Csináld magad olcsó indukciós olvasztó kemence. Az indukciós kemence összeszerelése - diagramok és utasítások

Az indukciós kemence ma már nem újdonság - ez a találmány a 19. század óta létezik, de csak korunkban, a technika és az elembázis fejlődésével végre mindenhol kezd bekerülni a mindennapokba. Korábban sok kérdés merült fel az indukciós kemencék működésének bonyolultságában, nem minden fizikai folyamatot értettek meg teljesen, maguknak az egységeknek pedig sok hiányosságuk volt, és csak az iparban használták, elsősorban fémek olvasztására.

Most a tudomány és a technika minden területén áttörést hozó, nagy teljesítményű, nagyfrekvenciás tranzisztorok és olcsó mikrokontrollerek megjelenésével megjelentek az igazán hatékony indukciós kemencék, amelyek szabadon használhatók háztartási igényekre (főzés, vízmelegítés, fűtés), ill. akár össze is rakja a kezét.

A kemence fizikai alapja és működési elve

1. ábra. Az indukciós kemence vázlata

Az induktoros fűtőelem kiválasztása vagy elkészítése előtt meg kell értenie, mi az. A közelmúltban feltört az érdeklődés e téma iránt, de kevesen ismerik teljesen a mágneses hullámok fizikáját. Ez sok tévhitet, mítoszt és sok nem hatékony vagy nem biztonságos házi készítésű terméket szült. Indukciós kemencét saját kezűleg is készíthet, de előtte legalább alapvető ismereteket kell szereznie.

Az indukciós tűzhely az elektromágneses indukció elvén alapul. A kulcselem itt az induktor, amely kiváló minőségű induktor. Az indukciós kemencéket széles körben használják elektromosan vezető anyagok, leggyakrabban fémek hevítésére vagy olvasztására, a bennük örvénylő elektromos áramot indukáló hőhatás miatt. A fenti ábra a kemence kialakítását szemlélteti (1. ábra).

A G generátor változó frekvenciájú feszültséget állít elő. Elektromotoros erejének hatására az L tekercsben I 1 váltakozó áram folyik. Az L induktor a C kondenzátorral együtt a G forrás frekvenciájával rezonanciára hangolt oszcillációs áramkör, aminek köszönhetően a kemence hatásfoka jelentősen megnő.

A fizikai törvényeknek megfelelően az L tekercs körüli térben váltakozó H mágneses tér keletkezik. Ez a tér a levegőben is létezhet, de néha speciális ferromágneses magokat alkalmaznak a teljesítmény javítására, amelyek mágneses vezetőképessége jobb a levegőhöz képest.

A mágneses tér erővonalai az induktor belsejében elhelyezett W tárgyon áthaladva F mágneses fluxust indukálnak. Ha az anyag, amelyből a W munkadarab készül, elektromosan vezetőképes, abban I 2 indukált áram jelenik meg, amely zár belül és örvényes indukciós áramlásokat képezve. Az elektromosság termikus hatásának törvénye értelmében az örvényáramok felmelegítik a W tárgyat.

Induktív fűtőtest készítése

Az indukciós kemence két fő funkcionális blokkból áll: egy induktorból (fűtő indukciós tekercs) és egy generátorból (váltakozó feszültségforrás). Az induktor egy csupasz rézcső, amely spirálba tekercselt (2. ábra).

A 3 kW-nál nem nagyobb teljesítményű barkácsoló kemence készítéséhez az induktort a következő paraméterekkel kell elkészíteni:

• cső átmérője - 10 mm;
• spirál átmérője - 8-15 cm;
• a tekercs fordulatainak száma - 8-10;
• a fordulatok közötti távolság 5-7 mm;
• a minimális rés a képernyőn 5 cm.

A tekercs szomszédos menetei nem érintkezhetnek, tartsa be a megadott távolságot. Az induktor semmilyen módon nem érintkezhet a kemence védőernyőjével, a köztük lévő rés nem lehet kisebb, mint a megadott.

Generátor gyártás

3. ábra. Sémák a lámpákon

Érdemes megjegyezni, hogy az indukciós kemence gyártásához legalább átlagos rádiótechnikai készségekre és képességekre van szükség. Különösen fontos, hogy létrehozzák a második kulcselemet - egy nagyfrekvenciás áramgenerátort. Sem a barkácsoló sütő összeszerelése, sem használata nem működik e tudás nélkül. Ráadásul életveszélyes is lehet.

Azok számára, akik ezt az üzletet a folyamat ismeretében és megértésében vállalják, különféle módok és sémák állnak rendelkezésre az indukciós kemence összeszerelésére. A megfelelő generátoráramkör kiválasztásakor ajánlatos elhagyni a kemény emissziós spektrummal rendelkező opciókat. Ezek közé tartozik a tirisztoros kulcsot használó széles körben elterjedt áramkör. Az ilyen generátor nagyfrekvenciás sugárzása képes erős interferenciát kelteni az összes környező rádiókészülékben.

A 20. század közepe óta nagy sikernek örvend a rádióamatőrök körében egy 4 lámpára szerelt indukciós kemence. Minősége és hatásfoka korántsem a legjobb, a rádiócsövekhez manapság nehéz hozzáférni, azonban sokan továbbra is e séma szerint szerelik össze a generátorokat, hiszen ennek nagy előnye van: a generált áram lágy, keskeny sávú spektruma, aminek köszönhetően egy ilyen kemence minimális interferenciát bocsát ki és a lehető legbiztonságosabb (3. ábra).

