Cuptor cu inducție bricolaj - diagramă, cum se asambla? Caracteristici de realizare a unui cuptor cu inducție cu propriile mâini Cuptor cu inducție pentru topirea oțelului și a fontei.

Încălzirea și topirea metalelor în cuptoarele cu inducție are loc datorită încălzirii interne și modificărilor cristaline...

Cum să asamblați un cuptor cu inducție pentru topirea metalului cu propriile mâini acasă

Topirea metalelor prin inducție este utilizată pe scară largă în diverse industrii: metalurgie, inginerie mecanică, bijuterii. Puteți asambla un cuptor simplu cu inducție pentru topirea metalului acasă cu propriile mâini.

Principiul de funcționare

Încălzirea și topirea metalelor în cuptoarele cu inducție are loc datorită încălzirii interne și modificărilor rețelei cristaline a metalului atunci când prin ele trec curenți turbionari de înaltă frecvență. Acest proces se bazează pe fenomenul de rezonanță, în care curenții turbionari au o valoare maximă.

Pentru a provoca curgerea curenților turbionari prin metalul topit, acesta este plasat în zona de acțiune a câmpului electromagnetic al inductorului - bobina. Poate fi sub formă de spirală, figura opt sau trefoil. Forma inductorului depinde de dimensiunea și forma piesei de prelucrat încălzite.

Bobina inductorului este conectată la o sursă de curent alternativ. În cuptoarele de topire industriale se folosesc curenți industriali de frecvență de 50 Hz; pentru topirea unor volume mici de metale în bijuterii se folosesc generatoare de înaltă frecvență deoarece sunt mai eficiente.

feluri

Curenții turbionari sunt închiși de-a lungul unui circuit limitat de câmpul magnetic al inductorului. Prin urmare, încălzirea elementelor conductoare este posibilă atât în ​​interiorul bobinei, cât și în exteriorul acesteia.

Prin urmare, cuptoarele cu inducție sunt de două tipuri:
• canal, în care recipientul pentru topirea metalelor este canale situate în jurul inductorului și un miez este situat în interiorul acestuia;
• creuzet, folosesc un recipient special - un creuzet din material rezistent la căldură, de obicei detașabil.

Cuptor cu canal prea mari și concepute pentru volume industriale de topire a metalelor. Este utilizat în topirea fontei, aluminiului și a altor metale neferoase.

Cuptor cu creuzet Este destul de compact, este folosit de bijutieri și radioamatori; o astfel de sobă poate fi asamblată cu propriile mâini și folosită acasă.

Dispozitiv

Un cuptor de casă pentru topirea metalelor are destul design simpluși constă din trei blocuri principale plasate într-un corp comun:
• generator de curent alternativ de înaltă frecvență;
• inductor - o înfășurare în spirală din sârmă sau tub de cupru, realizată manual;
• creuzet.

Crezetul este plasat într-un inductor, capetele înfășurării sunt conectate la o sursă de curent. Când curentul trece prin înfășurare, în jurul ei apare un câmp electromagnetic cu un vector variabil. Într-un câmp magnetic, apar curenți turbionari, direcționați perpendicular pe vectorul său și trecând de-a lungul unei bucle închise în interiorul înfășurării. Acestea trec prin metalul pus în creuzet, încălzindu-l până la punctul de topire.

Avantajele unui cuptor cu inducție:

• încălzirea rapidă și uniformă a metalului imediat după pornirea instalației;
• direcția de încălzire - numai metalul este încălzit și nu întreaga instalație;
• viteză mare de topire și omogenitate a topiturii;
• nu are loc evaporarea componentelor de aliaj metalice;
• Instalarea este ecologică și sigură.

Poate fi folosit ca generator de cuptor cu inducție pentru topirea metalelor invertor de sudare. De asemenea, puteți asambla un generator folosind diagramele de mai jos cu propriile mâini.

Cuptor pentru topirea metalului folosind un invertor de sudare

Acest design este simplu și sigur, deoarece toate invertoarele sunt echipate cu protecție internă la suprasarcină. Întregul ansamblu al cuptorului în acest caz se reduce la realizarea unui inductor cu propriile mâini.

De obicei, se realizează sub formă de spirală dintr-un tub de cupru cu pereți subțiri, cu un diametru de 8-10 mm. Se îndoaie după un șablon de diametrul necesar, plasând spirele la o distanță de 5-8 mm. Numărul de spire este de la 7 la 12, în funcție de diametrul și caracteristicile invertorului. Rezistența totală a inductorului trebuie să fie astfel încât să nu provoace supracurent în invertor, altfel acesta va fi oprit de protecția internă.

Inductorul poate fi fixat într-o carcasă din grafit sau textolit și în interior poate fi instalat un creuzet. Puteți plasa pur și simplu inductorul pe o suprafață rezistentă la căldură. Carcasa nu trebuie să conducă curent, altfel vor trece curenți turbionari și puterea instalației va scădea. Din același motiv, nu se recomandă plasarea obiectelor străine în zona de topire.

Când se funcționează de la un invertor de sudură, carcasa acestuia trebuie împământă! Priza și cablajul trebuie să fie evaluate pentru curentul absorbit de invertor.

Sistemul de încălzire al unei locuințe private se bazează pe funcționarea unei sobe sau a unui cazan, a căror performanță ridicată și durata de viață lungă neîntreruptă depind atât de marca și instalarea dispozitivelor de încălzire în sine, cât și de instalare corectășemineu.

Cuptor cu inducție cu tranzistori: diagramă

Există multe moduri diferite de a asambla singur un încălzitor cu inducție. O diagramă destul de simplă și dovedită a unui cuptor pentru topirea metalului este prezentată în figură:

Pentru a asambla singur instalația, veți avea nevoie de următoarele piese și materiale:
• două tranzistoare cu efect de câmp tip IRFZ44V;
• două diode UF4007 (se poate folosi și UF4001);
• rezistență 470 Ohm, 1 W (puteți lua două de 0,5 W conectate în serie);
• condensatoare cu film pentru 250 V: 3 bucăți cu o capacitate de 1 μF; 4 bucăți - 220 nF; 1 bucată - 470 nF; 1 bucată - 330 nF;
• sarma de infasurare din cupru in izolatie email Ø1,2 mm;
• sarma de infasurare din cupru in izolatie email Ø2 mm;
• două inele din inductori scoase din sursa de alimentare a computerului.

Secvența de asamblare DIY:

• Tranzistoarele cu efect de câmp sunt instalate pe radiatoare. Deoarece circuitul devine foarte fierbinte în timpul funcționării, radiatorul trebuie să fie suficient de mare. Le puteți instala pe un radiator, dar apoi trebuie să izolați tranzistoarele de metal folosind garnituri și șaibe din cauciuc și plastic. Pinout-ul tranzistorilor cu efect de câmp este prezentat în figură.

• Este necesar să faceți două sufocare. Pentru a le realiza, un fir de cupru cu un diametru de 1,2 mm este înfășurat în jurul inelelor scoase de la sursa de alimentare a oricărui computer. Aceste inele sunt realizate din fier feromagnetic sub formă de pulbere. Este necesar să înfășurați de la 7 la 15 spire de sârmă pe ele, încercând să mențineți distanța dintre ture.

• Condensatorii enumerați mai sus sunt asamblați într-o baterie cu o capacitate totală de 4,7 μF. Conexiunea condensatoarelor este paralelă.

• Înfășurarea inductorului este realizată din sârmă de cupru cu diametrul de 2 mm. Înfășurați 7-8 spire de înfășurare în jurul unui obiect cilindric potrivit pentru diametrul creuzetului, lăsând capetele suficient de lungi pentru a se conecta la circuit.
• Conectați elementele de pe placă în conformitate cu diagrama. O baterie de 12 V, 7,2 A/h este folosită ca sursă de alimentare. Consumul de curent în modul de funcționare este de aproximativ 10 A, capacitatea bateriei în acest caz va dura aproximativ 40 de minute. Dacă este necesar, corpul cuptorului este realizat dintr-un material rezistent la căldură, de exemplu, textolit.Puterea dispozitivului poate poate fi modificată prin modificarea numărului de spire ale înfășurării inductorului și a diametrului acestora.

În timpul funcționării prelungite, elementele de încălzire se pot supraîncălzi! Puteți folosi un ventilator pentru a le răci.

Încălzitor cu inducție pentru topirea metalelor: video

Cuptor cu inducție cu lămpi

Puteți asambla un cuptor cu inducție mai puternic pentru topirea metalelor cu propriile mâini folosind tuburi electronice. Diagrama dispozitivului este prezentată în figură.

Pentru a genera curent de înaltă frecvență, se folosesc 4 lămpi de fascicul conectate în paralel. Ca inductor se folosește un tub de cupru cu diametrul de 10 mm. Instalația este echipată cu un condensator de reglare pentru reglarea puterii. Frecvența de ieșire este de 27,12 MHz.

Pentru a asambla circuitul aveți nevoie de:

• 4 tuburi de electroni - tetrode, puteți folosi 6L6, 6P3 sau G807;
• 4 choke la 100...1000 µH;
• 4 condensatoare la 0,01 µF;
• lampă indicatoare cu neon;
• condensator trimmer.

Asamblați singur dispozitivul:

1. Un inductor este realizat dintr-un tub de cupru prin îndoirea lui într-o formă de spirală. Diametrul spirelor este de 8-15 cm, distanța dintre spire este de cel puțin 5 mm. Capetele sunt cositorite pentru lipirea circuitului. Diametrul inductorului trebuie să fie cu 10 mm mai mare decât diametrul creuzetului plasat în interior.
2. Inductorul este plasat în carcasă. Poate fi realizat dintr-un material rezistent la căldură, neconductor, sau din metal, oferind izolație termică și electrică de elementele circuitului.
3. Cascadele de lămpi sunt asamblate conform unui circuit cu condensatori și bobine. Cascadele sunt conectate în paralel.
4. Conectați o lampă indicatoare cu neon - va semnala că circuitul este gata de funcționare. Lampa este scoasă în corpul de instalare.
5. Un condensator de reglaj cu capacitate variabilă este inclus în circuit; mânerul său este, de asemenea, conectat la carcasă.

Pentru toți iubitorii de delicatese preparate folosind metoda de afumare la rece, vă sugerăm să învățați aici cum să faceți rapid și ușor un afumător cu propriile mâini, iar aici vă puteți familiariza cu fotografii și instrucțiuni video pentru realizarea unui generator de fum pentru fumat la rece.

Răcire circuit

Combinațiile industriale de topire sunt echipate cu un sistem de răcire forțată cu apă sau antigel. Efectuarea răcirii cu apă la domiciliu va necesita costuri suplimentare comparabile ca preț cu costul instalației de topire a metalelor în sine.

Răcirea cu aer folosind un ventilator este posibilă dacă ventilatorul este amplasat suficient de departe. În caz contrar, înfășurarea metalică și alte elemente ale ventilatorului vor servi ca circuit suplimentar pentru închiderea curenților turbionari, ceea ce va reduce eficiența instalației.

Elementele circuitelor electronice și ale lămpii se pot încălzi în mod activ. Pentru a le răci, sunt prevăzute radiatoare.

Măsuri de siguranță în timpul lucrului

• Principalul pericol atunci când lucrați cu o instalație de casă este riscul de arsuri de la elementele încălzite ale instalației și metalul topit.
• Circuitul lămpii include elemente de înaltă tensiune, așa că trebuie plasat într-o carcasă închisă pentru a preveni contactul accidental cu elementele.
• Câmpul electromagnetic poate afecta obiectele situate în afara corpului dispozitivului. Prin urmare, înainte de muncă, este mai bine să purtați haine fără elemente metalice și să îndepărtați dispozitivele complexe din zona de operare: telefoane, camere digitale.

Un cuptor pentru topirea metalelor acasă poate fi folosit și pentru a încălzi rapid elementele metalice, de exemplu, la cositorirea sau formarea acestora. Caracteristicile de funcționare ale instalațiilor prezentate pot fi ajustate la o sarcină specifică prin modificarea parametrilor inductorului și a semnalului de ieșire al grupurilor electrogene - astfel puteți obține eficiența maximă a acestora.

Cuptoarele cu inducție sunt folosite pentru topirea metalelor și se disting prin faptul că încălzirea în ele are loc prin curent electric. Curentul este excitat în inductor, sau mai precis într-un câmp constant.

În astfel de structuri, energia este convertită de mai multe ori (în această secvență):

• în electromagnetic;
• electric;
• termic

Astfel de sobe vă permit să utilizați căldura cu o eficiență maximă, ceea ce nu este surprinzător, deoarece sunt cele mai avansate dintre toate modelele existente care funcționează cu energie electrică.

Notă! Modelele de inducție vin în două tipuri - cu sau fără miez. În primul caz, metalul este plasat într-un jgheab tubular, care este situat în jurul inductorului. Miezul este situat în inductorul propriu-zis. A doua opțiune se numește creuzet, deoarece metalul și creuzetul sunt deja în interiorul indicatorului. Desigur, nu se poate vorbi despre niciun nucleu în acest caz.

În articolul de astăzi vom vorbi despre cum se faceCuptor cu inducție DIY.

Avantaje și dezavantaje ale modelelor de inducție

Dintre numeroasele avantaje, merită subliniate următoarele:

• curățenia și siguranța mediului;
• omogenitate crescută a topiturii datorită mișcării active a metalului;
• viteza – cuptorul poate fi folosit aproape imediat dupa pornire;
• orientare energetică zonală și focalizată;
• viteză mare de topire;
• fără fum de la substanțe de aliere;
• posibilitatea de reglare a temperaturii;
• numeroase posibilitati tehnice.

Dar există și dezavantaje.

1. Zgura este încălzită de metal, drept urmare are o temperatură scăzută.
2. Dacă zgura este rece, atunci este foarte dificil să eliminați fosforul și sulful din metal.
3. Câmpul magnetic este disipat între bobină și metalul care se topește, deci va fi necesară o reducere a grosimii căptușelii. Acest lucru va duce în curând la defectarea căptușelii în sine.

Video – Cuptor cu inducție

Aplicație industrială

Ambele modele sunt folosite la topirea fontei, aluminiului, oțelului, magneziului, cuprului și metalelor prețioase. Volumul util al unor astfel de structuri poate varia de la câteva kilograme la câteva sute de tone.

Cuptoarele industriale sunt împărțite în mai multe tipuri.

1. Proiectările cu frecvență medie sunt utilizate în mod obișnuit în inginerie mecanică și metalurgie. Cu ajutorul lor, oțelul este topit, iar când se folosesc creuzete de grafit, metalele neferoase sunt topite.
2. Modelele industriale de frecvență sunt utilizate în topirea fierului.
3. Structurile de rezistență sunt destinate topirii aluminiului, aliajelor de aluminiu și zincului.

Notă! Tehnologia de inducție a fost cea care a stat la baza dispozitivelor mai populare - cuptoarele cu microunde.

Uz casnic

Din motive evidente, un cuptor cu inducție pentru topire nu este adesea folosit în viața de zi cu zi. Dar tehnologia descrisă în articol se găsește în aproape toate case moderne si apartamente. Acestea includ cuptoarele cu microunde menționate mai sus, mașinile de gătit cu inducție și cuptoarele electrice.

Luați în considerare, de exemplu, plăcile. Acestea încălzesc vasele datorită curenților turbionari de inducție, drept urmare încălzirea are loc aproape instantaneu. Este tipic că este imposibil să porniți un arzător care nu are vase de gătit pe el.

Eficiența mașinilor de gătit cu inducție ajunge la 90%. Spre comparație: pentru sobele electrice este de aproximativ 55-65%, iar pentru sobele cu gaz nu este mai mare de 30-50%. Dar, în mod corect, merită remarcat faptul că sunt necesare ustensile speciale pentru a opera sobele descrise.

Cuptor cu inducție de casă

Nu cu mult timp în urmă, radioamatorii autohtoni au demonstrat în mod clar că puteți face singur un cuptor cu inducție. Astăzi există o mulțime de scheme și tehnologii de fabricație diferite, dar am prezentat doar cele mai populare dintre ele, ceea ce înseamnă cele mai eficiente și mai ușor de implementat.

Cuptor cu inducție realizat din generator de înaltă frecvență

Mai jos este circuitul electric pentru realizarea dispozitiv de casă de la un generator de înaltă frecvență (27,22 megaherți).

În plus față de generator, asamblarea va necesita patru becuri de mare putere și o lampă grea pentru indicatorul de pregătire.

