Направи си сам бюджетна индукционна пещ за топене. Как да сглобим индукционна пещ - диаграми и инструкции

Индукционната пещ вече не е новост - това изобретение съществува от 19-ти век, но едва в наше време, с развитието на технологиите и елементната база, най-накрая започва да навлиза в ежедневието навсякъде. Преди това имаше много въпроси в тънкостите на работата на индукционните пещи, не всички физически процеси бяха напълно разбрани, а самите агрегати имаха много недостатъци и се използваха само в промишлеността, главно за топене на метали.

Сега, с появата на мощни високочестотни транзистори и евтини микроконтролери, които направиха пробив във всички области на науката и технологиите, се появиха наистина ефективни индукционни пещи, които могат да се използват свободно за битови нужди (готвене, загряване на вода, отопление) и дори сглобяват ръце.

Физическа основа и принцип на работа на пещта

Фиг. 1. Схема на индукционната пещ

Преди да изберете или направите индукторен нагревател, трябва да разберете какво е това. Напоследък се появи огнище на интерес към тази тема, но малко хора имат пълно разбиране за физиката на магнитните вълни. Това породи много погрешни схващания, митове и много неефективни или опасни домашни продукти. Можете да направите индукционна пещ със собствените си ръце, но преди това трябва да получите поне основни познания.

Индукционната печка се основава на принципа на електромагнитната индукция. Ключовият елемент тук е индукторът, който е висококачествен индуктор. Индукционните пещи се използват широко за нагряване или топене на електропроводими материали, най-често метали, поради топлинния ефект от индуцирането на вихров електрически ток в тях. Горната диаграма илюстрира конструкцията на тази пещ (фиг. 1).

Генератор G произвежда напрежение с променлива честота. Под действието на неговата електродвижеща сила в индукторната намотка L протича променлив ток I 1. Индукторът L заедно с кондензатора C е осцилаторна верига, настроена на резонанс с честотата на източника G, поради което ефективността на пещта се увеличава значително.

В съответствие с физическите закони в пространството около индуктора L възниква променливо магнитно поле H. Това поле може да съществува и във въздуха, но понякога се използват специални феромагнитни ядра за подобряване на производителността, които имат по-добра магнитна проводимост в сравнение с въздуха.

Силовите линии на магнитното поле преминават през обект W, поставен вътре в индуктора и индуцират магнитен поток F в него. Ако материалът, от който е изработен детайлът W, е електропроводим, в него се появява индуциран ток I 2, затварящ вътре и образуващи вихрови индукционни потоци. В съответствие със закона за топлинния ефект на електричеството, вихровите токове нагряват обекта W.

Изработка на индуктивен нагревател

Индукционната пещ се състои от два основни функционални блока: индуктор (нагревателна индукционна намотка) и генератор (източник на променливо напрежение). Индукторът е гола медна тръба, навита в спирала (фиг. 2).

За да направите пещ "направи си сам" с мощност не повече от 3 kW, индукторът трябва да бъде направен със следните параметри:

• диаметър на тръбата - 10 мм;
• диаметър на спиралата - 8-15 см;
• броят на завоите на бобината - 8-10;
• разстоянието между завоите е 5-7 мм;
• минималното разстояние в екрана е 5 см.

Не трябва да се допуска докосване на съседни завои на бобината, спазвайте определеното разстояние. Индукторът не трябва да влиза в контакт със защитния екран на пещта по никакъв начин, разстоянието между тях не трябва да бъде по-малко от определеното.

Производство на генератор

Фиг.3. Схема на лампи

Струва си да се отбележи, че индукционната пещ за нейното производство изисква поне средни радиоинженерни умения и способности. Особено важно е да ги има за създаване на втория ключов елемент – високочестотен генератор на ток. Нито сглобяването, нито използването на фурна "направи си сам" няма да работи без това знание. Освен това може да бъде животозастрашаващо.

За тези, които се заемат с този бизнес със знания и разбиране на процеса, има различни начини и схеми, по които може да се сглоби индукционна пещ. При избора на подходяща генераторна верига се препоръчва да се изоставят опциите с твърд спектър на излъчване. Те включват широко разпространената схема с тиристорен ключ. Високочестотното излъчване от такъв генератор е в състояние да създаде мощни смущения за всички околни радиоустройства.

От средата на 20-ти век индукционна пещ, сглобена на 4 лампи, се радва на голям успех сред радиолюбителите. Неговото качество и ефективност са далеч от най-добрите, а в днешно време е трудно да се получат радиолампи, но мнозина продължават да сглобяват генератори по тази схема, тъй като тя има голямо предимство: мек, теснолентов спектър на генерирания ток, благодарение на което такава пещ излъчва минимум смущения.и максимално безопасна (фиг.3).