Ennek a generátornak az üzemmódját egy változtatható C kondenzátorral állítjuk be. A kondenzátor légdielektrikummal legyen, a lemezei közötti hézag legalább 3 mm legyen. A diagram egy L neonlámpát is tartalmaz, amely indikátorként szolgál.

Az univerzális generátor vázlata

A modern indukciós kemencék fejlettebb elemekkel - mikroáramkörökkel és tranzisztorokkal - működnek. Nagy sikernek örvend a push-pull generátor univerzális rendszere, amely akár 1 kW teljesítményt is fejleszt. A működési elv egy független gerjesztő generátoron alapul, míg az induktor híd üzemmódban van bekapcsolva (4. ábra).

A séma szerint összeállított push-pull generátor előnyei:

1. A fő mód mellett a 2. és 3. módban is dolgozhat.
2. Van felületfűtési mód.
3. Szabályozási tartomány 10-10000 kHz.
4. Lágy sugárzási spektrum a teljes tartományban.
5. Nem igényel további védelmet.

A frekvencia hangolása R 2 változó ellenállással történik. A működési frekvencia tartományt a C 1 és C 2 kondenzátorok állítják be. A fokozatközi illesztő transzformátornak legalább 2 négyzetcm keresztmetszetű gyűrűs ferrit maggal kell rendelkeznie. A transzformátor tekercselése 0,8-1,2 mm keresztmetszetű zománcozott huzalból készül. A tranzisztorokat egy közös radiátorra kell helyezni, amelynek területe 400 négyzetcm.

Következtetés a témában

Az indukciós kemence által kibocsátott elektromágneses tér (EMF) hatással van a környező összes vezetőre. Az emberi szervezetre is hatással van. Az EMF hatására a belső szervek egyenletesen felmelegednek, a teljes testhőmérséklet a teljes térfogatban emelkedik.

Ezért a sütővel végzett munka során fontos bizonyos óvintézkedések betartása a negatív következmények elkerülése érdekében.

Mindenekelőtt a generátor házát horganyzott vaslemezekből vagy finom hálóból készült burkolattal kell árnyékolni. Ez 30-50-szeresére csökkenti a sugárzás intenzitását.

Azt is figyelembe kell venni, hogy az induktor közvetlen közelében az energiaáram sűrűsége nagyobb lesz, különösen a tekercs tengelye mentén. Ezért az indukciós tekercset függőlegesen kell elhelyezni, és jobb, ha messziről megfigyeljük a fűtést.

A cikk az ipari indukciós olvasztókemencék (csatorna és tégely) és az indukciós keményítő berendezések sémáit vizsgálja, amelyek gépi és statikus frekvenciaváltókkal működnek.

Az indukciós csatornás kemence vázlata

Az ipari indukciós légcsatornás kemencék szinte minden kivitele levehető indukciós egységekkel készül. Az indukciós egység egy elektromos kemence transzformátor, bélelt csatornával az olvadt fém befogadására. Az indukciós egység a következő elemekből áll, burkolat, mágneses áramkör, bélés, induktor.

Az indukciós egységek egyfázisúak és kétfázisúak (kettős) készülnek, induktoronként egy vagy két csatornával. Az indukciós egység az elektromos kemence transzformátorának szekunder oldalához (LV oldal) ívoltó készülékekkel ellátott kontaktorok segítségével csatlakozik. Néha két mágneskapcsolót kapcsolnak be a főáramkörben párhuzamosan működő tápérintkezőkkel.

ábrán Az 1. ábra egy csatornás kemence egyfázisú indukciós egységének tápáramkörét mutatja. Az RM1 és RM2 túláramrelék a kemence vezérlésére és kikapcsolására szolgálnak túlterhelés és rövidzárlat esetén.

A háromfázisú transzformátorokat olyan háromfázisú vagy kétfázisú kemencék táplálására használják, amelyek vagy közös háromfázisú mágneses áramkörrel vagy két vagy három különálló rúd típusú mágneses áramkörrel rendelkeznek.

A kemence fémfinomítási periódusa alatti táplálására és az alapjárati üzemmód fenntartására autotranszformátorokat használnak, amelyek pontosabban szabályozzák a teljesítményt a fém kívánt kémiai összetételű befejezése során (nyugodt, buborékolás nélküli, olvasztó üzemmódban), mivel valamint a kemence kezdeti beindításához az első olvasztások során, amelyeket kis mennyiségű fémmel végeznek a fürdőben, hogy biztosítsák a bélés fokozatos kiszáradását és szinterezését. Az autotranszformátor teljesítményét a fő transzformátor teljesítményének 25-30% -án belül kell megválasztani.

Az induktort és az indukciós egység burkolatát hűtő víz és levegő hőmérsékletének szabályozására elektromos kontakthőmérőket szerelnek fel, amelyek jelet adnak, ha a hőmérséklet meghaladja a megengedettet. A kemence áramellátása automatikusan kikapcsol, amikor a kemencét elfordítják a fém leeresztése érdekében. A kemence helyzetének szabályozására az elektromos kemence hajtásával összekapcsolt végálláskapcsolókat használnak. Folyamatos kemencéknél és keverőknél, amikor a fémet leeresztik és a töltet új részeit töltik be, az indukciós egységek nem kapcsolnak ki.

Rizs. 1. A csatorna kemence indukciós egységének tápellátásának vázlata: BM - tápkapcsoló, KL - kontaktor, Tr - transzformátor, C - kondenzátortelep, I - induktor, TN1, TN2 - feszültség transzformátorok, 777, TT2 - áramváltók, P - szakaszoló, PR - biztosítékok, RM1, RM2 - maximális áram relé.

