Indukciós kemence ékszerészek számára. Hogyan készítsünk indukciós fűtőtestet saját kezűleg? Mi az indukciós fűtés

itthon

Dokumentáció

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 hiányossága volt, és csak az iparban használták, főleg 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 felhasználhatók 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. Saját kezűleg készíthet indukciós kemencét, 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 frekvenciájára rezonanciára hangolt oszcillációs áramkör, aminek köszönhetően a kemence hatékonysága 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 áthaladnak az induktor belsejében elhelyezett W tárgyon, és benne F mágneses fluxust indukálnak. Ha az anyag, amelyből a W munkadarab készül, elektromosan vezető, akkor I 2 indukált áram jelenik meg benne. , belül záródik és örvényes indukciós áramlásokat képez. 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 tekerve van (2. ábra).

A 3 kW-nál nem nagyobb teljesítményű barkácsoló kemence készítéséhez az induktivitást 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. Séma 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 C változó kondenzátorral állítjuk be. A kondenzátor légdielektrikummal legyen, a lemezei közötti hézag legalább 3 mm legyen. A diagram egy neonlámpát is tartalmaz L, 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 áramköre, amely akár 1 kW teljesítményt is fejleszt. A működés elve egy független gerjesztő generátoron alapul, míg az induktor híd üzemmódban van bekapcsolva (4. ábra).

A séma szerint összeállított push-pull generátor előnyei:

Az a képesség, hogy a 2. és 3. módban dolgozzon a fő mellett.
Van felületfűtési mód.
Szabályozási tartomány 10-10000 kHz.
Lágy sugárzási spektrum a teljes tartományban.
Nem igényel további védelmet.

A frekvencia hangolása R 2 változó ellenállással történik. A működési frekvenciatartományt 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 mező (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 bizonyos óvintézkedéseket be kell tartani 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 szem előtt kell tartani, 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 fémek felmelegedése és megolvadása az indukciós kemencékben a belső melegítés és a kristályos...

Hogyan szereljünk össze indukciós kemencét fém olvasztásához otthon saját kezűleg

Az indukciós fémolvasztást széles körben használják különféle iparágakban: kohászat, mérnöki ipar, ékszeripar. Az otthoni fém olvasztására szolgáló egyszerű indukciós kemence saját kezűleg összeállítható.

Működési elve

A fémek felmelegedése és megolvadása az indukciós kemencékben a belső melegítés és a fém kristályrácsának megváltozása miatt következik be, amikor nagyfrekvenciás örvényáramok haladnak át rajtuk. Ez a folyamat a rezonancia jelenségén alapul, amelyben az örvényáramok maximális értékkel rendelkeznek.

Az örvényáramok áramlását az olvadt fémen keresztül az induktor - a tekercs - elektromágneses mezőjének működési zónájába helyezik. Lehet spirál, nyolcas figura vagy trefoil formájú. Az induktor alakja a fűtött munkadarab méretétől és alakjától függ.

Az induktor tekercs váltóáramú forráshoz van csatlakoztatva. Az ipari olvasztókemencékben 50 Hz-es ipari frekvenciaáramokat használnak, kis mennyiségű fémek olvasztásához ékszerekben nagyfrekvenciás generátorokat használnak, mivel ezek hatékonyabbak.

Fajták

Az örvényáramok egy olyan áramkör mentén záródnak, amelyet az induktor mágneses tere korlátoz. Ezért a vezetőképes elemek melegítése a tekercs belsejében és annak külső oldaláról egyaránt lehetséges.

csatorna, amelyben az induktor körül található csatornák a fémek olvasztására szolgáló tartály, és a mag benne található;
tégely, speciális tartályt használnak - hőálló anyagból készült, általában eltávolítható tégelyt.

csatorna kemence túl általános és ipari mennyiségű fémolvasztáshoz tervezték. Öntöttvas, alumínium és más színesfémek olvasztására használják.

tégely kemence meglehetősen kompakt, ékszerészek, rádióamatőrök használják, egy ilyen sütőt saját kezűleg össze lehet szerelni és otthon is használhatják.

Eszköz

nagyfrekvenciás generátor;
induktor - rézhuzalból vagy csőből készült spirál tekercs, kézzel készített;
olvasztótégely.

A tégelyt induktorba helyezzük, a tekercs végeit áramforráshoz kötjük. Amikor áram folyik át a tekercsen, egy változó vektorral rendelkező elektromágneses mező keletkezik körülötte. A mágneses térben örvényáramok keletkeznek, amelyek merőlegesek a vektorára, és a tekercs belsejében egy zárt hurkon haladnak át. Áthaladnak a tégelybe helyezett fémen, miközben azt olvadáspontig hevítik.

Az indukciós kemence előnyei:

a fém gyors és egyenletes melegítése közvetlenül a telepítés bekapcsolása után;
a fűtés iránya - csak a fémet melegítik, és nem a teljes berendezést;
magas olvadási sebesség és az olvadék homogenitása;
a fém ötvöző komponensei nem párolognak el;
a telepítés környezetbarát és biztonságos.

A hegesztő inverter indukciós kemence generátoraként használható fém olvasztására. A generátort az alábbi diagramok szerint saját kezűleg is összeállíthatja.

Kemence fém olvasztásához hegesztő inverteren

Ez a kialakítás egyszerű és biztonságos, mivel minden inverter belső túlterhelés elleni védelemmel van ellátva. A kemence teljes összeszerelése ebben az esetben az induktor saját kezű elkészítéséhez vezet.

Általában 8-10 mm átmérőjű vékonyfalú rézcsőből készült spirál formájában hajtják végre. A kívánt átmérőjű sablon szerint hajlítjuk, a fordulatokat 5-8 mm távolságra helyezzük el. A fordulatok száma 7-12, az inverter átmérőjétől és jellemzőitől függően. Az induktor teljes ellenállásának olyannak kell lennie, hogy ne okozzon túláramot az inverterben, különben a belső védelem kioldja.

Az induktor grafitból vagy textolitból készült házba szerelhető, belsejébe pedig tégely szerelhető. Az induktort egyszerűen egy hőálló felületre helyezheti. A háznak nem szabad áramot vezetnie, különben az örvényáramkör átmegy rajta, és a berendezés teljesítménye csökken. Ugyanezen okból nem ajánlott idegen tárgyakat helyezni az olvadási zónába.

Hegesztő inverterről végzett munka esetén annak házát földelni kell! Az aljzatot és a vezetékeket az inverter által felvett áramra kell méretezni.

A magánház fűtési rendszere egy kemence vagy kazán működésén alapul, amelynek nagy teljesítménye és hosszú megszakítás nélküli élettartama a fűtőberendezések márkájától és telepítésétől, valamint a kémény helyes felszerelésétől függ.

Tranzisztoros indukciós kemence: áramkör

Az indukciós fűtőelem saját kezű összeszerelésének számos módja van. A fém olvasztására szolgáló kemence meglehetősen egyszerű és bevált sémája az ábrán látható:

két IRFZ44V típusú térhatású tranzisztor;
két UF4007 dióda (az UF4001-et is használhatja);
ellenállás 470 Ohm, 1 W (két sorosan csatlakoztatott 0,5 W-os);
filmkondenzátorok 250 V-hoz: 3 db 1 mikrofarad kapacitással; 4 darab - 220 nF; 1 darab - 470 nF; 1 darab - 330 nF;
réz tekercselő huzal zománcszigetelésben Ø1,2 mm;
réz tekercselő huzal zománcszigetelésben Ø2 mm;
két gyűrű a számítógép tápegységéből vett fojtótekercsekből.