Режимът на работа на този генератор се задава с помощта на променлив кондензатор C. Кондензаторът трябва да бъде с въздушен диелектрик, разстоянието между плочите му трябва да бъде най-малко 3 mm. Диаграмата съдържа и неонова лампа L, която служи като индикатор.

Схема на универсален генератор

Съвременните индукционни пещи работят на по-модерни елементи - микросхеми и транзистори. Универсалната схема на push-pull генератор, който развива мощност до 1 kW, се радва на голям успех. Принципът на действие се основава на независим генератор на възбуждане, докато индукторът е включен в режим на мост (фиг. 4).

Предимства на push-pull генератор, сглобен по тази схема:

1. Възможността за работа на 2-ри и 3-ти режим в допълнение към основния.
2. Има режим на повърхностно отопление.
3. Диапазон на управление 10-10000 kHz.
4. Мек спектър на излъчване в целия диапазон.
5. Не се нуждае от допълнителна защита.

Настройката на честотата се извършва с помощта на променлив резистор R 2 . Работният честотен диапазон се задава от кондензатори C 1 и C 2 . Междустъпалният съгласуващ трансформатор трябва да бъде с пръстеновидна феритна сърцевина със сечение най-малко 2 кв.см. Намотката на трансформатора е направена от емайлиран проводник с напречно сечение 0,8-1,2 мм. Транзисторите трябва да бъдат поставени на общ радиатор с площ от 400 кв. См.

Заключение по темата

Електромагнитното поле (EMF), излъчвано от индукционната пещ, засяга всички проводници наоколо. Влияе и на човешкото тяло. Вътрешните органи под действието на ЕМП се затоплят равномерно, общата телесна температура се повишава в целия обем.

Ето защо, когато работите с фурната, е важно да спазвате определени предпазни мерки, за да избегнете негативни последици.

На първо място, корпусът на генератора трябва да бъде екраниран с кожух, изработен от поцинковани железни листове или фина мрежа. Това ще намали интензивността на радиацията с 30-50 пъти.

Също така трябва да се има предвид, че в непосредствена близост до индуктора плътността на енергийния поток ще бъде по-висока, особено по оста на намотката. Следователно индукционната намотка трябва да бъде поставена вертикално и е по-добре да наблюдавате отоплението отдалеч.

Статията разглежда схеми на промишлени индукционни топилни пещи (канални и тигелни) и индукционни втвърдителни инсталации, захранвани от машинни и статични честотни преобразуватели.

Схема на индукционната канална пещ

Почти всички конструкции на промишлени индукционни канални пещи са направени с разглобяеми индукционни възли. Индукционният блок е електрическа пещ трансформатор с облицован канал за побиране на разтопен метал. Индукционният блок се състои от следните елементи, корпус, магнитна верига, облицовка, индуктор.

Индукционните блокове се произвеждат както еднофазни, така и двуфазни (двойни) с един или два канала на индуктор. Индукционният блок е свързан към вторичната страна (страна НН) на трансформатора на електрическата пещ посредством контактори, оборудвани с устройства за гасене на дъга. Понякога се включват два контактора със захранващи контакти, работещи паралелно в главната верига.

На фиг. 1 показва захранващата верига на еднофазен индукционен блок на канална пещ. Релета за свръхток RM1 и RM2 се използват за управление и изключване на пещта в случай на претоварване и късо съединение.

Трифазните трансформатори се използват за захранване на трифазни или двуфазни пещи, които имат или обща трифазна магнитна верига, или две или три отделни магнитни вериги от прътов тип.

За захранване на пещта по време на периода на рафиниране на метала и за поддържане на режим на празен ход се използват автотрансформатори за по-точно управление на мощността по време на периода на довършване на метала до желания химичен състав (със спокоен, без мехурчета, режим на топене), т.к. както и за първоначалните пускания на пещта по време на първите топки, които се извършват с малък обем метал във ваната, за да се осигури постепенно изсушаване и синтероване на облицовката. Мощността на автотрансформатора се избира в рамките на 25-30% от мощността на главния трансформатор.

За контрол на температурата на водното и въздушното охлаждане на индуктора и корпуса на индукционния блок са монтирани електрически контактни термометри, които подават сигнал, когато температурата надвиши допустимата. Захранването на пещта се изключва автоматично, когато пещта се завърти за източване на метала. За управление на положението на пещта се използват крайни прекъсвачи, блокирани със задвижването на електрическата пещ. В пещи и миксери с непрекъсната работа, при източване на метала и зареждане на нови порции от шихта, индукционните възли не се изключват.

Ориз. 1. Схематична схема на захранването на индукционния блок на каналната пещ: BM - захранващ ключ, KL - контактор, Tr - трансформатор, C - кондензаторна банка, I - индуктор, TN1, TN2 - трансформатори на напрежение, 777, TT2 - токови трансформатори, P - разединител, PR - предпазители, RM1, RM2 - реле за максимален ток.

