og transformerer den til et elektrisk magnetfelt.
3. Varmeren plassert inne i spolen varmes opp fra 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;
• krever ikke hyppig vedlikehold;
• de tar liten ledig plass;
• på grunn av vibrasjoner av magnetfeltet legger ikke skalaen seg inne i dem;
• enhetene 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 eller sot karbonmonoksid etc.

Bildet viser en induksjonskjele for vannoppvarming fra fabrikken.

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

derimot denne ulempen kan jevnes ut hvis du monterer en induksjonsvarmer med egne hender. Enheten er satt sammen av lett tilgjengelige elementer, prisen er lav.

Fordeler med å bruke alle typer induksjonsvarmer

En induksjonsvarmer har utvilsomme fordeler og er ledende blant alle typer enheter. Denne fordelen er som følger:

• Den bruker mindre strøm og forurenser ikke området rundt.
• Enkel å bruke, den gir arbeid av høy kvalitet og lar deg kontrollere prosessen.
• Oppvarming gjennom veggene i kammeret sikrer spesiell renhet og evnen til å oppnå ultrarene legeringer, mens smelting kan utføres i forskjellige atmosfærer, inkludert inerte gasser og vakuum.
• Med sin hjelp er det mulig å jevnt varme opp deler av enhver form eller selektiv oppvarming
• Endelig er induksjonsvarmer universelle, noe som gjør at de kan brukes overalt, og fortrenger 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 må du følge følgende regler, 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 kretsen til en enkel induksjonsvarmer for slike øyeblikk.
2. Omformeren er kun koblet til nettverket via en jordfeilbryter. Denne enheten fungerer i kritiske situasjoner og vil bidra til å unngå kortslutninger.
3. Sveiseomformeren må jordes ved å føre kabelen til en spesiell metallkrets montert i bakken bak veggene i strukturen.
4. Induksjonsvarmerhuset må plasseres i en høyde på 80 cm over gulvnivå. Dessuten bør avstanden til taket være minst 70 cm, og til andre møbler - mer enn 30 cm.
5. En induksjonsvarmer produserer et veldig sterkt elektromagnetisk felt, så en slik installasjon bør holdes unna boligkvarter og innhegninger med kjæledyr.

Induksjonsvarmerkrets

Takket være oppdagelsen av fenomenet elektromagnetisk induksjon av M. Faraday i 1831, har mange enheter som varmer opp vann og andre medier dukket opp i vårt moderne liv. Hver dag bruker vi en vannkoker med en platevarmer, en multikoker og en induksjonstopp, siden det var først i vår tid vi var i stand til å realisere denne oppdagelsen til daglig bruk. Tidligere ble det brukt i metallurgisk og annen metallbearbeidende industri.

En fabrikkinduksjonskjele bruker i sin drift 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 som en oppvarmet kjølevæske strømmer gjennom.

Driftsprinsipp for en induksjonsvarmer

Forekomsten av strømmer skyldes tilførsel av 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. I dette tilfellet 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 ganske vanskelig å oppnå drift av enheten med en frekvens på 50 Hz.

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

I tillegg til høy effektivitet er det spesielt attraktive hastigheten som mediet som strømmer gjennom kjernen varmes opp med. Figuren viser et diagram over driften av en induksjonsvarmer laget i en fabrikk. Denne ordningen brukes i enheter av det velkjente VIN-merket, produsert av Izhevsk-anlegget.

Driftsdiagram for varmeapparatet

Varmegeneratorens levetid avhenger bare av tettheten til huset og integriteten til isolasjonen til ledningssvingene, og dette viser seg å være en ganske lang periode; produsenter erklærer 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 har noen håndverkere begynt å lage en hjemmelaget enhet med mål om å bruke den til å varme opp et hus.

DIY prosess

Følgende verktøy vil være nyttige for jobben:

• sveising inverter;
• sveising genererer strøm fra 15 ampere.

Du trenger også kobbertråd, som er viklet rundt kjernekroppen. Enheten vil fungere som en induktor. Ledningskontaktene er koblet til vekselretterterminalene slik at det ikke dannes vridninger. Materialet som trengs for å sette sammen kjernen må ha den nødvendige lengden. I gjennomsnitt er antall omdreininger 50, tråddiameteren er 3 millimeter.

Kobbertråd med forskjellige diametre for vikling

La oss nå gå videre til kjernen. Dens rolle vil være et polymerrør laget av polyetylen. Denne typen plast tåler ganske høye temperaturer. Kjernediameteren er 50 millimeter, veggtykkelsen er minst 3 mm. Denne delen brukes som en måler som kobbertråd er viklet på, og danner en induktor. Nesten alle kan sette sammen en enkel induksjonsvannvarmer.