Csináld magad összeszerelési sorrend:

A térhatású tranzisztorok radiátorokra vannak felszerelve. Mivel az áramkör működés közben nagyon felforrósodik, a radiátornak elég nagynak kell lennie. Felszerelheti őket egy radiátorra is, de ezután el kell szigetelnie a tranzisztorokat a fémtől gumiból és műanyagból készült tömítésekkel és alátétekkel. A térhatású tranzisztorok kiosztása az ábrán látható.

Két fojtót kell készíteni. Gyártásukhoz 1,2 mm átmérőjű rézhuzalt tekernek a bármely számítógép tápegységéből vett gyűrűk köré. Ezek a gyűrűk porított ferromágneses vasból készülnek. 7-15 huzalfordulatig kell feltekerni őket, próbálva megőrizni a menetek közötti távolságot.

A fent felsorolt kondenzátorok 4,7 mikrofarad összkapacitású akkumulátorba vannak összeszerelve. Kondenzátorok bekötése - párhuzamos.

Az induktor tekercs 2 mm átmérőjű rézhuzalból készül. A tégely átmérőjének megfelelő hengeres tárgyra 7-8 menetes tekercset tekercselünk fel, így kellően hosszú végeket hagyunk az áramkörhöz való csatlakozáshoz.
Csatlakoztassa az elemeket a táblán a diagramnak megfelelően. Áramforrásként 12 V-os, 7,2 A/h-s akkumulátort használnak. Az üzem közben felvett áram kb 10 A, az akkumulátor kapacitása ebben az esetben kb 40 percre elegendő.Szükség esetén a kemencetest hőálló anyagból pl textolitból készül.A készülék teljesítménye változtatható az induktor tekercsének fordulatszámának és átmérőjének változtatásával.

Hosszan tartó működés során a fűtőelemek túlmelegedhetnek! A hűtéshez ventilátort használhat.

Indukciós melegítő fém olvasztásához: videó

Lámpa indukciós sütő

A fémek olvasztására szolgáló erősebb indukciós kemence kézzel is összeállítható elektronikus lámpák segítségével. A készülék diagramja az ábrán látható.

A nagyfrekvenciás áram előállításához 4 párhuzamosan kapcsolt sugárlámpát használnak. Induktorként 10 mm átmérőjű rézcsövet használnak. Az egység egy trimmer kondenzátorral van felszerelve a teljesítmény beállításához. A kimeneti frekvencia 27,12 MHz.

Az áramkör összeállításához szüksége lesz:

4 vákuumcső - tetródák, használhat 6L6, 6P3 vagy G807;
4 fojtó 100 ... 1000 μH-hoz;
4 kondenzátor 0,01 uF-on;
neon jelzőlámpa;
hangoló kondenzátor.

Készülék összeszerelés saját kezűleg:

Az induktort rézcsőből készítik, spirál formájában meghajlítva. A kanyarulatok átmérője 8-15 cm, a menetek közötti távolság legalább 5 mm. A végei ónozottak az áramkörhöz való forrasztáshoz. Az induktor átmérőjének 10 mm-rel nagyobbnak kell lennie, mint a benne elhelyezett tégely átmérője.
Helyezze az induktort a házba. Készülhet hőálló, nem vezető anyagból, vagy fémből, hő- és elektromos szigetelést biztosítva az áramkör elemeitől.
A lámpák kaszkádjait a séma szerint kondenzátorokkal és fojtással szerelik össze. A kaszkádok párhuzamosan kapcsolódnak.
Csatlakoztasson egy neon jelzőlámpát - ez jelzi az áramkör üzemkész állapotát. A lámpa a beépítési házba kerül.
Az áramkörben egy változtatható kapacitású hangolókondenzátor található, a fogantyúja a házon is megjelenik.

A hidegen füstölt finomságok szerelmeseinek ajánljuk, hogy megtanulják, hogyan lehet gyorsan és egyszerűen saját kezűleg füstölőt készíteni, és itt megismerkedhet a hidegen füstölt füstgenerátor készítésének fotó- és videós utasításaival.

Áramköri hűtés

Az ipari olvasztóüzemek kényszerhűtési rendszerrel vannak felszerelve vízzel vagy fagyállóval. Az otthoni vízhűtés további költségeket igényel, amelyek árban hasonlóak a fémolvasztó üzem költségeihez.

Léghűtés ventilátorral lehetséges, feltéve, hogy a ventilátor kellően távol van. Ellenkező esetben a fém tekercs és a ventilátor egyéb elemei kiegészítő áramkörként szolgálnak az örvényáramok lezárásához, ami csökkenti a telepítés hatékonyságát.

Az elektronikus és lámpaáramkörök elemei is képesek aktívan felmelegedni. Hűtésükre hőlevezető radiátorok biztosítottak.

Munkavédelmi intézkedések

A házi készítésű berendezéssel végzett munka során a fő veszély a berendezés fűtött elemei és az olvadt fém égési sérülései.
A lámpaáramkör nagyfeszültségű elemeket tartalmaz, ezért zárt tokban kell elhelyezni, kiküszöbölve az elemekkel való véletlen érintkezést.
Az elektromágneses mező hatással lehet a készülékházon kívül eső tárgyakra. Ezért munka előtt jobb, ha fémelemek nélküli ruhát vesz fel, és távolítsa el az összetett eszközöket a lefedettségről: telefonokat, digitális fényképezőgépeket.

A háztartási fémolvasztó kemence is használható fémelemek gyors felmelegítésére, például ónozáskor vagy formázásakor. A bemutatott telepítések jellemzői az induktor paramétereinek és a generátorkészletek kimenőjelének változtatásával egy adott feladathoz igazíthatók - így érhető el azok maximális hatásfoka.

Az indukciós kemencéket fémek olvasztására használják, és az a tény különbözteti meg őket, hogy elektromos árammal hevítik őket. Az áram gerjesztése az induktorban, vagy inkább egy nem változó mezőben történik.

Az ilyen konstrukciókban az energia többször is átalakul (ebben a sorrendben):

az elektromágnesesbe
elektromos;
termikus.

Az ilyen kályhák lehetővé teszik a hő maximális hatékonyságú felhasználását, ami nem meglepő, mert ezek a legfejlettebbek az összes létező elektromos árammal működő modell közül.

Jegyzet! Az indukciós kialakítás kétféle - maggal vagy anélkül. Az első esetben a fémet egy cső alakú csúszdába helyezik, amely az induktor körül helyezkedik el. A mag magában az induktorban található. A második lehetőséget tégelynek nevezik, mert ebben a tégelyes fém már az indikátoron belül van. Természetesen ebben az esetben szó sem lehet semmilyen magról.

A mai cikkben arról fogunk beszélni, hogyan kell elkészíteniDIY indukciós sütő.

Az indukciós kialakítás előnyei és hátrányai

A számos előny közül a következőket kell kiemelni:

környezeti tisztaság és biztonság;
az olvadék megnövekedett homogenitása a fém aktív mozgása miatt;
sebesség - a sütő szinte azonnal használható a bekapcsolás után;
zóna és az energia fókuszált orientációja;
magas olvadási sebesség;
az ötvöző anyagokból származó hulladék hiánya;
a hőmérséklet beállításának képessége;
számos technikai lehetőség.

De vannak hátrányai is.