За да се осигури надеждно захранване по време на работа и в аварийни случаи, задвижващите двигатели на механизмите за накланяне на индукционната пещ, вентилатора, задвижването на устройствата за зареждане и разтоварване и системата за управление се захранват от отделен спомагателен трансформатор.

Схема на индукционна тигелна пещ

Индустриалните индукционни тигелни пещи с капацитет над 2 тона и мощност над 1000 kW се захранват от трифазни понижаващи трансформатори с вторично регулиране на напрежението под товар, свързани към високоволтова електрочестотна мрежа.

Пещите са еднофазни и за осигуряване на равномерно натоварване на мрежовите фази към вторичната верига на напрежението е свързано балансиращо устройство, състоящо се от реактор L с регулиране на индуктивността чрез промяна на въздушната междина в магнитната верига и кондензаторна банка Cc, свързан с индуктор според триъгълната верига (виж ARIS на фиг. 2). Силовите трансформатори 1000, 2500 и 6300 kVA имат 9 - 23 степени на вторично напрежение с автоматично управление на мощността на желаното ниво.

Пещите с по-малък капацитет и мощност се захранват от еднофазни трансформатори с мощност 400 - 2500 kV-A, с консумация на мощност над 1000 kW, също са монтирани балуни, но от страната на HV на силовия трансформатор. При по-ниска мощност на пещта и захранване от мрежа с високо напрежение от 6 или 10 kV е възможно да се изостави балансиращото устройство, ако колебанията на напрежението при включване и изключване на пещта са в допустими граници.

На фиг. 2 показва захранващата верига на индустриална честотна индукционна пещ. Пещите са оборудвани с регулатори на електрически режим ARIR, които в определените граници осигуряват поддържане на напрежение, мощност Pp и cosphi чрез промяна на броя на стъпките на напрежението на силовия трансформатор и свързване на допълнителни секции на кондензаторната банка. Регулаторите и измервателните уреди са разположени в контролни шкафове.

Ориз. Фиг. 2. Захранваща верига на индукционна тигелна пещ от силов трансформатор с балансиращо устройство и контролери на режима на пещта: PSN - стъпков превключвател на напрежението, C - балансиращ капацитет, L - реактор на балансиращо устройство, C-St - компенсираща кондензаторна банка, I - индуктор на пещта, ARIS - регулатор на балансиращо устройство, ARIR - регулатор на режима, 1K-NK - контактори за контрол на капацитета на батерията, ТТ1, ТТ2 - токови трансформатори.

На фиг. 3 е показана схематична диаграма на захранването на индукционни тигелни пещи от средночестотен машинен преобразувател. Пещите са снабдени с автоматични контролери на електрически режим, система за сигнализация за „прегаряне“ на тигела (за високотемпературни пещи), както и сигнализация за повреда в охлаждането на водоохлаждаемите елементи на инсталацията.

Ориз. Фиг. 3. Захранващата верига на индукционна тигелна пещ от средночестотен машинен преобразувател със структурна схема на автоматично управление на режима на топене: M - задвижващ двигател, G - средночестотен генератор, 1K-NK - магнитни стартери, TI - трансформатор на напрежение, TT - токов трансформатор, IP - индукционна пещ, C - кондензатори, DF - фазов сензор, PU - превключващо устройство, UFR - усилвател-фазов регулатор, 1KL, 2KL - линейни контактори, BS - блок за сравнение, BZ - защита блок, OV - възбуждаща намотка, RN - регулатор на напрежението.

Схема на индукционната втвърдителна инсталация

На фиг. 4 е показана схематична диаграма на захранването на машина за индукционно закаляване от машинен честотен преобразувател. В допълнение към захранването M-G, веригата включва захранващ контактор K, втвърдяващ трансформатор TrZ, към чиято вторична намотка е свързан индуктор I, компенсаторна кондензаторна банка Sk, трансформатори за напрежение и ток TN и 1TT, 2TT, измерване инструменти (волтметър V, ватметър W, фазомер) и амперметри на генераторния ток и ток на възбуждане, както и реле за максимален ток 1RM, 2RM за защита на източника на захранване от късо съединение и претоварване.

Ориз. 4. Схематична схема на индукционно втвърдителната инсталация: M - задвижващ двигател, G - генератор, TN, TT - трансформатори на напрежение и ток, K - контактор, 1PM, 2RM, ZRM - реле за ток, Rk - отводител, A, V, W - измервателни уреди, TRZ - закалителен трансформатор, OVG - възбуждаща намотка на генератора, PP - разряден резистор, RV - контакти на релето за възбуждане, PC - регулируемо съпротивление.

За захранване на стари индукционни инсталации за топлинна обработка на детайли се използват електрически честотни преобразуватели - задвижващ двигател от синхронен или асинхронен тип и средночестотен генератор от индукторен тип, в новите индукционни инсталации - статични честотни преобразуватели.