Notă! Principala diferență între o sobă realizată conform acestei scheme este mânerul condensatorului - în acest caz este situat în exterior.

În plus, metalul situat în bobină (inductor) se va topi într-un dispozitiv de cea mai mică putere.

În timpul producției, este necesar să ne amintim câteva puncte importante care afectează viteza de tăiere a metalului. Acest:

• putere;
• frecvență;
• pierderi turbioare;
• intensitatea transferului de căldură;
• pierderi de histerezis.

Aparatul va fi alimentat de la o rețea standard de 220 V, dar cu un redresor preinstalat. Dacă cuptorul este destinat încălzirii unei încăperi, atunci se recomandă utilizarea unei spirale de nicrom, iar dacă pentru topire, atunci perii de grafit. Să aruncăm o privire mai atentă la fiecare dintre modele.

Video - Construcția unui invertor de sudură

Esența designului este următoarea: se instalează o pereche de perii de grafit și se toarnă pulbere de granit între ele, după care se realizează conexiunea la transformatorul descendente. Este caracteristic că în timpul topirii nu este nevoie să vă temeți de șoc electric, deoarece nu este nevoie să folosiți 220 V.

Tehnologia de asamblare

Pasul 1. Se asambla baza - o cutie din caramizi de argila refractara de 10x10x18 cm, asezata pe placi rezistente la foc.

Pasul 2. Cutia este finisată cu carton de azbest. După umezirea cu apă, materialul se înmoaie, ceea ce permite să i se dea orice formă. Dacă se dorește, structura poate fi înfășurată cu sârmă de oțel.

Notă! Dimensiunile cutiei pot varia in functie de puterea transformatorului.

Pasul 3. Cea mai bună opțiune pentru un cuptor de grafit - un transformator de la o mașină de sudură cu o putere de 0,63 kW. Dacă transformatorul este proiectat pentru 380 V, atunci poate fi rebobinat, deși mulți electricieni cu experiență susțin că puteți lăsa totul așa cum este

Pasul 4. Transformatorul este învelit cu aluminiu subțire - în acest fel structura nu se va încinge prea mult în timpul funcționării.

Pasul 5. Se instalează perii de grafit, se instalează un substrat de argilă pe fundul cutiei - în acest fel metalul topit nu se va răspândi.

Principalul avantaj al unui astfel de cuptor este temperatura sa ridicată, care este potrivită chiar și pentru topirea platinei sau paladiului. Dar printre dezavantaje se numără încălzirea rapidă a transformatorului, volum mic (nu mai mult de 10 g pot fi topite la un moment dat). Din acest motiv, va fi necesar un design diferit pentru topituri cu volum mai mare.

Deci, pentru a topi cantități mari de metal veți avea nevoie de un cuptor cu fir nicrom. Principiul de funcționare al designului este destul de simplu: curentul electric este furnizat unei spirale de nicrom, care se încălzește și topește metalul. Există o mulțime de formule diferite pe Internet pentru a calcula lungimea unui fir, dar toate sunt, în principiu, la fel.

Pasul 1. Pentru spirală se folosește nicrom ø0,3 mm cu o lungime de aproximativ 11 m.

Pasul 2. Firul trebuie înfășurat. Pentru a face acest lucru, veți avea nevoie de un tub drept de cupru ø5 mm - spirala este înfășurată pe el.

Pasul 3. Folosiți un creuzet mic ca creuzet. teava ceramicaø1,6 cm și 15 cm lungime.Un capăt al țevii este astupat cu fir de azbest - în acest fel metalul topit nu se va scurge.

Pasul 4. După verificarea funcționalității, spirala este așezată în jurul țevii. În acest caz, același fir de azbest este plasat între spire - va preveni scurtcircuitele și va limita accesul oxigenului.

Pasul 5. Bobina finită este plasată într-un soclu de lampă de mare putere. Astfel de cartușe sunt de obicei ceramice și au dimensiunea necesară.

Avantajele acestui design:

• productivitate ridicată (până la 30 g per trecere);
• încălzire rapidă (aproximativ cinci minute) și răcire lungă;
• ușurință în utilizare - este convenabil să turnați metal în matrițe;
• înlocuirea promptă a spiralei în caz de epuizare.

Dar există, desigur, dezavantaje:

• nicromul se arde, mai ales dacă spirala este prost izolată;
• nesiguranță - dispozitivul este conectat la o sursă de alimentare de 220 V.

Notă! Nu puteți adăuga metal la sobă dacă porțiunea anterioară a fost deja topită acolo. În caz contrar, tot materialul se va împrăștia prin încăpere, în plus, vă poate răni ochii.

Drept concluzie

După cum puteți vedea, puteți încă să faceți singur un cuptor cu inducție. Dar să fiu sincer, designul descris (ca toate cele disponibile pe Internet) nu este tocmai o sobă, ci un invertor de laborator Kukhtetsky. Este pur și simplu imposibil să asamblați o structură de inducție cu drepturi depline acasă.

Editor sef

Cum să faci un încălzitor cu inducție cu propriile mâini?

Incalzitoare electrice

Încălzitoarele cu inducție funcționează pe principiul „curentului derivat din magnetism”. Un câmp magnetic alternativ de mare putere este generat într-o bobină specială, care generează curenți electrici turbionari într-un conductor închis.

Conductorul închis în aragazul cu inducție este un vas de gătit metalic, care este încălzit de curenți electrici turbionari. În general, principiul de funcționare al unor astfel de dispozitive nu este complicat și, dacă aveți puține cunoștințe de fizică și inginerie electrică, asamblarea unui încălzitor cu inducție cu propriile mâini nu va fi dificilă.

Următoarele dispozitive pot fi realizate independent:

1. Dispozitive pentru încălzirea lichidului de răcire într-un cazan de încălzire.
2. Minicuptoare pentru topirea metalelor.
3. Farfurii pentru gătit alimente.

O mașină de gătit cu inducție făcută de tine trebuie să fie fabricată în conformitate cu toate standardele și reglementările pentru funcționarea acestor dispozitive. Dacă radiațiile electromagnetice periculoase pentru oameni sunt emise în afara carcasei în direcții laterale, atunci utilizarea unui astfel de dispozitiv este strict interzisă.

În plus, marea dificultate în proiectarea unui aragaz constă în alegerea materialului pentru baza plitei, care trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

1. În mod ideal, conduc radiația electromagnetică.
2. Nu este un material conductor.
3. Rezistă la sarcină la temperaturi ridicate.

Suprafețele de gătit cu inducție de uz casnic folosesc ceramică scumpă; atunci când faceți un aragaz cu inducție acasă, este destul de dificil să găsiți o alternativă demnă la un astfel de material. Prin urmare, mai întâi ar trebui să proiectați ceva mai simplu, de exemplu, un cuptor cu inducție pentru călirea metalelor.

Instructiuni de fabricatie

Pentru a face o sobă veți avea nevoie de următoarele materiale și instrumente:

• ciocan de lipit;
• lipire;
• placa de textolit.
• mini burghiu.
• radioelemente.
• pasta termica.
• reactivi chimici pentru gravarea plăcii.

Materiale suplimentare și caracteristicile acestora:

1. Pentru realizarea unei bobine, care va emite campul magnetic alternant necesar incalzirii, este necesar sa se pregateasca o bucata de tub de cupru cu diametrul de 8 mm si lungimea de 800 mm.
2. Tranzistoare de putere puternice sunt partea cea mai scumpă a unei instalații de inducție de casă. Pentru a instala circuitul generator de frecvență, trebuie să pregătiți 2 astfel de elemente. Tranzistoarele de la următoarele mărci sunt potrivite pentru aceste scopuri: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. La fabricarea circuitului se folosesc 2 tranzistoare cu efect de câmp identice dintre cele enumerate.
3. Pentru fabricarea unui circuit oscilator veți avea nevoie de condensatoare ceramice cu o capacitate de 0,1 mF și o tensiune de funcționare de 1600 V. Pentru a se forma curent alternativ de mare putere în bobină, vor fi necesari 7 astfel de condensatoare.
4. La operarea unui astfel de dispozitiv de inducție, tranzistoarele cu efect de câmp se vor încinge foarte tare și dacă nu sunt atașate radiatoare din aliaj de aluminiu, atunci după doar câteva secunde de funcționare la putere maximă, aceste elemente se vor defecta. Tranzistoarele trebuie plasate pe radiatoare printr-un strat subțire de pastă termică, altfel eficiența unei astfel de răciri va fi minimă.
5. Diode, care sunt utilizate într-un încălzitor cu inducție, trebuie să aibă o acțiune ultra-rapidă. Cele mai potrivite diode pentru acest circuit sunt: ​​MUR-460; UF-4007; EA – 307.
6. Rezistoarele utilizate în circuitul 3: 10 kOhm putere 0,25 W – 2 buc. și putere de 440 Ohm - 2 W. Diode Zener: 2 buc. cu o tensiune de funcționare de 15 V. Puterea diodelor zener trebuie să fie de cel puțin 2 W. Un șoc pentru conectarea la bornele de putere ale bobinei este utilizat cu inducție.
7. Pentru a alimenta întregul dispozitiv veți avea nevoie de o sursă de alimentare cu o putere de până la 500 W. și tensiune 12 - 40 V. Puteți alimenta acest dispozitiv de la o baterie de mașină, dar nu veți putea obține cele mai mari valori de putere la această tensiune.

Procesul de fabricație al generatorului electronic și al bobinei în sine durează puțin timp și se desfășoară în următoarea secvență:

1. Din teava de cupru se face o spirală cu diametrul de 4 cm.Pentru a face o spirală, un tub de cupru trebuie înșurubat pe o tijă cu o suprafață plană cu un diametru de 4 cm.Spirala trebuie să aibă 7 spire, care să nu se atingă. Inelele de fixare sunt lipite la cele 2 capete ale tubului pentru conectarea la radiatoarele tranzistorului.
2. Placa de circuit imprimat este realizată conform diagramei. Dacă este posibil să instalați condensatori din polipropilenă, atunci datorită faptului că astfel de elemente au pierderi minime și funcționare stabilă la amplitudini mari ale fluctuațiilor de tensiune, dispozitivul va funcționa mult mai stabil. Condensatorii din circuit sunt instalați în paralel pentru a forma un circuit oscilant cu o bobină de cupru.
3. Încălzirea metalului apare în interiorul bobinei după ce circuitul este conectat la sursa de alimentare sau la baterie. Când încălziți metalul, trebuie să aveți grijă să nu o faceți scurt circuitînfăşurări de primăvară. Dacă atingeți 2 spire ale bobinei în același timp cu metal încălzit, tranzistoarele se vor defecta instantaneu.

1. La efectuarea experimentelor de încălzire și întărire a metalelor, în interiorul bobinei de inducție temperatura poate fi semnificativă și se ridică la 100 de grade Celsius. Acest efect de încălzire termică poate fi folosit pentru a încălzi apa pentru uz casnic sau pentru încălzirea unei locuințe.
2. Diagrama încălzitorului discutată mai sus (Figura 3), la sarcina maximă este capabil să furnizeze radiații de energie magnetică în interiorul bobinei egale cu 500 W. Această putere nu este suficientă pentru a încălzi un volum mare de apă, iar construcția unei bobine de inducție de mare putere va necesita fabricarea unui circuit în care va fi necesară utilizarea unor elemente radio foarte scumpe.
3. Soluție bugetară pentru organizarea încălzirii prin inducție a lichidelor, este utilizarea mai multor dispozitive descrise mai sus, situate în serie. În acest caz, spiralele trebuie să fie pe aceeași linie și să nu aibă un conductor metalic comun.
4. Ca schimbător de căldurăSe folosește o țeavă din oțel inoxidabil cu diametrul de 20 mm. Mai multe spirale de inducție sunt „înșirate” pe țeavă, astfel încât schimbătorul de căldură să fie în mijlocul spiralei și să nu intre în contact cu spirele sale. Când 4 astfel de dispozitive sunt pornite simultan, puterea de încălzire va fi de aproximativ 2 kW, ceea ce este deja suficient pentru încălzirea prin curgere a lichidului cu o circulație mică a apei, la valori care permit utilizarea acestui design în furnizarea de apă caldă unei case mici.
5. Dacă conectați un astfel de element de încălzire la un rezervor bine izolat, care va fi amplasat deasupra încălzitorului, rezultatul va fi un sistem de boiler în care lichidul va fi încălzit în interiorul unei conducte inoxidabile, apa încălzită se va ridica în sus, iar un lichid mai rece îi va lua locul.
6. Dacă suprafața casei este semnificativă, atunci numărul bobinelor de inducție poate fi crescut la 10 bucăți.
7. Puterea unui astfel de cazan poate fi reglată cu ușurință prin oprirea sau pornirea spiralelor. Cu cât mai multe secțiuni sunt pornite în același timp, cu atât este mai mare puterea dispozitivului de încălzire care funcționează în acest fel.
8. Pentru a alimenta un astfel de modul, veți avea nevoie de o sursă de alimentare puternică. Dacă aveți o mașină de sudat cu invertor de curent continuu, o puteți utiliza pentru a realiza un convertor de tensiune cu puterea necesară.
9. Datorită faptului că sistemul funcționează pe curent electric constant, care nu depășește 40 V, funcționarea unui astfel de dispozitiv este relativ sigură, principalul lucru este de a furniza un bloc de siguranțe în circuitul de alimentare al generatorului, care, în cazul unui scurtcircuit, va dezactiva sistemul, eliminând astfel posibilitatea unui incendiu.
10. Puteți organiza în acest fel încălzirea casei „gratuită”., sub rezerva instalării de baterii reîncărcabile pentru alimentarea dispozitivelor cu inducție, a căror încărcare se va realiza cu energie solară și eoliană.
11. Bateriile trebuie combinate în secțiuni de câte 2, conectate în serie. Ca urmare, tensiunea de alimentare cu o astfel de conexiune va fi de cel puțin 24 V, ceea ce va asigura că cazanul funcționează la putere mare. În plus, o conexiune în serie va reduce curentul din circuit și va crește durata de viață a bateriilor.

1. Funcționarea dispozitivelor de încălzire prin inducție de casă, nu elimină întotdeauna răspândirea radiațiilor electromagnetice dăunătoare oamenilor, astfel încât cazanul cu inducție trebuie instalat într-o zonă nerezidenţială și ecranat cu oţel galvanizat.
2. Obligatoriu atunci când lucrați cu energie electrică trebuie respectate regulile de siguranțăși, în special, acest lucru se aplică rețelelor de curent alternativ cu o tensiune de 220 V.
3. Ca experiment puteți face o plită pentru gătit conform schemei specificate în articol, dar nu se recomandă utilizarea constantă a acestui dispozitiv din cauza imperfecțiunilor făcut singur ecranarea acestui dispozitiv, din această cauză, corpul uman poate fi expus la radiații electromagnetice dăunătoare care pot afecta negativ sănătatea.

Un cuptor cu inducție este utilizat pentru topirea metalelor neferoase și feroase. Unitățile acestui principiu de funcționare sunt utilizate în următoarele domenii: de la cele mai fine bijuterii până la topirea industrială la scară largă a metalelor. Acest articol va discuta caracteristicile diferitelor cuptoare cu inducție.

Cuptoare cu inducție pentru topirea metalelor

Principiul de funcționare

Încălzirea prin inducție este baza pentru funcționarea cuptorului. Cu alte cuvinte, curent electric creează un câmp electromagnetic si se obtine caldura, care se foloseste in scara industriala. Această lege a fizicii este studiată în ultimele clase de liceu. Dar conceptul de unitate electrică și cazane cu inducție electromagnetică nu trebuie confundate. Deși baza muncii aici și acolo este electricitatea.

Cum se întâmplă asta

Generatorul este conectat la o sursă de curent alternativ, care intră în ea printr-un inductor situat în interior. Condensatorul este folosit pentru a crea un circuit de oscilație, care se bazează pe o frecvență de operare constantă la care este reglat sistemul. Când tensiunea din generator crește până la o limită de 200 V, inductorul creează un câmp magnetic alternativ.

Circuitul este închis, cel mai adesea, printr-un miez de aliaj feromagnetic. Câmpul magnetic alternativ începe să interacționeze cu materialul piesei de prelucrat și creează un flux puternic de electroni. După ce elementul conductiv electric intră în acțiune inductivă, sistemul experimentează apariția stresului rezidual, care în condensator contribuie la apariția curentului turbionar. Energia curentului turbionar este convertită în energie termică a inductorului și are loc încălzirea temperaturi mari topirea metalului dorit.

