Shema indukcijske peči "naredi sam". Indukcijske peči: načela delovanja, risbe, kako to narediti sami

Indukcijsko ogrevanje ni mogoče brez uporabe treh glavnih elementov:

• induktor;
• generator;
• grelni element.

Induktor je tuljava, običajno izdelana iz bakrene žice, ki ustvarja magnetno polje. Alternator se uporablja za ustvarjanje visokofrekvenčnega toka iz standardnega 50 Hz gospodinjskega električnega toka. Kot grelni element se uporablja kovinski predmet, ki lahko absorbira toplotno energijo pod vplivom magnetnega polja.

Če pravilno povežete te elemente, lahko dobite visoko zmogljivo napravo, ki je kot nalašč za ogrevanje tekočega hladilnega sredstva in ogrevanje hiše. S pomočjo generatorja se v induktor dovaja električni tok s potrebnimi lastnostmi, tj. na bakreno tuljavo. Pri prehodu skozi tok nabitih delcev tvori magnetno polje.

Načelo delovanja indukcijskih grelnikov temelji na pojavu električnih tokov znotraj vodnikov, ki se pojavijo pod vplivom magnetnih polj.

Posebnost polja je, da ima sposobnost spreminjanja smeri elektromagnetnega valovanja pri visokih frekvencah. Če v to polje postavite kateri koli kovinski predmet, se bo začel segrevati brez neposrednega stika z induktorjem pod vplivom ustvarjenih vrtinčnih tokov.

Visokofrekvenčni električni tok, ki teče od pretvornika do indukcijske tuljave, ustvarja magnetno polje s stalno spreminjajočim se vektorjem magnetnega valovanja. Kovina, postavljena v to polje, se hitro segreje

Pomanjkanje stika omogoča, da so izgube energije pri prehodu iz ene vrste v drugo zanemarljive, kar pojasnjuje povečano učinkovitost indukcijskih kotlov.

Za ogrevanje vode za ogrevalni krog je dovolj, da zagotovite njen stik s kovinskim grelcem. Pogosto se kot grelni element uporablja kovinska cev, skozi katero preprosto prehaja tok vode. Voda hkrati hladi grelec, kar znatno podaljša njegovo življenjsko dobo.

Elektromagnet indukcijske naprave dobimo z navijanjem žice okoli jedra feromagneta. Nastala indukcijska tuljava se segreje in prenaša toploto na ogrevano telo ali na hladilno tekočino, ki teče v bližini skozi izmenjevalnik toplote.

Literatura

• Babat G. I., Svenchansky A. D. Električne industrijske pečice. - M.: Gosenergoizdat, 1948. - 332 str.
• Burak Ya. I., Ogirko I. V. Optimalno segrevanje cilindrične lupine s temperaturno odvisnimi značilnostmi materiala // Mat. metode in fiz.-meh. polja. - 1977. - Št. 5. - S. 26-30.
• Vasiljev A.S. Generatorji žarnic za visokofrekvenčno ogrevanje. - L.: Mašinostroenie, 1990. - 80 str. - (Knjižnica visokofrekvenčnega termista ; št. 15). - 5300 izvodov. - ISBN 5-217-00923-3.
• Vlasov V. F. Tečaj radijskega inženirstva. - M.: Gosenergoizdat, 1962. - 928 str.
• Izyumov N.M., Linde D.P. Osnove radijske tehnike. - M.: Gosenergoizdat, 1959. - 512 str.
• Lozinsky M. G. Industrijska uporaba indukcijskega ogrevanja. - M.: Založba Akademije znanosti ZSSR, 1948. - 471 str.
• Uporaba visokofrekvenčnih tokov v elektrotermiji / Ed. A. E. Sluhotskega. - L.: Mašinostroenie, 1968. - 340 str.
• Sluhotski A. E. Induktorji. - L.: Mašinostroenie, 1989. - 69 str. - (Knjižnica visokofrekvenčnega termista ; št. 12). - 10.000 izvodov. - ISBN 5-217-00571-8.
• Vogel A. A. Indukcijska metoda za držanje tekočih kovin v suspenziji / Ed. A. N. Šamova. - 2. izd., popravljeno. - L.: Mašinostroenie, 1989. - 79 str. - (Knjižnica visokofrekvenčnega termista ; št. 11). - 2950 izvodov. - .

Princip delovanja

Slednja možnost, ki se najpogosteje uporablja v ogrevalnih kotlih, je postala povpraševanje zaradi enostavnosti njene izvedbe. Načelo delovanja indukcijske grelne enote temelji na prenosu energije magnetnega polja na hladilno tekočino (vodo). V induktorju nastane magnetno polje. Izmenični tok, ki prehaja skozi tuljavo, ustvarja vrtinčne tokove, ki pretvarjajo energijo v toploto.

Načelo delovanja napeljave za indukcijsko ogrevanje

Voda, ki se skozi spodnjo cev dovaja v kotel, se segreva s prenosom energije in izstopa skozi zgornjo cev ter se nadaljuje v ogrevalni sistem. Za ustvarjanje tlaka se uporablja vgrajena črpalka. Stalno kroženje vode v kotlu ne dopušča pregrevanja elementov. Poleg tega med delovanjem nosilec toplote vibrira (pri nizki ravni hrupa), zaradi česar je nalaganje vodnega kamna na notranjih stenah kotla nemogoče.

Indukcijske grelnike lahko izvedemo na različne načine.

Izračun moči

Ker je indukcijska metoda taljenja jekla cenejša od podobnih metod, ki temeljijo na uporabi kurilnega olja, premoga in drugih energentov, se izračun indukcijske peči začne z izračunom moči enote.

Moč indukcijske peči je razdeljena na aktivno in uporabno, vsaka od njih ima svojo formulo.

Kot začetni podatki morate vedeti:

• zmogljivost peči, v obravnavanem primeru na primer, je enaka 8 ton;
• moč enote (vzeta je njena največja vrednost) - 1300 kW;
• trenutna frekvenca - 50 Hz;
• produktivnost kurilne naprave je 6 ton na uro.

Upoštevati je treba tudi staljeno kovino ali zlitino: po stanju je cink. To je pomembna točka, toplotna bilanca taljenja litega železa v indukcijski peči, pa tudi druge zlitine.

Uporabna moč, ki se prenese na tekočo kovino:

• Рpol \u003d Wtheor × t × P,
• Wtheor - specifična poraba energije, je teoretična in prikazuje pregrevanje kovine za 10C;
• P - produktivnost kurilne naprave, t / h;
• t - temperatura pregrevanja zlitine ali kovinske gredice v kopalni peči, 0С
• Рpol \u003d 0,298 × 800 × 5,5 = 1430,4 kW.

Aktivna moč:

• P \u003d Rpol / Yuterm,
• Rpol - vzeto iz prejšnje formule, kW;
• Yuterm - učinkovitost livarske peči, njene meje so od 0,7 do 0,85, v povprečju vzamejo 0,76.
• P \u003d 1311,2 / 0,76 \u003d 1892,1 kW, vrednost je zaokrožena na 1900 kW.

Na zadnji stopnji se izračuna moč induktorja:

• Skorja \u003d P / N,
• P je aktivna moč kurilne naprave, kW;
• N je število induktorjev, ki so na voljo v peči.
• Moč \u003d 1900 / 2 \u003d 950 kW.

Poraba energije indukcijske peči pri taljenju jekla je odvisna od njegove zmogljivosti in vrste induktorja.

Sestavni deli peči

Torej, če vas zanima indukcijska mini pečica, ki jo naredite sami, je pomembno vedeti, da je njen glavni element grelna tuljava. V primeru domače različice je dovolj, da uporabite induktor iz gole bakrene cevi s premerom 10 mm.

Za induktor se uporablja notranji premer 80-150 mm, število obratov pa 8-10. Pomembno je, da se zavoji ne dotikajo, razdalja med njimi pa je 5-7 mm. Deli induktorja ne smejo priti v stik z njegovim zaslonom, najmanjša razdalja mora biti 50 mm.

Če boste indukcijsko peč naredili sami, potem morate vedeti, da voda ali antifriz hladita induktorje v industrijskem obsegu. V primeru nizke moči in kratkega delovanja ustvarjene naprave je mogoče storiti brez hlajenja. Toda med delovanjem se induktor zelo segreje, vodni kamen na bakru pa lahko ne le drastično zmanjša učinkovitost naprave, temveč povzroči tudi popolno izgubo njene učinkovitosti. Induktorja s hlajenjem ni mogoče izdelati sami, zato ga je treba redno menjati. Prisilnega zračnega hlajenja ne smete uporabljati, saj bo ohišje ventilatorja, nameščenega blizu tuljave, "privleklo" EMF nase, kar bo povzročilo pregrevanje in zmanjšanje učinkovitosti peči.

Problem indukcijskega segrevanja obdelovancev iz magnetnih materialov

Če pretvornik za indukcijsko ogrevanje ni samooscilator, nima samonaravnavalnega vezja (PLL) in deluje iz zunanjega glavnega oscilatorja (pri frekvenci blizu resonančne frekvence oscilatorja "induktor - kompenzacijska kondenzatorska baterija" vezje). V trenutku, ko je obdelovanec iz magnetnega materiala vstavljen v induktor (če so dimenzije obdelovanca dovolj velike in sorazmerne z dimenzijami induktorja), se induktivnost induktorja močno poveča, kar vodi do nenadnega zmanjšanja naravne resonance. frekvenco nihajnega kroga in njeno odstopanje od frekvence glavnega oscilatorja. Tokokrog izstopi iz resonance z glavnim oscilatorjem, kar vodi do povečanja njegovega upora in nenadnega zmanjšanja moči, ki se prenaša na obdelovanec. Če je moč enote krmiljena z zunanjim napajalnikom, je naravna reakcija operaterja povečanje napajalne napetosti enote. Ko se obdelovanec segreje do Curiejeve točke, njegove magnetne lastnosti izginejo, naravna frekvenca nihajnega kroga se vrne nazaj na frekvenco glavnega oscilatorja. Upornost vezja se močno zmanjša, poraba toka se močno poveča. Če upravljavec nima časa odstraniti povečane napajalne napetosti, se enota pregreje in odpove.
Če je naprava opremljena s samodejnim krmilnim sistemom, mora nadzorni sistem spremljati prehod skozi Curiejevo točko in samodejno zmanjšati frekvenco glavnega oscilatorja ter jo prilagoditi resonanci z oscilatornim krogom (ali zmanjšati dobavljeno moč, če frekvenca sprememba je nesprejemljiva).

Če se segrevajo nemagnetni materiali, zgoraj navedeno ni pomembno. Vnos obdelovanca iz nemagnetnega materiala v induktor praktično ne spremeni induktivnosti induktorja in ne premakne resonančne frekvence delovnega nihajnega kroga in ni potrebe po krmilnem sistemu.