Диаграма на индустриален тиристорен честотен преобразувател за захранване на индукционно втвърдителна инсталация е показана на фиг. 5. Веригата на тиристорния честотен преобразувател се състои от токоизправител, дроселен блок, преобразувател (инвертор), управляващи вериги и спомагателни възли (реактори, топлообменници и др.). Според метода на възбуждане инверторите се изпълняват с независимо възбуждане (от главния осцилатор) и със самовъзбуждане.

Тиристорните преобразуватели могат да работят стабилно както с широк диапазон от промени в честотата (със саморегулираща се осцилаторна верига в съответствие с променящите се параметри на натоварването), така и при постоянна честота с широк диапазон от промени в параметрите на натоварване поради промени в активното съпротивление на нагретият метал и неговите магнитни свойства (за феромагнитни части).

Ориз. Фиг. 5. Схематична схема на силовите вериги на тиристорния преобразувател тип TFC-800-1: L - изглаждащ реактор, BP - пусков блок, VA - автоматичен превключвател.

Предимствата на тиристорните преобразуватели са липсата на въртящи се маси, ниски натоварвания върху основата и малък ефект на коефициента на използване на мощността върху намаляването на ефективността, ефективността е 92 - 94% при пълно натоварване, а при 0,25 намалява само с 12%. Освен това, тъй като честотата може лесно да се променя в рамките на определен диапазон, не е необходимо да се регулира капацитетът, за да се компенсира реактивната мощност на резонансната верига.

Домашна индукционна пещ се справя с топенето на сравнително малки порции метал. Такова огнище обаче не се нуждае от комин или духало, което изпомпва въздух в зоната на топене. И целият дизайн на такава пещ може да бъде поставен на бюро. Следователно нагряването чрез електрическа индукция е най-добрият начин за топене на метали у дома. И в тази статия ще разгледаме дизайните и схемите за монтаж на такива пещи.

Как работи индукционна пещ - генератор, индуктор и тигел

Във фабричните работилници можете да намерите канални индукционни пещи за топене на цветни и черни метали. Тези инсталации имат много висока мощност, която се задава от вътрешната магнитна верига, което увеличава плътността на електромагнитното поле и температурата в тигела на пещта.

Каналните структури обаче консумират големи порции енергия и заемат много място, следователно у дома и в малки работилници се използва инсталация без магнитна верига - тигелна пещ за топене на цветни / черни метали. Такъв дизайн може да бъде сглобен дори със собствените ви ръце, тъй като инсталацията на тигела се състои от три основни компонента:

• Генератор, който произвежда променлив ток с високи честоти, които са необходими за увеличаване на плътността на електромагнитното поле в тигела. Освен това, ако диаметърът на тигела може да се сравни с честотата на дългите вълни на променливия ток, тогава такъв дизайн ще позволи да се трансформира до 75 процента от електроенергията, консумирана от инсталацията, в топлинна енергия.
• Индукторът е медна спирала, създадена въз основа на точно изчисление не само на диаметъра и броя на завоите, но и на геометрията на проводника, използван в този процес. Веригата на индуктора трябва да бъде настроена, за да получи мощност в резултат на резонанс с генератора, или по-скоро с честотата на захранващия ток.
• Тигелът е огнеупорен съд, в който се извършва цялата работа на топене, инициирана поради възникването на вихрови токове в металната конструкция. В този случай диаметърът на тигела и другите размери на този контейнер се определят стриктно според характеристиките на генератора и индуктора.

Всеки радиолюбител може да сглоби такава фурна. За да направи това, той трябва да намери правилната схема и да се запаси с материали и части. Можете да намерите списък на всичко това по-долу.

От какво се сглобяват пещите - избираме материали и части

Дизайнът на домашно приготвена тигелна пещ се основава на най-простия лабораторен инвертор Kukhtetsky. Схемата на тази инсталация на транзистори е, както следва:

Въз основа на тази диаграма ще можете да сглобите индукционна пещ, като използвате следните компоненти:

• два транзистора - за предпочитане полеви тип и марка IRFZ44V;
• медна тел с диаметър 2 мм;
• два диода марка UF4001, още по-добре - UF4007;
• два дроселни пръстена - те могат да бъдат извадени от старото захранване от работния плот;
• три кондензатора с капацитет 1 микрофарад всеки;
• четири кондензатора с капацитет 220nF всеки;
• един кондензатор с капацитет 470 nF;
• един кондензатор с капацитет 330 nF;
• един резистор от 1 вата (или 2 резистора по 0,5 вата всеки), проектиран за съпротивление от 470 ома;
• медна тел с диаметър 1,2 мм.