Az üzem közbeni és vészhelyzeti megbízható teljesítmény biztosítása érdekében az indukciós kemence billenőszerkezeteinek hajtómotorjait, a ventilátort, a be- és kirakóberendezések hajtását és a vezérlőrendszert külön segédtranszformátor táplálja.

Egy indukciós tégelyes kemence diagramja

A 2 tonnát meghaladó kapacitású, 1000 kW-ot meghaladó teljesítményű ipari indukciós tégelyes kemencék terhelés alatti, szekunder feszültségszabályozású háromfázisú leléptető transzformátorokkal működnek, nagyfeszültségű teljesítményfrekvenciás hálózatra kapcsolva.

A kemencék egyfázisúak, a hálózati fázisok egyenletes terhelésének biztosítására a szekunder feszültségkörre egy kiegyenlítő berendezés csatlakozik, amely egy L reaktorból áll, a mágneses kör légrésének változtatásával induktivitásszabályozással és egy kondenzátor bankkal. Cc, a háromszögáramkörnek megfelelő induktorral összekötve (lásd az ARIS-t a .2. ábrán). Az 1000, 2500 és 6300 kVA teljesítményű transzformátorok 9 - 23 szekunder feszültségfokozattal rendelkeznek, automatikus teljesítményszabályozással a kívánt szinten.

A kisebb kapacitású és teljesítményű kemencék táplálása 400 - 2500 kV-A teljesítményű, 1000 kW-nál nagyobb teljesítményű egyfázisú transzformátorokról történik, balunokat is beépítenek, de a teljesítményváltó HV oldalán. A kemence kisebb teljesítményével és a 6 vagy 10 kV-os nagyfeszültségű hálózat tápellátásával lehetséges a kiegyenlítő berendezés elhagyása, ha a kemence be- és kikapcsolásakor a feszültségingadozások elfogadható határokon belül vannak.

ábrán A 2. ábra egy ipari frekvenciájú indukciós kemence tápellátási áramkörét mutatja. A kemencék ARIR elektromos üzemmód szabályozókkal vannak felszerelve, amelyek a megadott határokon belül biztosítják a feszültség, a teljesítmény Pp és a cosphi fenntartását a teljesítménytranszformátor feszültségfokozatok számának változtatásával és a kondenzátortelep további szakaszainak csatlakoztatásával. A szabályozók és a mérőberendezések a kapcsolószekrényekben találhatók.

Rizs. 2. ábra Indukciós tégelyes kemence tápáramköre teljesítménytranszformátorról kiegyenlítő berendezéssel és kemence üzemmód szabályozókkal: PSN - feszültséglépcsős kapcsoló, C - kiegyenlítő kapacitás, L - kiegyenlítő készülék reaktor, C-St - kiegyenlítő kondenzátor bank, I - kemence induktor, ARIS - kiegyenlítő eszköz szabályozó, ARIR - üzemmód szabályozó, 1K-NK - akkumulátor kapacitás szabályozó kontaktorok, ТТ1, ТТ2 - áramváltók.

ábrán A 3. ábra az indukciós tégelyes kemencék tápellátásának vázlatos rajza egy közepes frekvenciájú gépi átalakítóról. A kemencék fel vannak szerelve automata elektromos üzemmód szabályzókkal, tégely „átégető” jelzőrendszerrel (magas hőmérsékletű kemencéknél), valamint hűtési hiba jelzésével a berendezés vízhűtéses elemeiben.

Rizs. 3. ábra Indukciós tégely kemence tápáramköre középfrekvenciás gépi átalakítóról az olvasztási mód automatikus szabályozásának szerkezeti diagramjával: M - hajtómotor, G - középfrekvenciás generátor, 1K-NK - mágneses indítók, TI - feszültségváltó, TT - áramváltó, IP - indukciós kemence, C - kondenzátorok, DF - fázisérzékelő, PU - kapcsolókészülék, UFR - erősítő fázisszabályozó, 1KL, 2KL - lineáris mágneskapcsolók, BS - összehasonlító egység, BZ - védelem egység, OV - gerjesztő tekercs, RN - feszültségszabályozó.

Az indukciós keményítő üzem vázlata

ábrán A 4. ábra egy indukciós keményítőgép gépi frekvenciaváltóról történő tápellátásának vázlatos diagramja. Az áramkör az M-G tápon kívül tartalmaz egy K teljesítménykontaktort, egy TrZ keményítő transzformátort, melynek szekunder tekercsére egy I induktor van csatlakoztatva, egy Sk kompenzáló kondenzátor bankot, TN és 1TT, 2TT feszültség- és áramváltókat, mérő műszerek (V voltmérő, W wattmérő, fázismérő) és a generátor áramának és gerjesztőáramának ampermérői, valamint az 1RM, 2RM maximális áram relé, amely megvédi az áramforrást a rövidzárlatoktól és túlterhelésektől.

Rizs. 4. Az indukciós edzés vázlata: M - hajtómotor, G - generátor, TN, TT - feszültség- és áramváltók, K - mágneskapcsoló, 1PM, 2RM, ZRM - áramrelé, Rk - levezető, A, V, W - mérőműszerek, TRZ - keményítő transzformátor, OVG - generátor gerjesztő tekercs, PP - kisülési ellenállás, RV - gerjesztő relé érintkezők, PC - állítható ellenállás.

Az alkatrészek hőkezelésére szolgáló régi indukciós berendezések táplálására elektromos frekvenciaváltókat használnak - szinkron vagy aszinkron típusú hajtómotort és indukciós típusú középfrekvenciás generátort, új indukciós berendezésekben - statikus frekvenciaváltókat.