A salakot a fém felmelegíti, aminek következtében alacsony hőmérsékletű.
Ha a salak hideg, akkor nagyon nehéz eltávolítani a foszfort és a ként a fémből.
A tekercs és az olvadó fém között a mágneses tér eloszlik, ezért a bélés vastagságának csökkentésére lesz szükség. Ez hamarosan ahhoz a tényhez vezet, hogy maga a bélés meghibásodik.

Videó - Indukciós kemence

Ipari alkalmazás

Mindkét tervezési lehetőséget alkalmazzák vas, alumínium, acél, magnézium, réz és nemesfémek olvasztására. Az ilyen szerkezetek hasznos térfogata több kilogrammtól több száz tonnáig terjedhet.

Az ipari felhasználású kemencék több típusra oszthatók.

A közepes frekvenciájú kialakításokat általában a gépészetben és a kohászatban használják. Segítségükkel megolvasztják az acélt, grafittégelyek használatakor pedig a színesfémeket is.
A vaskohászatban ipari frekvenciaterveket alkalmaznak.
Az ellenálló szerkezetek alumínium, alumíniumötvözetek, cink olvasztására szolgálnak.

Jegyzet! Az indukciós technológia volt az alapja a népszerűbb eszközöknek - a mikrohullámú sütőknek.

háztartási használatra

Nyilvánvaló okokból az indukciós olvasztókemencét ritkán használják otthon. De a cikkben leírt technológia szinte minden modern házban és lakásban megtalálható. Ezek a fent említett mikrohullámú sütők, indukciós tűzhelyek és elektromos sütők.

Vegyük például a lemezeket. Az induktív örvényáramok hatására felmelegítik az edényeket, aminek következtében a felmelegedés szinte azonnal megtörténik. Jellemző, hogy nem lehet bekapcsolni azt az égőt, amelyen nincsenek edények.

Az indukciós tűzhelyek hatékonysága eléri a 90%-ot. Összehasonlításképpen: az elektromos tűzhelyeknél ez körülbelül 55-65%, a gáztűzhelyeknél pedig nem több, mint 30-50%. De az igazságosság kedvéért érdemes megjegyezni, hogy a leírt kályhák működéséhez speciális edények szükségesek.

Házi készítésű indukciós sütő

Nem is olyan régen a hazai rádióamatőrök egyértelműen bebizonyították, hogy Ön is készíthet indukciós kemencét. Manapság nagyon sok különféle séma és gyártási technológia létezik, de ezek közül csak a legnépszerűbbet adtuk meg, ami a leghatékonyabb és legkönnyebben megvalósítható.

Indukciós kemence nagyfrekvenciás generátorból

Az alábbiakban egy elektromos áramkör található egy nagyfrekvenciás (27,22 megahertz) generátorból házilag készített eszköz elkészítéséhez.

Az összeállításhoz a generátoron kívül négy nagy teljesítményű izzóra és egy nehéz lámpára lesz szükség a munkára kész állapotjelzőhöz.

Jegyzet! A fő különbség a séma szerint készült kemence között a kondenzátor fogantyúja - ebben az esetben kívül található.

Ezenkívül a tekercsben (tekercsben) lévő fém megolvad a legkisebb teljesítményű készülékben.

A gyártás során emlékezni kell néhány fontos pontra, amelyek befolyásolják a fémdeszkázás sebességét. Azt:

erő;
frekvencia;
örvényes veszteségek;
hőátadás intenzitása;
hiszterézis elvesztése.

A készüléket szabványos 220 V-os hálózat táplálja, de előre telepített egyenirányítóval. Ha a kemence egy helyiség fűtésére szolgál, akkor nikróm spirál használata javasolt, ha pedig olvasztásra, akkor grafitkefék. Ismerkedjünk meg részletesebben az egyes szerkezetekkel.

Videó - Hegesztő inverter tervezés

A tervezés lényege a következő: egy pár grafitkefét szerelnek fel, és közéjük porított gránitot öntenek, majd egy leléptető transzformátort csatlakoztatnak. Jellemző, hogy olvasztáskor nem lehet félni az áramütéstől, mivel nincs szükség 220 V használatára.

Összeszerelési technológia

1. lépés: Az alapot összeszerelik - tűzálló csempére fektetve 10x10x18 cm méretű tűzálló téglákból álló doboz.

2. lépés. A dobozt azbeszt kartonnal fejezzük be. Vízzel való nedvesítés után az anyag meglágyul, ami lehetővé teszi, hogy bármilyen formát adjon. Kívánt esetben a szerkezet acélhuzallal becsomagolható.

Jegyzet! A doboz méretei a transzformátor teljesítményétől függően változhatnak.

3. lépés: A grafitkemencéhez a legjobb megoldás egy 0,63 kW-os hegesztőgép transzformátora. Ha a transzformátort 380 V-ra tervezték, akkor visszatekerhető, bár sok tapasztalt villanyszerelő azt mondja, hogy mindent úgy hagyhat, ahogy van.

4. lépés A transzformátor vékony alumíniummal van becsomagolva - így a szerkezet nem fog nagyon felmelegedni működés közben.

5. lépés Grafit kefék vannak felszerelve, agyagos hordozó kerül a doboz aljára - így az olvadt fém nem terjed szét.

Az ilyen kemence fő előnye a magas hőmérséklet, amely még platina vagy palládium olvasztására is alkalmas. De a mínuszok közé tartozik a transzformátor gyors felmelegítése, kis térfogat (egyszerre legfeljebb 10 g olvasztható). Emiatt nagy mennyiségek olvasztásához más kialakításra lesz szükség.

Tehát nagy mennyiségű fém olvasztásához nikrómhuzalos kemence szükséges. A kialakítás működési elve meglehetősen egyszerű: elektromos áramot vezetnek egy nikróm spirálra, amely felmelegszik és megolvasztja a fémet. A neten rengeteg különféle képlet található a vezeték hosszának kiszámítására, de elvileg mindegyik ugyanaz.

1. lépés A spirálhoz ø0,3 mm-es nikrómot használnak, körülbelül 11 m hosszúak.

2. lépés A vezetéket fel kell tekercselni. Ehhez egy ø5 mm-es egyenes rézcsőre van szükség - egy spirál van rátekerve.

3. lépés: Tégelyként egy ø1,6 cm-es és 15 cm-es kisméretű kerámia csövet használnak, melynek egyik vége azbesztmenettel van bedugva - így az olvadt fém nem fog kifolyni.

4. lépés. A teljesítmény ellenőrzése után a spirált a cső köré fektetjük. Ugyanakkor ugyanazt az azbesztszálat helyezik a fordulatok közé - ez megakadályozza a rövidzárlatot és korlátozza az oxigén hozzáférését.

5. lépés A kész tekercset egy nagy teljesítményű lámpa patronjába helyezzük. Az ilyen patronok általában kerámia és a szükséges méretűek.

Az ilyen kialakítás előnyei:

nagy termelékenység (legfeljebb 30 g per futás);
gyors felfűtés (körülbelül öt perc) és hosszú hűtés;
könnyű használat - kényelmes fémet önteni a formákba;
a spirál azonnali cseréje kiégés esetén.

De persze vannak árnyoldalai is:

a nikróm kiég, különösen, ha a spirál rosszul szigetelt;
bizonytalanság - a készülék 220 V-os hálózathoz csatlakozik.

Jegyzet! Nem adhat hozzá fémet a tűzhelyhez, ha az előző rész már megolvadt. Ellenkező esetben az összes anyag szétszóródik a helyiségben, ráadásul a szemet is megsértheti.