Освен това ще ви трябват няколко радиатора - те могат да бъдат премахнати от стари дънни платки или охладители на процесора и акумулаторна батерия с капацитет най-малко 7200 mAh от старо непрекъсваемо захранване 12 V. Пещта ще стопи метал, който може да се държи от студения край.

Инструкции стъпка по стъпка за сглобяване - прости операции

Отпечатайте и закачете чертеж на лабораторния инвертор на Кухтецки над вашия работен плот. След това подредете всички радиокомпоненти по степени и марки и загрейте поялника. Прикрепете двата транзистора към радиаторите. И ако работите с печката повече от 10-15 минути подред, фиксирайте охладители от компютъра върху радиаторите, като ги свържете към работещо захранване. Диаграмата на изводите за транзистори от серията IRFZ44V е, както следва:

Вземете 1,2 мм меден проводник и го навийте около феритните пръстени, като направите 9-10 завъртания. В резултат на това ще получите задушаване. Разстоянието между завоите се определя от диаметъра на пръстена, въз основа на равномерността на стъпката. По принцип всичко може да се направи "на око", като се променя броят на завъртанията в диапазона от 7 до 15 оборота. Сглобете батерия от кондензатори, като свържете всички части успоредно. В резултат на това трябва да получите батерия от 4,7 микрофарада.

Сега направете индуктор от 2 мм меден проводник. Диаметърът на завоите в този случай може да бъде равен на диаметъра на порцеланов тигел или 8-10 сантиметра. Броят на завоите не трябва да надвишава 7-8 броя. Ако по време на процеса на тестване мощността на пещта ви се струва недостатъчна, повторете дизайна на индуктора, като промените диаметъра и броя на завоите. Следователно, в първата двойка е по-добре да направите контактите на индуктора не запоени, а разглобяеми. След това сглобете всички елементи на платката на печатната платка, въз основа на чертежа на лабораторния инвертор на Kukhtetsky. И свържете батерия от 7200 mAh към захранващите контакти. Това е всичко.

Индукционната пещ може да се използва за топене на малко количество метал, отделяне и рафиниране на благородни метали и нагряване на метални изделия за закаляване или темпериране.

Освен това се предлага такива печки да се използват за отопление на дома. Индукционните пещи се предлагат в търговската мрежа, но е по-интересно и по-евтино да направите такава фурна със собствените си ръце.

Принципът на работа на индукционната пещ се основава на нагряване на материала с помощта на вихрови токове.

За получаване на такива токове се използва т. нар. индуктор, който е индуктор, съдържащ само няколко завъртания дебел проводник.

Индукторът се захранва от 50 Hz AC мрежа (понякога чрез понижаващ трансформатор) или от високочестотен генератор.

Променливият ток, протичащ през индуктора, генерира променливо магнитно поле, което прониква в пространството. Ако в това пространство се открие някакъв материал, тогава в него ще бъдат индуцирани токове, които ще започнат да нагряват този материал. Ако този материал е вода, тогава температурата му ще се повиши, а ако е метал, след известно време ще започне да се топи.

Индукционните пещи са два вида:

• пещи с магнитна сърцевина;
• пещи без магнитна верига.

Основната разлика между тези два вида пещи е, че в първия случай индукторът е разположен вътре в топещия се метал, а във втория - отвън. Наличието на магнитна верига увеличава плътността на магнитното поле, проникващо в метала, поставен в тигела, което улеснява неговото нагряване.

Пример за индукционна пещ с магнитна сърцевина е канална индукционна пещ. Схемата на такава пещ включва затворена магнитна верига, изработена от трансформаторна стомана, върху която е разположена първичната намотка - индуктор и пръстеновиден тигел, в който се намира материалът за топене. Тигелът е изработен от топлоустойчив диелектрик. Захранването на такава инсталация се осъществява от мрежа с променлив ток с честота 50 Hz или генератор с повишена честота от 400 Hz.

Такива пещи се използват за топене на дуралуминий, цветни метали или производство на висококачествен чугун.

По-често срещани са тигелни пещи, които нямат магнитна верига. Липсата на магнитна верига в пещта води до факта, че магнитното поле, създадено от индустриални честотни токове, се разсейва силно в околното пространство. И за да се увеличи плътността на магнитното поле в диелектричния тигел с топящия се материал, е необходимо да се използват по-високи честоти. Счита се, че ако веригата на индуктора е настроена на резонанс с честотата на захранващото напрежение и диаметърът на тигела е съизмерим с дължината на резонансната вълна, тогава до 75% от енергията на електромагнитното поле може да бъде концентрирана в регион на тигела.