Căldura produsă de inductor este utilizată:

• pentru topirea metalelor moi și dure;
• pentru întărirea suprafeței pieselor metalice (de exemplu, unelte);
• pentru tratarea termică a pieselor deja produse;
• nevoile casnice (încălzire și gătit).

Scurte caracteristici ale diferitelor cuptoare

Tipuri de dispozitive

Cuptoare cu creuzet cu inducție

Este cel mai comun tip de cuptor de încălzire cu inducție. O trăsătură distinctivă care diferă de alte tipuri este că un câmp magnetic alternativ apare în el în absența unui miez standard. Crezet în formă de cilindru situat în interiorul cavității inductorului. Cuptorul, sau creuzetul, este realizat dintr-un material care rezistă perfect la foc și este conectat la curent electric alternativ.

Aspecte pozitive

Unitățile de creuzet includ la surse de căldură ecologice, mediul nu este poluat de la topirea metalelor.

Există dezavantaje în funcționarea cuptoarelor cu creuzet:

• în timpul prelucrărilor tehnologice se folosesc zguri la temperaturi scăzute;
• Căptușeala produsă a cuptoarelor cu creuzet are o rezistență scăzută la distrugere, acest lucru este cel mai vizibil în timpul schimbărilor bruște de temperatură.

Dezavantajele existente nu ridică dificultăți deosebite; avantajele unei unități de inducție cu creuzet pentru topirea metalului sunt evidente și au făcut ca acest tip de dispozitiv să fie popular și la cerere în rândul unei game largi de consumatori.

Cuptoare de topire cu inductie cu canal

Acest tip este utilizat pe scară largă în topirea metalelor neferoase. Folosit eficient pentru cupru și aliaje de cupru pe bază de alamă, cupronic, bronz. Aluminiul, zincul și aliajele care conțin aceste metale sunt topite activ în unități de canal. Utilizarea pe scară largă a cuptoarelor de acest tip este limitată din cauza incapacității de a asigura o căptușeală rezistentă la rupere pe pereții interiori ai camerei.

Metalul topit în cuptoarele cu inducție cu canale este supus mișcarea termică și electrodinamică, care asigură omogenitatea constantă a amestecării componentelor din aliaj în baia cuptorului. Utilizarea cuptoarelor cu canal cu principiul inducției este justificată în cazurile în care se impun cerințe speciale metalului topit și lingourilor fabricate. Aliajele sunt de înaltă calitate în ceea ce privește coeficientul de saturație în gaz și prezența impurităților organice și sintetice în metal.

Cuptoarele cu inducție cu canale funcționează ca un mixer și sunt proiectate pentru a nivela compoziția, menține o temperatură constantă a procesului și selectează viteza de turnare în cristalizatoare sau matrițe. Pentru fiecare aliaj și compoziție de turnare, există parametri pentru o taxă specială.

Avantaje

• aliajul este încălzit în partea inferioară, la care nu există acces de aer, ceea ce reduce evaporarea de la suprafața superioară, încălzită la o temperatură minimă;
• cuptoarele cu canal sunt clasificate ca cuptoare cu inducție economice, deoarece topirea care are loc este asigurată de un consum redus de energie electrică;
• cuptorul are un coeficient ridicat acțiune utilă datorită utilizării unui fir magnetic în buclă închisă;
• Circulația constantă a metalului topit în cuptor accelerează procesul de topire și promovează amestecarea uniformă a componentelor aliajului.

Defecte

• durabilitatea căptușelii interioare de piatră scade atunci când se folosesc temperaturi ridicate;
• căptușeala este distrusă la topirea aliajelor agresive din punct de vedere chimic de bronz, staniu și plumb.
• la topirea încărcăturii contaminate de calitate scăzută, canalele se înfundă;
• zgura de suprafață din baie nu se încălzește la o temperatură ridicată, ceea ce nu permite efectuarea de operațiuni în golul dintre metal și adăpost și topirea așchiilor și a deșeurilor;
• unitățile de canal nu tolerează întreruperi în funcționare, ceea ce le obligă să stocheze în mod constant o cantitate semnificativă de aliaj lichid în gura cuptorului.

Îndepărtarea completă a metalului topit din cuptor duce la crăparea rapidă a acestuia. Din același motiv, este imposibil să efectuați o rapidă conversia dintr-un aliaj în altul, trebuie să faci mai multe topituri intermediare, numite balast.

Cuptoare cu inducție în vid

Acest tip este utilizat pe scară largă pentru topirea oțelurilor de înaltă calitate și a aliajelor de nichel, cobalt și fier rezistente la căldură. Unitatea face față cu succes la topirea metalelor neferoase. Sticla este fiartă în unități de vid, piesele sunt tratate la temperatură ridicată, produc monocristale.

Cuptorul este clasificat ca un generator de înaltă frecvență situat într-un inductor izolat de mediul extern, care trece un curent de înaltă frecvență. Pentru a crea un vid, mase de aer sunt pompate din el. Toate operațiunile de introducere a aditivilor, încărcarea încărcăturii și distribuirea metalului sunt efectuate prin mecanisme automate cu control electric sau hidraulic. Aliajele cu amestecuri mici de oxigen, hidrogen, azot și substanțe organice sunt obținute din cuptoarele cu vid. Rezultatul este cu mult superior cuptoarelor cu inducție deschise.

Oțel rezistent la căldură din cuptoare cu vid utilizat în producția de instrumente și arme. Unele aliaje de nichel care conțin nichel și titan sunt active din punct de vedere chimic și este problematică obținerea lor în alte tipuri de cuptoare. Cuptoarele cu vid realizează turnarea metalului prin rotirea creuzetului în spațiul interior al carcasei sau prin rotirea camerei cu un cuptor fix. Unele modele au o gaură de deschidere în partea de jos pentru a scurge metalul într-un recipient instalat.

Cuptoare cu creuzet cu convertor tranzistor

Folosit pentru metale neferoase cu greutate redusă. Sunt mobile, ușoare și pot fi mutate cu ușurință dintr-un loc în altul. Pachetul cuptorului include un tranzistor de înaltă tensiune convertor universal. Vă permite să selectați puterea recomandată pentru conectarea la rețea și, în consecință, tipul de convertor care este necesar în acest caz cu modificarea parametrilor de greutate a aliajului.

Cuptor cu inducție cu tranzistori Folosit pe scară largă pentru prelucrarea metalurgică. Cu ajutorul lui, piesele sunt încălzite în fierărie și obiectele metalice sunt călite. Creuzetele din cuptoarele cu tranzistori sunt fabricate din ceramică sau grafit; primele sunt concepute pentru a topi metale feromagnetice, cum ar fi fonta sau oțelul. Grafitul este instalat pentru a topi alama, cupru, argint, bronz și aur. Ele topesc sticla și siliciul. Aluminiul se topește bine folosind creuzete din fontă sau oțel.

Care este căptușeala cuptoarelor cu inducție

Scopul său este de a proteja carcasa cuptorului de efectele distructive ale temperaturilor ridicate. Efecte secundare este conservarea căldurii, prin urmare eficienta procesului creste.

Crezetul în proiectarea unui cuptor cu inducție este realizat în unul dintre următoarele moduri:

• prin metoda excavarii in cuptoare de volum mic;
• prin metoda tipărită din material refractar sub formă de zidărie;
• combinate, combinând ceramica și un strat tampon între zidărie și indicator.

Căptușeala este realizată din cuarțit, corindon, grafit, grafit de argilă refractă, magnezit. La toate aceste materiale se adaugă aditivi pentru a îmbunătăți caracteristicile căptușelii, a reduce modificările de volum, a îmbunătăți sinterizarea și a crește rezistența stratului la materialele agresive.

Pentru a selecta un anumit material pentru căptușeală ia în considerare o serie de condiții însoțitoare, și anume, tipul de metal, prețul și proprietățile refractare ale creuzetului, durata de viață a compoziției. O compoziție de căptușeală selectată corespunzător ar trebui să ofere cerinte tehnice pentru a efectua procesul:

• obtinerea de lingouri de calitate superioara;
• cea mai mare cantitate de topire completă fără lucrări de reparații;
• munca în siguranță a specialiștilor;
• stabilitatea și continuitatea procesului de topire;
• obținerea de materiale de înaltă calitate folosind o cantitate economică de resurse;
• utilizarea materialelor comune pentru căptușeală la un preț scăzut;
• impact minim asupra spațiului înconjurător.

Utilizarea cuptoarelor cu inducție vă permite să obțineți aliaje și metale de calitate excelentă cu un conținut minim de diverse impurități și oxigen, ceea ce crește utilizarea acestora în zone complexe de producție.

CUPTORUL DE TOPIRE este un dispozitiv conceput pentru topirea unei încărcături de metal feros sau neferos. Avantajele sunt că masa de topire este perfect amestecată dacă pentru topirea metalului se folosește un cuptor de topire cu inducție, datorită acțiunii curenților electrici turbionari. Ai nevoie de un cuptor de topire cu caracteristici bune? ZAVODRR- tranzistor, cuptoare tiristorice pentru cupru, fonta, aluminiu, otel pentru 5 - 5000 kg.

Cum sunt construite cuptoarele de topire?

Cum funcționează cuptoarele de topire? CUPURILE DE TOPIRE sunt mod bun topește atât metale feroase, cât și neferoase, cum ar fi aluminiul, oțelul, fonta, oțelul inoxidabil, cuprul. Cuptoarele de topire cu inducție au un design simplu, funcționează sub forța unui câmp electromagnetic și sunt capabile să amestece uniform metalul în timpul topirii. Cuptoarele cu inducție au un capac și un dispozitiv pentru scurgerea metalului într-o oală de turnare. Compania ROSINDUKTOR ofera cuptoare de topire cu tranzistor sau tiristor cu cutii de viteze si hidraulice.

Avantajul cuptoarelor cu cutie de viteze este posibilitatea de scurgere manuală (de urgență) a metalului; hidraulica este înclinarea lină a unității de topire. Cuptoarele de topire sunt furnizate cu una sau două unități de topire, iar în interiorul fiecărei unități de topire este amplasat un inductor. Inductorul este realizat sub forma unei bobine de cupru constând din mai multe spire; tubul poate fi rotund sau dreptunghiular în secțiune transversală.

Unitatea de topire este răcită folosind un răcitor sau un turn de răcire. În timpul topirii metalului, este necesară răcirea a două circuite: reactorul (situat în interiorul convertorului tiristor) și inductorul unității de topire în sine. Unitatea de topire are două versiuni ale creuzetului: grafit și căptușit (realizat manual dintr-un amestec căptușit). Crezetele de grafit sunt folosite pentru topirea metalelor neferoase; pentru metalele feroase se folosește o căptușeală.

• 
  Nijni Novgorod
• 
  Celiabinsk
• 
  Krasnoyarsk
• 
  Minsk Belarus
• 
  Celiabinsk
• 
  permian
• 
  Movilă
• 
  Celiabinsk
• 
  Moscova
• 
  Orenburg
• 
  Kazan
• 
  Volgograd
• 
  Celiabinsk
• 
  Celiabinsk
• 
  Lugansk
• 
  Ulianovsk
• 
  Celiabinsk
• 
  Arhanghelsk

Cuptoare de topire - tranzistorizate

Cuptorul de topire cu inducție cu tranzistori este conceput pentru încărcarea metalelor feroase și neferoase.Este produs pe baza unui încălzitor cu inducție de frecvență medie, care este asamblat folosind tranzistoare MOSFET și module IGBT, ceea ce permite economisirea de energie electrică de până la 35 %, având un randament ridicat de 95%.

Cuptoarele de topire cu inducție pe bază de tranzistori sunt potrivite pentru micile turnători industriale care trebuie să topească cantități mici de metal. Avantajele cuptoarelor de topire includ mobilitatea și ușurința de întreținere, deoarece folosesc un creuzet de grafit, care economisește timp la realizarea căptușelii și uscarea acesteia.

Compania Rosinductor oferă să cumpere cuptoare de topire cu inducție LEGNUM (Taiwan); aceste cuptoare sunt cele mai populare printre cumpărătorii ruși. Cuptoarele de topire cu inducție tiristoare Legnum sunt furnizate în două modificări: hidraulice și cutie de viteze, principalii cumpărători sunt fabrici de topire mijlocii și mari cu o capacitate de 2000 tone/an.

Cuptorul de topire cu inducție este furnizat cu două unități de topire; acestea sunt instalate pe o fundație pre-preparată. Principalele avantaje sunt eficiența, în medie cu 20-30% mai economică decât orice alți analogi prezentați pe piața rusă, fiabilitatea, design modernȘi preț accesibil. Rosinductor furnizează cuptoare de topire cu inducție nu numai în toate regiunile RUSIEI, ci și în țările fostei CSI. Contactând compania noastră, fiți siguri că cuptorul de topire cu inducție pe care îl cumpărați este garantat cel mai bun preț, calitate, fiabilitate si conditii de livrare.

Avantajul topirii metalului în cuptoarele de topire este rentabilitatea. Acest lucru se datorează eliberării unei cantități mari de căldură la încălzirea metalului, astfel încât cuptoarele consumă relativ puțină energie. Dacă facem o comparație între cuptoarele cu tranzistori și tiristoare, atunci primele sunt cu 25% mai economice, dar costul lor pentru aceeași putere este vizibil mai mare. Cele mai comune cuptoare au o temperatură de topire de 1650 °C; la această temperatură poate fi topită orice sarcină nerefractară.

În timpul topirii metalului, cuptorul este controlat mecanic sau de la distanță. În ambele cazuri, procesul trebuie gestionat de personal instruit, cu permise și aprobări corespunzătoare. Compania Rosinductor efectuează lucrări la montarea convertoarelor, depanarea și menținerea în stare de funcționare a echipamentelor de topire.

Atunci când alegeți un cuptor de topire, trebuie să vă gândiți la alegerea creuzetului. Aceasta determină ce metal se va topi și câte topituri poate rezista. În medie, creuzetul poate rezista la 20 până la 60 de călduri. Pentru o durată lungă de viață a creuzetului, trebuie să utilizați materiale de înaltă calitate și fiabile. Timpul de topire a metalului nu durează mai mult de 50 de minute într-un cuptor de topire încălzit, astfel încât un cuptor de volum și putere mic poate avea o productivitate ridicată.

Setul de livrare al cuptoarelor de topire include elementele principale: convertor de frecvență tiristor sau tranzistor, unități de topire, bănci de condensatoare, șabloane, cabluri răcite cu apă, panouri de control, sisteme de răcire.

Cuptor de topire cu inducție 5 - 5000 kg

Cuptor cu creuzet de topire cu inducție pornit 5 - 5000 kg trunchi de înot, într-un corp ușor din aliaj de aluminiu, cu TFC și angrenaj de înclinare. Un cuptor cu creuzet cu inducție cu un convertor tiristor este proiectat pentru topirea metalelor feroase și neferoase în turnătorii. Cuptorul este folosit pentru a încălzi cuprul topit, oțelul și fonta. Dacă este necesar, este posibilă funcționarea non-stop a cuptorului.

Cuptoare de topire pentru aluminiu

Cuptoarele de topire pentru aluminiu au propriile lor caracteristici, deoarece punctul de topire al aluminiului este de 660 °C (390 kJ/kg). Atunci când alegeți un cuptor pentru aluminiu, trebuie să știți că convertorul tiristor nu trebuie să fie puternic, iar unitatea de topire în sine diferă ca dimensiune de unitatea pentru oțel sau cupru de 2-3 ori. În consecință, nu se recomandă topirea altor metale în el.

Aliajele de aluminiu pot fi topite in cuptoare cu incalzire pe petrol, gaz si electric, in cuptoare cu reverberatie cu flacara, dar metalul de cea mai buna calitate si viteza mare se obtin la topirea in cuptoare de topire cu inductie, datorita compozitiei omogene a incarcarii, care este perfect amestecata. în domeniul inducției.

Cuptoare de topire pentru oțel

Cuptoarele de topire sunt încălzite la temperatura lor maximă la topirea oțelului, 1500 - 1600 ° C și sunt însoțite de procese fizice și chimice complexe. La topirea oțelului, este necesar să se reducă conținutul de oxigen, sulf și fosfor, care formează elemente de oxid și sulfuri, care reduc calitatea oțelului.

O caracteristică a topirii oțelului în cuptoarele de topire este utilizarea amestecurilor de căptușeală, spre deosebire de topirea cuprului, unde se folosește un creuzet de grafit. Cuptoarele de topire amestecă bine metalul datorită câmpului de inducție, care uniformizează compoziția chimică a oțelului.