Če so dimenzije obdelovanca veliko manjše od dimenzij induktorja, potem tudi resonanca delovnega kroga ne premakne močno.

indukcijski kuhalniki

Glavni članek: Indukcijski kuhalnik

Indukcijski kuhalnik- električni kuhinjski štedilnik, ki segreva kovinsko posodo z induciranimi vrtinčnimi tokovi, ki jih ustvarja visokofrekvenčno magnetno polje, s frekvenco 20-100 kHz.

Tak štedilnik ima visoko učinkovitost v primerjavi z grelnimi elementi električnih štedilnikov, saj se za segrevanje ohišja porabi manj toplote, poleg tega pa ni obdobja pospeševanja in hlajenja (ko se energija, ki nastane, vendar je jed ne absorbira, izgubi). ).

Indukcijske talilne peči

Glavni članek: Indukcijska peč v lončku

Indukcijske (brezkontaktne) talilne peči - električne peči za taljenje in pregrevanje kovin, pri katerih do segrevanja pride zaradi vrtinčnih tokov, ki nastanejo v kovinskem lončku (in kovini) ali samo v kovini (če lonček ni kovinski; ta način segrevanja je učinkovitejši, če je lonček slabo izoliran).

Uporablja se v livarnah tovarn, pa tudi v delavnicah natančnega litja in servisnih delavnicah strojegradnje za pridobivanje visokokakovostnih jeklenih ulitkov. V grafitnem lončku je mogoče taliti neželezne kovine (bron, medenina, aluminij) in njihove zlitine. Indukcijska peč deluje na principu transformatorja, pri katerem je primarno navitje vodno hlajen induktor, sekundar in hkrati breme je kovina v lončku. Segrevanje in taljenje kovine nastane zaradi tokov, ki tečejo v njej, ki nastanejo pod vplivom elektromagnetnega polja, ki ga ustvari induktor.

Zgodovina indukcijskega ogrevanja

Odkritje elektromagnetne indukcije leta 1831 pripada Michaelu Faradayu. Ko se prevodnik giblje v polju magneta, se v njem inducira EMF, tako kot pri gibanju magneta, katerega silnice sekajo prevodni krog. Tok v vezju imenujemo induktivni. Na zakonu elektromagnetne indukcije temeljijo izumi številnih naprav, vključno z odločilnimi - generatorji in transformatorji, ki proizvajajo in distribuirajo električno energijo, ki je temeljna osnova celotne elektroindustrije.

Leta 1841 sta James Joule (in neodvisno od njega Emil Lenz) oblikovala kvantitativno oceno toplotnega učinka električnega toka: »Moč toplote, ki se sprosti na prostorninsko enoto medija med pretokom električnega toka, je sorazmerna produktu gostote električnega toka in velikosti električne poljske jakosti« (Joulov zakon - Lenz). Toplotni učinek induciranega toka je spodbudil iskanje naprav za brezkontaktno segrevanje kovin. Prve poskuse segrevanja jekla z induktivnim tokom je izvedel E. Colby v ZDA.

Prvi uspešno delujoči t.i. Kanalsko indukcijsko peč za taljenje jekla je leta 1900 zgradil Benedicks Bultfabrik v Gysingu na Švedskem. V ugledni reviji tistega časa "THE ENGINEER" se je 8. julija 1904 pojavil slavni, kjer o svojem razvoju govori švedski izumitelj inženir F. A. Kjellin. Peč je napajal enofazni transformator. Taljenje je potekalo v lončku v obliki obroča, kovina v njem je predstavljala sekundarno navitje transformatorja, ki ga napaja tok 50-60 Hz.

Prva 78 kW peč je začela delovati 18. marca 1900 in se je izkazala za zelo neekonomično, saj je bila talilna zmogljivost le 270 kg jekla na dan. Naslednja peč je bila izdelana novembra istega leta z močjo 58 kW in kapaciteto 100 kg jekla. Peč je pokazala visoko donosnost, zmogljivost taljenja je bila od 600 do 700 kg jekla na dan. Vendar je bila obraba zaradi toplotnih nihanj na nesprejemljivi ravni, pogoste menjave oblog so zmanjšale posledično učinkovitost.

Izumitelj je prišel do zaključka, da je za največjo učinkovitost taljenja treba pustiti pomemben del taline med praznjenjem, s čimer se izognemo številnim težavam, vključno z obrabo obloge. Ta način taljenja jekla z ostankom, ki so ga začeli imenovati "barje", se je ohranil do danes v nekaterih panogah, kjer se uporabljajo peči z veliko prostornino.

Maja 1902 je začela delovati bistveno izboljšana peč s kapaciteto 1800 kg, odtok je bil 1000-1100 kg, bilanca 700-800 kg, moč 165 kW, zmogljivost taljenja jekla je lahko dosegla do 4100 kg na dan! Ta rezultat porabe energije 970 kWh/t navduši s svojo učinkovitostjo, ki ni dosti slabša od sodobne produktivnosti okoli 650 kWh/t. Po izračunih izumitelja je od porabljene moči 165 kW 87,5 kW šlo v izgube, koristna toplotna moč je bila 77,5 kW, dosežen pa je bil zelo visok skupni izkoristek 47 %. Dobičkonosnost je razložena z obročasto zasnovo lončka, ki je omogočila izdelavo večobratnega induktorja z nizkim tokom in visoko napetostjo - 3000 V. Sodobne peči z cilindričnim lončkom so veliko bolj kompaktne, zahtevajo manj kapitalskih naložb, so lažje delovati, opremljen s številnimi izboljšavami v sto letih njihovega razvoja, vendar se je učinkovitost povečala zanemarljivo. Res je, izumitelj v svoji publikaciji ni upošteval dejstva, da se električna energija ne plača za delovno moč, ampak za polno moč, ki je pri frekvenci 50-60 Hz približno dvakrat višja od aktivne moči. In v sodobnih pečeh se reaktivna moč kompenzira s kondenzatorsko banko.

Inženir F. A. Kjellin je s svojim izumom postavil temelje za razvoj industrijskih kanalskih peči za taljenje barvnih kovin in jekla v industrijskih državah Evrope in Amerike. Prehod s 50-60 Hz kanalskih peči na sodobne visokofrekvenčne lončne peči je trajal od leta 1900 do 1940.

Sistem ogrevanja

Za izdelavo indukcijskega grelnika usposobljeni mojstri uporabljajo preprost varilni pretvornik, ki pretvarja enosmerno napetost v izmenično. Za takšne primere se uporablja kabel s prečnim prerezom 6-8 mm, vendar ni standarden za varilne stroje 2,5 mm.

Takšni ogrevalni sistemi morajo biti nujno zaprtega tipa, krmiljenje pa je samodejno. Za drugo varnost potrebujete črpalko, ki bo krožila po sistemu, kot tudi ventil za odzračevanje zraka. Takšen grelnik mora biti zaščiten pred lesenim pohištvom, pa tudi od tal in stropa vsaj 1 meter.

Izvedba doma

Indukcijsko ogrevanje še ni dovolj osvojilo trga zaradi visokih stroškov samega ogrevalnega sistema. Tako bo na primer za industrijska podjetja tak sistem stal 100.000 rubljev, za domačo uporabo - od 25.000 rubljev. in višje. Zato je zanimanje za vezja, ki vam omogočajo ustvarjanje domačega indukcijskega grelnika z lastnimi rokami, povsem razumljivo.

ogrevalni indukcijski kotel

Temelji na transformatorju

Glavni element indukcijskega ogrevalnega sistema s transformatorjem bo sama naprava, ki ima primarno in sekundarno navitje. V primarnem navitju se bodo oblikovali vrtinčni tokovi in ​​ustvarili elektromagnetno indukcijsko polje. To polje bo vplivalo na sekundar, ki je pravzaprav indukcijski grelnik, fizično izveden v obliki telesa grelnega kotla. To je sekundarno kratkostično navitje, ki prenaša energijo na hladilno tekočino.

Sekundarno kratkostično navitje transformatorja

Glavni elementi indukcijske ogrevalne naprave so:

• jedro;
• navijanje;
• dve vrsti izolacije - toplotna in električna izolacija.

Jedro sta dve ferimagnetni cevi različnih premerov z debelino stene najmanj 10 mm, zvarjeni ena v drugo. Vzdolž zunanje cevi je izdelan toroidni navit iz bakrene žice. Potrebno je naložiti od 85 do 100 zavojev z enako razdaljo med zavoji. Izmenični tok, ki se spreminja v času, ustvarja vrtinčne tokove v zaprtem krogu, ki z indukcijskim segrevanjem segrevajo jedro in s tem hladilno tekočino.

Uporaba visokofrekvenčnega varilnega pretvornika

Indukcijski grelec je mogoče ustvariti z uporabo varilnega pretvornika, kjer so glavne komponente vezja alternator, induktor in grelni element.

Generator se uporablja za pretvorbo standardne omrežne frekvence 50 Hz v tok višje frekvence. Ta modulirani tok se uporablja za cilindrični induktor, kjer se kot navitje uporablja bakrena žica.

Bakrena žica za navijanje

Tuljava ustvarja izmenično magnetno polje, katerega vektor se spreminja s frekvenco, ki jo nastavi generator. Ustvarjeni vrtinčni tokovi, inducirani z magnetnim poljem, segrevajo kovinski element, ki prenaša energijo na hladilno tekočino. Tako se izvaja še ena shema indukcijskega ogrevanja z lastnimi rokami.

Grelni element lahko ustvarite tudi z lastnimi rokami iz rezane kovinske žice dolžine približno 5 mm in kosa polimerne cevi, v katero je vstavljena kovina. Pri nameščanju ventilov na vrhu in dnu cevi preverite gostoto polnjenja - ne sme biti prostega prostora. V skladu s shemo je na vrhu cevi, ki je induktor, povezan s sponkami generatorja, nameščenih približno 100 obratov bakrene žice. Indukcijsko segrevanje bakrene žice se pojavi zaradi vrtinčnih tokov, ki jih ustvarja izmenično magnetno polje.

Opomba: Indukcijski grelniki z lastnimi rokami so lahko izdelani po kateri koli shemi, glavna stvar, ki si jo morate zapomniti, je, da je pomembno izvesti zanesljivo toplotno izolacijo, sicer se bo učinkovitost ogrevalnega sistema znatno zmanjšala. .

Prednosti in slabosti naprave

"Plusi" vortex indukcijskega grelnika so številni. To je preprosto vezje za lastno proizvodnjo, povečano zanesljivost, visoko učinkovitost, relativno nizke stroške energije, dolgo življenjsko dobo, majhno verjetnost okvar itd.

Zmogljivost naprave je lahko pomembna, enote te vrste se uspešno uporabljajo v metalurški industriji. Glede na hitrost segrevanja hladilne tekočine naprave te vrste samozavestno tekmujejo s tradicionalnimi električnimi kotli, temperatura vode v sistemu hitro doseže zahtevano raven.

Med delovanjem indukcijskega kotla grelec rahlo vibrira. To tresenje otrese vodni kamen in druge morebitne umazanije s sten kovinske cevi, zato je tako napravo le redko treba čistiti. Seveda je treba ogrevalni sistem zaščititi pred temi onesnaževalci z mehanskim filtrom.