Az indukciós keményítőberendezés táplálására szolgáló ipari tirisztoros frekvenciaváltó diagramja az 1. ábrán látható. 5. A tirisztoros frekvenciaváltó áramkör egy egyenirányítóból, egy fojtóblokkból, egy átalakítóból (inverterből), vezérlőáramkörökből és segédegységekből (reaktorok, hőcserélők stb.) áll. A gerjesztési módszer szerint az invertereket független gerjesztéssel (a mesteroszcillátortól) és öngerjesztéssel hajtják végre.

A tirisztoros konverterek stabilan működhetnek széles frekvenciaváltozással (a változó terhelési paramétereknek megfelelően önszabályozó rezgőkörrel), és állandó frekvencián, a terhelési paraméterek széles skálájával, az aktív ellenállás változása miatt. a felhevített fém és mágneses tulajdonságai (ferromágneses alkatrészekhez).

Rizs. 5. ábra A TFC-800-1 típusú tirisztoros átalakító áramköreinek vázlata: L - simítóreaktor, BP - indítóegység, VA - automatikus kapcsoló.

A tirisztoros konverterek előnye a forgó tömegek hiánya, az alapzat alacsony terhelése és a teljesítmény-felhasználási tényező csekély hatása a hatásfok csökkenésére, a hatásfok teljes terhelésnél 92-94%, 0,25-nél pedig csak a csökkenés. 1-2%. Ezenkívül, mivel a frekvencia egy bizonyos tartományon belül könnyen változtatható, nincs szükség a kapacitás beállítására a rezonáns áramkör meddőteljesítményének kompenzálására.

Az otthoni indukciós kemence viszonylag kis mennyiségű fém megolvasztásával birkózik meg. Egy ilyen kandallóhoz azonban nincs szükség kéményre vagy fújtatóra, amely levegőt pumpál az olvadási zónába. És egy ilyen kemence teljes kialakítása egy asztalra helyezhető. Ezért az elektromos indukciós fűtés a legjobb módja a fémek otthoni olvasztásának. Ebben a cikkben megvizsgáljuk az ilyen kemencék terveit és összeszerelési sémáit.

Hogyan működik az indukciós kemence - generátor, induktor és tégely

A gyári műhelyekben csatornás indukciós kemencék találhatók színes- és vasfémek olvasztására. Ezeknek a berendezéseknek nagyon nagy a teljesítménye, amelyet a belső mágneses áramkör állít be, ami növeli az elektromágneses mező sűrűségét és a hőmérsékletet a kemence tégelyében.

A csatornaszerkezetek azonban nagy mennyiségű energiát fogyasztanak, és sok helyet foglalnak el, ezért otthon és kis műhelyekben mágneses áramkör nélküli berendezést használnak - tégelyes kemencét a színesfémek / vasfémek olvasztására. Egy ilyen kialakítás akár saját kezével is összeszerelhető, mivel a tégely telepítése három fő összetevőből áll:

• Generátor, amely nagy frekvenciájú váltakozó áramot állít elő, amely szükséges a tégely elektromágneses mezőjének sűrűségének növeléséhez. Ezenkívül, ha a tégely átmérője összehasonlítható a váltakozó áram hosszú hullámú frekvenciájával, akkor egy ilyen kialakítás lehetővé teszi a berendezés által fogyasztott villamos energia akár 75 százalékának hőenergiává történő átalakítását.
• Az induktor egy rézspirál, amelyet nemcsak az átmérő és a menetszám, hanem az ebben a folyamatban használt huzal geometriájának pontos kiszámítása alapján hoztak létre. Az induktor áramkört úgy kell beállítani, hogy a generátorral való rezonancia eredményeként, vagy inkább a tápáram frekvenciájával kapjon teljesítményt.
• A tégely egy tűzálló tartály, amelyben minden olvasztási munka végbemegy, ami a fémszerkezetben fellépő örvényáramok miatt indul be. Ebben az esetben a tégely átmérőjét és a tartály egyéb méreteit szigorúan a generátor és az induktor jellemzői szerint határozzák meg.

Bármely rádióamatőr összeállíthat egy ilyen sütőt. Ehhez meg kell találnia a megfelelő sémát, és fel kell töltenie az anyagokat és alkatrészeket. Mindezek listáját alább találja.

Milyen kemencékből készülnek - anyagokat és alkatrészeket választunk

A házi készítésű tégely kemence tervezése a legegyszerűbb Kukhtetsky laboratóriumi inverteren alapul. A tranzisztorokra történő telepítés sémája a következő:

Ennek a diagramnak a alapján összeállíthat egy indukciós kemencét a következő alkatrészek felhasználásával:

• két tranzisztor - lehetőleg mező típusú és márkájú IRFZ44V;
• 2 mm átmérőjű rézhuzal;
• két dióda márka UF4001, még jobb - UF4007;
• két fojtószelep gyűrű - eltávolíthatók a régi tápegységből az asztalról;
• három kondenzátor, egyenként 1 mikrofarad kapacitással;
• négy kondenzátor, egyenként 220 nF kapacitással;
• egy kondenzátor 470 nF kapacitással;
• egy kondenzátor 330 nF kapacitással;
• egy 1 wattos ellenállás (vagy 2 db 0,5 wattos ellenállás), 470 ohmos ellenállásra tervezve;
• 1,2 mm átmérőjű rézhuzal.

Ezen kívül szükség lesz még pár hűtőbordára - a régi alaplapokról vagy CPU hűtőkről leszedhető, illetve egy legalább 7200 mAh kapacitású újratölthető akkumulátor egy régi 12 V-os szünetmentes tápról.A kemence megolvasztja a rúdfémet, amelyet a hideg vég tarthat.