Avantajele de mai sus sunt excelente pentru topirea oțelurilor aliate, cu pierderi minime de elemente de aliere: wolfram - aproximativ 2%, mangan, crom și vanadiu - 5 - 10%, siliciu - 10 - 15%, ținând cont de deficitul și costul ridicat al elemente de aliere.

Topirea oțelului are următoarele caracteristici și avantaje:

• Cele mai importante piese turnate sunt topite prin metoda oxidării, deoarece în timpul fierberii metalului, toate incluziunile nemetalice sunt îndepărtate și conținutul de fosfor este redus. Compoziția încărcăturii este luată din fier vechi de oțel carbon sau fontă pentru a obține un conținut mediu de carbon de 0,5%;
• Dacă aveți de gând să topi oțelul cu continut ridicat mangan, aluminiu, crom, trebuie să alegeți o căptușeală acidă, deoarece durabilitatea creuzetului va fi de două ori mai mare;
• Înainte de a începe să se topească, creuzetul este umplut cu metal, dar partea superioară nu trebuie umplută etanș, acest lucru poate duce la formarea de arcade și, în consecință, la deșeuri de metal, deoarece sarcina se va depune în timpul topirii pieselor inferioare;
• Timpul de topire a oțelului variază între 50-70 de minute, în funcție de încălzirea unității de topire;
• Cuptoarele de topire pentru oțel au o productivitate ridicată în producția de piese turnate de masă și dimensiuni mici.

Cuprul, aliajele de cupru, bronzul, alama pot fi topite în toate cuptoarele de topire unde temperatura este menținută la 1000 - 1300 °C. Cu toate acestea, este de preferat să folosiți cuptoare de topire cu inducție, deoarece o topitură în ele nu va depăși 40 de minute. Cuprul folosit astăzi în Rusia nu este deosebit de pur. De obicei, conține următoarele impurități: fier, nichel, antimoniu, arsenic. Cuprul cu un conținut de impurități de 1% este considerat metal pur.

Principala calitate importantă a metalului este conductivitatea sa electrică și termică ridicată. Aceasta determină temperatura scăzută pentru topire. Temperatura de topire a cuprului este de 1084°C. Cuprul este un metal destul de flexibil care este utilizat pe scară largă în diverse industrii tehnice, iată câteva dintre caracteristicile sale:

• Cuprul poate fi topit într-un mediu deschis, în vid și într-un mediu de gaz protector;
• Cuprul este topit în vid pentru a obține cupru fără oxigen, cu capacitatea de a reduce oxigenul O (Oxigeniu) la aproape zero 0,001%;
• Sarcina principală la producerea de cupru fără oxigen este de 99,95% foi catodice; înainte de a încărca foile în cuptor, acestea trebuie tăiate, spălate și uscate din electrolit;
• Căptușeala cuptorului de topire deasupra nivelului metalic este realizată din magnezit;
• Pentru a evita oxidarea, topirea se efectuează folosind cărbune, fluxuri, sticlă și alte componente.

Cuptor cu inducție pentru topirea metalelor

Un cuptor cu inducție pentru topirea metalelor încălzește sarcina metalică cu curenți de înaltă frecvență (HFC) într-un câmp electromagnetic indus sub influența curenților electrici turbionari. Cuptoarele de topire consumă o cantitate mare de energie electrică, așa că oferim cuptoare nu numai cu un convertor cu tiristor, ci și cu un convertor economic cu tranzistor. Cuptorul folosește o căptușeală sau un creuzet de grafit, în ambele cazuri sunt suficiente doar pentru 20-40 de topituri. Punctul de topire ridicat permite ca o topire a metalului să fie realizată în 50 de minute.

ZAVODRR- cuptoare pentru topirea metalelor de la producatorii rusi, asiatici si europeni cu o capacitate a creuzetului de la 1 la 10.000 kg. Furnizarea, instalarea, punerea în funcțiune și întreținerea ieftină a cuptoarelor.

Să ne uităm la caracteristicile cuptoarelor pentru topirea metalelor feroase, neferoase și prețioase:

• Cuptor de topire a aluminiului (topirea aluminiului în cuptoare se realizează la o temperatură de 660 °C, punctul de fierbere 2400 °C, densitate 2698 kg/cm³);
• Cuptor pentru topirea fontei (topirea fontei 1450 - 1520 °C, densitate 7900 kg/m³);
• Cuptor de topire a cuprului (topirea cuprului 1083°C, punct de fierbere 2580°C, densitate 8920 kg/cm³);
• Cuptor pentru topirea aurului (topirea aurului 1063°C, punct de fierbere 2660°C, densitate 19320 kg/cm³);
• Cuptoare de topire a argintului (topire a argintului 960°C, punct de fierbere 2180°C, densitate 10500 kg/cm³);
• Cuptor pentru topirea oțelului (topirea oțelului în cuptoare 1450 - 1520 °C, densitate 7900 kg/m³);
• Cuptor de topire a fierului (topirea fierului 1539°C, punct de fierbere 2900°C, densitate 7850 kg/m3);
• Cuptoare pentru topirea aliajelor de titan (topire a titanului 1680°C, punct de fierbere 3300°C, densitate 4505 kg/m³);
• Cuptor pentru topirea plumbului (topirea plumbului în cuptoare 327°C, punct de fierbere 1750°C, densitate 1134 kg/cm³);
• Cuptor de topire alama (topirea alamei în cuptoare 880–950 °C. densitate 8500 kg/m³);
• Cuptoare de topire a bronzului (topirea bronzului în cuptoare, 930–1140 °C 8700 kg/m³).

Cuptorul cu inducție poate fi folosit pentru topire cantitate mica metal, separarea și purificarea metalelor prețioase, pentru încălzire produse metaliceîn scopul călirii sau călirii.

În plus, astfel de sobe sunt propuse pentru a fi folosite pentru încălzirea locuinței. Cuptoarele cu inducție sunt disponibile în comerț, dar este mai interesant și mai ieftin să faci singur un astfel de cuptor.

Principiul de funcționare al unui cuptor cu inducție se bazează pe încălzirea materialului folosind curenți turbionari.

Pentru a obține astfel de curenți, se folosește un așa-numit inductor, care este o bobină inductor care conține doar câteva spire de sârmă groasă.

Inductorul este alimentat de o rețea de curent alternativ de 50 Hz (uneori printr-un transformator coborâtor) sau de la un generator de înaltă frecvență.

Curentul alternativ care curge prin inductor generează un câmp magnetic alternativ care pătrunde în spațiu. Dacă există material în acest spațiu, atunci vor fi induși curenți în el, care vor începe să încălzească acest material. Dacă acest material este apă, atunci temperatura acestuia va crește, iar dacă este metal, atunci după un timp va începe să se topească.

Există două tipuri de cuptoare cu inducție:

• cuptoare cu miez magnetic;
• cuptoare fără miez magnetic.

Diferența fundamentală dintre aceste două tipuri de cuptoare este că, în primul caz, inductorul este situat în interiorul metalului de topire, iar în al doilea - în exterior. Prezența unui circuit magnetic crește densitatea câmpului magnetic care pătrunde în metalul plasat în creuzet, ceea ce facilitează încălzirea acestuia.

Un exemplu de cuptor cu inducție cu miez magnetic este un cuptor cu inducție cu canal. Circuitul unui astfel de cuptor include un circuit magnetic închis din oțel pentru transformator, pe care se află înfășurarea primară - un inductor și un creuzet în formă de inel în care se află materialul pentru topire. Crezetul este realizat din dielectric rezistent la căldură. O astfel de instalație este alimentată de la o rețea de curent alternativ cu o frecvență de 50 Hz sau un generator cu o frecvență crescută de 400 Hz.

Astfel de cuptoare sunt folosite pentru topirea duraluminului, a metalelor neferoase sau pentru producerea fontei de înaltă calitate.

Cuptoarele cu creuzet care nu au miez magnetic sunt mai frecvente. Absența unui circuit magnetic în cuptor duce la faptul că câmpul magnetic creat de curenții industriali de frecvență este puternic disipat în spațiul înconjurător. Și pentru a crește densitatea câmpului magnetic într-un creuzet dielectric cu material de topit, este necesar să se utilizeze frecvențe mai mari. Se crede că, dacă circuitul inductor este reglat la rezonanță cu frecvența tensiunii de alimentare, iar diametrul creuzetului este proporțional cu lungimea de undă de rezonanță, atunci până la 75% din energia câmpului electromagnetic poate fi concentrată în zona creuzetului.

Diagrama de fabricație a cuptorului cu inducție

Cercetările au arătat că pentru a asigura topirea eficientă a metalelor în cuptor cu creuzet Este de dorit ca frecvența tensiunii care alimentează inductorul să depășească frecvența de rezonanță de 2-3 ori. Adică, un astfel de cuptor funcționează la a doua sau a treia armonică de frecvență. În plus, atunci când funcționează la frecvențe atât de înalte, aliajul este mai bine amestecat, ceea ce îi îmbunătățește calitatea. Un mod care utilizează frecvențe și mai mari (armonici a cincea sau a șasea) poate fi utilizat pentru carburarea suprafeței sau întărirea metalului, care este asociată cu apariția unui efect de piele, adică deplasarea unui câmp electromagnetic de înaltă frecvență pe suprafața piesa de prelucrat.

Concluzii la capitolul:

1. Există două opțiuni pentru un cuptor cu inducție - cu miez magnetic și fără miez magnetic.
2. Cuptorul cu canal, care aparține primei versiuni a cuptoarelor, are un design mai complex, dar poate fi alimentat direct dintr-o rețea de 50 Hz sau o rețea de înaltă frecvență de 400 Hz.
3. Cuptorul cu creuzet, care aparține cuptoarelor de al doilea tip, are un design mai simplu, dar necesită un generator de înaltă frecvență pentru a alimenta inductorul.

Dacă o sobă este un dispozitiv de încălzire pentru nevoi practice, atunci este nevoie de un șemineu pentru decorare și confort. , precum și un exemplu de comandă a unui șemineu cu arc.

Citiți despre cum să alegeți boilerul electric de încălzire potrivit.

Și aici veți afla cum funcționează automatizarea cazanelor de încălzire pe gaz. Cazane după modul de instalare și tipuri de sisteme dependente de energie.

Proiectări și parametri ai cuptoarelor cu inducție

Conductă

Una dintre opțiunile pentru a face un cuptor cu inducție cu propriile mâini este unul canal.

Pentru fabricarea sa, puteți utiliza un transformator de sudură convențional care funcționează la o frecvență de 50 Hz.

În acest caz, înfășurarea secundară a transformatorului trebuie înlocuită cu un creuzet inel.

Într-un astfel de cuptor puteți topi până la 300-400 g de metale neferoase și va consuma 2-3 kW de putere. Un astfel de cuptor va avea o eficiență ridicată și va permite topirea metalului de înaltă calitate.

Principala dificultate în realizarea unui cuptor cu inducție cu canale cu propriile mâini este achiziționarea unui creuzet adecvat.

Pentru realizarea creuzetului trebuie utilizat un material cu proprietăți dielectrice ridicate și rezistență ridicată. Cum ar fi electroporțelanul. Dar un astfel de material nu este ușor de găsit și chiar mai dificil de prelucrat acasă.

Creuzet

Cele mai importante elemente ale unui cuptor cu creuzet cu inducție sunt:

• inductor;
• generator de alimentare.

Ca inductor pentru cuptoare cu creuzet cu o putere de până la 3 kW, puteți utiliza un tub sau un fir de cupru cu un diametru de 10 mm sau o bară de cupru cu o secțiune transversală de 10 mm². Diametrul inductorului poate fi de aproximativ 100 mm. Numărul de ture este de la 8 la 10.

În acest caz, există multe modificări ale inductorului. De exemplu, poate fi realizat sub forma unei figuri opt, trefoil sau altă formă.

În timpul funcționării, inductorul devine de obicei foarte fierbinte. În modelele industriale, inductorul folosește răcirea cu apă a spirelor.

Acasă, utilizarea acestei metode este dificilă, dar inductorul poate funcționa normal timp de 20-30 de minute, ceea ce este suficient pentru munca acasă.

Cu toate acestea, acest mod de funcționare al inductorului provoacă apariția de scară pe suprafața sa, ceea ce reduce drastic eficiența cuptorului. Prin urmare, din când în când inductorul trebuie înlocuit cu unul nou. Pentru a proteja împotriva supraîncălzirii, unii experți sugerează acoperirea inductorului cu un material rezistent la căldură.

Generatorul de curent alternativ de înaltă frecvență este un alt element important al unui cuptor cu creuzet de tip inducție. Mai multe tipuri de astfel de generatoare pot fi luate în considerare:

• generator de tranzistori;
• generator de tiristoare;
• generator folosind tranzistori MOS.

Cel mai simplu generator de curent alternativ pentru alimentarea unui inductor este un generator autoexcitat, al cărui circuit are un tranzistor de tip KT825, două rezistențe și o bobină. părere. Un astfel de generator poate genera putere de până la 300 W, iar puterea generatorului este ajustată prin schimbarea tensiunii DC a sursei de alimentare. Sursa de alimentare trebuie să furnizeze un curent de până la 25 A.

Generatorul de tiristoare propus pentru cuptorul cu creuzet include în circuit un tiristor de tip T122-10-12, un dinistor KN102E, un număr de diode și un transformator de impulsuri. Tiristorul funcționează în modul puls.

Cuptor cu inducție DIY

O astfel de radiație cu microunde poate afecta negativ sănătatea umană. În conformitate cu standardele rusești de siguranță, este permis să se lucreze cu vibrații de înaltă frecvență la o densitate a fluxului de energie electromagnetică de cel mult 1-30 mW/m². Pentru acest generator, după cum au arătat calculele, această radiație la o distanță de 2,5 m de sursă ajunge la 1,5 W/m². Această valoare este inacceptabilă.

Circuitul oscilator MOSFET include patru tranzistoare MOSFET de tip IRF520 și IRFP450 și este un oscilator push-pull cu excitație independentă și un inductor inclus într-un circuit de punte. Un microcircuit de tip IR2153 este utilizat ca oscilator principal. Pentru a răci tranzistoarele, sunt necesare un radiator de cel puțin 400 cm² și un flux de aer.
Acest generator poate furniza putere de până la 1 kW și poate varia frecvența de oscilație de la 10 kHz la 10 MHz. Datorită acestui fapt, un cuptor care utilizează un generator de acest tip poate funcționa atât în ​​modurile de topire, cât și de încălzire la suprafață.

Coace ardere lungă poate lucra pe un marcaj de la 10 la 20 de ore. În timpul producției, este necesar să se țină cont de caracteristicile de proiectare, astfel încât să producă căldură maximă la costuri minime energie. Citiți despre cum să asamblați corect cuptorul pe site-ul nostru.

S-ar putea să fiți interesat să aflați despre încălzitoare pe gaz pentru garaj. Cum ar trebui să fie pentru a asigura căldură și siguranță, citiți în material.

Utilizați pentru încălzire

Pentru a încălzi o locuință, sobele de acest tip sunt de obicei folosite împreună cu un cazan de încălzire a apei.

Una dintre opțiunile pentru un cazan de încălzire a apei de tip inducție de casă este un design care încălzește o conductă cu apă curgătoare folosind un inductor, alimentat din rețea folosind un invertor de sudare HF.

Cu toate acestea, după cum arată analiza unor astfel de sisteme, din cauza pierderilor mari de energie a câmpului electromagnetic în tubul dielectric, eficiența unor astfel de sisteme este extrem de scăzută. În plus, încălzirea unei locuințe necesită o cantitate foarte mare de energie electrică, ceea ce face ca o astfel de încălzire să fie neprofitabilă din punct de vedere economic.

Din această secțiune putem trage concluzii:

1. Cea mai acceptabilă opțiune pentru un cuptor cu inducție auto-fabricat este versiunea cu creuzet cu un generator de energie care utilizează tranzistori MOS.
2. Folosirea unui cuptor cu inducție de casă pentru a încălzi o casă nu este profitabilă din punct de vedere economic. În acest caz, este mai bine să achiziționați un sistem din fabrică.

Caracteristici de funcționare

După cum sa menționat mai sus, cuptoarele de tip creuzet folosesc surse de energie de înaltă frecvență.

Prin urmare, atunci când funcționează un cuptor cu inducție, inductorul trebuie să fie poziționat vertical; înainte de a porni cuptorul, trebuie pus un scut împământat pe inductor. Când cuptorul este pornit, este necesar să observați procesele care au loc în creuzet de la distanță și, după finalizarea lucrării, opriți-l imediat.