Indukcijska tuljava segreva kovino (cev ali kose žice), ki je nameščena v njej, z visokofrekvenčnimi vrtinčnimi tokovi, stik ni potreben

Stalni stik z vodo prav tako zmanjšuje verjetnost izgorevanja grelnika, kar je precej pogosta težava pri tradicionalnih kotlih z grelnimi elementi. Kljub tresljajem kotel deluje izjemno tiho, dodatna zvočna izolacija na mestu vgradnje naprave ni potrebna.

Indukcijski kotli so dobri tudi zato, ker skoraj nikoli ne puščajo, če je le namestitev sistema pravilno izvedena. Odsotnost puščanja je posledica brezkontaktne metode prenosa toplotne energije na grelec. Hladilno tekočino z zgoraj opisano tehnologijo je mogoče segreti skoraj do stanja pare.

To zagotavlja zadostno toplotno konvekcijo za spodbujanje učinkovitega gibanja hladilne tekočine skozi cevi. V večini primerov ogrevalnega sistema ne bo treba opremiti z obtočno črpalko, čeprav je vse odvisno od značilnosti in postavitve določenega ogrevalnega sistema.

Včasih je potrebna obtočna črpalka. Namestitev naprave je relativno enostavna. Čeprav bo to zahtevalo nekaj veščin pri namestitvi električnih naprav in ogrevalnih cevi.

Toda ta priročna in zanesljiva naprava ima številne pomanjkljivosti, ki jih je treba upoštevati. Na primer, kotel ogreva ne le hladilno tekočino, temveč tudi celoten delovni prostor, ki ga obdaja. Za takšno enoto je treba dodeliti ločen prostor in iz njega odstraniti vse tuje predmete. Za osebo je lahko tudi dolgo bivanje v neposredni bližini delujočega kotla nevarno.

Indukcijski grelniki za delovanje potrebujejo elektriko. Tako domača kot tovarniško izdelana oprema je priključena na gospodinjsko električno omrežje.

Naprava za delovanje potrebuje elektriko. Na območjih, kjer ni prostega dostopa do te koristi civilizacije, bo indukcijski kotel neuporaben. Da, in kjer so pogosti izpadi električne energije, bo pokazal nizko učinkovitost.

Če z instrumentom ne ravnate previdno, lahko pride do eksplozije.

Če je hladilno sredstvo pregreto, se bo spremenilo v paro. Posledično se bo pritisk v sistemu močno povečal, česar cevi preprosto ne morejo vzdržati, počile bodo. Zato mora biti za normalno delovanje sistema naprava opremljena vsaj z manometrom, še bolje pa z napravo za izklop v sili, termostatom itd.

Vse to lahko znatno poveča stroške domačega indukcijskega kotla. Čeprav velja, da je naprava praktično tiha, ni vedno tako. Nekateri modeli lahko iz različnih razlogov še vedno povzročajo hrup. Pri sami izdelani napravi se verjetnost takšnega izida poveča.

Pri zasnovi tako tovarniško izdelanih kot doma izdelanih indukcijskih grelnikov praktično ni obrabljivih komponent. Dolgo zdržijo in delujejo brezhibno.

Domači indukcijski kotli

Najenostavnejša shema naprave, ki je sestavljena, je sestavljena iz kosa plastične cevi, v votlino katere so položeni različni kovinski elementi, da se ustvari jedro. Lahko je tanka nerjavna žica, zvita v kroglice, narezana na majhne koščke žice - žična palica s premerom 6-8 mm ali celo sveder s premerom, ki ustreza notranji velikosti cevi. Zunaj so nanjo prilepljene palice iz steklenih vlaken, na njih pa je v stekleni izolaciji navita žica debeline 1,5-1,7 mm. Dolžina žice je približno 11 m, tehnologijo izdelave pa lahko preučite z ogledom videoposnetka:

Nato smo preizkusili doma narejen indukcijski grelec, ki smo ga napolnili z vodo in namesto standardnega induktorja priključili na tovarniško izdelano indukcijsko kuhalno ploščo ORION z močjo 2 kW. Rezultati testa so prikazani v naslednjem videu:

Drugi mojstri priporočajo, da kot vir vzamete varilni pretvornik z nizko močjo, tako da priključite sponke sekundarnega navitja na sponke tuljave. Če natančno preučite delo avtorja, se pojavijo naslednji zaključki:

• Avtor se je dobro potrudil in njegov izdelek seveda deluje.
• Debelina žice, število in premer ovojev tuljave niso bili izračunani. Parametri navitja so bili vzeti po analogiji s kuhalno ploščo, oziroma indukcijski grelnik vode ne bo višji od 2 kW.
• V najboljšem primeru bo domača enota lahko ogrevala vodo za dva grelna radiatorja po 1 kW, to je dovolj za ogrevanje ene sobe. V najslabšem primeru bo ogrevanje šibko ali popolnoma izginilo, ker so bili testi izvedeni brez pretoka hladilne tekočine.

Zaradi pomanjkanja informacij o nadaljnjih testih naprave je težko podati natančnejše zaključke. Drug način za samostojno organizacijo indukcijskega ogrevanja vode za ogrevanje je prikazan v naslednjem videu:

Radiator, zvarjen iz več kovinskih cevi, deluje kot zunanje jedro za vrtinčne tokove, ki jih ustvarja tuljava iste indukcijske kuhalne plošče. Sklepi so naslednji:

• Toplotna moč nastalega grelnika ne presega električne moči panela.
• Število in velikost cevi sta bila izbrana naključno, vendar sta zagotavljali zadostno površino za prenos toplote, ki nastaja zaradi vrtinčnih tokov.
• Ta shema indukcijskega grelnika se je izkazala za uspešno v konkretnem primeru, ko je stanovanje obkroženo s prostori drugih ogrevanih stanovanj. Poleg tega avtor ni prikazal delovanja instalacije v hladni sezoni s fiksiranjem temperature zraka v prostorih.

Za potrditev sklepov je predlagano, da si ogledate videoposnetek, kjer je avtor poskušal uporabiti podoben grelec v ločeni izolirani zgradbi:

Princip delovanja

Indukcijsko segrevanje je segrevanje materialov z električnimi tokovi, ki jih inducira izmenično magnetno polje. Gre torej za segrevanje izdelkov iz prevodnih materialov (prevodnikov) z magnetnim poljem induktorjev (viri izmeničnega magnetnega polja).

Indukcijsko ogrevanje se izvaja na naslednji način. Električno prevoden (kovinski, grafitni) obdelovanec je nameščen v tako imenovani induktor, ki je en ali več ovojev žice (najpogosteje bakrene). V induktorju se s pomočjo posebnega generatorja inducirajo močni tokovi različnih frekvenc (od deset Hz do nekaj MHz), zaradi česar okoli induktorja nastane elektromagnetno polje. Elektromagnetno polje inducira vrtinčne tokove v obdelovancu. Vrtinčni tokovi segrejejo obdelovanec pod delovanjem Joulove toplote.

Sistem induktor-prazen je transformator brez jedra, v katerem je induktor primarno navitje. Obdelovanec je tako rekoč sekundarno navitje, v kratkem stiku. Magnetni pretok med navitji se v zraku sklene.

Pri visoki frekvenci se vrtinčni tokovi premaknejo z magnetnim poljem, ki ga tvorijo, v tanke površinske plasti obdelovanca Δ ​​(učinek kože), zaradi česar se njihova gostota močno poveča in obdelovanec se segreje. Spodnji sloji kovine se segrejejo zaradi toplotne prevodnosti. Ni pomemben tok, ampak velika gostota toka. V kožni plasti Δ se gostota toka poveča e krat glede na gostoto toka v obdelovancu, medtem ko se 86,4 % toplote od celotnega sproščanja toplote sprosti v ovojni plasti. Globina kožne plasti je odvisna od frekvence sevanja: višja kot je frekvenca, tanjša je kožna plast. Odvisno je tudi od relativne magnetne prepustnosti μ materiala obdelovanca.

Za železo, kobalt, nikelj in magnetne zlitine pri temperaturah pod  Curiejevo točko ima μ vrednost od nekaj sto do deset tisoč. Za druge materiale (taline, neželezne kovine, tekoči evtektiki z nizkim tališčem, grafit, električno prevodna keramika itd.) je μ približno enak ena.

Formula za izračun globine kože v mm:

Δ=103ρμπf(\displaystyle \Delta =10^(3)(\sqrt (\frac (\rho )(\mu \pi f)))),

kje ρ - specifični električni upor materiala obdelovanca pri temperaturi obdelave, Ohm m, f- frekvenca elektromagnetnega polja, ki ga ustvarja induktor, Hz.

Na primer, pri frekvenci 2 MHz je globina kože za baker približno 0,047 mm, za železo ≈ 0,0001 mm.

Induktor se med delovanjem močno segreje, saj absorbira lastno sevanje. Poleg tega absorbira toplotno sevanje vročega obdelovanca. Induktorje izdelujejo iz bakrenih cevi, hlajenih z vodo. Voda se dovaja s sesanjem - to zagotavlja varnost v primeru opeklin ali drugega zmanjšanja tlaka induktorja.

Princip delovanja

Talilna enota indukcijske peči se uporablja za segrevanje najrazličnejših kovin in zlitin. Klasična zasnova je sestavljena iz naslednjih elementov:

1. Odtočna črpalka.
2. Vodno hlajen induktor.
3. Okvir iz nerjavečega jekla ali aluminija.
4. Kontaktno območje.
5. Kurišče iz toplotno odpornega betona.
6. Nosilec s hidravličnim cilindrom in ležajnim sklopom.

Načelo delovanja temelji na ustvarjanju vrtinčno induciranih Foucaultovih tokov. Praviloma med delovanjem gospodinjskih aparatov takšni tokovi povzročajo okvare, vendar se v tem primeru uporabljajo za segrevanje polnjenja na zahtevano temperaturo. Skoraj vsa elektronika se med delovanjem začne segrevati. Ta negativni dejavnik pri rabi električne energije je v celoti izkoriščen.

Prednosti naprave

Indukcijska talilna peč je bila uporabljena relativno nedavno. Na proizvodnih mestih so nameščene znane odprte peči, plavži in druge vrste opreme. Takšna peč za taljenje kovin ima naslednje prednosti:

1. Uporaba načela indukcije vam omogoča, da naredite opremo kompaktno. Zato z njihovo postavitvijo v majhne prostore ni težav. Primer so plavži, ki jih je mogoče namestiti le v pripravljenih prostorih.
2. Rezultati izvedenih študij kažejo, da je učinkovitost skoraj 100%.
3. Visoka hitrost taljenja. Indeks visoke učinkovitosti določa, da traja veliko manj časa za segrevanje kovine v primerjavi z drugimi pečmi.
4. Nekatere peči med taljenjem lahko povzročijo spremembo kemične sestave kovine. Indukcija je na prvem mestu glede čistosti taline. Ustvarjeni Foucaultovi tokovi segrejejo obdelovanec od znotraj, kar odpravlja možnost vstopa v sestavo različnih nečistoč.