Következtetésként

Amint látja, továbbra is önállóan készíthet indukciós kemencét. De őszintén szólva, a leírt kialakítás (mint minden, ami az interneten elérhető) nem egészen kemence, hanem Kukhtetsky laboratóriumi inverter. Egyszerűen lehetetlen teljes értékű indukciós szerkezetet összeállítani otthon.

Főszerkesztő

Hogyan készítsünk indukciós fűtőtestet saját kezűleg?

Elektromos melegítők

Az indukciós fűtőelemek az „áramot a mágnesességből” elven működnek. Egy speciális tekercsben nagy teljesítményű váltakozó mágneses mező keletkezik, amely zárt vezetőben örvényes elektromos áramokat hoz létre.

Az indukciós tűzhelyek zárt vezetőjét fém edények alkotják, amelyeket örvényes elektromos áram melegít fel. Általánosságban elmondható, hogy az ilyen eszközök működési elve nem bonyolult, és kevés fizika- és elektrotechnikai ismeretekkel nem lesz nehéz az indukciós fűtőtestet saját kezűleg összeszerelni.

A következő eszközök önállóan készíthetők:

Eszközök a fűtőkazánban lévő hűtőfolyadék melegítésére.
Mini sütők fémek olvasztására.
Tányérokétel elkészítéséhez.

A "csináld magad" indukciós tűzhelyet az ezen eszközök működésére vonatkozó összes előírásnak és szabálynak megfelelően kell elkészíteni. Ha az emberre veszélyes elektromágneses sugárzást a házon kívül oldalirányban bocsátanak ki, akkor az ilyen eszköz használata szigorúan tilos.

Ezenkívül a tűzhely kialakításának nagy nehézsége a főzőlap aljának anyagának kiválasztása, amelynek meg kell felelnie a következő követelményeknek:

Ideális elektromágneses sugárzás vezetésére.
Nem vezetőképes.
Ellenáll a magas hőmérsékleti igénybevételnek.

A háztartási indukciós főzőlapokban drága kerámiákat használnak, az indukciós tűzhely otthoni gyártása során meglehetősen nehéz méltó alternatívát találni az ilyen anyagokhoz. Ezért először valami egyszerűbbet kell terveznie, például egy indukciós kemencét a fémek keményítésére.

Gyártási útmutató

1. ábra Az indukciós fűtés elektromos diagramja

2. ábra Eszköz.

3. ábra Egy egyszerű indukciós fűtőelem vázlata

A kemence gyártásához a következő anyagokra és eszközökre lesz szüksége:

forrasztópáka;
forrasztás;
textolit tábla.
mini fúró.
radioelemek.
termikus paszta.
kémiai reagensek táblamaratáshoz.

További anyagok és jellemzőik:

Tekercset készíteni, amely a fűtéshez szükséges váltakozó mágneses teret bocsát ki, elő kell készíteni egy 8 mm átmérőjű és 800 mm hosszú rézcső darabot.
Erőteljes teljesítménytranzisztorok a házilag készített indukciós telepítés legdrágább része. A frekvenciagenerátor áramkör felszereléséhez 2 ilyen elemet kell előkészíteni. E célokra a következő márkák tranzisztorai alkalmasak: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Az áramkör gyártása során a felsorolt tranzisztorok közül 2 azonosat használnak.
Oszcillációs áramkör gyártásához 0,1 mF kapacitású, 1600 V üzemi feszültségű kerámia kondenzátorokra lesz szüksége. Ahhoz, hogy a tekercsben nagy teljesítményű váltóáram jöjjön létre, 7 ilyen kondenzátor szükséges.
Az ilyen indukciós eszköz működése során, a térhatású tranzisztorok nagyon felforrósodnak, és ha nincs rájuk alumínium ötvözet radiátor, akkor néhány másodperces maximális teljesítményen történő működés után ezek az elemek meghibásodnak. A tranzisztorokat a hűtőbordákra kell helyezni egy vékony hőpasztarétegen keresztül, különben az ilyen hűtés hatékonysága minimális lesz.
Diódák, amelyeket indukciós fűtőberendezésben használnak, rendkívül gyors hatásúnak kell lenniük. A legalkalmasabb ehhez az áramkörhöz, diódák: MUR-460; UV-4007; HER-307.
A 3. áramkörben használt ellenállások: 10 kOhm 0,25 W teljesítménnyel - 2 db. és 440 ohmos teljesítmény - 2 watt. Zener diódák: 2 db. 15 V üzemi feszültséggel. A zener diódák teljesítményének legalább 2 wattnak kell lennie. A tekercs teljesítménykimeneteihez való csatlakozáshoz fojtótekercset használnak indukcióval.
A teljes készülék táplálásához legfeljebb 500 W teljesítményű tápegységre lesz szüksége. és feszültség 12-40 V. Ezt a készüléket autó akkumulátoráról is táplálhatja, de ezen a feszültségen nem érheti el a legmagasabb teljesítményt.

Az elektronikus generátor és tekercs gyártásának folyamata egy kis időt vesz igénybe, és a következő sorrendben történik:

Rézcsőből 4 cm átmérőjű spirált készítünk A spirál készítéséhez egy 4 cm átmérőjű lapos felületű rúdra kell egy rézcsövet feltekerni.A spirálnak 7 menete legyen, ami nem érintkezhet. A cső 2 végére szerelőgyűrűket forrasztanak a tranzisztoros radiátorokhoz való csatlakoztatáshoz.
A nyomtatott áramköri kártya a séma szerint készül. Ha lehetséges a polipropilén kondenzátorok ellátása, akkor annak a ténynek köszönhetően, hogy az ilyen elemek minimális veszteséggel és stabilan működnek nagy amplitúdójú feszültségingadozások mellett, az eszköz sokkal stabilabban fog működni. Az áramkörben lévő kondenzátorok párhuzamosan vannak felszerelve, és rezgőkört alkotnak egy réztekerccsel.
Fém fűtés a tekercs belsejében történik, miután az áramkört tápegységhez vagy akkumulátorhoz csatlakoztatták. A fém melegítésekor gondoskodni kell arról, hogy a rugótekercsek ne legyen rövidzárlatos. Ha egyidejűleg megérinti a tekercs 2 fordulattal fűtött fémet, akkor a tranzisztorok azonnal meghibásodnak.