Lépésről lépésre az összeszereléshez - egyszerű műveletek

Nyomtassa ki és akassza fel a Kukhtetsky laboratóriumi inverterének rajzát az asztalára. Ezt követően helyezze el az összes rádióalkatrészt fokozatok és márkák szerint, és melegítse fel a forrasztópákát. Csatlakoztassa a két tranzisztort a hűtőbordákhoz. Ha pedig egyhuzamban 10-15 percnél tovább dolgozik a sütővel, rögzítse a hűtőket a számítógépről a radiátorokra úgy, hogy egy működő tápegységhez csatlakoztatja őket. Az IRFZ44V sorozat tranzisztorainak kivezetési diagramja a következő:

Vegyünk egy 1,2 mm-es rézhuzalt, és tekerjük a ferritgyűrűk köré 9-10 fordulattal. Ennek eredményeként fulladást kap. A fordulatok közötti távolságot a gyűrű átmérője határozza meg, a menet egyenletessége alapján. Elvileg mindent meg lehet csinálni "szemmel", a fordulatok számát 7 és 15 fordulat között változtatva. Szereljen össze egy kondenzátor akkumulátort az összes alkatrész párhuzamos csatlakoztatásával. Ennek eredményeként egy 4,7 mikrofarad akkumulátort kell kapnia.

Most készítsen egy tekercset 2 mm-es rézhuzalból. A menetek átmérője ebben az esetben megegyezik egy porcelántégely átmérőjével vagy 8-10 centiméterrel. A fordulatok száma nem haladhatja meg a 7-8 darabot. Ha a tesztelési folyamat során a kemence teljesítménye nem tűnik elegendőnek, módosítsa az induktor kialakítását az átmérő és a fordulatok számának megváltoztatásával. Ezért az első párban jobb, ha az induktor érintkezőit nem forrasztják, hanem leválasztják. Ezután szerelje össze az összes elemet a NYÁK-kártyán a Kukhtetsky laboratóriumi inverterének rajza alapján. És csatlakoztasson egy 7200 mAh-s akkumulátort a tápcsatlakozókhoz. Ez minden.

Az indukciós kemence használható kis mennyiségű fém olvasztására, nemesfémek szétválasztására és finomítására, valamint fémtermékek melegítésére hűtésre vagy temperálásra.

Ezenkívül az ilyen kályhákat otthon fűtésére is javasolják használni. Az indukciós kemencék kereskedelmi forgalomban kaphatók, de érdekesebb és olcsóbb egy ilyen sütőt saját kezűleg készíteni.

Az indukciós kemence működési elve az anyag örvényáramok segítségével történő melegítésén alapul.

Az ilyen áramok előállításához úgynevezett tekercset használnak, amely csak néhány menetes vastag vezetéket tartalmaz.

Az induktort 50 Hz-es váltóáramú hálózat (néha lecsökkentő transzformátoron keresztül) vagy nagyfrekvenciás generátor táplálja.

Az induktoron átfolyó váltakozó áram váltakozó mágneses teret hoz létre, amely áthatja a teret. Ha bármilyen anyag található ebben a térben, akkor áramok indukálódnak benne, amelyek elkezdik felmelegíteni ezt az anyagot. Ha ez az anyag víz, akkor a hőmérséklete emelkedik, és ha fém, akkor egy idő után olvadni kezd.

Az indukciós kemencéknek két típusa van:

• mágneses maggal rendelkező kemencék;
• mágneses áramkör nélküli kemencék.

Az alapvető különbség e két típusú kemence között az, hogy az első esetben az induktor az olvadó fém belsejében található, a másodikban pedig kívül. A mágneses áramkör jelenléte növeli a tégelyben elhelyezett fémen áthatoló mágneses tér sűrűségét, ami megkönnyíti annak melegítését.

A mágneses maggal rendelkező indukciós kemence például a csatornás indukciós kemence. Egy ilyen kemence sémája tartalmaz egy transzformátoracélból készült zárt mágneses áramkört, amelyen az elsődleges tekercs található - egy induktort és egy gyűrű alakú tégelyt, amelyben az olvasztáshoz szükséges anyag található. A tégely hőálló dielektrikumból készül. Egy ilyen berendezés tápellátását 50 Hz frekvenciájú váltakozó áramú hálózatról vagy 400 Hz-es megnövelt frekvenciájú generátorról biztosítják.

Az ilyen kemencéket duralumínium, színesfémek olvasztására vagy kiváló minőségű öntöttvas előállítására használják.

A mágneses áramkörrel nem rendelkező tégelykemencék gyakoribbak. A mágneses áramkör hiánya a kemencében ahhoz a tényhez vezet, hogy az ipari frekvenciaáramok által létrehozott mágneses mező erősen disszipálódik a környező térben. És annak érdekében, hogy a dielektromos tégelyben a mágneses tér sűrűségét az olvadó anyaggal növeljük, magasabb frekvenciákat kell használni. Feltételezhető, hogy ha az induktoráramkör rezonanciára van hangolva a tápfeszültség frekvenciájával, és a tégely átmérője arányos a rezonancia hullámhosszával, akkor az elektromágneses tér energiájának akár 75%-a is koncentrálható a tápfeszültség frekvenciájával. a tégely régiója.