Slednja prednost določa razširjenost indukcijske peči v nakitu, saj lahko že majhna koncentracija tujih nečistoč negativno vpliva na rezultat.

Zaradi dejstva, da je M. Faraday leta 1831 odkril pojav elektromagnetne indukcije, je svet videl veliko število naprav, ki segrevajo vodo in druge medije.

Ker je bilo to odkritje realizirano, ga ljudje vsakodnevno uporabljajo v vsakdanjem življenju:

• Električni kotliček z grelnikom vode za ogrevanje vode;
• Multicooker pečica;
• indukcijska kuhalna plošča;
• Mikrovalovna pečica (štedilnik);
• grelec;
• Ogrevalni stolpec.

Prav tako se odprtina uporablja za ekstruder (ne mehansko). Prej se je pogosto uporabljal v metalurgiji in drugih panogah, povezanih s predelavo kovin. Tovarniški induktivni kotel deluje na principu delovanja vrtinčnih tokov na posebno jedro, ki se nahaja v notranjosti tuljave. Foucaultovi vrtinčni tokovi so površinski, zato je za jedro bolje vzeti votlo kovinsko cev, skozi katero poteka element hladilne tekočine.

Pojav električnih tokov nastane zaradi dovoda izmenične napetosti v navitje, kar povzroči pojav izmeničnega električnega magnetnega polja, ki spremeni potenciale 50-krat / s. pri standardni industrijski frekvenci 50 Hz.

Hkrati je indukcijska tuljava Ruhmkorf zasnovana tako, da jo je mogoče priključiti neposredno na AC napajanje. V proizvodnji se za takšno ogrevanje uporabljajo visokofrekvenčni električni tokovi - do 1 MHz, zato je precej težko doseči delovanje naprave pri 50 Hz. Debelina žice in število ovojev navitja, ki jih uporablja naprava, se izračunata za vsako enoto posebej po posebni metodi za zahtevano toplotno moč. Domača močna enota mora delovati učinkovito, hitro segrevati vodo, ki teče skozi cev, in se hkrati ne segrevati.

Organizacije veliko vlagajo v razvoj in implementacijo tovrstnih izdelkov, tako:

• Vse naloge so uspešno rešene;
• Učinkovitost grelne naprave je 98%;
• Deluje brez prekinitev.

Poleg najvišje učinkovitosti hitrost segrevanja medija, ki prehaja skozi jedro, ne more pritegniti. Na sl. predlagana je shema delovanja indukcijskega grelnika vode, ustvarjenega v obratu. Takšna shema ima enoto znamke VIN, ki jo proizvaja tovarna Izhevsk.

Kako dolgo bo enota delovala, je odvisno izključno od tega, kako tesno je ohišje in izolacija zavojev žice ni poškodovana, in to je precej pomembno obdobje, po mnenju proizvajalca - do 30 let.

Za vse te prednosti, ki jih ima naprava 100%, je treba odšteti kar nekaj denarja, indukcijski, magnetni bojler je najdražji od vseh vrst ogrevalnih napeljav. Zato mnogi obrtniki raje sami sestavijo ultra-ekonomično enoto za ogrevanje.

Pravila za samostojno izdelavo opreme

Za pravilno delovanje naprave za indukcijsko ogrevanje mora tok za tak izdelek ustrezati moči (najmanj 15 amperov, po potrebi lahko več).

• Žico je treba razrezati na kose največ pet centimetrov. To je potrebno za učinkovito ogrevanje v visokofrekvenčnem polju.
• Telo ne sme biti manjšega premera od pripravljene žice in imeti debele stene.
• Za pritrditev na ogrevalno omrežje je na eni strani konstrukcije pritrjen poseben adapter.
• Na dnu cevi je treba namestiti mrežo, ki preprečuje izpadanje žice.
• Slednji je potreben v takšni količini, da zapolni celoten notranji prostor.
• Zasnova je zaprta, nameščen je adapter.
• Nato je iz te cevi izdelana tuljava. Če želite to narediti, ga ovijte z že pripravljeno žico. Upoštevati je treba število obratov: najmanj 80, največ 90.
• Po priključitvi na ogrevalni sistem se v aparat vlije voda. Tuljava je povezana s pripravljenim pretvornikom.
• Vgrajena je vodna črpalka.
• Regulator temperature je nameščen.

Tako bo izračun indukcijskega ogrevanja odvisen od naslednjih parametrov: dolžine, premera, temperature in časa obdelave

Bodite pozorni na induktivnost pnevmatik, ki vodijo do induktorja, ki je lahko veliko večja od samega induktorja.

Visoko natančno indukcijsko ogrevanje

Takšno ogrevanje ima najpreprostejši princip, saj je brezkontaktno. Visokofrekvenčno pulzno segrevanje omogoča doseganje najvišjih temperaturnih pogojev, pri katerih je možno obdelovati najtežje talilne kovine. Za izvedbo indukcijskega ogrevanja je potrebno ustvariti zahtevano napetost 12V (voltov) in frekvenco induktivnosti v elektromagnetnem polju.

To je mogoče storiti v posebni napravi - induktorju. Napaja se z električno energijo iz industrijskega napajalnika pri 50 Hz.

Za to je mogoče uporabiti posamezne napajalnike - pretvornike / generatorje. Najenostavnejša naprava za nizkofrekvenčno napravo je spirala (izolirani vodnik), ki jo lahko namestimo v notranjost kovinske cevi ali navijemo okoli nje. Prehodni tokovi segrevajo cev, ki v prihodnosti daje toploto dnevni sobi.

Uporaba indukcijskega ogrevanja pri minimalnih frekvencah ni pogost pojav. Najpogostejša obdelava kovin pri višji ali srednji frekvenci. Takšne naprave se odlikujejo po tem, da gre magnetni val na površje, kjer razpade. Energija se pretvori v toploto. Za boljši učinek morata biti obe komponenti podobne oblike. Kje se uporablja toplota?

Danes je uporaba visokofrekvenčnega ogrevanja zelo razširjena:

• Za taljenje kovin in njihovo spajkanje z brezkontaktno metodo;
• Strojna industrija;
• Posel z nakitom;
• Izdelava majhnih elementov (tabel), ki se lahko poškodujejo pri uporabi drugih tehnik;
• Utrjevanje površin delov različnih konfiguracij;
• Toplotna obdelava delov;
• Medicinska dejavnost (dezinfekcija pripomočkov/instrumentov).

Ogrevanje lahko reši marsikatero težavo.

Kaj je indukcijsko ogrevanje

Kako deluje indukcijski grelnik vode.

Indukcijska naprava deluje na energijo, ki jo ustvarja elektromagnetno polje. Toplotni nosilec ga absorbira, nato pa ga daje v prostore:

1. Induktor ustvarja elektromagnetno polje v takem grelniku vode. To je večobratna cilindrična žična tuljava.
2. Izmenični električni tok, ki teče skozi tuljavo, ustvarja magnetno polje.
3. Njegove črte so postavljene pravokotno na vektor elektromagnetnega pretoka. Ob premikanju poustvarijo sklenjen krog.
4. Vrtinčasti tokovi, ki jih ustvarja izmenični tok, pretvarjajo energijo električne energije v toploto.

Toplotna energija pri indukcijskem segrevanju se porabi varčno in z nizko stopnjo segrevanja. Zahvaljujoč temu indukcijska naprava v kratkem času ogreje vodo za ogrevalni sistem na visoko temperaturo.

Lastnosti naprave

Električni tok je povezan s primarnim navitjem.

Indukcijsko ogrevanje se izvaja s pomočjo transformatorja. Sestavljen je iz para navitij:

• zunanji (primarni);
• kratkostični notranji (sekundarni).

V globokem delu transformatorja nastanejo vrtinčni tokovi. Preusmerijo nastajajoče elektromagnetno polje v sekundarni krog. Hkrati opravlja funkcijo telesa in deluje kot grelni element za vodo.

S povečanjem gostote vrtinčnih tokov, usmerjenih v jedro, se najprej segreje samo sebe, nato pa celoten toplotni element.

Za dovod hladne vode in odvajanje pripravljene hladilne tekočine v ogrevalni sistem je indukcijski grelnik opremljen s parom cevi:

1. Spodnji je nameščen na dovodu vode.
2. Zgornja veja cevi - do dovodnega dela ogrevalnega sistema.

Iz katerih elementov je naprava sestavljena in kako deluje

Indukcijski grelnik vode je sestavljen iz naslednjih konstrukcijskih elementov:

Fotografija	Strukturno vozlišče
	Induktor. Sestavljen je iz številnih tuljav bakrene žice. Ustvarjajo elektromagnetno polje.
	Grelni element. To je cev iz kovinskih ali jeklenih žičnih obrezkov, nameščenih znotraj induktorja.
	Generator. Pretvori gospodinjsko elektriko v visokofrekvenčni električni tok. Vlogo generatorja lahko igra pretvornik iz varilnega stroja.

Shema delovanja ogrevalnega sistema z indukcijskim grelnikom vode.

Pri medsebojnem delovanju vseh komponent naprave nastane toplotna energija, ki se prenese na vodo. Shema delovanja enote je naslednja:

1. Generator proizvaja visokofrekvenčni električni tok. Nato ga prenese na indukcijsko tuljavo.
2. Ona, ko zazna tok, ga pretvori v električno magnetno polje.
3. Grelec, ki se nahaja znotraj tuljave, se segreva z delovanjem vrtinčnih tokov, ki se pojavijo zaradi spremembe vektorja magnetnega polja.
4. Voda, ki kroži znotraj elementa, segreva z njim. Nato vstopi v ogrevalni sistem.

Prednosti in slabosti metode indukcijskega ogrevanja

Enota je kompaktna in zavzame malo prostora.

Indukcijski grelniki imajo takšne prednosti:

• visoka stopnja učinkovitosti;
• ne potrebujejo pogostega vzdrževanja;
• zavzamejo malo prostega prostora;
• zaradi tresljajev magnetnega polja se v njih ne usede vodni kamen;
• naprave so tihe;
• so varni;
• zaradi tesnosti ohišja ni puščanja;
• delovanje grelnika je popolnoma avtomatizirano;
• enota je okolju prijazna, ne oddaja saj, saj, ogljikovega monoksida itd.

Na fotografiji - tovarniški indukcijski kotel za ogrevanje vode.

Glavna pomanjkljivost naprave je visoka cena njenih tovarniških modelov..

Vendar pa je to pomanjkljivost mogoče izravnati, če indukcijski grelnik sestavite z lastnimi rokami. Enota je montirana iz lahko dostopnih elementov, njihova cena je nizka.