Fémek hevítésével és keményedésével kapcsolatos kísérletek elvégzésekor, az indukciós tekercs belsejében a hőmérséklet jelentős lehet és elérheti a 100 Celsius fokot. Ez a fűtőhatás használható használati víz vagy ház fűtésére.
A fűtőelem fent tárgyalt sémája (3. ábra), maximális terhelés mellett 500 wattnak megfelelő mágneses energia sugárzást képes biztosítani a tekercsen belül. Az ilyen teljesítmény nem elegendő nagy mennyiségű víz felmelegítéséhez, és egy nagy teljesítményű indukciós tekercs felépítéséhez olyan áramkört kell készíteni, amelyben nagyon drága rádióelemeket kell használni.
Költségvetési megoldás folyadék indukciós melegítésének megszervezésére, több fent leírt, sorba rendezett eszköz használata. Ebben az esetben a spiráloknak ugyanazon a vonalon kell lenniük, és nem lehet közös fémvezetőjük.
Hőcserélőként20 mm átmérőjű rozsdamentes acél csövet használnak. A csőre több indukciós spirál van „felfűzve”, így a hőcserélő a spirál közepén van, és nem érintkezik annak meneteivel. 4 ilyen eszköz egyidejű bevonásával a fűtőteljesítmény körülbelül 2 kW lesz, ami már elegendő a folyadék áramlási melegítéséhez kis vízáramlással, olyan értékekre, amelyek lehetővé teszik ennek a kialakításnak a használatát. meleg vízzel ellátva egy kis házat.
Ha egy ilyen fűtőelemet egy jól szigetelt tartályhoz csatlakoztat, amely a fűtőtest felett lesz elhelyezve, az eredmény egy kazánrendszer lesz, amelyben a folyadék melegítése a rozsdamentes cső belsejében történik, a felmelegített víz felemelkedik, és egy hidegebb folyadék veszi át a helyét.
Ha a ház területe jelentős, az indukciós tekercsek száma akár 10 darabra növelhető.
Egy ilyen kazán teljesítménye könnyen beállítható a spirálok kikapcsolásával vagy bekapcsolásával. Minél több szakasz van egyidejűleg bekapcsolva, annál nagyobb lesz az így működő fűtőberendezés teljesítménye.
Egy ilyen modul táplálásához erős tápegységre van szükség. Ha rendelkezésre áll DC inverteres hegesztőgép, akkor abból a szükséges teljesítményű feszültségátalakító készíthető.
Annak a ténynek köszönhetően, hogy a rendszer egyenárammal működik, amely nem haladja meg a 40 V-ot, egy ilyen készülék működése viszonylag biztonságos, a lényeg az, hogy a generátor áramkörében biztosítékdobozt helyezzenek el, amely rövidzárlat esetén feszültségmentesíti a rendszert, ezzel kiküszöbölve a tűz keletkezésének lehetőségét.
Ilyen módon meg lehet szervezni a ház „ingyenes” fűtését, feltéve, hogy akkumulátorok vannak beszerelve az indukciós eszközök táplálására, amelyek töltése nap- és szélenergiával történik.
Az elemeket 2 részre kell kombinálni, sorba kötni. Ennek eredményeként a tápfeszültség ilyen csatlakozással legalább 24 V lesz, ami biztosítja a kazán nagy teljesítményű működését. Ezenkívül a soros csatlakozás csökkenti az áramkör áramát és növeli az akkumulátor élettartamát.

Házi készítésű indukciós fűtőberendezések üzemeltetése, nem mindig teszi lehetővé az emberre káros elektromágneses sugárzás terjedésének kizárását, ezért az indukciós kazánt nem lakóterületre kell telepíteni és horganyzott acéllal árnyékolni.
Elektromos munkavégzés esetén kötelező biztonsági előírásokat be kell tartaniés különösen 220 V AC hálózatokhoz.
Kísérletként készíthetsz főzőlapot a főzéshez cikkben jelzett séma szerint, de nem javasolt a készülék folyamatos működtetése a készülék árnyékolásának saját gyártású tökéletlensége miatt, emiatt az emberi test káros elektromágneses sugárzásnak lehet kitéve, amely károsan befolyásolják az egészséget.

Az ilyen konstrukciókban az energia többször is átalakul (ebben a sorrendben):

az elektromágnesesbe
elektromos;
termikus.

Jegyzet! Az indukciós kialakítás kétféle - maggal vagy anélkül. Az első esetben a fémet egy cső alakú csúszdába helyezik, amely az induktor körül helyezkedik el. A mag magában az induktorban található. A második lehetőséget tégelynek nevezik, mert ebben a tégelyes fém már az indikátoron belül van. Természetesen ebben az esetben szó sem lehet semmilyen magról.

A mai cikkben arról fogunk beszélni, hogyan kell elkészíteniDIY indukciós sütő.

A számos előny közül a következőket kell kiemelni:

környezeti tisztaság és biztonság;
az olvadék megnövekedett homogenitása a fém aktív mozgása miatt;
sebesség - a sütő szinte azonnal használható a bekapcsolás után;
zóna és az energia fókuszált orientációja;
magas olvadási sebesség;
az ötvöző anyagokból származó hulladék hiánya;
a hőmérséklet beállításának képessége;
számos technikai lehetőség.

De vannak hátrányai is.

A salakot a fém felmelegíti, aminek következtében alacsony hőmérsékletű.
Ha a salak hideg, akkor nagyon nehéz eltávolítani a foszfort és a ként a fémből.
A tekercs és az olvadó fém között a mágneses tér eloszlik, ezért a bélés vastagságának csökkentésére lesz szükség. Ez hamarosan ahhoz a tényhez vezet, hogy maga a bélés meghibásodik.

Videó - Indukciós kemence

Ipari alkalmazás

Az ipari felhasználású kemencék több típusra oszthatók.

A közepes frekvenciájú kialakításokat általában a gépészetben és a kohászatban használják. Segítségükkel megolvasztják az acélt, grafittégelyek használatakor pedig a színesfémeket is.
A vaskohászatban ipari frekvenciaterveket alkalmaznak.
Az ellenálló szerkezetek alumínium, alumíniumötvözetek, cink olvasztására szolgálnak.

Jegyzet! Az indukciós technológia volt az alapja a népszerűbb eszközöknek - a mikrohullámú sütőknek.

háztartási használatra

Az indukciós tűzhelyek hatékonysága eléri a 90%-ot. Összehasonlításképpen: az elektromos tűzhelyeknél ez körülbelül 55-65%, a gáztűzhelyeknél pedig nem több, mint 30-50%. De az igazságosság kedvéért érdemes megjegyezni, hogy a leírt kályhák működéséhez speciális edények szükségesek.

Házi készítésű indukciós sütő

Indukciós kemence nagyfrekvenciás generátorból

Az alábbiakban egy elektromos áramkör található egy nagyfrekvenciás (27,22 megahertz) generátorból házilag készített eszköz elkészítéséhez.

Az összeállításhoz a generátoron kívül négy nagy teljesítményű izzóra és egy nehéz lámpára lesz szükség a munkára kész állapotjelzőhöz.

Jegyzet! A fő különbség a séma szerint készült kemence között a kondenzátor fogantyúja - ebben az esetben kívül található.

Ezenkívül a tekercsben (tekercsben) lévő fém megolvad a legkisebb teljesítményű készülékben.

A gyártás során emlékezni kell néhány fontos pontra, amelyek befolyásolják a fémdeszkázás sebességét. Azt:

erő;
frekvencia;
örvényes veszteségek;
hőátadás intenzitása;
hiszterézis elvesztése.

Videó - Hegesztő inverter tervezés

A tervezés lényege a következő: egy pár grafitkefét szerelnek fel, és közéjük porított gránitot öntenek, majd egy leléptető transzformátort csatlakoztatnak. Jellemző, hogy olvasztáskor nem lehet félni az áramütéstől, mivel nincs szükség 220 V használatára.

Összeszerelési technológia

1. lépés: Az alapot összeszerelik - tűzálló csempére fektetve 10x10x18 cm méretű tűzálló téglákból álló doboz.

Jegyzet! A doboz méretei a transzformátor teljesítményétől függően változhatnak.

4. lépés A transzformátor vékony alumíniummal van becsomagolva - így a szerkezet nem fog nagyon felmelegedni működés közben.

5. lépés Grafit kefék vannak felszerelve, agyagos hordozó kerül a doboz aljára - így az olvadt fém nem terjed szét.

1. lépés A spirálhoz ø0,3 mm-es nikrómot használnak, körülbelül 11 m hosszúak.

2. lépés A vezetéket fel kell tekercselni. Ehhez egy ø5 mm-es egyenes rézcsőre van szükség - egy spirál van rátekerve.

3. lépés: Tégelyként egy ø1,6 cm-es és 15 cm-es kisméretű kerámia csövet használnak, melynek egyik vége azbesztmenettel van bedugva - így az olvadt fém nem fog kifolyni.