Схема за производство на индукционна пещ

Проучванията показват, че за да се осигури ефективно топене на метали в тигелна пещ, е желателно честотата на напрежението, захранващо индуктора, да надвишава резонансната честота с 2-3 пъти. Тоест, такава пещ работи на втория или третия честотен хармоник. Освен това при работа на такива по-високи честоти се получава по-добро смесване на сплавта, което подобрява нейното качество. Режим, използващ дори по-високи честоти (пети или шести хармоник), може да се използва за повърхностно карбуризиране или втвърдяване на метал, което е свързано с появата на скин ефект, тоест изместване на високочестотно електромагнитно поле към повърхността на детайл.

Изводи за раздела:

1. Има две версии на индукционната пещ - с магнитна верига и без магнитна верига.
2. Каналната пещ, която принадлежи към първата версия на пещите, е с по-сложна конструкция, но може да се захранва директно от 50 Hz мрежа или 400 Hz мрежа с повишена честота.
3. Тигелната пещ, която принадлежи към пещите от втория тип, е по-проста като конструкция, но изисква високочестотен генератор за захранване на индуктора.

Ако печката е отоплително устройство за практически нужди, тогава е необходима камина за декор и комфорт. , както и пример за поръчка на камина с арка.

Прочетете как да изберете правилния електрически котел за отопление.

И тук ще научите как работи автоматизацията за газови котли за отопление. Котли по начин на монтаж и видове летливи системи.

Конструкции и параметри на индукционни пещи

Изсушител

Една от опциите за направа на индукционна пещ със собствените си ръце е канал.

За производството му можете да използвате конвенционален заваръчен трансформатор, работещ с честота от 50 Hz.

В този случай вторичната намотка на трансформатора трябва да бъде заменена с пръстеновиден тигел.

В такава пещ могат да се стопят до 300-400 g цветни метали и ще изразходва 2-3 kW мощност. Такава пещ ще има висока ефективност и ще направи възможно топенето на висококачествен метал.

Основната трудност при направата на канална индукционна пещ със собствените си ръце е придобиването на подходящ тигел.

За производството на тигела трябва да се използва материал с високи диелектрични свойства и висока якост. Като електропорцелан. Но такъв материал не е лесен за намиране, но е още по-труден за обработка у дома.

тигел

Най-важните елементи на тигелната пещ от индукционен тип са:

• индуктор;
• генератор на захранващо напрежение.

Като индуктор за тигелни пещи до 3 kW можете да използвате медна тръба или тел с диаметър 10 mm или медна шина с напречно сечение 10 mm². Диаметърът на индуктора може да бъде около 100 мм. Броят на завоите е от 8 до 10.

В този случай има много модификации на индуктора. Например, тя може да бъде направена под формата на осмица, трилистник или друга форма.

По време на работа индукторът обикновено се нагрява много. В промишлени образци за индуктор се използва водно охлаждане на завоите.

У дома използването на този метод е трудно, но индукторът може да работи нормално за 20-30 минути, което е напълно достатъчно за домашна работа.

Този режим на работа на индуктора обаче причинява появата на котлен камък на повърхността му, което рязко намалява ефективността на пещта. Следователно от време на време индукторът трябва да се сменя с нов. Някои експерти предлагат да се покрие индукторът с топлоустойчив материал, за да се предпази от прегряване.

Високочестотният алтернатор е друг важен елемент от тигелната пещ от индукционен тип. Могат да се разглеждат няколко вида такива генератори:

• транзисторен генератор;
• тиристорен генератор;
• MOSFET генератор.

Най-простият алтернатор за захранване на индуктор е генератор на самовъзбуждане, чиято верига има един транзистор тип KT825, два резистора и намотка за обратна връзка. Такъв генератор може да генерира мощност до 300 W, а мощността на генератора се регулира чрез промяна на постоянното напрежение на източника на енергия. Захранването трябва да осигурява до 25 A.

Предложеният за тиристорната пещ генератор на базата на тиристор включва тиристор тип T122-10-12, динистор KN102E, редица диоди и импулсен трансформатор във веригата. Тиристорът работи в импулсен режим.

Направи си сам индукционна пещ

Такова микровълново лъчение може да повлияе неблагоприятно на човешкото здраве. В съответствие с руските стандарти за безопасност е разрешено да се работи с високочестотни вибрации при плътност на електромагнитния енергиен поток не повече от 1-30 mW / m². За този генератор, както е показано от изчисленията, това излъчване на разстояние 2,5 m от източника достига 1,5 W / m². Тази стойност е неприемлива.

Осцилаторната верига на MOSFET включва четири MOSFET от типовете IRF520 и IRFP450 и е push-pull осцилатор с независимо възбуждане и индуктор, включен в мостовата верига. Като главен осцилатор се използва IR2153 чип. За охлаждане на транзисторите е необходим радиатор от поне 400 cm² и въздушен поток.
Този генератор може да захранва мощност до 1 kW и да променя честотата на трептене от 10 kHz на 10 MHz. Поради това пещ, използваща генератор от този тип, може да работи както в режим на топене, така и в повърхностно нагряване.