Prednosti uporabe vseh vrst indukcijskih grelnikov

Indukcijski grelnik ima nedvomne prednosti in je vodilni med vsemi vrstami naprav. Ta prednost je sestavljena iz naslednjega:

• Porabi manj električne energije in ne onesnažuje okolja.
• Enostaven za uporabo, zagotavlja visoko kakovost dela in omogoča nadzor nad procesom.
• Ogrevanje skozi stene komore zagotavlja posebno čistost in možnost pridobivanja ultra čistih zlitin, taljenje pa lahko poteka v različnih atmosferah, vključno z inertnimi plini in v vakuumu.
• Z njegovo pomočjo je možno enakomerno segrevanje detajlov katere koli oblike ali selektivno segrevanje.
• Nenazadnje so indukcijski grelniki univerzalni, kar jim omogoča uporabo povsod in nadomeščajo zastarele energetsko potratne in neučinkovite instalacije.

Pri izdelavi indukcijskega grelnika z lastnimi rokami morate skrbeti za varnost naprave. Če želite to narediti, je treba upoštevati naslednja pravila, ki povečujejo stopnjo zanesljivosti celotnega sistema:

1. Varnostni ventil je treba vstaviti v zgornji T-cev za razbremenitev prekomernega tlaka. V nasprotnem primeru, če obtočna črpalka odpove, bo jedro preprosto počilo pod vplivom pare. Takšne trenutke praviloma predvideva shema preprostega indukcijskega grelnika.
2. Pretvornik je povezan z omrežjem samo prek RCD. Ta naprava deluje v kritičnih situacijah in bo pomagala preprečiti kratek stik.
3. Varilni pretvornik mora biti ozemljen tako, da se kabel pripelje do posebnega kovinskega tokokroga, nameščenega v tleh za stenami konstrukcije.
4. Telo indukcijskega grelnika mora biti nameščeno na višini 80 cm nad tlemi. Poleg tega mora biti razdalja do stropa najmanj 70 cm, do drugih kosov pohištva pa več kot 30 cm.
5. Indukcijski grelnik je vir zelo močnega elektromagnetnega polja, zato ga držite stran od bivalnih prostorov in ograjenih prostorov s hišnimi ljubljenčki.

Diagram indukcijskega grelnika

Zahvaljujoč odkritju M. Faradaya leta 1831 o pojavu elektromagnetne indukcije, se je v našem sodobnem življenju pojavilo veliko naprav, ki segrevajo vodo in druge medije. Vsak dan uporabljamo električni kotliček s ploščastim grelnikom, multicooker, indukcijsko kuhalno ploščo, saj nam je to odkritje za vsakdanje življenje uspelo uresničiti šele v našem času. Prej se je uporabljal v metalurški in drugih vejah kovinskopredelovalne industrije.

Tovarniški indukcijski kotel pri svojem delu uporablja princip delovanja vrtinčnih tokov na kovinsko jedro, nameščeno znotraj tuljave. Foucaultovi vrtinčni tokovi so površinske narave, zato je smiselno kot jedro uporabiti votlo kovinsko cev, skozi katero teče segreto hladilno sredstvo.

Načelo delovanja indukcijskega grelnika

Pojav tokov je posledica dovoda izmenične električne napetosti v navitje, kar povzroči pojav izmeničnega elektromagnetnega polja, ki spremeni potenciale 50-krat na sekundo pri normalni industrijski frekvenci 50 Hz. Hkrati je indukcijska tuljava zasnovana tako, da jo lahko priključite direktno na izmenično električno omrežje. V industriji se za takšno ogrevanje uporabljajo visokofrekvenčni tokovi - do 1 MHz, zato ni enostavno doseči delovanja naprave pri frekvenci 50 Hz.

Debelina bakrene žice in število ovojev navitij, ki jih uporabljajo indukcijski grelniki vode, se za vsako enoto posebej izračuna po posebni metodi za potrebno toplotno moč. Izdelek mora delovati učinkovito, hitro segreti vodo, ki teče skozi cev, in se hkrati ne pregrevati. Podjetja vlagajo veliko denarja v razvoj in uvedbo takšnih izdelkov, zato so vse naloge uspešno rešene, kazalnik učinkovitosti grelnika pa je 98%.

Poleg visoke učinkovitosti je še posebej privlačna hitrost segrevanja medija, ki teče skozi jedro. Slika prikazuje diagram delovanja tovarniško izdelanega indukcijskega grelnika. Takšna shema se uporablja v enotah znane blagovne znamke "VIN", ki jo proizvaja tovarna Izhevsk.

Shema delovanja grelnika

Trajnost generatorja toplote je odvisna samo od tesnosti ohišja in celovitosti izolacije zavojev žice, kar se izkaže za precej dolgo obdobje, izjavljajo proizvajalci - do 30 let. Za vse te prednosti, ki jih te naprave dejansko premorejo, je treba odšteti kar nekaj denarja, indukcijski grelnik vode je najdražji od vseh vrst ogrevalnih električnih inštalacij. Zaradi tega so se nekateri obrtniki lotili izdelave domače naprave, da bi jo uporabili za ogrevanje hiše.

DIY proizvodni proces

Za delo bodo koristna naslednja orodja:

• varilni pretvornik;
• varilni tok z močjo 15 amperov.

Potrebovali boste tudi bakreno žico, ki je navita okoli jedra. Naprava bo delovala kot induktor. Žični kontakti so povezani s sponkami pretvornika, tako da ne nastanejo zavoji. Kos materiala, ki je potreben za sestavljanje jedra, mora biti pravilne dolžine. V povprečju je število obratov 50, premer žice je 3 milimetre.

Bakrena žica različnih premerov za navijanje

Zdaj pa preidimo k jedru. V njegovi vlogi bo polimerna cev iz polietilena. Ta vrsta plastike lahko prenese precej visoke temperature. Premer jedra - 50 milimetrov, debelina stene - najmanj 3 mm. Ta del se uporablja kot merilo, na katerega je navita bakrena žica, ki tvori induktor. Skoraj vsakdo lahko sestavi najpreprostejši indukcijski grelnik vode.

Na videoposnetku boste videli način - kako samostojno organizirati indukcijsko segrevanje vode za ogrevanje:

Prva možnost

Žica je razrezana na 50 mm segmente, z njo je napolnjena plastična cev. Da preprečite razlitje iz cevi, konce zamašite z žično mrežo. Na koncih so adapterji nameščeni iz cevi, na mestu, kjer je priključen grelec.

Na telo slednjega je navito z bakreno žico. V ta namen potrebujete približno 17 metrov žice: narediti morate 90 obratov, premer cevi je 60 milimetrov. 3,14×60×90=17 m.

Pomembno je vedeti! Pri preverjanju delovanja naprave se prepričajte, da je v njej voda (hladilna tekočina). V nasprotnem primeru se bo telo naprave hitro stopilo.
. Cev se zaleti v cevovod

Grelnik je povezan z inverterjem. Napravo je treba napolniti z vodo in jo vklopiti. Vse je pripravljeno!

Cev se zaleti v cevovod. Grelnik je povezan z inverterjem. Napravo je treba napolniti z vodo in jo vklopiti. Vse je pripravljeno!

Druga možnost

Ta možnost je veliko lažja. Na navpičnem delu cevi je izbran ravni del velikosti metra. Z brusnim papirjem ga je treba skrbno očistiti barve. Poleg tega je ta del cevi prekrit s tremi plastmi električne tkanine. Indukcijska tuljava je navita z bakreno žico. Celoten priključni sistem je dobro izoliran. Zdaj lahko priključite varilni inverter in postopek montaže je končan.

Indukcijska tuljava, ovita z bakreno žico

Preden začnete izdelovati grelnik vode z lastnimi rokami, je priporočljivo, da se seznanite z značilnostmi tovarniških izdelkov in preučite njihove risbe. To bo pomagalo razumeti začetne podatke domače opreme in se izogniti morebitnim napakam.

Tretja možnost

Če želite narediti grelec na ta bolj zapleten način, morate uporabiti varjenje. Za delo še vedno potrebujete trifazni transformator. Eno v drugo je treba zvariti dve cevi, ki bosta delovali kot grelec in jedro. Navitje je navito na telo induktorja. To poveča zmogljivost naprave, ki ima kompaktno velikost, kar je zelo priročno za uporabo doma.

Navijanje na telo induktorja

Za oskrbo z vodo in odvodnjavanje sta v telo induktorja privarjeni 2 odcepni cevi. Da ne izgubljamo toplote in preprečimo morebitno uhajanje toka, je treba narediti izolacijo. Odpravil bo zgoraj opisane težave in popolnoma odstranil pojav hrupa med delovanjem kotla.

Glede na oblikovne značilnosti ločimo talne in namizne indukcijske peči. Ne glede na to, katera možnost je bila izbrana, obstaja več osnovnih pravil za namestitev:

1. Ko oprema deluje, je električno omrežje izpostavljeno visoki obremenitvi. Da bi izključili možnost kratkega stika zaradi obrabe izolacije, je treba med namestitvijo izvesti kakovostno ozemljitev.
2. Zasnova ima vodno hladilno vezje, ki odpravlja možnost pregrevanja glavnih elementov. Zato je treba zagotoviti zanesljiv dvig vode.
3. Če je nameščena namizna pečica, je treba paziti na stabilnost uporabljene podlage.
4. Peč za taljenje kovin je zapleten električni aparat, katerega namestitev mora upoštevati vsa priporočila proizvajalca. Posebna pozornost je namenjena parametrom vira energije, ki se morajo ujemati z modelom naprave.
5. Ne pozabite, da mora biti okoli peči precej prostega prostora. Med delovanjem lahko tudi majhna talina glede na prostornino in maso pomotoma pljusne iz kalupa. Pri temperaturah nad 1000 stopinj Celzija povzroči nepopravljivo škodo na različnih materialih, lahko pa tudi požar.

Naprava se lahko med delovanjem zelo segreje. Zato v bližini ne sme biti vnetljivih ali eksplozivnih snovi. Poleg tega naj bi v skladu s predpisi o požarni varnosti v bližini namestite požarni ščit.

Varnostni predpisi

pri ogrevalnih sistemih, ki uporabljajo indukcijsko ogrevanje, je pomembno upoštevati nekaj pravil, da preprečite puščanje, izgubo učinkovitosti, porabo energije, nesreče. . Sistemi indukcijskega ogrevanja zahtevajo varnostni ventil za izpust vode in pare v primeru okvare črpalke.


Da bi preprečili motnje v delovanju električnega omrežja, je priporočljivo, da ogrevalni kotel z indukcijskim ogrevanjem po predlaganih shemah priključite na ločen napajalni vod, katerega presek kabla bo najmanj 5 mm2

Običajno ožičenje morda ne bo zdržalo zahtevane porabe energije.

1. Sistemi indukcijskega ogrevanja zahtevajo varnostni ventil za izpust vode in pare v primeru okvare črpalke.
2. Za varno delovanje ogrevalnega sistema, ki ga naredite sami, sta potrebna manometer in RCD.
3. Prisotnost ozemljitve in električne izolacije celotnega indukcijskega ogrevalnega sistema bo preprečila električni udar.
4. Da bi se izognili škodljivim učinkom elektromagnetnega polja na človeško telo, je takšne sisteme bolje vzeti izven stanovanjskega območja, kjer je treba upoštevati pravila namestitve, v skladu s katerimi je treba indukcijsko grelno napravo postaviti na razdalji 80 m. cm od vodoravnih (tla in strop) in 30 cm od navpičnih površin.
5. Preden vklopite sistem, preverite prisotnost hladilne tekočine.
6. Da bi preprečili okvare v električnem omrežju, je priporočljivo, da indukcijski kotel za ogrevanje, ki ga naredite sami, po predlaganih shemah priključite na ločen napajalni vod, katerega presek kabla bo najmanj 5 mm2. Običajno ožičenje morda ne bo zdržalo zahtevane porabe energije.