5. lépés A kész tekercset egy nagy teljesítményű lámpa patronjába helyezzük. Az ilyen patronok általában kerámia és a szükséges méretűek.

Az ilyen kialakítás előnyei:

nagy termelékenység (legfeljebb 30 g per futás);
gyors felfűtés (körülbelül öt perc) és hosszú hűtés;
könnyű használat - kényelmes fémet önteni a formákba;
a spirál azonnali cseréje kiégés esetén.

De persze vannak árnyoldalai is:

a nikróm kiég, különösen, ha a spirál rosszul szigetelt;
bizonytalanság - a készülék 220 V-os hálózathoz csatlakozik.

Jegyzet! Nem adhat hozzá fémet a tűzhelyhez, ha az előző rész már megolvadt. Ellenkező esetben az összes anyag szétszóródik a helyiségben, ráadásul a szemet is megsértheti.

Következtetésként

A világ már kialakította a fém- és acélgyártás jól bevált technológiáit, amelyeket a kohászati vállalkozások ma is használnak. Ezek közé tartozik: átalakító módszer fém előállítására, hengerlésre, húzásra, öntésre, sajtolásra, kovácsolásra, préselésre stb. A modern körülmények között azonban a legelterjedtebb a fém és acél újraolvasztása konvektorokban, kandallókemencékben és elektromos kemencékben. Ezen technológiák mindegyikének számos hátránya és előnye van. A legfejlettebb és legmodernebb technológia azonban ma az acélgyártás elektromos kemencékben. Utóbbi fő előnyei más technológiákkal szemben a nagy termelékenység és a környezetbarátság. Fontolja meg, hogyan lehet összeszerelni egy olyan eszközt, ahol a fémet otthon megolvasztják saját kezűleg.

Kis méretű indukciós elektromos kemence fémek otthoni olvasztására

A fémek otthoni olvasztása lehetséges, ha van egy elektromos kemencéje, amelyet saját maga is megtehet. Fontolja meg egy induktív kis méretű elektromos kemence létrehozását homogén ötvözetek (OS) előállítására. Az analógokkal összehasonlítva a létrehozott telepítés a következő jellemzőkben különbözik:

alacsony költség (legfeljebb 10 000 rubel), míg az analógok költsége 150 000 rubel;
a hőmérséklet szabályozásának lehetősége;
a fémek kis térfogatú nagy sebességű olvasztásának lehetősége, amely lehetővé teszi a telepítést nemcsak a tudományos területen, hanem például az ékszer-, fogászati területeken is.
a melegítés egyenletessége és sebessége;
a munkatestnek a kemencébe vákuumban történő elhelyezésének lehetősége;
viszonylag kis méretek;
alacsony zajszint, a füst szinte teljes hiánya, ami növeli a munka termelékenységét a telepítés során;
egyfázisú és háromfázisú hálózatból történő munkavégzés képessége.

Sematikus típusválasztás

Az indukciós fűtőtestek építésekor leggyakrabban három fő áramkörtípust használnak: félhíd, aszimmetrikus híd és teljes híd. A telepítés tervezésekor kétféle áramkört használtak - egy félhíd és egy teljes híd frekvenciaszabályozással. Ezt a választást a teljesítménytényező szabályozásának szükségessége indokolta. A probléma a rezonancia üzemmód fenntartásával merült fel az áramkörben, mivel ennek segítségével lehet beállítani a szükséges teljesítményértéket. A rezonancia szabályozásának két módja van:

a kapacitás változtatásával;
a frekvencia változtatásával.

Esetünkben a rezonanciát a frekvencia beállításával tartják fenn. Ez a tulajdonság okozta a frekvenciaszabályozással rendelkező áramkör típusának megválasztását.

Az áramkör összetevőinek elemzése

Az otthoni fém olvasztására szolgáló indukciós kemence (IP) működését elemezve három fő rész különíthető el: generátor, tápegység és tápegység. A szükséges frekvencia biztosításához a berendezés működése során generátort használnak, amelyet a berendezés más egységeiből származó interferencia elkerülése érdekében transzformátor formájában galvanikus megoldással csatlakoztatnak hozzájuk. A tápfeszültség áramkör biztosításához tápegységre van szükség, amely biztosítja a szerkezet erőelemeinek biztonságos és megbízható működését. Valójában a tápegység generálja a szükséges erős jeleket a kívánt teljesítménytényező létrehozásához az áramkör kimenetén.

Az 1. ábra egy indukciós telepítés általános sematikus diagramját mutatja.

Készítsen kapcsolási rajzot

A bekötési rajz (beépítés) bemutatja a termék alkatrészeinek csatlakozásait, és meghatározza azokat a vezetékeket, kábeleket, amelyek ezeket a csatlakozásokat teszik, valamint a csatlakozási helyeket.

A telepítés további telepítésének kényelme érdekében egy csatlakozási rajz készült, amely tükrözi a kemence funkcionális blokkjai közötti fő érintkezőket (2. ábra).

Frekvencia generátor

A legbonyolultabb IP-blokk a generátor. Ez biztosítja a berendezés kívánt működési frekvenciáját, és megteremti a kezdeti feltételeket a rezonáns áramkör megszerzéséhez. A rezgések forrásaként egy speciális, KR1211EU1 típusú elektronikus impulzusvezérlőt használnak (3. ábra). Ez a választás annak köszönhető, hogy ez a mikroáramkör meglehetősen széles frekvenciatartományban (5 MHz-ig) működhet, ami lehetővé teszi nagy teljesítményérték elérését az áramkör tápblokkjának kimenetén.

A 4.5. ábrán egy frekvenciagenerátor és egy elektromos kártya sematikus diagramja látható.

A KR1211EU1 mikroáramkör adott frekvenciájú jeleket állít elő, amelyek a mikroáramkörön kívülre szerelt vezérlőellenállással változtathatók. Továbbá a jelek a kulcs módban működő tranzisztorokra esnek. Esetünkben szilícium térhatású tranzisztorokat használunk KP727 típusú szigetelt kapuval. Előnyeik a következők: a maximálisan megengedhető impulzusáram, amelyet elviselnek, 56 A; a maximális feszültség 50 V. Ezen mutatók tartománya teljesen megfelel nekünk. Ezzel kapcsolatban azonban jelentős túlmelegedési probléma merült fel. Ennek a problémának a megoldására van szükség egy kulcsmódra, amely csökkenti a tranzisztorok működési állapotában töltött idejét.

Tápegység

Ez a blokk áramellátást biztosít a telepítés végrehajtó egységei számára. Fő jellemzője az egyfázisú és háromfázisú hálózatról történő munkavégzés képessége. 380 V-os tápegységet használnak az induktorban disszipált teljesítménytényező javítására.

A bemeneti feszültség az egyenirányító hídra kerül, amely a 220 V AC feszültséget pulzáló egyenfeszültséggé alakítja. A híd kimeneteire tároló kondenzátorok csatlakoznak, amelyek a terhelés eltávolítása után is állandó feszültségszintet tartanak fenn. A telepítés megbízhatósága érdekében az egység automatikus kapcsolóval van felszerelve.