Печка с продължително горене може да работи на един раздел от 10 до 20 часа. При производството е необходимо да се вземат предвид конструктивните характеристики, така че да дава максимална топлина с минимална консумация на енергия. За информация как правилно да сглобите фурната, прочетете на нашия уебсайт.

Може да се интересувате да научите за газови нагреватели за гаражи. Какво трябва да бъде, за да се осигури топлина и безопасност, прочетете материала.

Използване на отопление

За отопление на дома печките от този тип обикновено се използват заедно с бойлер за гореща вода.

Една от опциите за домашен индукционен котел за гореща вода е дизайн, който загрява тръба с течаща вода с помощта на индуктор, който се захранва от мрежата с помощта на RF заваръчен инвертор.

Въпреки това, както показва анализът на такива системи, поради големите загуби на енергия от електромагнитното поле в диелектричната тръба, ефективността на такива системи е изключително ниска. Освен това за отопление на жилище е необходимо много голямо количество електроенергия, което прави такова отопление икономически неизгодно.

От този раздел можем да заключим:

1. Най-приемливият вариант за индукционна пещ "направи си сам" е тигелна версия с MOS транзисторен генератор на мощност.
2. Използването на индукционна пещ "направи си сам" за отопление на дома ви не е икономически изгодно. В този случай е по-добре да закупите фабрична система.

Характеристики на работа

Както бе споменато по-горе, пещите от тигелен тип използват високочестотни захранвания.

Следователно, когато работите с индукционна пещ, индукторът трябва да бъде поставен вертикално; преди да включите пещта, върху индуктора трябва да се постави заземен щит. Когато пещта е включена, е необходимо да се наблюдават процесите, протичащи в тигела от разстояние, и веднага да се изключи след приключване на работата.

Когато работите със самостоятелно изработена индукционна пещ, трябва:

1. Вземете стъпки, за да предпазите потребителя на фурната от възможно високочестотно излъчване.
2. Вземете предвид възможността от изгаряния от индуктора.

При работа с фурната трябва да се вземат предвид и термичните опасности. Докосването на горещия индуктор до кожата може да причини тежки изгаряния.

Индукционна пещ "направи си сам" е отлично решение за отопление на различни помещения.

В допълнение към отоплението индукционна фурнаможе да изпълнява следните функции:

• топене на метал;
• почистване на благородни метали;
• нагряване на метални изделия, след което преминават през процедура на втвърдяване или през други процеси.

Въпреки това, описаните по-горе функции осигуряват промишлени предприятия, и ако трябва да извършите отопление у дома, тогава обикновено се монтира печка за кухнята и можете да я купите готова или да я направите сами. Домашна индукционна фурнатой е доста лесен за създаване и не е нужно да отделяте много време за този процес. Важно е обаче да знаете не само правилата за формиране на този дизайн, но и другите му характеристики, така че ако е необходимо, можете сами да ремонтирате или замените някоя от основните части.

Принципът на работа на оборудването

Важно е да знаете особеностите на работата на този тип пещ, за да разберете добре нейната работа и параметри. Оборудването работи поради факта, че с помощта на специални вихрови токовематериалът се нагрява. Такива токове се получават поради специален индуктор, което е индуктор. Той има колко завъртания на тел, който има доста значителна дебелина.

Индукторът може да се нагрее поради заваръчен инверторили друго оборудване. Принципът на работа на индукционната пещ предполага, че индукторът се захранва от мрежа с променлив ток, а за това може да се използва и високочестотен генератор. Токът, протичащ през дросела, генерира променливо полепроникващо пространство. Ако в него има някакви материали, тогава върху тях се индуцират токове, осигуряващи тяхното ефективно нагряване.

Ако се използва пещ за създаване, тогава обикновено материалът е такъв вода,което се нагрява. Ако оборудването е предназначено за промишлени цели, тогава металът може да се използва като материал, който започва да се топи под въздействието на ток. Така че принципът на работа индукционна готварска печкаСчита се за прост и разбираем, така че създаването му самостоятелно е доста просто.

Устройството на индукционните пещи може да бъде различно, тъй като могат да се разграничат два напълно различни типа:

• оборудване, оборудвано с магнитна верига;
• пещи без магнитна верига.

В първия случай индукторът е вътре специален метал, който започва да се топи под въздействието на течения. Във втория индукторът е разположен отвън. Схемата на всяка опция има свои специфични разлики.

Вижте също: печки за оранжерии

Смята се, че характеристиките на дизайна с магнитна верига са по-ефективни, тъй като този елемент увеличава плътността на генерираното магнитно поле, така отоплението е по-ефективно и качествено.