Ustvarjanje prefinjenih napeljav

Težje je narediti ogrevalno napravo HDTV z lastnimi rokami, vendar je predmet radijskih amaterjev, saj boste za njeno zbiranje potrebovali multivibratorsko vezje. Načelo delovanja je podobno - vrtinčni tokovi, ki izhajajo iz interakcije kovinskega polnila v središču tuljave in lastnega močno magnetnega polja, segrejejo površino.

Načrtovanje HDTV instalacij

Ker tudi majhne tuljave proizvajajo tok približno 100 A, jih je treba povezati z resonančno kapacitivnostjo, da se uravnoteži indukcijski potisk. Obstajata 2 vrsti delovnih tokokrogov za ogrevanje HDTV pri 12 V:

• priključen na električno omrežje.

• usmerjena elektrika;
• priključen na električno omrežje.

V prvem primeru je mini HDTV namestitev mogoče sestaviti v eni uri. Tudi v odsotnosti omrežja 220 V lahko tak generator uporabljate kjer koli, vendar če imate kot vir energije avtomobilske baterije. Seveda ni dovolj zmogljiv, da bi talil kovino, se pa lahko segreje na visoke temperature, ki so potrebne za fino delo, kot je segrevanje nožev in izvijačev na modro. Če ga želite ustvariti, morate kupiti:

• poljski tranzistorji BUZ11, IRFP460, IRFP240;
• avtomobilska baterija od 70 A / h;
• visokonapetostni kondenzatorji.

Tok napajalnika 11 A se med postopkom segrevanja zmanjša na 6 A zaradi odpornosti kovine, vendar ostaja potreba po debelih žicah, ki lahko prenesejo tok 11-12 A, da se prepreči pregrevanje.

Drugo vezje za indukcijsko ogrevanje v plastičnem ohišju je bolj zapleteno, temelji na gonilniku IR2153, vendar je bolj priročno zgraditi resonanco 100k preko regulatorja. Tokokrog je potrebno krmiliti prek omrežnega adapterja z napetostjo 12 V ali več.Napajalno enoto lahko priključite neposredno na glavno omrežje 220 V z diodnim mostom. Resonančna frekvenca je 30 kHz. Zahtevani bodo naslednji elementi:

• feritno jedro 10 mm in dušilka 20 obratov;
• bakrena cev kot tuljava HDTV s 25 zavoji na trn 5–8 cm;
• kondenzatorji 250 V.

Vortex grelniki

Močnejšo namestitev, ki lahko segreje vijake do rumene barve, je mogoče sestaviti po preprosti shemi. Toda med delovanjem bo proizvodnja toplote precej velika, zato je priporočljivo namestiti radiatorje na tranzistorje. Potrebovali boste tudi dušilko, ki si jo lahko izposodite iz napajalnika katerega koli računalnika, in naslednje pomožne materiale:

• jeklena feromagnetna žica;
• bakrena žica 1,5 mm;
• poljski tranzistorji in diode za povratno napetost od 500 V;
• zener diode z močjo 2-3 W z izračunom 15 V;
• enostavni upori.

Odvisno od želenega rezultata je navijanje žice na bakreno podlago od 10 do 30 obratov. Sledi sestavljanje vezja in priprava osnovne tuljave grelnika iz približno 7 ovojev 1,5 mm bakrene žice. Priključi se na tokokrog in nato na elektriko.

Obrtniki, ki so seznanjeni z varjenjem in upravljanjem trifaznega transformatorja, lahko dodatno povečajo učinkovitost naprave, hkrati pa zmanjšajo težo in velikost. Če želite to narediti, morate zvariti osnove dveh cevi, ki bosta služili kot jedro in grelec, in po navijanju v telo zavariti dve cevi za dovod in odvod hladilne tekočine.

Prednosti in slabosti

Ko se ukvarjate z načelom delovanja indukcijskega grelnika, lahko razmislite o njegovih pozitivnih in negativnih straneh. Glede na visoko priljubljenost te vrste generatorjev toplote lahko domnevamo, da ima veliko več prednosti kot slabosti. Med najpomembnejšimi prednostmi so:

• Preprostost oblikovanja.
• Visoka stopnja učinkovitosti.
• Dolga življenjska doba.
• Majhna nevarnost poškodbe naprave.
• Velik prihranek energije.

Ker je indikator zmogljivosti indukcijskega kotla v širokem razponu, je mogoče brez težav izbrati enoto za določen ogrevalni sistem stavbe. Te naprave lahko hitro segrejejo hladilno tekočino na vnaprej določeno temperaturo, zaradi česar so vreden tekmec tradicionalnim kotlom.

Med delovanjem indukcijskega grelnika opazimo rahlo tresenje, zaradi česar se vodni kamen stresa s cevi. Posledično je enoto mogoče čistiti manj pogosto. Ker je hladilna tekočina v stalnem stiku z grelnim elementom, je tveganje za njegovo okvaro relativno majhno.

1. del. DIY INDUKCIJSKI KOTEL - enostavno je. Nastavek za indukcijsko kuhalno ploščo.

Če med namestitvijo indukcijskega kotla ni prišlo do napak, je puščanje praktično izključeno. To je posledica brezkontaktnega prenosa toplotne energije na grelec. Uporaba indukcijske tehnologije ogrevanja vode vam omogoča, da ga spravite skoraj v plinasto stanje. Tako je doseženo učinkovito gibanje vode po ceveh, v nekaterih primerih pa je mogoče celo opustiti uporabo obtočnih črpalnih enot.

Na žalost idealnih naprav danes ni. Poleg velikega števila prednosti imajo indukcijski grelniki tudi številne pomanjkljivosti. Ker enota za delovanje potrebuje elektriko, ne bo mogla delovati z največjo učinkovitostjo v regijah s pogostimi izpadi električne energije. Ko se hladilna tekočina pregreje, se tlak v sistemu močno poveča in cevi se lahko zlomijo. Da bi se temu izognili, mora biti indukcijski grelec opremljen z napravo za izklop v sili.

DIY indukcijski grelec

Načelo delovanja indukcijskega ogrevanja

Delovanje indukcijskega grelnika uporablja energijo elektromagnetnega polja, ki jo segreti predmet absorbira in pretvarja v toploto. Za ustvarjanje magnetnega polja se uporablja induktor, to je večobratna valjasta tuljava. Skozi ta induktor izmenični električni tok ustvari izmenično magnetno polje okoli tuljave.

Domači inverterski grelec vam omogoča hitro segrevanje in zelo visoke temperature. S pomočjo takšnih naprav ne morete samo segrevati vode, ampak celo taliti različne kovine.

Če v induktor ali blizu njega postavimo segret predmet, ga bo prebodel tok vektorja magnetne indukcije, ki se v času nenehno spreminja. V tem primeru nastane električno polje, katerega črte se nahajajo pravokotno na smer magnetnega toka in se gibljejo v začaranem krogu. Zahvaljujoč tem vrtinčnim tokovom se električna energija pretvori v toplotno energijo in predmet segreje.

Tako se električna energija induktorja prenaša na objekt brez uporabe kontaktov, kot se to dogaja pri uporovnih pečeh. Posledično se toplotna energija porabi učinkoviteje, stopnja ogrevanja pa se znatno poveča. To načelo se pogosto uporablja na področju obdelave kovin: njegovo taljenje, kovanje, trdo spajkanje itd. Z nič manj uspehom se vrtinčni indukcijski grelec lahko uporablja za ogrevanje vode.

Visokofrekvenčni indukcijski grelci

Najširši obseg uporabe je za visokofrekvenčne indukcijske grelnike. Za grelnike je značilna visoka frekvenca 30-100 kHz in širok razpon moči 15-160 kW. Visokofrekvenčni tip zagotavlja majhno globino ogrevanja, vendar je to dovolj za izboljšanje kemičnih lastnosti kovine.

Visokofrekvenčni indukcijski grelniki so enostavni za uporabo in ekonomični, njihova učinkovitost pa lahko doseže 95%. Vse vrste delujejo neprekinjeno dolgo časa, dvobločna izvedba (ko je visokofrekvenčni transformator nameščen v ločenem bloku) omogoča 24-urno delovanje. Grelec ima 28 vrst zaščit, od katerih je vsaka odgovorna za svojo funkcijo. Primer: nadzor tlaka vode v hladilnem sistemu.

• Indukcijski grelec 60 kW Dop
• Indukcijski grelec 65 kW Novosibirsk
• Indukcijski grelec 60 kW Krasnoyarsk
• Indukcijski grelec 60 kW Kaluga
• Indukcijski grelec 100 kW Novosibirsk
• Indukcijski grelec 120 kW Yekaterinburg
• Indukcijski grelec 160 kW Samara

Uporaba:

• površinsko utrjen zobnik
• utrjevanje gredi
• kaljenje koles žerjava
• segrevanje delov pred upogibanjem
• spajkanje rezil, rezil, svedrov
• segrevanje obdelovanca med vročim žigosanjem
• vijačni pristanek
• varjenje in navarjanje kovin
• obnova detajlov.

Mnogi verjamejo, da postopek taljenja kovine zahteva ogromne zmogljivosti, tako rekoč tovarne z velikim številom zaposlenih. Še vedno pa obstaja takšen poklic kot draguljar in kovine, kot so zlato, srebro, platina in druge, ki se uporabljajo za izdelavo nežnega in izvrstnega nakita, od katerih nekateri upravičeno veljajo za prave umetnine. Zlatarska delavnica je podjetje, ki ne dopušča pretiranega obsega. In proces taljenja v njih je preprosto potreben. Zato je tukaj potrebna indukcijska peč za taljenje kovine. Ni velik, zelo učinkovit in enostaven za uporabo.

Načelo delovanja indukcijske peči je čudovit primer, kako se nezaželen pojav uporablja s povečano učinkovitostjo. Tako imenovani Foucaultovi vrtinčni tokovi, ki običajno motijo ​​kakršno koli elektrotehniko, so tukaj namenjeni le pozitivnemu rezultatu.

Da se kovinska konstrukcija začne segrevati in nato taliti, jo je treba postaviti pod te iste Foucaultove tokove, ti pa nastanejo v indukcijski tuljavi, ki je na splošno peč.

Preprosto povedano, vsi vedo, da se med delovanjem katera koli električna naprava začne segrevati. Indukcijska peč za taljenje kovin v celoti izkorišča ta sicer nezaželen učinek.