I videoen vil du se en måte å uavhengig organisere induksjonsoppvarming av vann for oppvarming:

Første alternativ

Ledningen kuttes i 50 mm seksjoner og et plastrør fylles med den. For å unngå at det renner ut av røret, bør du forsegle endene med netting. Adaptere fra røret er plassert i endene, på stedet hvor varmeren er tilkoblet.

En vikling vikles på kroppen til sistnevnte ved hjelp av 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 driften av enheten, bør du nøye sørge for at det er vann (kjølevæske) i den. Ellers vil enhetens kropp raskt smelte.
. Rør krasjer i rørledning

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

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

Andre alternativ

Dette alternativet er mye enklere. En rett meter-størrelse velges på den vertikale delen av røret. Det bør rengjøres grundig for maling med sandpapir. Deretter er denne delen av røret dekket med tre lag med elektrisk stoff. En induksjonsspole er viklet med kobbertråd. Hele koblingssystemet er godt isolert. Nå kan du koble til sveiseomformeren, og monteringsprosessen er fullstendig 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 hjelpe deg å forstå kildedataene hjemmelaget utstyr og unngå mulige feil.

Tredje alternativ

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

Vikling på induktorhuset

For å tilføre og drenere vann, er 2 rør sveiset inn i kroppen til induksjonsenheten. For ikke å miste varme og forhindre mulige strømlekkasjer, må du lage isolasjon. Det vil eliminere problemene beskrevet ovenfor og helt eliminere støy under kjeledrift.

Avhengig av designfunksjonene skilles gulvstående og bordplate induksjonsovner. Uavhengig av hvilket alternativ som ble valgt, er det flere grunnleggende regler for installasjon:

1. Når utstyret er i drift, er det høy belastning på det elektriske nettet. For å eliminere muligheten for kortslutning på grunn av isolasjonsslitasje, 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 pålitelig vannstigning.
3. Hvis du installerer en bordovn, bør du være oppmerksom på stabiliteten til basen som brukes.
4. Ovnen for smelting av metall er representert av et kompleks elektrisk apparat, når du installerer, må du følge alle produsentens anbefalinger. Spesiell oppmerksomhet er gitt til 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 i volum og masse ved et uhell sprute ut av formen. Ved temperaturer over 1000 grader Celsius vil det forårsake uopprettelig skade 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, ifølge teknologi brannsikkerhet nær bør det skal monteres brannskjerm.

Sikkerhetsreguleringer

For varmesystemer som bruker induksjonsvarme er det viktig å følge flere regler for å unngå lekkasjer, effektivitetstap, energiforbruk og ulykker. . Induksjonsvarmesystemer krever en sikkerhetsventil for å frigjøre vann og damp i tilfelle pumpen svikter.


For å forhindre forstyrrelser i driften av det elektriske nettverket, anbefales det å koble en kjele med induksjonsvarme, laget for hånd i henhold til de foreslåtte diagrammene, til en egen tilførselsledning, hvis kabeltverrsnitt vil være minst 5 mm2

Vanlige ledninger kan kanskje ikke håndtere det nødvendige strømforbruket.

1. Induksjonsvarmesystemer krever en sikkerhetsventil for å frigjøre vann og damp i tilfelle pumpen svikter.
2. En trykkmåler og en RCD er nødvendig for sikker drift av et varmesystem som er montert av deg selv.
3. Å ha hele induksjonsvarmesystemet jordet og elektrisk isolert vil forhindre elektrisk støt.
4. For å unngå de skadelige effektene av det elektromagnetiske feltet på menneskekroppen, er det bedre å flytte slike systemer utenfor boligområdet, hvor installasjonsregler må følges, i henhold til hvilke induksjonsvarmeanordningen må plasseres i en avstand på 80 cm fra horisontalt (gulv og tak) og 30 cm fra vertikale flater.
5. Før du slår på systemet, sørg for å sjekke tilstedeværelsen av kjølevæske.
6. For å forhindre feil i driften av det elektriske nettverket, anbefales det å koble en kjele med induksjonsoppvarming, laget for hånd i henhold til de foreslåtte ordningene, til en separat tilførselsledning, hvis kabeltverrsnitt vil være minst 5 mm2 . Vanlige ledninger kan kanskje ikke håndtere det nødvendige strømforbruket.