Tápblokk

Ez a blokk biztosítja a jel közvetlen erősítését és egy rezonáns áramkör létrehozását a kör kapacitásának megváltoztatásával. A generátor jelei a tranzisztorokhoz mennek, amelyek erősítő üzemmódban működnek. Így ezek, különböző időpontokban nyitva, gerjesztik a megfelelő elektromos áramköröket, amelyek áthaladnak a fokozó transzformátoron, és áramot vezetnek át rajta különböző irányokba. Ennek eredményeként a transzformátor (Tr1) kimenetén egy megnövelt jelet kapunk adott frekvenciával. Ezt a jelet adják a telepítésre egy induktorral. Az induktorral (a diagramon Tr2) ellátott telepítés egy tekercsből és egy kondenzátorkészletből (C13 - Sp) áll. A kondenzátorok speciálisan kiválasztott kapacitással rendelkeznek, és olyan oszcilláló áramkört hoznak létre, amely lehetővé teszi az induktivitás szintjének beállítását. Ennek az áramkörnek rezonancia üzemmódban kell működnie, ami az induktorban lévő jel frekvenciájának gyors növekedését és az indukciós áramok növekedését okozza, aminek következtében a tényleges felmelegedés megtörténik. A 7. ábra az indukciós kemence tápegységének elektromos áramkörét mutatja.

Induktor és működésének jellemzői

Induktor - egy speciális eszköz az energia átvitelére az áramforrásról a termékre, felmelegszik. Az induktorok általában rézcsövekből készülnek. Működés közben folyó víz hűti.

A színesfémek otthoni olvasztása indukciós kemence segítségével az indukciós áramok behatolásából áll a fémek közepébe, amelyek az induktor kapcsaira alkalmazott feszültségváltozás nagy frekvenciája miatt keletkeznek. A berendezés teljesítménye a rákapcsolt feszültség nagyságától és frekvenciájától függ. A frekvencia befolyásolja az indukciós áramok intenzitását, és ennek megfelelően az induktor közepén lévő hőmérsékletet. Minél nagyobb a beépítés gyakorisága és üzemideje, annál jobban keverednek a fémek. Magát az induktort és az indukciós áramok áramlási irányait a 8. ábra mutatja.

Az egyenletes keveredés és az ötvözet idegen elemekkel, például ötvözettartályból származó elektródákkal való szennyeződésének elkerülése érdekében fordított tekercs induktort használnak a 9. ábrán látható módon. Ennek a tekercsnek köszönhetően jön létre egy elektromágneses mező, amely megtartja a fémet. a levegőben, felülmúlva a Föld gravitációs erejét.

Az üzem végső összeszerelése

Mindegyik blokk az indukciós kemence testéhez van rögzítve speciális állványok segítségével. Ez azért történik, hogy elkerüljük az áramot vezető részek nem kívánt érintkezését a ház fémbevonatával (10. ábra).

A telepítéssel végzett biztonságos munkavégzés érdekében egy erős tokkal teljesen le van zárva (11. ábra), hogy akadályt képezzen a veszélyes szerkezeti elemek és a vele dolgozó személy teste között.

Az indukciós berendezés egészének beállításának kényelme érdekében a metrológiai eszközök elhelyezésére egy jelzőtábla készült, amely segítségével a telepítés minden paramétere vezérlésre kerül. Ilyen metrológiai eszközök a következők: ampermérő, amely az induktorban lévő áramot mutatja, az induktor kimenetére csatlakoztatott voltmérő, hőmérsékletjelző és jelgeneráló frekvenciaszabályozó. A fenti paraméterek mindegyike lehetővé teszi az indukciós telepítés üzemmódjainak szabályozását. Ezenkívül a kialakítás kézi aktiváló rendszerrel és fűtési folyamatokat jelző rendszerrel van felszerelve. Az eszközökön lévő benyomások segítségével a telepítés egészének működését ténylegesen felügyelik.

A kis méretű indukciós berendezés tervezése meglehetősen bonyolult technológiai folyamat, mivel számos kritérium teljesülését kell biztosítania, mint például: tervezési kényelem, kis méret, hordozhatóság stb. Ez a telepítés az érintésmentes energiaátvitel elvén működik egy felmelegedett tárgy felé. Az induktorban lévő indukciós áramok célirányos mozgása következtében maga az olvadási folyamat közvetlenül megy végbe, melynek időtartama több perc.

Ennek a létesítménynek a létrehozása meglehetősen jövedelmező, mivel hatóköre korlátlan, a rutin laboratóriumi munkákhoz való felhasználástól a tűzálló fémekből összetett homogén ötvözetek előállításáig.

Az indukciós fűtőberendezések ipari és háztartási fűtőelemekre oszthatók. A kohászati iparban az indukciós kemencék a fém olvasztásához szükséges hőtermelés egyik fő módja. Az indukciós elven működő készülékek összetett elektromos berendezések, és széles választékban kaphatók.

Az indukciós technológia olyan mindennapi életünkből származó eszközök alapját képezi, mint a mikrohullámú sütők, elektromos sütők, indukciós tűzhelyek, melegvíz bojlerek, fűtési rendszerű sütők. Az indukciós működési elvű tűzhelyek kényelmesek, praktikusak és gazdaságosak, de speciális edények használatát igénylik.

A mindennapi életben a legelterjedtebb kályhák az indukciós működési elvű helyiségek fűtésére szolgálnak. Az ilyen fűtés lehetőségei kazánházak vagy autonóm egységek. A kis méretű indukciós kemencék fémolvasztáshoz nélkülözhetetlenek az ékszeriparban és a kis műhelyekben.

Az olvasztás előnyei

Az indukciós fűtés közvetlen, érintésmentes és elve lehetővé teszi a termelt hő maximális hatásfokkal történő felhasználását. A teljesítmény együtthatója (COP) ennek a módszernek a használatakor 90%-ra emelkedik. Az olvasztási folyamat során a folyékony fém termikus és elektrodinamikus mozgása történik, ami hozzájárul az egyenletes hőmérséklet eléréséhez a homogén anyag teljes térfogatában.

Az ilyen eszközök technológiai lehetőségei előnyöket teremt:

teljesítmény - bekapcsolás után azonnal használható;
az olvadási folyamat nagy sebessége;
az olvadék hőmérsékletének beállításának képessége;
zóna és az energia fókuszált orientációja;
az olvadt fém homogenitása;
az ötvözőelemekből származó hulladék hiánya;
környezeti tisztaság és biztonság.

Fűtés előnyei

Rendszer

Az elektromos áramköröket olvasni tudó mester képes saját kezűleg fűtőkemencét vagy indukciós olvasztókemencét készíteni. A házi készítésű egység telepítésének megvalósíthatóságát minden mesternek magának kell meghatároznia. Jól tisztában kell lenni azzal is, hogy az analfabéta kivitelezésű ilyen építmények potenciális veszélyt jelentenek.

Egy működőképes kemence létrehozásához kész áramkör nélkül, rendelkeznie kell a fizika alapjainak megértése indukciós fűtés. Bizonyos ismeretek nélkül nem lehet ilyen elektromos készüléket megtervezni és felszerelni. A készülék tervezése fejlesztésből, tervezésből, diagramkészítésből áll.

Azon ésszerű tulajdonosok számára, akiknek biztonságos indukciós kemencére van szükségük, a rendszer különösen fontos, mivel egyesíti az otthoni kézműves összes teljesítményét. Az olyan népszerű eszközök, mint az indukciós kemencék, különféle összeszerelési sémákkal rendelkeznek, ahol a kézművesek választhatnak:

kemence kapacitása;
működési frekvencia;
bélés módszer.

Jellemzők

Ha saját kezűleg indukciós olvasztókemencét hoz létre, figyelembe kell vennie bizonyos előírásokat, amely befolyásolja a fém olvadási sebességét:

generátor teljesítménye;
impulzusfrekvencia;
örvényáram-veszteségek;
hiszterézis veszteségek;
hőátadási sebesség (hűtés).