Prednosti pred drugimi vrstami talilnih peči

Indukcijske peči niso edini izum za taljenje kovin. Obstajajo tudi znane odprte peči, plavži in druge vrste. Vendar pa ima peč, ki jo obravnavamo, številne nesporne prednosti pred vsemi drugimi.

• Indukcijske pečice so lahko precej kompaktne in njihova namestitev ne bo povzročala težav.
• Visoka hitrost taljenja. Če druge peči za taljenje kovin potrebujejo več ur samo za segrevanje, indukcija to opravi nekajkrat hitreje.
• Učinkovitost je le malo manjša od 100%.
• Glede na čistost taline je indukcijska peč samozavestno na prvem mestu. V drugih napravah je obdelovanec, pripravljen za taljenje, v neposrednem stiku z grelnim elementom, kar pogosto vodi do kontaminacije. Foucaultovi tokovi segrevajo obdelovanec od znotraj, kar vpliva na molekularno strukturo kovine, stranski elementi pa ne pridejo vanj.

Slednja prednost je bistvena pri nakitu, kjer pogostost materiala poveča njegovo vrednost in edinstvenost.

Postavitev peči

Kompaktna indukcijska peč, odvisno od velikosti, je lahko talna in namizna. Ne glede na to, katero možnost izberete, obstaja nekaj osnovnih pravil za izbiro, kam jo postaviti.

• Kljub enostavnosti rokovanja s pečico je še vedno električna naprava, ki zahteva varnostne ukrepe. In prva stvar, ki jo je treba upoštevati med namestitvijo, je razpoložljivost pravilnega vira napajanja, ki ustreza modelu naprave.
• Sposobnost izvedbe visokokakovostnega ozemljitve.
• Zagotavljanje instalacije z vodovodom.
• Namizne pečice zahtevajo stabilno podlago.
• Najpomembneje pa je, da nič ne sme ovirati dela. Tudi če talina po volumnu in masi ni prevelika, je njena temperatura več kot 1000 stopinj in če jo pomotoma pljusnemo iz kalupa, povzročimo zelo hude poškodbe bodisi sebi bodisi bližnjim.

O tem, da v bližini delujoče indukcijske peči ne sme biti gorljivih in še posebej eksplozivnih snovi, ni treba reči. Toda požarni ščit v hoje je nujno potreben.

Vrste indukcijskih peči

Pogosto se uporabljata dve vrsti indukcijskih peči: kanal in lonček. Razlikujejo se le v načinu delovanja. V vseh drugih pogledih, vključno s prednostmi, so si takšne talilne peči zelo podobne. Razmislimo o vsaki možnosti posebej:

• Kanalna pečica. Glavna prednost te vrste je neprekinjen cikel. Lahko naložite novo porcijo surovin in raztovorite že staljeno kovino neposredno med segrevanjem. Edina težava se lahko pojavi pri zagonu. Kanal, skozi katerega bo tekoča kovina odstranjena iz peči, mora biti napolnjen.
• Lončna peč. Za razliko od prve možnosti bo treba vsak del kovine naložiti ločeno. To je bistvo. Surovino damo v toplotno odporen lonček in postavimo v induktor. Ko se kovina stopi, jo odcedimo iz lončka in šele nato naložimo naslednjo količino. Takšna peč je idealna za majhne delavnice, kjer niso potrebne velike mase staljenih surovin.

Glavna prednost obeh možnosti je hitrost izdelave. Vendar tudi tu zmaga lončna peč. Poleg tega ga je povsem mogoče narediti doma.

Domača indukcijska peč ne predstavlja nobenih težav, tako da je navaden človek, ki je vsaj malo seznanjen z elektrotehniko, ne more sestaviti. Ima samo tri glavne bloke:

• Generator.
• Induktor.
• Crucible.

Induktor je bakreno navitje, ki ga lahko naredite sami. Lonček boste morali poiskati v ustreznih trgovinah ali ga dobiti na druge načine. In kot generator lahko uporabite: varilni pretvornik, osebno sestavljen tranzistor ali vezje svetilke.

Indukcijska peč na varilnem inverterju

Najenostavnejša in najbolj razširjena možnost. Prizadevanja bodo morala biti vložena le v konstrukcijo induktorja. Vzame se bakrena tankostenska cev s premerom 8-10 cm in upogne po želenem vzorcu. Zavoji morajo biti nameščeni na razdalji 5-8 mm, njihovo število pa je odvisno od značilnosti in premera pretvornika. Induktor je pritrjen v ohišju iz tekstolita ali grafita, v notranjosti namestitve pa je nameščen lonček.

tranzistorska indukcijska peč

V tem primeru boste morali delati ne le z rokami, ampak tudi z glavo. In tekajte po trgovinah v iskanju potrebnih rezervnih delov. Navsezadnje boste potrebovali tranzistorje različnih zmogljivosti, nekaj diod, uporov, filmskih kondenzatorjev, dve bakreni žici različnih debelin in nekaj obročev iz dušilk.

• Pred montažo je treba upoštevati, da se bo nastalo vezje med delovanjem zelo segrelo. Zato je treba uporabiti precej velike hladilnike.
• Kondenzatorji so zbrani vzporedno v bateriji.
• Na obročke za plin je navita bakrena žica s premerom 1,2 mm. Odvisno od moči naj bodo obrati od 7 do 15.
• Na cilindrični predmet, ki po premeru ustreza velikosti lončka, je navitih 7-8 zavojev bakrene žice s premerom 2 mm. Konci žice so dovolj dolgi za povezavo.
• Po posebni shemi je vse nameščeno na plošči.
• Vir energije je lahko 12-voltna baterija.
• Po potrebi lahko naredite ohišje iz tekstolita ali grafita.
• Moč naprave se regulira s povečanjem ali zmanjšanjem obratov navitja induktorja.

Takšne naprave ni enostavno sestaviti sami. In to delo lahko prevzamete le, če imate zaupanje v pravilnost svojih dejanj.

Indukcijska pečica z žarnico

Za razliko od tranzistorske se bo svetilna peč izkazala za veliko močnejšo, kar pomeni, da boste morali biti previdnejši tako z njo kot z vezjem.

• 4 vzporedno povezane sijalke bodo ustvarjale visokofrekvenčne tokove.
• Bakrena žica je upognjena v spiralo. Razdalja med zavoji je 5 mm ali več. Sami zavoji so premera 8-16 cm, induktor mora biti takšne velikosti, da se lonček zlahka prilega v notranjost.
• Induktor je nameščen v ohišju iz neprevodnega materiala (tekstolit, grafit).
• Na ohišje lahko namestite neonsko indikatorsko lučko.
• V vezje lahko vključite tudi nastavitveni kondenzator.

Izdelava obeh vezij zahteva nekaj znanja, ki ga je mogoče pridobiti, vendar je bolje, če to stori pravi strokovnjak.

Hlajenje

To vprašanje je verjetno najtežje od vseh tistih, ki se postavljajo pred osebo, ki se odloči samostojno sestaviti talilno napravo na principu indukcije. Dejstvo je, da ventilatorja ni priporočljivo postaviti neposredno v bližino pečice. Kovinski in električni deli hladilne enote lahko negativno vplivajo na delovanje peči. Ventilator, ki je nameščen daleč, morda ne bo zagotovil potrebnega hlajenja, kar bo povzročilo pregrevanje.

Druga možnost je vodno hlajenje. Vendar pa ga ni le težko kakovostno in pravilno izvajati doma, ampak tudi ni finančno donosno. V tem primeru je vredno razmisliti: ali ne bi bilo bolj ekonomično kupiti industrijsko različico indukcijske peči, proizvedeno v tovarni, v skladu z vsemi potrebnimi tehnologijami?

Varnostni ukrepi pri taljenju kovine v indukcijski peči

O tej temi ni treba razglabljati, saj skoraj vsi poznajo osnovne varnostne predpise. Ustaviti se je treba le pri tistih vprašanjih, ki so edinstvena za to vrsto opreme.

• Začnimo z osebno varnostjo. Pri delu z indukcijsko pečjo je treba dobro razumeti, da so temperature tukaj zelo visoke, kar predstavlja nevarnost opeklin. Poleg tega je naprava električna in zahteva večjo pozornost.
• Če ste kupili končno pečico, bodite pozorni na polmer vpliva elektromagnetnega polja. V nasprotnem primeru lahko ure, telefoni, videokamere in drugi elektronski pripomočki začnejo odpovedovati ali se celo pokvarijo.
• Delovna oblačila je treba izbrati z nekovinskimi pritrdilnimi elementi. Nasprotno, njihova prisotnost bo vplivala na delovanje peči.
• V zvezi s tem je treba posebno pozornost nameniti pečici s svetilko. Vsi elementi z visoko napetostjo morajo biti skriti v ohišju.

Seveda je malo verjetno, da bi taka oprema prišla prav v mestnem stanovanju, vendar radijski amaterji, ki se nenehno ukvarjajo s kositranjem in nakitom, ne morejo brez indukcijske peči. Za njih je ta stvar zelo uporabna, lahko bi rekli nenadomestljiva, kako jim pomaga pri delu, pa je bolje, da vprašate njih same.

Taljenje kovin z indukcijo se pogosto uporablja v različnih panogah: metalurgiji, strojništvu, nakitu. Preprosto indukcijsko peč za taljenje kovin doma lahko sestavite z lastnimi rokami.

Do segrevanja in taljenja kovin v indukcijskih pečeh pride zaradi notranjega segrevanja in sprememb v kristalni mreži kovine, ko skozi njih prehajajo visokofrekvenčni vrtinčni tokovi. Ta proces temelji na pojavu resonance, pri katerem imajo vrtinčni tokovi največjo vrednost.

Da bi povzročili pretok vrtinčnih tokov skozi staljeno kovino, jo postavimo v območje delovanja elektromagnetnega polja induktorja - tuljave. Lahko je v obliki spirale, osmice ali trolista. Oblika induktorja je odvisna od velikosti in oblike segrevanega obdelovanca.

Induktorska tuljava je priključena na vir izmeničnega toka. V industrijskih talilnih pečeh se uporabljajo tokovi industrijske frekvence 50 Hz, za taljenje majhnih količin kovin v nakitu pa se uporabljajo visokofrekvenčni generatorji, saj so bolj učinkoviti.

Vrste

Vrtinčni tokovi so sklenjeni vzdolž tokokroga, omejenega z magnetnim poljem induktorja. Zato je ogrevanje prevodnih elementov možno tako znotraj tuljave kot z njene zunanje strani.

Zato so indukcijske peči dveh vrst:
• kanal, v katerem so kanali, ki se nahajajo okoli induktorja, posoda za taljenje kovin, jedro pa se nahaja znotraj njega;
• lonček, uporabljajo posebno posodo - lonček iz toplotno odpornega materiala, običajno odstranljiv.

kanalska peč preveč splošen in zasnovan za industrijske količine taljenja kovin. Uporablja se pri taljenju litega železa, aluminija in drugih neželeznih kovin.
lončena peč precej kompakten, uporabljajo ga draguljarji, radijski amaterji, takšno pečico lahko sestavite z lastnimi rokami in jo uporabljate doma.