Când utilizați un cuptor cu inducție de casă, trebuie să:

1. Luați măsuri pentru a proteja utilizatorul cuptorului de posibile radiații de înaltă frecvență.
2. Luați în considerare posibilitatea de arsuri de la inductor.

Atunci când lucrați cu o sobă, trebuie luate în considerare și pericolele termice. Atingerea pielii cu un inductor fierbinte poate provoca arsuri grave.

Încălzirea prin inducție este imposibilă fără utilizarea a trei elemente principale:

• inductor;
• generator;
• element de încălzire.

Un inductor este o bobină, de obicei făcută din sârmă de cupru, care generează un câmp magnetic. Un alternator este utilizat pentru a produce un curent de înaltă frecvență din curentul electric de uz casnic standard de 50 Hz. Un obiect metalic capabil să absoarbă energie termică sub influența unui câmp magnetic este folosit ca element de încălzire.

Dacă combinați corect aceste elemente, puteți obține un dispozitiv de înaltă performanță, care este perfect pentru încălzirea lichidului de răcire și încălzirea unei locuințe. Folosind un generator, inductorului este furnizat un curent electric cu caracteristicile necesare, adică. pe o bobină de cupru. Când trece prin el, un flux de particule încărcate formează un câmp magnetic.

Principiul de funcționare al încălzitoarelor cu inducție se bazează pe apariția curenților electrici în interiorul conductorilor care apar sub influența câmpurilor magnetice.

Particularitatea câmpului este că are capacitatea de a schimba direcția undelor electromagnetice la frecvențe înalte. Dacă orice obiect metalic este plasat în acest câmp, acesta va începe să se încălzească fără contact direct cu inductorul sub influența curenților turbionari creați.

Curentul electric de înaltă frecvență furnizat de la invertor la bobina de inducție creează un câmp magnetic cu un vector de unde magnetice în continuă schimbare. Metalul plasat în acest câmp se încălzește rapid

Absența contactului face posibilă ca pierderile de energie în timpul trecerii de la un tip la altul să fie neglijabile, ceea ce explică eficiența crescută a cazanelor cu inducție.

Pentru a încălzi apa pentru circuitul de încălzire, este suficient să asigurați contactul acesteia cu un încălzitor metalic. Adesea, o țeavă metalică este folosită ca element de încălzire, prin care trece pur și simplu un curent de apă. Apa răcește simultan încălzitorul, ceea ce îi crește semnificativ durata de viață.

Electromagnetul unui dispozitiv de inducție este obținut prin înfășurarea unui fir în jurul unui miez de feromagnet. Bobina de inducție rezultată se încălzește și transferă căldură corpului încălzit sau lichidului de răcire care curge în apropiere prin schimbătorul de căldură

Literatură

• Babat G. I., Svenchansky A. D. Cuptoare electrice industriale. - M.: Gosenergoizdat, 1948. - 332 p.
• Burak Ya. I., Ogirko I. V.Încălzirea optimă a unei carcase cilindrice cu caracteristici ale materialului dependente de temperatură // Mat. metode şi fizico-mecanice câmpuri. - 1977. - Emisiune. 5 . - pp. 26-30.
• Vasiliev A. S. Generatoare cu tuburi pentru încălzire de înaltă frecvență. - L.: Inginerie mecanică, 1990. - 80 p. - (Biblioteca de termist de înaltă frecvență; Numărul 15). - 5300 de exemplare. - ISBN 5-217-00923-3.
• Vlasov V. F. Curs de inginerie radio. - M.: Gosenergoizdat, 1962. - 928 p.
• Izyumov N. M., Linde D. P. Bazele ingineriei radio. - M.: Gosenergoizdat, 1959. - 512 p.
• Lozinsky M. G. Aplicația industrială a încălzirii prin inducție. - M.: Editura Academiei de Științe a URSS, 1948. - 471 p.
• Aplicarea curenților de înaltă frecvență în electrotermie / Ed. A. E. Slukhotsky. - L.: Inginerie mecanică, 1968. - 340 p.
• Slukhotsky A. E. Inductori. - L.: Inginerie mecanică, 1989. - 69 p. - (Biblioteca termistului de înaltă frecvență; Numărul 12). - 10.000 de exemplare. - ISBN 5-217-00571-8.
• Fogel A. A. Metoda de inducție pentru menținerea metalelor lichide în suspensie / Ed. A. N. Shamova. - Ed. a II-a, rev. - L.: Inginerie mecanică, 1989. - 79 p. - (Biblioteca termistului de înaltă frecvență; Numărul 11). - 2950 de exemplare. - .

Principiul de funcționare

Ultima opțiune, folosită cel mai adesea în cazanele de încălzire, a devenit solicitată datorită ușurinței implementării sale. Principiul de funcționare al unei instalații de încălzire prin inducție se bazează pe transferul energiei câmpului magnetic către lichidul de răcire (apă). În inductor se formează un câmp magnetic. Curentul alternativ care trece prin bobină creează curenți turbionari care transformă energia în căldură.

Principiul de funcționare al instalației de încălzire prin inducție

Apa alimentată prin conducta inferioară către cazan este încălzită prin transfer de energie și iese prin conducta superioară, intrând în sistemul de încălzire. O pompă încorporată este utilizată pentru a crea presiune. Circulația constantă a apei în cazan previne supraîncălzirea elementelor. În plus, în timpul funcționării lichidul de răcire vibrează (la un nivel scăzut de zgomot), din cauza căreia depunerile de calcar pe pereții interiori ai cazanului sunt imposibile.

Pot fi realizate încălzitoare cu inducție căi diferite.

Calculul puterii

Deoarece metoda de topire cu inducție a oțelului este mai puțin costisitoare decât metodele similare bazate pe utilizarea păcurului, cărbunelui și alte surse de energie, calculul unui cuptor cu inducție începe cu calcularea puterii unității.

Puterea unui cuptor cu inducție este împărțită în activă și utilă, fiecare dintre ele având propria sa formulă.

Ca date inițiale trebuie să știți:

• capacitatea cuptorului, în cazul considerat de exemplu, este de 8 tone;
• putere unitară (se ia valoarea sa maximă) – 1300 kW;
• frecvența curentă – 50 Hz;
• Productivitatea centralei cuptorului este de 6 tone pe oră.

De asemenea, este necesar să se țină cont de metalul sau aliajul care se topește: în funcție de stare, este zinc. Acesta este un punct important, echilibrul termic al topirii fontei într-un cuptor cu inducție, precum și al altor aliaje, este diferit.

Putere utilă transferată metalului lichid:

• Рpol = Wtheor×t×P,
• Wtheor – consumul specific de energie, este teoretic, și arată supraîncălzirea metalului cu 10C;
• P – productivitatea instalației cuptorului, t/h;
• t - temperatura de supraîncălzire a aliajului sau țaglei metalice în baia cuptorului, 0C
• Rpol = 0,298×800×5,5 = 1430,4 kW.

Putere activă:

• P = Ppol/Yuterm,
• Rpol – luat din formula anterioară, kW;
• Yuterm este randamentul unui cuptor de turnatorie, limitele sale sunt de la 0,7 la 0,85, cu o medie de 0,76.
• P = 1311,2/0,76 = 1892,1 kW, valoarea este rotunjită la 1900 kW.

În etapa finală, puterea inductorului este calculată:

• Coji = P/N,
• P – puterea activă a instalației cuptorului, kW;
• N este numărul de inductori furnizate pe cuptor.
• Coji =1900/2= 950 kW.

Consumul de energie al unui cuptor cu inducție la topirea oțelului depinde de performanța acestuia și de tipul inductorului.

Componentele cuptorului

Deci, dacă sunteți interesat să faceți un mini cuptor cu inducție cu propriile mâini, atunci este important să știți că elementul său principal este bobina de încălzire. Când versiunea de casă este suficient să folosiți un inductor format dintr-un tub de cupru gol, al cărui diametru este de 10 mm

Pentru inductor, se folosește un diametru interior de 80-150 mm, iar numărul de spire este de 8-10. Este important ca turele să nu se atingă, iar distanța dintre ele este de 5-7 mm. Părțile inductorului nu trebuie să intre în contact cu ecranul său; spațiul minim trebuie să fie de 50 mm.

Dacă intenționați să faceți un cuptor cu inducție cu propriile mâini, atunci ar trebui să știți că la scară industrială se folosește apă sau antigel pentru răcirea inductoarelor. În cazul unei puteri reduse și al funcționării pe termen scurt a dispozitivului care este creat, puteți face fără răcire. Dar în timpul funcționării, inductorul devine foarte fierbinte, iar scara pe cupru nu numai că poate reduce drastic eficiența dispozitivului, dar poate duce și la o pierdere completă a performanței acestuia. Este imposibil să faci singur un inductor răcit, așa că va trebui înlocuit în mod regulat. Nu puteți utiliza răcirea forțată cu aer, deoarece carcasa ventilatorului plasată aproape de bobină va „atrage” EMF, ceea ce va duce la supraîncălzire și la o scădere a eficienței cuptorului.

Problema încălzirii prin inducție a pieselor de prelucrat din materiale magnetice

Dacă invertorul pentru încălzirea prin inducție nu este un auto-oscilator, nu are un circuit de control automat al frecvenței (PLL) și funcționează de la un oscilator master extern (la o frecvență apropiată de frecvența de rezonanță a circuitului oscilator „inductor - banc de condensatori compensatori ”). În momentul în care o piesă de prelucrat din material magnetic este introdusă în inductor (dacă dimensiunile piesei de prelucrat sunt suficient de mari și proporționale cu dimensiunile inductorului), inductanța inductorului crește brusc, ceea ce duce la o scădere bruscă a frecvența de rezonanță naturală a circuitului oscilator și abaterea acestuia de la frecvența oscilatorului principal. Circuitul iese din rezonanță cu oscilatorul principal, ceea ce duce la o creștere a rezistenței sale și o scădere bruscă a puterii transmise piesei de prelucrat. Dacă puterea instalației este reglată de o sursă de alimentare externă, atunci reacția firească a operatorului este creșterea tensiunii de alimentare a instalației. Când piesa de prelucrat este încălzită până la punctul Curie, proprietățile sale magnetice dispar, iar frecvența naturală a circuitului oscilator revine la frecvența oscilatorului principal. Rezistența circuitului scade brusc, iar consumul de curent crește brusc. Dacă operatorul nu are timp să elimine tensiunea de alimentare crescută, instalația se va supraîncălzi și se va defecta.
Dacă instalaţia este echipată sistem automat control, atunci sistemul de control trebuie să monitorizeze trecerea prin punctul Curie și să reducă automat frecvența oscilatorului principal, ajustând-o la rezonanță cu circuitul oscilator (sau să reducă puterea furnizată dacă schimbarea frecvenței este inacceptabilă).

Dacă materialele nemagnetice sunt încălzite, atunci cele de mai sus nu contează. Introducerea unei piese de prelucrat din material nemagnetic în inductor practic nu modifică inductanța inductorului și nu schimbă frecvența de rezonanță a circuitului oscilator de lucru și nu este nevoie de un sistem de control.

Dacă dimensiunile piesei de prelucrat sunt mult mai mici decât dimensiunile inductorului, atunci nu modifică prea mult rezonanța circuitului de lucru.

Plite cu inducție

Articolul principal: Plita cu inductie

Plita cu inductie- plita electrica de bucatarie, incalzire ustensile metalice curenți turbionari induși creați de un câmp magnetic de înaltă frecvență cu o frecvență de 20-100 kHz.

O astfel de sobă are o eficiență mai mare în comparație cu elementele de încălzire electrice, deoarece se consumă mai puțină căldură pentru încălzirea corpului și, în plus, nu există o perioadă de accelerare și răcire (când energia generată, dar nu absorbită de vasele de gătit, este irosită).

Cuptoare de topire cu inducție

Articolul principal: Cuptor cu creuzet cu inducție

Cuptoarele de topire cu inducție (fără contact) sunt cuptoare electrice pentru topirea și supraîncălzirea metalelor, în care încălzirea are loc din cauza curenților turbionari care apar în creuzetul metalic (și metal), sau numai în metal (dacă creuzetul nu este din metal; această metodă de încălzire este mai eficientă, dacă creuzetul este prost izolat).

Este utilizat în turnătoriile fabricilor, precum și în atelierele de turnare de precizie și atelierele de reparații ale fabricilor de mașini pentru a produce piese turnate de oțel de înaltă calitate. Este posibilă topirea metalelor neferoase (bronz, alamă, aluminiu) și aliajele acestora într-un creuzet de grafit. Un cuptor cu inducție funcționează pe principiul unui transformator, în care înfășurarea primară este un inductor răcit cu apă, iar sarcina secundară și în același timp este metalul situat în creuzet. Încălzirea și topirea metalului are loc datorită curenților care curg în el, care apar sub influența câmpului electromagnetic creat de inductor.

Istoricul încălzirii prin inducție

Descoperirea inducției electromagnetice în 1831 îi aparține lui Michael Faraday. Când un conductor se mișcă în câmpul unui magnet, în el este indus un EMF, la fel ca atunci când se mișcă un magnet, ale cărui linii de câmp intersectează circuitul conductor. Curentul din circuit se numește inducție. Legea inducției electromagnetice stă la baza inventării multor dispozitive, inclusiv a celor definitorii - generatoare și transformatoare care generează și distribuie energie electrică, care este baza fundamentală a întregii industrii electrice.

În 1841, James Joule (și în mod independent Emil Lenz) a formulat o evaluare cantitativă a efectului termic al curentului electric: „Puterea căldurii eliberate pe unitatea de volum a unui mediu în timpul curgerii curentului electric este proporțională cu produsul curentului electric. densitatea și mărimea intensității câmpului electric” (legea lui Joule – Lenz). Efectul termic al curentului indus a dat naștere la căutarea unor dispozitive de încălzire fără contact a metalelor. Primele experimente privind încălzirea oțelului folosind curent de inducție au fost făcute de E. Colby în SUA.

Primul care funcționează cu succes așa-numitul. Cuptorul cu inducție cu canal pentru topirea oțelului a fost construit în 1900 de Benedicks Bultfabrik din Gysing, Suedia. În revista respectabilă de atunci „INGINERUL” din 8 iulie 1904, a apărut una celebră, unde inventatorul suedez inginerul F. A. Kjellin vorbește despre dezvoltarea sa. Cuptorul era alimentat de un transformator monofazat. Topirea a fost efectuată într-un creuzet sub formă de inel; metalul din acesta reprezenta înfășurarea secundară a unui transformator, alimentat de un curent de 50-60 Hz.

Primul cuptor cu o capacitate de 78 kW a fost pus în funcțiune pe 18 martie 1900 și s-a dovedit a fi foarte neeconomic, deoarece capacitatea de topire era de numai 270 kg de oțel pe zi. Următorul cuptor a fost fabricat în noiembrie același an cu o putere de 58 kW și o capacitate de oțel de 100 kg. Cuptorul a prezentat o eficiență ridicată; capacitatea de topire a fost de la 600 la 700 kg de oțel pe zi. Cu toate acestea, uzura cauzată de fluctuațiile termice s-a dovedit a fi la un nivel inacceptabil, iar înlocuirile frecvente ale căptușelii au redus eficiența finală.

Inventatorul a ajuns la concluzia că pentru o performanță maximă de topire este necesar să se lase o parte semnificativă a topiturii la scurgere, ceea ce evită multe probleme, inclusiv uzura căptușelii. Această metodă de topire a oțelului cu un reziduu, care a ajuns să fie numită „mlaștină”, este încă păstrată în unele industrii care folosesc cuptoare de mare capacitate.

În mai 1902, a fost pus în funcțiune un cuptor îmbunătățit semnificativ, cu o capacitate de 1800 kg, debitul a fost de 1000-1100 kg, restul de 700-800 kg, puterea 165 kW, capacitatea de topire a oțelului putea ajunge la 4100 kg pe zi! Acest rezultat al consumului de energie de 970 kWh/t este impresionant prin eficiența sa, care nu este cu mult inferioară productivității moderne de aproximativ 650 kWh/t. Conform calculelor inventatorului, dintr-un consum de putere de 165 kW s-au pierdut 87,5 kW, puterea termică utilă a fost de 77,5 kW, și s-a obținut un randament total foarte mare de 47%. Eficiența costurilor este explicată de designul inelar al creuzetului, care a făcut posibilă realizarea unui inductor cu mai multe ture cu curent scăzut și tensiune înaltă - 3000 V. Cuptoarele moderne cu creuzet cilindric sunt mult mai compacte, necesită mai puține investiții de capital , sunt mai ușor de operat, sunt dotate cu multe îmbunătățiri peste o sută de ani de dezvoltare, dar eficiența este sporită imaterială. Adevărat, inventatorul în publicația sa a ignorat faptul că electricitatea este plătită nu pentru puterea activă, ci pentru puterea totală, care la o frecvență de 50-60 Hz este aproximativ de două ori mai mare decât puterea activă. Si in cuptoare moderne puterea reactivă este compensată de o bancă de condensatoare.