Най-популярният пример за пещ, оборудвана с магнитна верига е структура на канала. Схемата на това оборудване се състои от затворена магнитна верига,изработени от трансформаторна стомана. Този елемент има индуктор, който е първичната намотка и тигел с пръстеновидна форма. Именно в него се намира материалът, предназначен за топене. Тигелът е изработен от специален диелектрик с добра огнеустойчивост. Тези дизайни се използват за създаване на висококачествен чугун или до топене на цветни метали.

Разновидности и характеристики на различни индукционни пещи

Има няколко вида индукционни пещи, чийто принцип на работа има определени разлики. Някои са предназначени само за промишлена работа, докато други могат да се използват в дома, така че често са предназначени за кухнята, където осигуряват качествено отопление.Най-често последните опции се формират от заваръчен инвертор, имат прост дизайн, поради което поддръжка и ремонтса прости работни места.

Основните видове индукционни пещи включват:

• Вакуумна индукционна пещ. В него топенето се извършва във вакуум, което ви позволява да премахнете вредните и опасни примеси от различни смеси. Резултатът е продукти, които напълно безопасноза употреба, са с високо качество. Трябва да се отбележи, че техният ремонт се счита за трудна работа, а самият процес на създаване, като правило, не може да се извърши самостоятелно без специализирано оборудване и необичайни условия.
• Изграждане на канал. Произвежда се с помощта на конвенционален заваръчен трансформаторкойто работи на честота 50 Hz. Тук вторичната намотка на това устройство се заменя с пръстеновиден тигел. Видео за създаването на такава пещ може да се намери в интернет, а схемата му не се счита за сложна. Добре проектираното оборудване може да се използва за топене на голямо количество цветни метали, а консумацията на енергия се счита за малка. Ремонтът се счита за специфичен и сложен.
• тигелна пещ. Схемата на този дизайн включва инсталирането на индуктор и генератор, които са най-основните части на оборудването. За формиране на индуктор, еталон медна тръба.Трябва обаче да се спазва необходимия брой завъртания, които не трябва да са повече от 8, но и по-малко от 10. Веригата на самия индуктор може да е различна, може да има фигура осемили друга конфигурация. Трябва да се отбележи, че ремонтът на това оборудване се счита за доста проста работа.
• Индукционна фурназа отопление на помещения. По правило той е предназначен за кухнята, създадена на базата на заваръчен инвертор. Тази настройка обикновено се използва в комбинация с бойлер за гореща вода, което ви позволява да осигурите отопление за всяка стая в сградата, освен това ще бъде възможно да подадете топла вода към конструкцията. Принципът на действие е, че индукторът се захранва от заваръчен инвертор. Смята се, че ефективността на това оборудване е ниска, но често е единственото възможно да се създаде отопление в къщата.

Вижте също: доменна пещ

Процес на образуване на пещ

Можете да направите индукционна фурна на базата на инвертор за кухнята или друга стая в къщата със собствените си усилия. За да направите това, се препоръчва не само да изучавате теоретичната част на този процес, но и да гледате видеото за обучение.

За да се образува електромагнитно поле, който ще бъде наличен извън индуктора, е необходимо да се използва специална намотка, в която ще има достатъчно голям брой завои. Освен това ще трябва да огънете тръбата и тази работа има определени трудности, така че по-рационално решение в този случай би било местоположението права тръба директно вътре в намотката, в резултат на което ще работи като ядро.

Обикновено се използва метална тръба, обаче се счита за слаба охлаждаща течност, така че вместо нея може да се използва полимерна тръба, вътре в която ще има малки парчета метална тел. За генератор на ток използването на стандартен инвертор се счита за оптимално. Поддръжката и ремонтът му се считат за прости и разбираеми работи, така че ще бъде възможно да се осигури дълъг експлоатационен живот на оборудването.

По този начин, за да създадете структура, ще ви трябва:

• полимерна тръба;
• метална жица;
• Меден проводник;
• телена мрежа;
• наличието на самия инвертор.

Стоманена пръчканарязани на малки парченца. Единият край на полимерната тръба е затворен с мрежа, а в другия се зареждат метални парчета тел. Вторият край също е затворен с мрежа. На върха на тръбата се създава индукционна намотка,за какво се използва Меден проводник. Краищата на тази намотка са добре изолирани и доведени до изхода на инвертора. Веднага след като устройството се включи, от намотката се създава електромагнитно поле, което осигурява появата на вихрови токове в сърцевината. Това ще доведе до загряване, т.е водата, която тече през тръбата, ще започне да се нагрява. Така се получава идеален дизайн за кухня или друга стая, а поддръжката и ремонтът му се считат за прости.

Най-добре е да проверите преди работа инструктивно видеоза да не правим грешки. След като създадете оборудването, можете да го инсталирате в желаната стая. Може да бъде предназначен не само за пещта, но дори и за кухнята. Важно е да изберете стая, в която ще бъде лесно да се грижите за печката и да извършвате нейния ремонт.