Az indukciós kemence gyártási sémája

Tanulmányok kimutatták, hogy a fémek tégelykemencében történő hatékony olvasztása érdekében kívánatos, hogy az induktort tápláló feszültség frekvenciája 2-3-szor haladja meg a rezonanciafrekvenciát. Vagyis egy ilyen kemence a második vagy harmadik frekvenciaharmonikuson működik. Ezen túlmenően, amikor ilyen magasabb frekvencián működik, az ötvözet jobban keveredik, ami javítja a minőségét. A felületi karburálásra vagy fémedzésre még magasabb frekvenciákat használó mód (ötödik vagy hatodik harmonikus) használható, ami bőreffektus megjelenésével, azaz egy nagyfrekvenciás elektromágneses tér eltolódásával jár a felületre. munkadarab.

Következtetések a szakaszhoz:

1. Az indukciós kemence két változata létezik - mágneses áramkörrel és mágneses áramkör nélkül.
2. A kemencék első változatához tartozó csatorna kemence bonyolultabb kialakítású, de közvetlenül 50 Hz-es hálózatról vagy 400 Hz-es emelt frekvenciájú hálózatról táplálható.
3. A második típusú kemencékhez tartozó tégely kemence felépítése egyszerűbb, de az induktor tápellátásához nagyfrekvenciás generátor szükséges.

Ha a kályha praktikus fűtőeszköz, akkor a dekoráció és a kényelem érdekében kandalló szükséges. , valamint egy boltíves kandalló rendelési példája.

Olvassa el, hogyan kell kiválasztani a megfelelő elektromos fűtőkazánt.

És itt megtudhatja, hogyan működik az automatizálás a gázfűtési kazánoknál. A kazánok telepítési módja és illékony rendszerek típusai szerint.

Indukciós kemencék kialakítása és paraméterei

Szárító

Az indukciós kemence saját kezű készítésének egyik lehetősége egy csatorna.

Gyártásához hagyományos hegesztőtranszformátort használhat, amely 50 Hz-es frekvencián működik.

Ebben az esetben a transzformátor szekunder tekercsét gyűrű alakú tégelyre kell cserélni.

Egy ilyen kemencében akár 300-400 g színesfém is megolvasztható, és 2-3 kW teljesítményt fogyaszt. Egy ilyen kemence nagy hatékonysággal rendelkezik, és lehetővé teszi a kiváló minőségű fém olvasztását.

A csatornás indukciós kemence saját kezű készítésének fő nehézsége a megfelelő tégely beszerzése.

A tégely gyártásához magas dielektromos tulajdonságú és nagy szilárdságú anyagot kell használni. Ilyen például az elektroporcelán. De az ilyen anyagot nem könnyű megtalálni, de még nehezebb otthon feldolgozni.

olvasztótégely

Az indukciós tégely kemence legfontosabb elemei:

• induktor;
• tápfeszültség generátor.

3 kW-ig terjedő tégelykemencék induktoraként 10 mm átmérőjű rézcsövet vagy -huzalt vagy 10 mm² keresztmetszetű rézbuszt használhat. Az induktor átmérője körülbelül 100 mm lehet. A fordulatok száma 8 és 10 között van.

Ebben az esetben az induktornak számos módosítása van. Például elkészíthető nyolcas, lóhere vagy más alakban.

Működés közben az induktor általában nagyon felforrósodik. Az induktor ipari mintáiban a menetek vízhűtését alkalmazzák.

Otthon ezt a módszert nehéz használni, de az induktor 20-30 percig normálisan működhet, ami elég a házi feladathoz.

Az induktor ezen üzemmódja azonban vízkő megjelenését okozza a felületén, ami jelentősen csökkenti a kemence hatékonyságát. Ezért időnként az induktort újra kell cserélni. Egyes szakértők azt javasolják, hogy az induktort hőálló anyaggal vonják be, hogy megvédjék a túlmelegedéstől.

A nagyfrekvenciás generátor egy másik fontos eleme az indukciós tégelyes kemencének. Az ilyen generátorok többféle típusát is figyelembe lehet venni:

• tranzisztor generátor;
• tirisztoros generátor;
• MOSFET generátor.

Az induktor táplálására a legegyszerűbb generátor egy öngerjesztett generátor, amelynek áramköre egy KT825 típusú tranzisztor, két ellenállás és egy visszacsatoló tekercs. Egy ilyen generátor akár 300 W teljesítményt is képes előállítani, és a generátor teljesítményét az áramforrás állandó feszültségének változtatásával állítják be. A tápegységnek legfeljebb 25 A-t kell biztosítania.

A tégelykemencéhez javasolt tirisztoros generátor egy T122-10-12 típusú tirisztort, egy KN102E dinisztort, számos diódát és egy impulzustranszformátort tartalmaz az áramkörben. A tirisztor impulzus üzemmódban működik.

DIY indukciós kemence

Az ilyen mikrohullámú sugárzás káros hatással lehet az emberi egészségre. Az orosz biztonsági szabványoknak megfelelően megengedett a nagyfrekvenciás rezgésekkel való munkavégzés, legfeljebb 1-30 mW / m² elektromágneses energiaáram-sűrűség mellett. Ennél a generátornál a számítások szerint ez a sugárzás a forrástól 2,5 m távolságra eléri az 1,5 W / m²-t. Ez az érték elfogadhatatlan.

A MOSFET oszcillátor áramkör négy IRF520 és IRFP450 típusú MOSFET-et tartalmaz, és egy push-pull oszcillátor független gerjesztéssel és egy induktorral, amely a hídáramkörben található. IR2153 chipet használnak fő oszcillátorként. A tranzisztorok hűtéséhez legalább 400 cm²-es radiátor és légáramlás szükséges.
Ez a generátor akár 1 kW teljesítményt is képes szolgáltatni, és az oszcillációs frekvenciát 10 kHz-ről 10 MHz-re módosítja. Ennek köszönhetően az ilyen típusú generátort használó kemence olvasztási üzemmódban és felületfűtésben is működhet.