Cu invenția sa, inginerul F. A. Kjellin a pus bazele dezvoltării cuptoarelor industriale cu canale pentru topirea metalelor neferoase și a oțelului în țările industriale din Europa și America. Tranziția de la cuptoarele cu canal de 50-60 Hz la cuptoarele moderne cu creuzet de înaltă frecvență a durat între 1900 și 1940.

Sistem de incalzire

Pentru a realiza un încălzitor cu inducție, meșteri cunoscători folosesc un simplu invertor de sudură, care transformă tensiunea continuă în tensiune alternativă. Pentru astfel de cazuri, utilizați un cablu cu secțiune transversală 6-8 mm, dar nu este standard pentru aparatele de sudură la 2,5 mm.

Astfel de sisteme de încălzire trebuie să fie de tip închis și controlate automat. Pentru o altă siguranță, aveți nevoie de o pompă care va asigura circulația prin sistem, precum și de o supapă de aerisire. Un astfel de încălzitor trebuie protejat de mobila din lemn, precum și de la podea și tavan cel puțin 1 metru.

Implementare in conditii interne

Încălzirea prin inducție nu a cucerit încă suficient piața din cauza costului ridicat al sistemului de încălzire în sine. Deci, de exemplu, pentru întreprinderile industriale un astfel de sistem va costa 100.000 de ruble, pt uz casnic– de la 25.000 de ruble. și mai sus. Prin urmare, interesul pentru circuitele care vă permit să creați un încălzitor cu inducție de casă cu propriile mâini este destul de de înțeles.

cazan de incalzire cu inductie

Bazat pe transformator

Elementul principal al sistemului încălzire prin inducție cu un transformator va fi dispozitivul în sine, care are o înfășurare primară și secundară. Fluxurile vortexului se vor forma în înfășurarea primară și vor crea un câmp de inducție electromagnetică. Acest câmp va afecta secundarul, care este, de fapt, un încălzitor cu inducție, implementat fizic sub forma unui corp de boiler de încălzire. Este înfășurarea secundară scurtcircuitată care transferă energie lichidului de răcire.

Înfășurarea secundară scurtcircuitată a transformatorului

Elementele principale ale unei instalații de încălzire prin inducție sunt:

• miez;
• serpuit, cotit;
• două tipuri de izolație - izolație termică și electrică.

Miezul este format din două tuburi ferimagnetice de diametre diferite cu o grosime a peretelui de cel puțin 10 mm, sudate între ele. Înfășurare toroidală realizată din sârmă de cupru se realizează prin tubul exterior. Este necesar să se aplice de la 85 la 100 de ture cu o distanță egală între ture. Curentul alternativ, care se modifică în timp, creează fluxuri de vortex într-un circuit închis, care încălzesc miezul și, prin urmare, lichidul de răcire, efectuând încălzire prin inducție.

Folosind invertor de sudare de înaltă frecvență

Un încălzitor cu inducție poate fi creat folosind un invertor de sudură, în care componentele principale ale circuitului sunt un alternator, un inductor și un element de încălzire.

Generatorul este folosit pentru a converti frecvența standard de alimentare de 50 Hz într-un curent cu o frecvență mai mare. Acest curent modulat este furnizat unei bobine inductoare cilindrice, unde firul de cupru este folosit ca înfășurare.

Sarma de cupru pentru infasurare

Bobina creează un câmp magnetic alternant, al cărui vector se modifică cu o frecvență specificată de generator. Curenții turbionari creați induși de câmpul magnetic produc încălzirea elementului metalic, care transferă energie lichidului de răcire. În acest fel, este implementată o altă schemă de încălzire prin inducție de tip „do-it-yourself”.

Elementul de încălzire poate fi creat și cu propriile mâini din sârmă de metal tăiată de aproximativ 5 mm lungime și o bucată de țeavă polimerică în care este plasat metalul. Când instalați supape în partea de sus și de jos a conductei, verificați densitatea de umplere - nu ar trebui să existe spatiu liber. Conform diagramei, aproximativ 100 de spire de cablu de cupru sunt plasate deasupra țevii, care este inductorul conectat la bornele generatorului. Încălzirea prin inducție a firului de cupru are loc datorită curenților turbionari generați de un câmp magnetic alternativ.

Notă: Încălzitoarele cu inducție pot fi realizate după orice schemă; principalul lucru de reținut este că este important să se asigure o izolare termică fiabilă, altfel eficiența sistemului de încălzire va scădea semnificativ. .

Avantajele și dezavantajele dispozitivului

Există o mulțime de „avantaje” ale unui încălzitor cu inducție vortex. Acesta este un circuit simplu pentru auto-producție, fiabilitate crescută, eficiență ridicată, costuri de energie relativ scăzute, durată lungă de viață, probabilitate scăzută de defecțiuni etc.

Productivitatea dispozitivului poate fi semnificativă; unitățile de acest tip sunt utilizate cu succes în industria metalurgică. În ceea ce privește viteza de încălzire a lichidului de răcire, dispozitivele de acest tip concurează cu încredere cu cele tradiționale. cazane electrice, temperatura apei din sistem atinge rapid nivelul necesar.

În timpul funcționării cazanului cu inducție, încălzitorul vibrează ușor. Această vibrație scutură calcarul și alți posibili contaminanți de pe pereții țevii metalice, astfel încât un astfel de dispozitiv rareori trebuie curățat. Desigur, sistemul de încălzire trebuie protejat de acești contaminanți folosind un filtru mecanic.

O bobină de inducție încălzește metalul (țeavă sau bucăți de sârmă) plasate în interiorul ei folosind curenți turbionari de înaltă frecvență, fără contact necesar

Contactul constant cu apa minimizează probabilitatea de ardere a încălzitorului, care este o problemă destul de comună pentru cazanele tradiționale cu elemente de încălzire. În ciuda vibrațiilor, centrala funcționează extrem de silențios; nu este necesară izolarea fonică suplimentară la locul de instalare.

Un alt lucru bun despre cazanele cu inducție este că aproape niciodată nu se scurg, decât dacă sistemul este instalat corect. Absența scurgerilor se datorează metodei fără contact de transfer a energiei termice către încălzitor. Folosind tehnologia descrisă mai sus, lichidul de răcire poate fi încălzit aproape până la o stare de vapori.

Aceasta asigură o convecție termică suficientă pentru a încuraja mișcarea eficientă a lichidului de răcire prin țevi. În cele mai multe cazuri, sistemul de încălzire nu va trebui să fie echipat cu o pompă de circulație, deși totul depinde de caracteristicile și designul sistemului de încălzire specific.

Uneori este necesară o pompă de circulație. Instalarea dispozitivului este relativ ușoară. Deși acest lucru va necesita anumite abilități în instalarea aparatelor electrice și a conductelor de încălzire.

Dar acest dispozitiv convenabil și fiabil are o serie de dezavantaje care ar trebui să fie luate în considerare. De exemplu, un cazan încălzește nu numai lichidul de răcire, ci și întregul spațiu de lucru din jurul acestuia. Este necesar să se aloce pentru o astfel de unitate camera separatași îndepărtați toate obiectele străine din el. Pentru o persoană, rămânerea în imediata apropiere a unui cazan care funcționează pentru o perioadă lungă de timp poate fi, de asemenea, nesigură.

Încălzitoarele cu inducție necesită curent electric pentru a funcționa. Atât echipamentele de casă, cât și cele fabricate din fabrică sunt conectate la o rețea de curent alternativ de uz casnic

Dispozitivul necesită energie electrică pentru a funcționa. În zonele în care nu există acces gratuit la acest beneficiu al civilizației, un cazan cu inducție va fi inutil. Și chiar și acolo unde există întreruperi frecvente de curent, va demonstra o eficiență scăzută

Dacă dispozitivul este manipulat cu neglijență, poate apărea o explozie.

Dacă supraîncălziți lichidul de răcire, acesta se va transforma în abur. Ca urmare, presiunea din sistem va crește brusc, ceea ce pur și simplu nu poate rezista conductelor și va sparge. Prin urmare, pentru funcționarea normală a sistemului, dispozitivul ar trebui să fie echipat cu cel puțin un manometru și chiar mai bine - un dispozitiv de oprire de urgență, un termostat etc.

Toate acestea pot crește semnificativ costul unui cazan cu inducție de casă. Deși dispozitivul este considerat practic silențios, acesta nu este întotdeauna cazul. Unele modele pot produce în continuare zgomot din diverse motive. Pentru un dispozitiv realizat independent, probabilitatea unui astfel de rezultat crește.

Practic, nu există componente de uzură în designul încălzitoarelor cu inducție fabricate din fabrică și de casă. Ele durează mult timp și funcționează impecabil

Cazane cu inducție de casă

Cel mai circuit simplu dispozitivul, care este asamblat, este format dintr-o bucată teava de plastic, în cavitatea căreia sunt plasate diverse elemente metalice pentru a crea un miez. Acesta poate fi oțel inoxidabil subțire laminat în bile, sârmă tăiată în bucăți mici - tijă cu un diametru de 6-8 mm sau chiar un burghiu cu un diametru corespunzător dimensiunii interne a țevii. Din exterior, de el sunt lipite bețe din fibră de sticlă, iar pe ele este înfășurat un fir de 1,5-1,7 mm grosime în izolație de sticlă. Lungimea firului este de aproximativ 11 m. Tehnologia de fabricație poate fi studiată urmărind videoclipul:

• Autorul a făcut o treabă bună și produsul său funcționează fără îndoială.
• Nu s-au făcut calcule privind grosimea firului, numărul și diametrul spirelor bobinei. Parametrii de înfășurare au fost adoptați prin analogie cu plităÎn consecință, un încălzitor de apă cu inducție va avea o putere de cel mult 2 kW.
• ÎN cel mai bun scenariu o unitate de casă va putea încălzi apa pentru două radiatoare de încălzire de 1 kW fiecare, aceasta este suficientă pentru a încălzi o cameră. În cel mai rău caz, încălzirea va fi slabă sau va dispărea cu totul, deoarece testele au fost efectuate fără flux de lichid de răcire.

Este dificil să tragem concluzii mai precise din cauza lipsei de informații cu privire la testarea ulterioară a dispozitivului. O altă modalitate de a organiza independent încălzirea prin inducție a apei pentru încălzire este prezentată în următorul videoclip:

Radiatorul, sudat din mai multe conducte metalice, actioneaza ca un miez exterior pentru curentii turbionari creati de bobina aceleiasi plite cu inductie. Concluziile sunt următoarele:

• Puterea termică a încălzitorului rezultat nu depășește puterea electrică a panoului.
• Numărul și dimensiunea conductelor au fost alese aleatoriu, dar au oferit o suprafață suficientă pentru a transfera căldura generată de curenții turbionari.
• Acest circuit de încălzire cu inducție s-a dovedit a fi de succes pentru un caz specific în care apartamentul este înconjurat de spațiile altor apartamente încălzite. În plus, autorul nu a arătat funcționarea instalației în sezonul rece cu înregistrarea temperaturii aerului din încăperi.

Pentru a confirma concluziile trase, se propune să vizionați un videoclip în care autorul a încercat să folosească un încălzitor similar într-o clădire de sine stătătoare, izolată:

Principiul de funcționare

Încălzirea prin inducție este încălzirea materialelor prin curenți electrici care sunt induși de un câmp magnetic alternativ. În consecință, aceasta este încălzirea produselor din materiale conductoare (conductoare) de către câmpul magnetic al inductorilor (surse de câmp magnetic alternativ).

Încălzirea prin inducție se realizează după cum urmează. O piesă de prelucrat conductoare electric (metal, grafit) este plasată într-un așa-numit inductor, care este una sau mai multe spire de sârmă (cel mai adesea cupru). Curenți puternici de diferite frecvențe (de la zeci de Hz la câțiva MHz) sunt induși în inductor folosind un generator special, rezultând un câmp electromagnetic în jurul inductorului. Câmpul electromagnetic induce curenți turbionari în piesa de prelucrat. Curenții turbionari încălzesc piesa de prelucrat sub influența căldurii Joule.

Sistemul inductor-blank este un transformator fără miez în care inductorul este înfășurarea primară. Piesa de prelucrat este ca o înfășurare secundară, scurtcircuitată. Fluxul magnetic dintre înfășurări este închis prin aer.

La frecvențe înalte, curenții turbionari sunt deplasați de câmpul magnetic pe care îl generează ei înșiși în straturi subțiri ale suprafeței piesei de prelucrat Δ ​​(efectul pielii), în urma căruia densitatea lor crește brusc și piesa de prelucrat se încălzește. Straturile de metal subiacente sunt încălzite datorită conductivității termice. Nu curentul este important, ci densitatea mare de curent. În stratul de piele Δ, densitatea de curent crește cu e de ori în raport cu densitatea de curent din piesa de prelucrat, în timp ce 86,4% din căldura totală degajată de căldură este eliberată în stratul de piele. Adâncimea stratului de piele depinde de frecvența radiațiilor: cu cât frecvența este mai mare, cu atât stratul de piele este mai subțire. De asemenea, depinde de permeabilitatea magnetică relativă μ a materialului piesei de prelucrat.

Pentru fier, cobalt, nichel și aliaje magnetice la temperaturi sub punctul Curie, μ are o valoare de la câteva sute la zeci de mii. Pentru alte materiale (topite, metale neferoase, eutectice lichide cu punct de topire scăzut, grafit, ceramică conductoare de electricitate etc.) μ este aproximativ egal cu unitatea.

Formula pentru calcularea adâncimii pielii în mm:

Unde ρ - rezistivitatea electrică a materialului piesei de prelucrat la temperatura de prelucrare, Ohm m, f- frecvența câmpului electromagnetic generat de inductor, Hz.

De exemplu, la o frecvență de 2 MHz, adâncimea pielii pentru cupru este de aproximativ 0,047 mm, pentru fier ≈ 0,0001 mm.

Inductorul devine foarte fierbinte în timpul funcționării, deoarece își absoarbe propria radiație. În plus, absoarbe radiația termică din piesa fierbinte. Ei fac inductori din tuburi de cupru, racit cu apa. Apa este furnizată prin aspirație - aceasta asigură siguranță în caz de ardere sau altă depresurizare a inductorului.

Principiul de funcționare

Unitatea de topire a unui cuptor cu inducție este utilizată pentru a încălzi o mare varietate de metale și aliaje. Designul clasic constă din următoarele elemente:

1. Pompa de scurgere.
2. Inductor racit cu apa.
3. Cadru din oțel inoxidabil sau aluminiu.
4. Zona de contact.
5. Vatra este din beton termorezistent.
6. Suport cu cilindru hidraulic și unitate de rulment.

Principiul de funcționare se bazează pe crearea curenților turbionari de inducție Foucault. De regulă, astfel de curenți provoacă defecțiuni la funcționarea aparatelor de uz casnic, dar în acest caz sunt utilizați pentru a încălzi încărcarea la temperatura necesară. Aproape toate componentele electronice încep să se încălzească în timpul funcționării. Acest factor negativ electricitatea este utilizată la capacitate maximă.

Avantajele aparatului

Cuptorul de topire cu inducție a început să fie folosit relativ recent. Celebrele cuptoare cu vatră deschisă, furnalele și alte tipuri de echipamente sunt instalate la locurile de producție. Un astfel de cuptor pentru topirea metalului are următoarele avantaje:

1. Utilizarea principiului inducției face posibilă compactarea echipamentului. De aceea nu sunt probleme cu amplasarea lor in spatii mici. Un exemplu sunt furnalele, care pot fi instalate exclusiv în încăperi pregătite.
2. Rezultatele studiilor indică faptul că eficiența este de aproape 100%.
3. Viteză mare de topire. Rata de eficiență ridicată determină că este nevoie de mult mai puțin timp pentru a încălzi metalul în comparație cu alte cuptoare.
4. Unele cuptoare pot provoca modificări la topire compoziție chimică metal Inducția ocupă primul loc în ceea ce privește puritatea topiturii. Curenții Foucault creați încălzesc piesa de prelucrat din interior, eliminând astfel posibilitatea ca diverse impurități să intre în compoziție.