Működés elve

Az indukciós kemence működésének alapja a hő kinyerése a megtermelt villamos energiából váltakozó elektromágneses tér(EMF) induktor (induktor). Vagyis az elektromágneses energia örvény elektromos energiává, majd hőenergiává alakul.

A testek belsejében zárt (örvényáramok) hőenergiát bocsátanak ki, amely belülről melegíti a fémet. A többlépcsős energiaátalakítás nem csökkenti a kemence hatékonyságát. Az egyszerű működési elv és a sémák szerinti önszerelés lehetősége miatt az ilyen eszközök használatának jövedelmezősége nő.

Ezek a hatékony eszközök egyszerűsített változatban és csökkentett méretben normál 220 V-os hálózatról működnek, de ehhez egyenirányító szükséges. Az ilyen készülékekben csak elektromosan vezető anyagok melegíthetők és olvaszthatók.

Tervezés

Az indukciós eszköz egyfajta transzformátor, amelyben a váltakozó áramot induktor - primer tekercs, a fűtött test a szekunder tekercs.

A legegyszerűbb alacsony frekvenciájú fűtőtekercs egy fémcső felületén vagy belsejében található szigetelt vezetőnek (egyenes mag vagy spirál) tekinthető.

A készülék fő csomópontjai, amely az indukció elvén dolgozik, vegye figyelembe:

A generátor energiája különféle frekvenciájú erős áramokat indít az induktorba, ami elektromágneses mezőt hoz létre. Ez a mező az örvényáramok forrása, amelyet a fém elnyel és megolvaszt.

Fűtési rendszer

A házi készítésű indukciós fűtőberendezések fűtési rendszerbe történő beszerelésekor a kézművesek gyakran olcsó hegesztő invertereket (DC-AC konvertereket) használnak. Az inverter energiafogyasztása nagy, ezért az ilyen rendszerek folyamatos működéséhez 4-6 mm2 keresztmetszetű kábelre van szükség a szokásos 2,5 mm2 helyett.

Az ilyen fűtési rendszereket le kell zárni és automatikusan vezérelni kell. Ezenkívül a munka biztonsága érdekében szivattyúra van szükség a hűtőfolyadék kényszerített keringtetéséhez, a rendszerbe bejutott levegő eltávolítására szolgáló eszközökre és egy nyomásmérőre. A fűtőtestnek legalább 1 m távolságra kell lennie a mennyezettől és a padlótól, és legalább 30 cm távolságra a falaktól és a bútoroktól.

Generátor

Az induktorok táplálása a gyárilag beállított 50 Hz-es ipari frekvenciáról történik. A magas, közepes és alacsony frekvenciájú generátorokból és konverterekből (egyedi tápegységek) pedig az induktorok működnek a mindennapi életben. A leghatékonyabb részvétel a nagyfrekvenciás generátorok összeszerelésében. Indukciós mini kemencék használhatók különböző frekvenciájú áramok.

A generátor nem hozhat létre erős áramspektrumot. Az indukciós kemencék otthoni összeszerelésének egyik legnépszerűbb sémája szerint a generátor frekvenciája 27,12 MHz ajánlott. Az egyik ilyen generátor a következő részekből van összeállítva:

4 nagy teljesítményű tetróda (elektronikus cső) (6p3s márka), párhuzamos csatlakozással;
1 neon kiegészítő - az eszköz munkára való készenlétének jelzője.

Induktor

Az induktor különféle módosításai trefoil, nyolcas ábra és egyéb lehetőségek formájában bemutathatók. A csomópont közepe egy elektromosan vezető grafit vagy fém blank, amely köré a vezető tekercselt.

Magas hőmérsékletig jó fűtött grafitkefék(olvasztókemencék) és nikrómspirál (fűtőtest). A legegyszerűbb módja egy spirál alakú tekercs elkészítése, amelynek belső átmérője 80-150 mm. A vezető fűtőkígyójának anyaga is gyakran rézcső vagy PEV 0,8 vezeték.

A fűtőspirál fordulatszámának legalább 8-10-nek kell lennie. A fordulatok közötti szükséges távolság 5-7 mm, a rézcső átmérője általában 10 mm. Az induktor és a készülék többi része közötti minimális távolságnak legalább 50 mm-nek kell lennie.

Fajták

Megkülönböztetni indukciós kemencék típusai csináld magad:

csatorna - az olvadt fém az induktormag körüli csúszdában található;
tégely - a fém egy kivehető tégelyben van az induktor belsejében.

A nagy iparágakban a csatornakemencék ipari frekvenciás eszközökről, a tégelyes kemencék ipari, közepes és magas frekvencián működnek. A kohászati iparban olvasztásra tégelyes kemencéket használnak:

öntöttvas;
válik;
réz;
magnézium;
alumínium;
értékes fémek.

Az olvasztáshoz az indukciós kemencék csatornás típusát használják:

öntöttvas;
különféle színesfémek és ötvözeteik.

csatornázott

A csatorna típusú indukciós kemencének fűtése során vezető test a hőleadási zónában. Az ilyen kemence kezdeti beindításakor olvadt fémet öntenek az olvasztózónába, vagy egy előkészített fémsablont helyeznek be. A fém olvasztásának befejeztével a nyersanyagok nem ürülnek ki teljesen, így "mocsár" marad a következő olvasztáshoz.

Olvasztótégely

A tégelyes indukciós kemencék a legkedveltebbek a kézművesek körében, mivel könnyen kivitelezhetők. Az olvasztótégely egy speciális eltávolítható tartály, amelyet fémmel együtt egy induktorba helyeznek a későbbi melegítés vagy olvasztás céljából. A tégely készülhet kerámiából, acélból, grafitból és sok más anyagból. Mag hiányában különbözik a csatorna típusától.

Hűtés

Növeli az olvasztókemence hatékonyságát ipari környezetben és háztartási kisméretű előregyártott készülékek hűtésében. Rövid munkavégzés és egy házi készítésű készülék alacsony teljesítménye esetén ezt a funkciót nélkülözheti.

A hűtési feladatot az otthoni mester önállóan nem tudja elvégezni. Salak a rézen az eszköz működőképességének elvesztéséhez vezethet, ezért az induktor rendszeres cseréje szükséges.

Ipari körülmények között vízhűtést használnak fagyálló segítségével, valamint levegővel kombinálva. A házi készítésű háztartási készülékekben a kényszerített levegőhűtés elfogadhatatlan, mivel a ventilátor magára húzhatja az EMF-et, ami a ventilátorház túlmelegedéséhez és a kemence hatékonyságának csökkenéséhez vezet.

Biztonság

Amikor a sütővel dolgozik, óvakodjon a termikus égési sérülésektőlés vegye figyelembe a készülék nagy tűzveszélyét. Működés közben a készülékeket nem szabad mozgatni. Különös körültekintéssel kell eljárni a fűtőkályhák lakóhelyiségekbe történő beszerelésekor.

Az EMF befolyásolja és felmelegíti az egész környező teret, és ez a tulajdonság szorosan összefügg az eszköz sugárzási teljesítményével és frekvenciájával. Az erős ipari eszközök hatással lehetnek a közeli fémrészekre, az emberek szöveteire és a ruhazsebekben lévő tárgyakra.

Figyelembe kell venni az ilyen eszközök lehetséges hatását a beültetett pacemakerrel rendelkező személyekre a munka során. Az indukciós működési elvű készülékek vásárlásakor figyelmesen olvassa el a használati utasítást.

szakaszok