A hosszan égő kályha egy lapon 10-20 óráig tud működni. A gyártás során figyelembe kell venni a tervezési jellemzőket, hogy maximális hőt adjon minimális energiafogyasztás mellett. A sütő megfelelő összeszerelésével kapcsolatos információkért olvassa el weboldalunkat.

Érdekelheti a gáztüzelésű garázsfűtők megismerését. Milyennek kell lennie a melegség és a biztonság érdekében, olvassa el az anyagot.

Fűtés használat

A lakás fűtésére az ilyen típusú kályhákat általában melegvíz bojlerrel együtt használják.

A házilag készített indukciós típusú melegvíz-kazán egyik lehetősége egy olyan kialakítás, amely egy vezetéket folyó vízzel melegít egy induktor segítségével, amelyet a hálózatról táplálnak RF hegesztő inverterrel.

Amint azonban az ilyen rendszerek elemzése mutatja, a dielektromos csőben lévő elektromágneses tér nagy energiaveszteségei miatt az ilyen rendszerek hatásfoka rendkívül alacsony. Ezenkívül nagyon nagy mennyiségű villamos energia szükséges egy otthon fűtéséhez, ami az ilyen fűtést gazdaságilag veszteségessé teszi.

Ebből a szakaszból következtethetünk:

1. A "csináld magad" indukciós kemence legelfogadhatóbb megoldása a tégelyes változat MOS tranzisztoros áramfejlesztővel.
2. A "csináld magad" indukciós kemence használata otthona fűtésére gazdaságilag nem életképes. Ebben az esetben jobb, ha gyári rendszert vásárol.

Működési jellemzők

Mint fentebb említettük, a tégelyes típusú kemencék nagyfrekvenciás tápegységeket használnak.

Ezért az indukciós kemence működtetésekor az induktort függőlegesen kell elhelyezni, a kemence bekapcsolása előtt földelt árnyékolást kell az induktorra helyezni. A kemence bekapcsolásakor távolról figyelni kell a tégelyben lejátszódó folyamatokat, és a munka elvégzése után azonnal ki kell kapcsolni.

Saját készítésű indukciós kemence működtetésekor a következőket kell tennie:

1. Tegyen lépéseket annak érdekében, hogy megvédje a sütő használóját az esetleges nagyfrekvenciás sugárzástól.
2. Vegye figyelembe az induktor által okozott égési sérülések lehetőségét.

A sütővel végzett munka során a hőveszéllyel is számolni kell. A forró induktor bőrhöz való érintése súlyos égési sérüléseket okozhat.

A „csináld magad” indukciós kemence kiváló megoldás különféle helyiségek fűtésére.

A fűtés mellett indukciós sütő a következő funkciókat tudja ellátni:

• fém olvasztása;
• nemesfémek tisztítása;
• fémtermékek melegítése, amely után keményedési eljáráson vagy más folyamatokon mennek keresztül.

A fent leírt funkciók azonban biztosítják ipari üzemek, és ha otthoni fűtést kell végezni, akkor általában a konyhába tűzhelyet szerelnek fel, amelyet készen is megvásárolhat vagy elkészítheti. Házi készítésű indukciós sütő létrehozása meglehetősen egyszerű, és nem kell sok időt töltenie ezzel a folyamattal. Fontos azonban, hogy ne csak ennek a kialakításnak a kialakításának szabályait ismerjük, hanem egyéb jellemzőit is, hogy szükség esetén bármelyik fő alkatrészt önállóan megjavíthassa vagy cserélhesse.

A berendezés működési elve

Fontos ismerni az ilyen típusú kemence működésének jellemzőit, hogy jól megértsük működését és paramétereit. A berendezés annak köszönhető, hogy speciális légörvény az anyag melegszik. Ilyen áramokat kapunk miatt speciális induktor, amely egy induktor. Hány menetes huzal van benne, amelynek vastagsága meglehetősen jelentős.

Az induktor felmelegedhet miatt hegesztő inverter vagy egyéb felszerelés. Az indukciós kemence működési elve feltételezi, hogy az induktort váltóáramú hálózat táplálja, és ehhez nagyfrekvenciás generátor is használható. Az induktoron átfolyó áram generál változó mezőáthatoló tér. Ha van benne anyag, akkor áramot indukálnak rajtuk, biztosítva a hatékony fűtésüket.

Ha kemencét használnak a létrehozáshoz, akkor általában az anyag víz, ami felmelegszik. Ha a berendezést ipari célokra szánják, akkor a fém anyagként használható, amely áram hatására olvadni kezd. Tehát a működési elv Indukciós tűzhely Egyszerűnek és érthetőnek tekinthető, így saját készítésű létrehozása meglehetősen egyszerű.

Az indukciós kemencék berendezése eltérő lehet, mivel két teljesen különböző típust lehet megkülönböztetni:

• mágneses áramkörrel felszerelt berendezések;
• mágneses áramkör nélküli kemencék.

Az első esetben az induktor belül van speciális fém, amely az áramlatok hatására olvadni kezd. A másodikban az induktor kívül található. Az egyes opciók sémájának megvannak a maga sajátos különbségei.

Lásd még: kályhák üvegházakhoz

Úgy gondolják, hogy a mágneses áramkörrel rendelkező tervezés jellemzői hatékonyabbak, mivel ez az elem növeli a generált sűrűséget. mágneses mező, így a fűtés hatékonyabb és minőségibb.