Acest ultim avantaj este cel care determină răspândirea cuptoarelor cu inducție în bijuterii, deoarece chiar și o concentrație mică de impurități străine poate afecta negativ rezultatul obținut.

Datorită faptului că M. Faraday a descoperit fenomenul inducției electromagnetice încă din 1831, lumea a văzut un număr mare de dispozitive care încălzesc apa și alte medii.

Pentru că această descoperire a fost realizată, oamenii o folosesc în viața de zi cu zi:

• Fierbător electric cu încălzitor cu disc pentru încălzirea apei;
• Cuptor multicooker;
• Plita cu inductie;
• Cuptoare cu microunde (aragaz);
• Încălzitor;
• Coloana de incalzire.

Deschiderea este folosită și pentru un extruder (nu mecanic). Anterior, a fost utilizat pe scară largă în metalurgie și în alte industrii legate de prelucrarea metalelor. Un cazan inductiv din fabrică funcționează pe principiul acțiunii curenților turbionari asupra unui miez special situat în partea internă a bobinei. Curenții turbionari Foucault sunt superficiali, deci este mai bine să luați o țeavă metalică goală ca miez prin care trece elementul de răcire.

Apariția curenților electrici se produce datorită alimentării înfășurării cu tensiune electrică alternativă, determinând apariția unui câmp magnetic electric alternativ, care modifică potențialele de 50 de ori/sec. la o frecvență industrială standard de 50 Hz.

În acest caz, bobina de inducție Ruhmkorff este proiectată în așa fel încât să poată fi conectată direct la o sursă de curent alternativ. În producție, pentru o astfel de încălzire se folosesc curenți electrici de înaltă frecvență - până la 1 MHz, deci este destul de dificil să se realizeze funcționarea dispozitivului la 50 Hz. Grosimea firului și numărul de spire de înfășurare pe care le utilizează dispozitivul sunt calculate separat pentru fiecare unitate folosind o metodă specială pentru puterea termică necesară. O unitate de casă, puternică, trebuie să funcționeze eficient, să încălzească rapid apa care curge prin țeavă și să nu se încălzească.

Prin urmare, organizațiile investesc fonduri serioase în dezvoltarea și implementarea unor astfel de produse:

• Toate problemele sunt rezolvate cu succes;
• Eficiența dispozitivului de încălzire este de 98%;
• Functioneaza fara intrerupere.

Pe lângă cea mai mare eficiență, nu se poate să nu fii atras de viteza cu care este încălzit mediul care trece prin miez. În fig. Este propusă o diagramă a funcționării unui încălzitor de apă cu inducție creat la instalație. O astfel de schemă are o unitate a mărcii „VIN”, care este produsă de uzina Izhevsk.

Cât timp va funcționa unitatea depinde numai de cât de etanșată este carcasa și de modul în care izolația firului nu este deteriorată, iar aceasta este o perioadă destul de semnificativă, conform producătorului - până la 30 de ani.

Pentru toate aceste avantaje, pe care le are dispozitivul 100%, trebuie să plătiți o mulțime de bani; un încălzitor de apă cu inducție, magnetic, este cel mai scump dintre toate tipurile de instalații de încălzire. Prin urmare, mulți meșteri preferă să monteze ei înșiși o unitate de încălzire ultra-economică.

Reguli pentru a face singur echipamentul

Pentru ca instalația de încălzire prin inducție să funcționeze corect, curentul pentru un astfel de produs trebuie să corespundă puterii (trebuie să fie de cel puțin 15 amperi, dacă este necesar, mai mult).

• Sârma trebuie tăiată în bucăți nu mai mari de cinci centimetri. Acest lucru este necesar pentru o încălzire eficientă într-un câmp de înaltă frecvență.
• Corpul nu trebuie să fie mai mic în diametru decât firul pregătit și să aibă pereți groși.
• Pentru atașarea la rețeaua de încălzire, pe o parte a structurii este atașat un adaptor special.
• O plasă trebuie plasată în partea de jos a țevii pentru a preveni căderea firului.
• Acesta din urmă este necesar într-o asemenea cantitate încât să umple întreg spațiul interior.
• Structura este închisă și adaptorul este instalat.
• Apoi, din această țeavă este construită o bobină. Pentru a face acest lucru, înfășurați-l cu sârmă deja pregătită. Trebuie respectat numărul de ture: minim 80, maxim 90.
• După conectarea la sistemul de încălzire, apa este turnată în dispozitiv. Bobina este conectată la invertorul pregătit.
• Este instalată o pompă de alimentare cu apă.
• Este instalat un regulator de temperatură.

Astfel, calculul încălzirii prin inducție va depinde de următorii parametri: lungime, diametru, temperatură și timp de procesare

Acordați atenție inductanței magistralelor care duc la inductor, care poate fi mult mai mare decât inductorul în sine.

Încălzire prin inducție de înaltă precizie

Această încălzire are cel mai simplu principiu, deoarece este fără contact. Încălzirea cu impulsuri de înaltă frecvență face posibilă realizarea celor mai înalte condiții de temperatură, la care este posibilă prelucrarea celor mai dificile metale de topit. Pentru a efectua încălzirea prin inducție, trebuie să creați tensiunea necesară de 12V (volți) și frecvența inductanței în câmpurile electromagnetice.

Acest lucru se poate face într-un dispozitiv special - un inductor. Este alimentat cu energie electrică de la o sursă de alimentare industrială la 50 Hz.

Pentru aceasta este posibil să se utilizeze surse de alimentare individuale – convertoare/generatoare. Cel mai simplu dispozitiv pentru un dispozitiv de joasă frecvență este o spirală (conductor izolat), care poate fi plasată în interiorul unei țevi metalice sau înfășurată în jurul acesteia. Curenții care curg încălzesc tubul, care ulterior furnizează căldură spațiului de locuit.

Utilizarea încălzirii prin inducție la frecvențe minime nu este obișnuită. Cea mai comună prelucrare a metalelor este la frecvențe mai mari sau medii. Astfel de dispozitive se disting prin faptul că unda magnetică călătorește la suprafață, unde se atenuează. Energia este transformată în căldură. Pentru cel mai bun efect, ambele componente trebuie să aibă o formă similară. Unde se aplică căldura?

Astăzi, utilizarea încălzirii de înaltă frecvență este larg răspândită:

• Pentru topirea metalelor și lipirea lor folosind o metodă fără contact;
• Industria ingineriei mecanice;
• Bijuterii;
• Crearea de elemente mici (plăci) care pot fi deteriorate la utilizarea altor tehnici;
• Întărirea suprafețelor pieselor de diferite configurații;
• Tratament termic al pieselor;
• Practica medicala (dezinfectia aparatelor/instrumentelor).

Încălzirea poate rezolva multe probleme.

Ce este încălzirea prin inducție

Principiul pe care funcționează un încălzitor de apă cu inducție.

Un dispozitiv de inducție funcționează cu energia generată de un câmp electromagnetic. Este absorbit de agentul de căldură, apoi dându-l în spații:

1. Un inductor creează un câmp electromagnetic într-un astfel de încălzitor de apă. Aceasta este o bobină de sârmă cu mai multe spire de formă cilindrică.
2. Curgând prin ea, un curent electric alternativ în jurul bobinei generează un câmp magnetic.
3. Liniile sale sunt plasate perpendicular pe vectorul fluxului electromagnetic. Când sunt mutați, ei recreează un cerc închis.
4. Curenții turbionari creați de curentul alternativ transformă energia electrică în căldură.

Energia termică în timpul încălzirii prin inducție este cheltuită cu moderație și la o rată scăzută de încălzire. Datorită acestui fapt, dispozitivul de inducție aduce apa pentru sistemul de încălzire la o temperatură ridicată într-o perioadă scurtă de timp.

Caracteristicile dispozitivului

Curentul electric este conectat la înfășurarea primară.

Încălzirea prin inducție se realizează folosind un transformator. Este format dintr-o pereche de înfășurări:

• extern (primar);
• scurtcircuitat intern (secundar).

Curenții turbionari apar în partea adâncă a transformatorului. Ele redirecționează câmpul electromagnetic emergent către circuitul secundar. Funcționează simultan ca o carcasă și acționează ca un element de încălzire pentru apă.

Odată cu o creștere a densității fluxurilor de vortex direcționate spre miez, mai întâi se încălzește, apoi întregul element termic.

Pentru a furniza apă rece și pentru a elimina lichidul de răcire pregătit în sistemul de încălzire, încălzitorul cu inducție este echipat cu o pereche de țevi:

1. Cel de jos este instalat pe partea de admisie a sistemului de alimentare cu apă.
2. Conducta superioară merge la secțiunea de alimentare a sistemului de încălzire.

Din ce elemente constă dispozitivul și cum funcționează?

Un încălzitor de apă cu inducție este format din următoarele elemente structurale:

Fotografie	Unitate structurală
	Inductor. Este alcătuit din multe spire de sârmă de cupru. În ele este generat câmpul electromagnetic.
	Un element de încălzire. Aceasta este o țeavă metalică sau bucăți de sârmă de oțel plasate în interiorul inductorului.
	Generator. Transformă electricitatea de uz casnic în curent electric de înaltă frecvență. Rolul unui generator poate fi jucat de un invertor de la o mașină de sudură.

Diagrama de funcționare a unui sistem de încălzire cu un încălzitor de apă cu inducție.

Când toate componentele dispozitivului interacționează, energia termică este generată și transferată în apă. Schema de funcționare a unității este următoarea:

1. Generatorul produce curent electric de înaltă frecvență. Apoi îl transmite la bobina de inducție.
2. Acesta primește curentul și îl transformă într-un câmp magnetic electric.
3. Încălzitorul situat în interiorul bobinei se încălzește din acțiunea fluxurilor vortex care apar ca urmare a unei modificări a vectorului câmpului magnetic.
4. Apa care circulă în interiorul elementului este încălzită de acesta. Apoi intră în sistemul de încălzire.

Avantajele și dezavantajele metodei de încălzire prin inducție

Unitatea este compactă și ocupă puțin spațiu.

Încălzitoarele cu inducție sunt dotate cu astfel de avantaje:

• nivel ridicat de eficiență;
• nu necesită întreținere frecventă;
• ocupă puțin spațiu liber;
• din cauza vibrațiilor câmpului magnetic, scara nu se așează în interiorul lor;
• dispozitivele sunt silențioase;
• sunt în siguranță;
• datorită etanșeității carcasei, nu există scurgeri;
• Funcționarea încălzitorului este complet automatizată;
• unitatea este ecologică, nu emite funingine sau funingine monoxid de carbon etc.

Fotografia prezintă un cazan cu inducție de încălzire a apei din fabrică.

Principalul dezavantaj al dispozitivului este costul ridicat al modelelor sale din fabrică..

in orice caz acest dezavantaj poate fi nivelat dacă asamblați un încălzitor cu inducție cu propriile mâini. Unitatea este asamblată din elemente ușor accesibile, prețul lor este mic.

Beneficiile utilizării tuturor tipurilor de încălzitoare cu inducție

Un încălzitor cu inducție are avantaje neîndoielnice și este lider între toate tipurile de dispozitive. Acest avantaj este după cum urmează:

• Consumă mai puțină energie electrică și nu poluează spațiul din jur.
• Ușor de utilizat, oferă lucru de înaltă calitate și vă permite să controlați procesul.
• Încălzirea prin pereții camerei asigură o puritate deosebită și capacitatea de a obține aliaje ultra-pure, în timp ce topirea poate fi efectuată în diferite atmosfere, inclusiv gaze inerte și vid.
• Cu ajutorul acestuia, este posibilă încălzirea uniformă a pieselor de orice formă sau încălzirea selectivă
• În cele din urmă, încălzitoarele cu inducție sunt universale, ceea ce le permite să fie utilizate peste tot, înlocuind instalațiile învechite, consumatoare de energie și ineficiente.

Când faceți un încălzitor cu inducție cu propriile mâini, trebuie să vă faceți griji cu privire la siguranța dispozitivului. Pentru a face acest lucru trebuie să urmați următoarele reguli, crescând nivelul de fiabilitate al întregului sistem:

1. O supapă de siguranță trebuie introdusă în te-ul superior pentru a elibera excesul de presiune. În caz contrar, dacă pompa de circulație eșuează, miezul va sparge pur și simplu sub influența aburului. De regulă, circuitul unui încălzitor simplu cu inducție asigură astfel de momente.
2. Invertorul este conectat la rețea doar printr-un RCD. Acest dispozitiv funcționează în situații critice și va ajuta la evitarea scurtcircuitelor.
3. Invertorul de sudură trebuie împământat prin conducerea cablului către un circuit metalic special montat în pământ în spatele pereților structurii.
4. Corpul încălzitorului cu inducție trebuie amplasat la o înălțime de 80 cm deasupra nivelului podelei. În plus, distanța până la tavan ar trebui să fie de cel puțin 70 cm, iar față de alte piese de mobilier - mai mult de 30 cm.
5. Un încălzitor cu inducție produce un câmp electromagnetic foarte puternic, așa că o astfel de instalație trebuie ținută departe de locuințe și incinte cu animale de companie.

Circuit de încălzire cu inducție

Datorită descoperirii fenomenului de inducție electromagnetică de către M. Faraday în 1831, în viața noastră modernă au apărut multe dispozitive care încălzesc apa și alte medii. În fiecare zi folosim un fierbător electric cu încălzitor cu disc, un multicooker și o plită cu inducție, deoarece abia pe vremea noastră am putut realiza această descoperire pentru uzul de zi cu zi. Anterior a fost folosit în industria metalurgică și în alte industrii de prelucrare a metalelor.

Un cazan cu inducție din fabrică folosește în funcționarea sa principiul acțiunii curenților turbionari asupra unui miez metalic plasat în interiorul bobinei. Curenții turbionari Foucault sunt de suprafață, așa că este logic să folosiți o țeavă metalică goală ca miez prin care curge un lichid de răcire încălzit.

Principiul de funcționare al unui încălzitor cu inducție

Apariția curenților se datorează alimentării înfășurării cu tensiune electrică alternativă, determinând apariția unui câmp electromagnetic alternativ care modifică potențialele de 50 de ori pe secundă la o frecvență industrială normală de 50 Hz. În acest caz, bobina de inducție este proiectată în așa fel încât să poată fi conectată direct la rețeaua de curent alternativ. În industrie, curenții de înaltă frecvență sunt utilizați pentru o astfel de încălzire - până la 1 MHz, deci este destul de dificil să se realizeze funcționarea dispozitivului la o frecvență de 50 Hz.

Grosimea firului de cupru și numărul de spire ale înfășurării utilizate de încălzitoarele de apă cu inducție sunt calculate separat pentru fiecare unitate folosind o metodă specială pentru puterea termică necesară. Produsul trebuie sa functioneze eficient, sa incalzeasca rapid apa care curge prin teava si sa nu se supraincalzeasca. Întreprinderile investesc mulți bani în dezvoltarea și implementarea unor astfel de produse, astfel încât toate problemele sunt rezolvate cu succes, iar eficiența încălzitorului este de 98%.

Pe lângă eficiența ridicată, ceea ce este deosebit de atractiv este viteza cu care este încălzit mediul care curge prin miez. Figura prezintă o diagramă a funcționării unui încălzitor cu inducție realizat într-o fabrică. Această schemă este utilizată în unitățile binecunoscutei mărci VIN, produse de uzina Izhevsk.

Schema de funcționare a încălzitorului

Longevitatea generatorului de căldură depinde numai de etanșeitatea carcasei și de integritatea izolației spirelor firului, iar aceasta se dovedește a fi o perioadă destul de lungă; producătorii declară până la 30 de ani. Pentru toate aceste avantaje pe care le au aceste aparate de fapt, trebuie să plătești o mulțime de bani; un încălzitor de apă cu inducție este cel mai scump dintre toate tipurile de instalații de încălzire electrică. Din acest motiv, unii meșteri au început să realizeze un dispozitiv de casă cu scopul de a-l folosi pentru a încălzi o casă.

Proces de bricolaj

Următoarele instrumente vor fi utile pentru muncă:

• invertor de sudare;
• sudura generand curent de la 15 amperi.