Opprettelse av sofistikerte enheter

Å lage en HDTV-oppvarmingsinstallasjon med egne hender er vanskeligere, men radioamatører kan gjøre det, fordi for å montere den trenger du en multivibratorkrets. 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 en resonanskapasitet kobles til dem for å balansere induksjonstrekket. Det er 2 typer arbeidskretser for oppvarming av HDTV på 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 mangel av et 220 V-nettverk kan du bruke en slik generator hvor som helst, så lenge du har bilbatterier som strømkilder. Den er selvfølgelig ikke kraftig nok til å smelte metall, men den kan nå de høye temperaturene som er nødvendige for små jobber, som varmekniver og blå skrutrekkere. For å lage den må du kjøpe:

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

Strømmen til 11 A-strømforsyningen synker til 6 A under oppvarming på grunn av metallmotstand, 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 bruke den til å bygge en resonans på 100k gjennom regulatoren. Kretsen skal styres via nettadapter med spenning på 12 V eller mer Strømseksjonen kan kobles direkte til hovednettet på 220 V ved hjelp av en diodebro. Resonansfrekvensen er 30 kHz. Følgende elementer vil være påkrevd:

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

Vortex varmeovner

En kraftigere installasjon som er i stand til å varme bolter opp til gul farge, kan settes sammen i henhold til en enkel ordning. 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 en hvilken som helst datamaskin, og følgende hjelpematerialer:

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

Avhengig av ønsket resultat varierer viklingen av ledningen på en kobberbase fra 10 til 30 omdreininger. Deretter kommer monteringen av kretsen og forberedelsen av grunnspolen til varmeren fra omtrent 7 omdreininger med 1,5 mm kobbertråd. Den er koblet 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 må du sveise basene til to rør, som vil tjene som både en kjerne og en varmeovn, og sveise to rør inn i huset etter viklingen for å tilføre og fjerne kjølevæske.

Fordeler og ulemper

Etter å ha forstått driftsprinsippet til en induksjonsvarmer, kan du vurdere dens positive og negative aspekter. Tatt i betraktning den høye populariteten til varmegeneratorer av denne typen, kan det antas at det har mye flere fordeler enn ulemper. Blant de viktigste fordelene er:

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

Siden ytelsesindikatoren til en induksjonskjele er i et bredt område, kan du enkelt velge en enhet for et spesifikt bygningsvarmesystem. Disse enhetene er i stand til raskt å varme opp kjølevæsken til en gitt temperatur, noe som gjorde 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. Innretning for induksjonstopp.

Hvis det ikke ble gjort feil under installasjonen av induksjonskjelen, er lekkasjer praktisk talt utelukket. Dette skyldes kontaktløs overføring av varmeenergi til varmeren. Bruker induksjonsvannvarmeteknologi lar deg bringe den nesten til en gassformig tilstand. På denne måten oppnås effektiv bevegelse av vann gjennom rørene, og i noen situasjoner er det til og med mulig å klare seg uten 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 områder med hyppige strømbrudd. Når kjølevæsken overopphetes, øker trykket i systemet kraftig og rørene kan sprekke. For å unngå dette må induksjonsvarmeren være utstyrt med en nødavstengningsanordning.

DIY induksjonsvarmer

Arbeidsprinsipp for induksjonsoppvarming

En induksjonsvarmer bruker energien til et elektromagnetisk felt, som den oppvarmede gjenstanden 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 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 penetrert av fluksen til den magnetiske induksjonsvektoren, som konstant endres over tid. I dette tilfellet oppstår et elektrisk felt, hvis linjer er vinkelrett på retningen til den magnetiske fluksen og beveger seg i en lukket 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 merkbart. Dette prinsippet er mye brukt innen metallbehandling: smelting, smiing, lodding, overflatebehandling, etc. Med ikke mindre suksess kan en virvelinduksjonsvarmer brukes til å varme opp vann.

Høyfrekvente induksjonsvarmer

Det bredeste bruksområdet er for høyfrekvente induksjonsvarmer. Varmerne er preget av en høy frekvens på 30-100 kHz og et bredt effektområde på 15-160 kW. Den høyfrekvente typen gir grunn oppvarming, men dette er nok til å forbedre Kjemiske egenskaper metall

Høyfrekvente induksjonsvarmer er enkle å betjene og økonomiske, og deres effektivitet kan nå 95%. Alle typer opererer kontinuerlig i lang tid, og toblokkversjonen (når høyfrekvenstransformatoren er plassert i en egen blokk) tillater drift døgnet rundt. Varmeren har 28 typer beskyttelse, som hver er ansvarlig for sin egen funksjon. Eksempel: overvåking av vanntrykk i et kjølesystem.

• 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:

• overflateherding av utstyr
• herding av sjakter
• herding av kranhjul
• varme deler før bøying
• lodding av freser, freser, bor
• oppvarming av arbeidsstykket under varmstempling
• landingsbolter
• sveising og overflatebehandling av metaller
• restaurering av deler.