A mágneses áramkörrel felszerelt kemence legnépszerűbb példája az csatorna építés. Ennek a berendezésnek a sémája a következőkből áll zárt mágneses áramkör, transzformátor acélból készült. Ennek az elemnek van egy induktora, amely az elsődleges tekercs, és gyűrű alakú tégely. Ebben található az olvasztásra szánt anyag. A tégely speciális dielektrikumból készül, jó tűzállósággal. Ezeket a mintákat kiváló minőségű öntöttvas készítésére használják, ill színesfémek olvasztása.

Különféle indukciós kemencék fajtái és jellemzői

Az indukciós kemencéknek többféle típusa létezik, amelyek működési elve bizonyos különbségeket mutat. Néhányat csak ipari munkára szánnak, míg mások otthon is használhatók, ezért gyakran a konyhába szánják, ahol biztosítják minőségi fűtés. Leggyakrabban az utóbbi lehetőségek hegesztő inverterből készülnek, egyszerű kialakításúak, aminek köszönhetően karbantartás és javitás egyszerű munkák.

Az indukciós kemencék fő típusai a következők:

• Vákuumos indukciós kemence. Ebben az olvasztás vákuumban történik, amely lehetővé teszi a káros és veszélyes szennyeződések eltávolítását a különféle keverékekből. Az eredmény olyan termékek, amelyek teljesen biztonságos használatra, kiváló minőségűek. Meg kell jegyezni, hogy javításukat nehéz munkának tekintik, és maga a létrehozási folyamat általában nem hajtható végre speciális berendezések és szokatlan körülmények nélkül.
• Csatorna építés. felhasználásával gyártják hagyományos hegesztő transzformátor amely 50 Hz-es frekvencián működik. Itt ennek az eszköznek a másodlagos tekercsét egy gyűrű alakú tégely helyettesíti. Egy ilyen kemence létrehozásának videója megtalálható az interneten, és rendszere nem tekinthető bonyolultnak. A jól megtervezett berendezéssel nagy mennyiségű színesfém olvasztható, az energiafelhasználás pedig kicsinek számít. A javítást specifikusnak és összetettnek tekintik.
• tégely kemence. Ennek a kialakításnak a sémája egy induktor és egy generátor felszerelését foglalja magában, amelyek a berendezés legalapvetőbb részei. Induktor, szabvány kialakításához réz cső. Azonban be kell tartani a szükséges fordulatszámot, ami nem lehet több 8-nál, de kevesebb is lehet 10-nél. Maga az induktor áramköre eltérő lehet, lehet, hogy nyolcas ábra vagy más konfiguráció. Meg kell jegyezni, hogy ennek a berendezésnek a javítását meglehetősen egyszerű munkának tekintik.
• Indukciós sütő térfűtéshez. Általában a konyhába való, hegesztő inverter alapján készült. Ezt a beállítást általában együtt használják a melegvíz bojler, amely lehetővé teszi az épület minden helyiségének fűtését, emellett lehetőség nyílik a szerkezet melegvíz ellátására is. A működés elve az, hogy az induktort hegesztő inverter táplálja. Úgy gondolják, hogy ennek a berendezésnek a hatékonysága alacsony, de gyakran ez az egyetlen, amellyel fűtést lehet létrehozni a házban.

Lásd még: nagyolvasztó

A kemence kialakításának folyamata

Saját erőből készíthet inverteres indukciós sütőt a konyhába vagy a ház más helyiségébe. Ehhez nem csak ennek a folyamatnak az elméleti részét ajánlott tanulmányozni, hanem a képzési videót is.

Alkotnak elektromágneses mező, amely az induktoron kívül lesz elérhető, speciális tekercset kell használni, amelyben kellően sok fordulat lesz. Ezenkívül meg kell hajlítani a csövet, és ez a munka bizonyos nehézségekkel jár, ezért ebben az esetben ésszerűbb megoldás a hely. egyenes cső közvetlenül a tekercs belsejében, aminek következtében magként fog működni.

Tipikusan használt fém cső, azonban gyenge hűtőfolyadéknak számít, ezért helyette polimer cső használható, amiben apró fémhuzaldarabok lesznek. Áramgenerátor esetén a szabványos inverter alkalmazása tekinthető optimálisnak. Karbantartása, javítása egyszerű és érthető munkának minősül, így megoldható lesz a berendezés hosszú élettartama.

Így egy szerkezet létrehozásához a következőkre lesz szüksége:

• polimer cső;
• acélhuzal;
• rézdrót;
• dróthálót;
• magának az inverternek a jelenléte.

Acélrúd kis darabokra vágva. A polimer cső egyik vége hálóval van lezárva, a másikba fémhuzaldarabokat töltenek. A második vége szintén hálóval van lezárva. A cső tetején jön létre indukciós tekercselés, mire használják rézdrót. Ennek a tekercsnek a végei jól szigeteltek és az inverter kimenetéhez vannak vezetve. Amint a készülék bekapcsol, a tekercsből elektromágneses mező jön létre, amely biztosítja az örvényáramok megjelenését a magban. Ettől felmelegszik, tehát a csövön átfolyó víz felmelegszik. Így ideális kialakítást kapunk egy konyhához vagy más helyiséghez, karbantartása és javítása egyszerűnek tekinthető.

A legjobb munka előtt ellenőrizni oktató videó hogy ne hibázzon. A berendezés létrehozása után telepítheti a kívánt helyiségbe. Nem csak a kemencébe, hanem akár a konyhába is szánható. Fontos, hogy olyan helyiséget válasszunk, amelyben könnyű lesz a tűzhely gondozása és javítása.