Veți avea nevoie și de sârmă de cupru, care este înfășurată în jurul corpului de bază. Dispozitivul va acționa ca un inductor. Contactele firului sunt conectate la bornele invertorului, astfel încât să nu se formeze răsuciri. Piesa de material necesară pentru asamblarea miezului trebuie să aibă lungimea necesară. În medie, numărul de spire este de 50, diametrul firului este de 3 milimetri.

Sârmă de cupru de diferite diametre pentru înfășurare

Acum să trecem la miez. Rolul său va fi o conductă polimerică din polietilenă. Acest tip de plastic poate rezista la temperaturi destul de ridicate. Diametrul miezului este de 50 de milimetri, grosimea peretelui este de cel puțin 3 mm. Această piesă este folosită ca un calibre pe care este înfășurat firul de cupru, formând un inductor. Aproape oricine poate asambla un simplu încălzitor de apă cu inducție.

În videoclip, veți vedea o modalitate de a organiza independent încălzirea prin inducție a apei pentru încălzire:

Prima varianta

Sârma este tăiată în secțiuni de 50 mm și un tub de plastic este umplut cu el. Pentru a preveni vărsarea din țeavă, ar trebui să etanșați capetele cu plasă de sârmă. Adaptoarele de la conductă sunt plasate la capete, în locul unde este conectat încălzitorul.

O înfășurare este înfășurată pe corpul acestuia din urmă cu sârmă de cupru. În acest scop, aveți nevoie de aproximativ 17 metri de sârmă: trebuie să faceți 90 de spire, diametrul țevii este de 60 de milimetri. 3,14×60×90=17 m.

Este important de știut! Când verificați funcționarea dispozitivului, trebuie să vă asigurați cu atenție că există apă (lichid de răcire) în el. În caz contrar, corpul dispozitivului se va topi rapid.
. Țeava se prăbușește în conductă

Încălzitorul este conectat la invertor. Tot ce rămâne este să umpleți dispozitivul cu apă și să îl porniți. Totul este gata!

Conducta se prăbușește în conductă. Încălzitorul este conectat la invertor. Tot ce rămâne este să umpleți dispozitivul cu apă și să îl porniți. Totul este gata!

A doua varianta

Această opțiune este mult mai simplă. O secțiune dreaptă de dimensiunea unui metru este selectată pe partea verticală a țevii. Ar trebui să fie curățat bine de vopsea folosind hârtie abrazivă. În continuare, această secțiune a țevii este acoperită cu trei straturi de material electric. O bobină de inducție este înfășurată cu sârmă de cupru. Întregul sistem de conectare este bine izolat. Acum puteți conecta invertorul de sudură, iar procesul de asamblare este complet finalizat.

Bobina de inducție învelită cu sârmă de cupru

Înainte de a începe să faceți un încălzitor de apă cu propriile mâini, este recomandabil să vă familiarizați cu caracteristicile produselor din fabrică și să studiați desenele acestora. Acest lucru vă va ajuta să înțelegeți datele sursă echipamente de casăși evita eventualele greșeli.

A treia opțiune

Pentru a face încălzitorul în acest mod mai complex, trebuie să utilizați sudarea. Veți avea nevoie și de un transformator trifazat pentru funcționare. Două țevi trebuie sudate una în cealaltă, care vor acționa ca încălzitor și miez. Pe corpul inductorului este înșurubat o înfășurare. Acest lucru crește performanța dispozitivului, care are o dimensiune compactă, ceea ce este foarte convenabil pentru utilizare acasă.

Înfășurare pe corpul inductorului

Pentru alimentarea și scurgerea apei, 2 țevi sunt sudate în corpul unității de inducție. Pentru a nu pierde căldură și pentru a preveni eventualele scurgeri de curent, trebuie să faceți izolație. Acesta va elimina problemele descrise mai sus și va elimina complet zgomotul în timpul funcționării cazanului.

În funcție de caracteristicile de proiectare, se disting cuptoarele cu inducție pe podea și cele de masă. Indiferent de opțiunea aleasă, există câteva reguli de bază pentru instalare:

1. Când echipamentul funcționează, există o sarcină mare pe rețeaua electrică. Pentru a elimina posibilitatea unui scurtcircuit din cauza uzurii izolației, în timpul instalării trebuie efectuată o împământare de înaltă calitate.
2. Designul are un circuit de răcire cu apă, care elimină posibilitatea supraîncălzirii elementelor principale. De aceea este necesar să se asigure o creștere fiabilă a apei.
3. Dacă instalați o sobă de masă, ar trebui să acordați atenție stabilității bazei utilizate.
4. Cuptorul pentru topirea metalului este reprezentat de un complex aparat electric, la instalarea căruia trebuie să urmați toate recomandările producătorului. Atentie speciala este dat parametrilor sursei de alimentare, care trebuie să corespundă modelului dispozitivului.
5. Nu uitați că ar trebui să existe destul de mult spațiu liber în jurul aragazului. În timpul funcționării, chiar și o mică topitură în volum și masă poate stropi accidental din matriță. La temperaturi peste 1000 de grade Celsius, va provoca daune ireparabile diverse materiale, și poate provoca, de asemenea, un incendiu.

Dispozitivul poate deveni foarte fierbinte în timpul funcționării. De aceea, în apropiere nu ar trebui să existe substanțe inflamabile sau explozive. În plus, conform tehnologiei Siguranța privind incendiile aproape ar trebui trebuie instalat un scut de incendiu.

Norme de siguranță

Pentru sistemele de încălzire care utilizează încălzirea prin inducție, este important să urmați mai multe reguli pentru a evita scurgerile, pierderile de eficiență, consumul de energie și accidentele. . Sistemele de încălzire prin inducție necesită o supapă de siguranță pentru a elibera apă și abur în cazul în care pompa se defectează.


Pentru a preveni întreruperile în funcționarea rețelei electrice, se recomandă conectarea unui cazan cu încălzire prin inducție, realizat manual conform schemelor propuse, la o linie de alimentare separată, a cărei secțiune transversală a cablului va fi de cel puțin 5 mm2.

Este posibil ca cablurile convenționale să nu poată face față consumului de energie necesar.

1. Sistemele de încălzire prin inducție necesită o supapă de siguranță pentru a elibera apă și abur în cazul în care pompa se defectează.
2. Pentru funcționarea în siguranță a unui sistem de încălzire asamblat de dvs. sunt necesare un manometru și un RCD.
3. Având întregul sistem de încălzire prin inducție împământat și izolat electric, va preveni șocurile electrice.
4. Pentru a evita efectele nocive ale câmpului electromagnetic asupra corpului uman, este mai bine să mutați astfel de sisteme în afara zonei rezidențiale, unde trebuie respectate regulile de instalare, conform cărora dispozitivul de încălzire prin inducție trebuie amplasat la o distanță de 80 cm de orizontală (pardoseală și tavan) și la 30 cm de suprafețele verticale.
5. Înainte de a porni sistemul, asigurați-vă că verificați prezența lichidului de răcire.
6. Pentru a preveni defecțiunile în funcționarea rețelei electrice, se recomandă conectarea unui cazan cu încălzire prin inducție, realizat manual conform schemelor propuse, la o linie de alimentare separată, a cărei secțiune transversală a cablului va fi de cel puțin 5 mm2. . Este posibil ca cablurile convenționale să nu poată face față consumului de energie necesar.

Crearea de dispozitive sofisticate

Realizarea unei instalații de încălzire HDTV cu propriile mâini este mai dificilă, dar radioamatorii o pot face, deoarece pentru a o asambla veți avea nevoie de un circuit multivibrator. Principiul de funcționare este similar - curenții turbionari care decurg din interacțiunea umpluturii metalice din centrul bobinei și propriul său câmp magnetic puternic încălzește suprafața.

Proiectare instalatii HDTV

Deoarece chiar și bobinele mici produc un curent de aproximativ 100 A, va trebui să fie conectată la ele o capacitate de rezonanță pentru a echilibra curentul de inducție. Există 2 tipuri de circuite de lucru pentru încălzirea HDTV la 12 V:

• conectat la rețea.

• electrice vizate;
• conectat la rețea.

În primul caz, o instalație mini HDTV poate fi asamblată într-o oră. Chiar și în absența unei rețele de 220 V, poți folosi un astfel de generator oriunde, atâta timp cât ai ca surse de alimentare baterii auto. Desigur, nu este suficient de puternic pentru a topi metalul, dar poate atinge temperaturile ridicate necesare lucrărilor mici, precum încălzirea cuțitelor și șurubelnițele albastre. Pentru a-l crea trebuie să cumpărați:

• tranzistoare cu efect de câmp BUZ11, IRFP460, IRFP240;
• baterie auto de la 70 A/h;
• condensatoare de înaltă tensiune.

Curentul sursei de alimentare de 11 A scade la 6 A in timpul incalzirii datorita rezistentei metalice, insa necesitatea unor fire groase care sa reziste la un curent de 11-12 A ramane pentru a evita supraincalzirea.

Al doilea circuit pentru o instalație de încălzire prin inducție într-o carcasă de plastic este mai complex, bazat pe driverul IR2153, dar este mai convenabil să îl utilizați pentru a construi o rezonanță de 100k prin regulator. Circuitul trebuie controlat printr-un adaptor de rețea cu o tensiune de 12 V sau mai mult. Secțiunea de alimentare poate fi conectată direct la rețeaua principală de 220 V folosind o punte de diode. Frecvența de rezonanță este de 30 kHz. Vor fi necesare următoarele elemente:

• miez de ferită de 10 mm și inductor de 20 de spire;
• tub de cupru ca bobină HDTV de 25 de spire pe un dorn de 5-8 cm;
• condensatoare 250 V.

Încălzitoare vortex

O instalație mai puternică, capabilă să încălziți șuruburi până la Culoarea galbena, poate fi asamblat după o schemă simplă. Dar în timpul funcționării, generarea de căldură va fi destul de mare, așa că este recomandat să instalați radiatoare pe tranzistoare. De asemenea, veți avea nevoie de un șoc, pe care îl puteți împrumuta de la sursa de alimentare a oricărui computer și de următoarele materiale auxiliare:

• sârmă feromagnetică de oțel;
• fir de cupru 1,5 mm;
• tranzistoare cu efect de câmp și diode pentru tensiune inversă de la 500 V;
• Diode Zener cu o putere de 2-3 W, nominală la 15 V;
• rezistențe simple.

În funcție de rezultatul dorit, înfășurarea firului pe o bază de cupru variază de la 10 la 30 de spire. Urmează asamblarea circuitului și pregătirea bobinei de bază a încălzitorului din aproximativ 7 spire de sârmă de cupru de 1,5 mm. Este conectat la circuit și apoi la electricitate.

Meșterii familiarizați cu sudarea și operarea unui transformator trifazat pot crește și mai mult eficiența dispozitivului reducând în același timp greutatea și dimensiunea. Pentru a face acest lucru, trebuie să sudați bazele a două țevi, care vor servi atât ca miez, cât și ca încălzitor, și să sudați două țevi în carcasă după înfășurare pentru a furniza și îndepărta lichidul de răcire.

Avantaje și dezavantaje

După ce ați înțeles principiul de funcționare al unui încălzitor cu inducție, puteți lua în considerare aspectele sale pozitive și negative. Având în vedere popularitatea mare a generatoarelor de căldură de acest tip, se poate presupune că are mult mai multe avantaje decât dezavantaje. Printre cele mai semnificative avantaje se numără:

• Simplitatea designului.
• Rată de eficiență ridicată.
• Durată lungă de viață.
• Risc mic de deteriorare a dispozitivului.
• Economii semnificative de energie.

Deoarece indicatorul de performanță al unui cazan cu inducție este într-o gamă largă, puteți selecta cu ușurință o unitate pentru un anumit sistem de încălzire a clădirii. Aceste dispozitive sunt capabile să încălzi rapid lichidul de răcire la o anumită temperatură, ceea ce le-a făcut un concurent demn al cazanelor tradiționale.

În timpul funcționării încălzitorului cu inducție, se observă o ușoară vibrație, din cauza căreia scara este scuturată de pe țevi. Ca urmare, unitatea poate fi curățată mai rar. Deoarece lichidul de răcire este în contact constant cu elementul de încălzire, riscurile de defectare a acestuia sunt relativ mici.

Partea 1. BOILER INDUCȚIE DIY - este ușor. Dispozitiv pentru plita cu inductie.

Dacă nu s-au făcut greșeli în timpul instalării cazanului cu inducție, atunci scurgerile sunt practic excluse. Acest lucru se datorează transferului fără contact de energie termică către încălzitor. Folosind tehnologia de încălzire a apei prin inducție vă permite să-l aduceți aproape la o stare gazoasă. În acest fel, se realizează deplasarea eficientă a apei prin conducte, iar în unele situații chiar se poate face fără utilizarea unităților de pompare de circulație.

Din păcate, dispozitivele ideale nu există astăzi. Pe lângă un număr mare de avantaje, încălzitoarele cu inducție au și o serie de dezavantaje. Deoarece unitatea necesită energie electrică pentru a funcționa, nu va putea funcționa cu eficiență maximă în zonele cu întreruperi frecvente de curent. Când lichidul de răcire se supraîncălzește, presiunea din sistem crește brusc și conductele pot sparge. Pentru a evita acest lucru, încălzitorul cu inducție trebuie să fie echipat cu un dispozitiv de oprire de urgență.

Încălzitor cu inducție DIY

Principiul de funcționare al încălzirii prin inducție

Un încălzitor cu inducție folosește energia unui câmp electromagnetic, pe care obiectul încălzit o absoarbe și o transformă în căldură. Pentru a genera un câmp magnetic, se folosește un inductor, adică o bobină cilindrică cu mai multe spire. Trecând prin acest inductor, un curent electric alternativ creează un câmp magnetic alternativ în jurul bobinei.

Un încălzitor cu invertor de casă vă permite să încălziți rapid și la temperaturi foarte ridicate. Cu ajutorul unor astfel de dispozitive nu numai că puteți încălzi apa, ci chiar puteți topi diferite metale

Dacă un obiect încălzit este plasat în interiorul sau lângă inductor, acesta va fi pătruns de fluxul vectorului de inducție magnetică, care se modifică constant în timp. În acest caz, apare un câmp electric, ale cărui linii sunt perpendiculare pe direcția fluxului magnetic și se mișcă într-un cerc închis. Datorită acestor fluxuri vortex, energia electrică este transformată în energie termică și obiectul se încălzește.

Astfel, energia electrică a inductorului este transferată obiectului fără utilizarea contactelor, așa cum se întâmplă în cuptoarele cu rezistență. Ca urmare, energia termică este cheltuită mai eficient, iar rata de încălzire crește considerabil. Acest principiu este utilizat pe scară largă în domeniul prelucrării metalelor: topire, forjare, lipire, suprafață etc. Cu nu mai puțin succes, un încălzitor cu inducție vortex poate fi folosit pentru a încălzi apa.

Încălzitoare cu inducție de înaltă frecvență

Cea mai largă gamă de aplicații este pentru încălzitoarele cu inducție de înaltă frecvență. Încălzitoarele se caracterizează printr-o frecvență înaltă de 30-100 kHz și o gamă largă de puteri de 15-160 kW. Tipul de înaltă frecvență oferă încălzire superficială, dar acest lucru este suficient pentru a îmbunătăți Proprietăți chimice metal

Încălzitoarele cu inducție de înaltă frecvență sunt ușor de operat și economice, iar eficiența lor poate ajunge la 95%. Toate tipurile funcționează continuu pentru o lungă perioadă de timp, iar versiunea cu două blocuri (când transformatorul de înaltă frecvență este plasat într-un bloc separat) permite funcționarea non-stop. Încălzitorul are 28 de tipuri de protecție, fiecare dintre ele fiind responsabil pentru propria sa funcție. Exemplu: monitorizarea presiunii apei într-un sistem de răcire.

• Încălzitor cu inducție 60 kW Perm
• Încălzitor cu inducție 65 kW Novosibirsk
• Încălzitor cu inducție 60 kW Krasnoyarsk
• Încălzitor cu inducție 60 kW Kaluga
• Încălzitor cu inducție 100 kW Novosibirsk
• Încălzitor cu inducție 120 kW Ekaterinburg
• Încălzitor cu inducție 160 kW Samara

Aplicație:

• întărirea suprafeței angrenajului
• călirea arborilor
• călirea roţilor macaralei
• încălzirea pieselor înainte de îndoire
• lipirea frezelor, frezelor, burghiilor
• încălzirea piesei de prelucrat în timpul ștanțarii la cald
• șuruburi de aterizare
• sudarea și suprafața metalelor
• restaurarea pieselor.