Naprava

Domača peč za taljenje kovin ima dokaj preprosto zasnovo in je sestavljena iz treh glavnih blokov, nameščenih v skupnem ohišju:
• visokofrekvenčni alternator;
• induktor - spiralno navijanje bakrene žice ali cevi naredite sami;
• lonček.

Lonček je nameščen v induktorju, konci navitja so povezani z virom toka. Ko skozi navitje teče tok, okoli njega nastane elektromagnetno polje s spremenljivim vektorjem. V magnetnem polju nastanejo vrtinčni tokovi, usmerjeni pravokotno na njegov vektor in potekajo skozi zaprto zanko znotraj navitja. Prehajajo skozi kovino v lončku, medtem ko jo segrejejo do tališča.

Prednosti indukcijske peči:

• hitro in enakomerno segrevanje kovine takoj po vklopu instalacije;
• usmerjenost ogrevanja - segreva se samo kovina in ne celotna instalacija;
• visoka stopnja taljenja in homogenost taline;
• ni izhlapevanja legirnih komponent kovine;
• namestitev je okolju prijazna in varna.

Varilni inverter se lahko uporablja kot generator indukcijske peči za taljenje kovine. Generator lahko sestavite tudi z lastnimi rokami po spodnjih diagramih.

Peč za taljenje kovine na varilnem inverterju

Ta zasnova je preprosta in varna, saj so vsi pretvorniki opremljeni z notranjo zaščito pred preobremenitvijo. Celotna montaža peči se v tem primeru zmanjša na izdelavo induktorja z lastnimi rokami.

Običajno se izvaja v obliki spirale iz bakrene tankostenske cevi s premerom 8-10 mm. Upognjen je po šabloni želenega premera, pri čemer se zavoji postavijo na razdalji 5-8 mm. Število ovojev je od 7 do 12, odvisno od premera in lastnosti pretvornika. Skupni upor induktorja mora biti tolikšen, da ne povzroča prevelikega toka v pretvorniku, sicer ga bo sprožila notranja zaščita.

Induktor je mogoče namestiti v ohišje iz grafita ali tekstolita in v njem namestiti lonček. Induktor lahko preprosto postavite na toplotno odporno površino. Ohišje ne sme prevajati toka, sicer bo skozenj stekel vrtinčni tokokrog in zmanjšala se bo moč napeljave. Iz istega razloga ni priporočljivo postavljati tujih predmetov v območje taljenja.

Pri delu z varilnim pretvornikom mora biti njegovo ohišje ozemljeno! Vtičnica in napeljava morata biti ocenjena za tok, ki ga porabi pretvornik.

Ogrevalni sistem zasebne hiše temelji na delovanju peči ali kotla, katerega visoka zmogljivost in dolga neprekinjena življenjska doba je odvisna tako od znamke in namestitve samih grelnih naprav kot od pravilne namestitve dimnika.
boste našli priporočila za izbiro kotla na trda goriva, v nadaljevanju pa se boste seznanili z vrstami in pravili:

Tranzistorska indukcijska peč: vezje

Obstaja veliko različnih načinov za sestavljanje indukcijskega grelnika z lastnimi rokami. Precej preprosta in preizkušena shema peči za taljenje kovine je prikazana na sliki:

Za sestavljanje instalacije z lastnimi rokami boste potrebovali naslednje dele in materiale:
• dva poljska tranzistorja tipa IRFZ44V;
• dve diodi UF4007 (lahko uporabite tudi UF4001);
• upor 470 Ohm, 1 W (lahko vzamete dva zaporedno povezana po 0,5 W);
• filmski kondenzatorji za 250 V: 3 kosi z zmogljivostjo 1 mikrofarad; 4 kosi - 220 nF; 1 kos - 470 nF; 1 kos - 330 nF;
• bakrena žica za navijanje v emajlirani izolaciji Ø1,2 mm;
• bakrena žica za navijanje v emajlirani izolaciji Ø2 mm;
• dva zvonca iz dušilk, vzetih iz računalniškega napajalnika.

Zaporedje sestavljanja naredi sam:

• Tranzistorji z učinkom polja so nameščeni na radiatorjih. Ker se tokokrog med delovanjem zelo segreje, mora biti radiator dovolj velik. Lahko jih namestite tudi na en radiator, potem pa morate tranzistorje izolirati iz kovine s tesnili in podložkami iz gume in plastike. Pinout tranzistorjev z efektom polja je prikazan na sliki.

• Potrebno je narediti dve dušilki. Za njihovo izdelavo je bakrena žica s premerom 1,2 mm navita okoli obročev, vzetih iz napajalnika katerega koli računalnika. Ti obroči so narejeni iz feromagnetnega železa v prahu. Naviti jih je treba od 7 do 15 zavojev žice, pri čemer poskušajo ohraniti razdaljo med zavoji.

• Zgoraj navedeni kondenzatorji so sestavljeni v baterijo s skupno kapaciteto 4,7 mikrofarada. Povezava kondenzatorjev - vzporedna.

• Navitje induktorja je izdelano iz bakrene žice s premerom 2 mm. 7-8 ovojev navitja se navije na cilindrični predmet, ki ustreza premeru lončka, pri čemer ostanejo dovolj dolgi konci za povezavo z vezjem.
• Povežite elemente na plošči v skladu s shemo. Kot vir napajanja se uporablja baterija 12 V, 7,2 A/h. Tok, porabljen med delovanjem, je približno 10 A, zmogljivost baterije v tem primeru zadostuje za približno 40 minut.Če je potrebno, je telo peči izdelano iz toplotno odpornega materiala, na primer tekstolita.Moč naprave je mogoče spremeniti s spreminjanjem števila obratov navitja induktorja in njihovega premera.

Med dolgotrajnim delovanjem se lahko grelni elementi pregrejejo! Za hlajenje lahko uporabite ventilator.

Indukcijski grelec za taljenje kovin: video

Indukcijska pečica z žarnico

Močnejšo indukcijsko peč za taljenje kovin lahko sestavite ročno na vakuumske cevi. Diagram naprave je prikazan na sliki.

Za ustvarjanje visokofrekvenčnega toka se uporabljajo 4 vzporedno povezane žarnice. Kot induktor se uporablja bakrena cev s premerom 10 mm. Enota je opremljena s trimer kondenzatorjem za prilagajanje moči. Izhodna frekvenca je 27,12 MHz.

Za sestavljanje vezja potrebujete:

• 4 vakuumske cevi - tetrode, lahko uporabite 6L6, 6P3 ali G807;
• 4 dušilke za 100 ... 1000 μH;
• 4 kondenzatorji na 0,01 uF;
• neonska indikatorska svetilka;
• nastavitveni kondenzator.

Sestavljanje naprave z lastnimi rokami:

1. Induktor je izdelan iz bakrene cevi, ki jo upogne v obliki spirale. Premer zavojev je 8-15 cm, razdalja med zavoji je najmanj 5 mm. Konci so pocinkani za spajkanje na vezje. Premer induktorja mora biti 10 mm večji od premera lončka, nameščenega v notranjosti.
2. Namestite induktor v ohišje. Lahko je izdelan iz toplotno odpornega neprevodnega materiala ali iz kovine, ki zagotavlja toplotno in električno izolacijo elementov vezja.
3. Kaskade svetilk so sestavljene po shemi s kondenzatorji in dušilkami. Kaskade so povezane vzporedno.
4. Priključite neonsko indikatorsko svetilko - to bo signaliziralo pripravljenost vezja za delovanje. Svetilka se pripelje do namestitvenega ohišja.
5. V vezju je vključen nastavitveni kondenzator spremenljive kapacitivnosti, njegov ročaj je prikazan tudi na ohišju.

Za vse ljubitelje hladno prekajenih dobrot predlagamo, da se naučite, kako hitro in enostavno narediti kadilnico z lastnimi rokami, in se seznanite s foto in video navodili za izdelavo generatorja hladnega prekajenega dima.

Hlajenje vezja

Industrijske talilnice so opremljene s sistemom prisilnega hlajenja z vodo ali antifrizom. Vodno hlajenje doma bo zahtevalo dodatne stroške, ki so po ceni primerljivi s stroški same talilnice kovin.

Zračno hlajenje z ventilatorjem je možno pod pogojem, da je ventilator dovolj oddaljen. V nasprotnem primeru bodo kovinski navitji in drugi elementi ventilatorja služili kot dodatno vezje za zapiranje vrtinčnih tokov, kar bo zmanjšalo učinkovitost napeljave.

Elementi elektronskih in svetilnih vezij se lahko tudi aktivno segrevajo. Za njihovo hlajenje so predvideni radiatorji za odvajanje toplote.

Varnostni ukrepi pri delu

• Glavna nevarnost med delovanjem je nevarnost opeklin zaradi segretih elementov instalacije in staljene kovine.
• Vezje svetilke vključuje elemente z visoko napetostjo, zato ga je treba namestiti v zaprto ohišje, s čimer se prepreči nenamerni stik z elementi.
• Elektromagnetno polje lahko vpliva na predmete, ki so zunaj ohišja naprave. Zato je pred delom bolje obleči oblačila brez kovinskih elementov, odstraniti kompleksne naprave iz območja pokritosti: telefone, digitalne fotoaparate.

Uporaba naprave ni priporočljiva za osebe z vsajenimi srčnimi spodbujevalniki!

Domača talilna peč za kovine se lahko uporablja tudi za hitro segrevanje kovinskih elementov, na primer pri kositrenju ali oblikovanju. Značilnosti predstavljenih naprav je mogoče prilagoditi določeni nalogi s spreminjanjem parametrov induktorja in izhodnega signala generatorskih sklopov - na ta način lahko dosežete njihovo največjo učinkovitost.

Indukcijska talilna peč se zadnjih nekaj desetletij uporablja za taljenje kovin in zlitin. Naprava se pogosto uporablja na metalurškem in inženirskem področju, pa tudi v nakitu. Po želji lahko preprosto različico te opreme izdelate ročno. Podrobneje razmislite o načelu delovanja in značilnostih uporabe indukcijske peči.

Načelo indukcijskega ogrevanja

Da bi kovina prešla iz enega agregatnega stanja v drugo, jo je treba segreti na dovolj visoko temperaturo. Poleg tega ima vsaka kovina in zlitina svoje tališče, ki je odvisno od kemične sestave in drugih dejavnikov. Indukcijska talilna peč vodi segrevanje materiala od znotraj z ustvarjanjem vrtinčnih tokov, ki prehajajo skozi kristalno mrežo. Obravnavani proces je povezan s pojavom resonance, ki povzroči povečanje jakosti vrtinčnih tokov.

Načelo delovanja naprave ima naslednje značilnosti:

1. Prostor, ki se oblikuje znotraj tuljave, služi za namestitev obdelovanca. Ta način ogrevanja je mogoče uporabiti v industrijskih pogojih le, če je ustvarjena velika naprava, v katero bo mogoče postaviti naboj različnih velikosti.
2. Nameščena tuljava ima lahko drugačno obliko, na primer osem, najpogostejša pa je spirala. Upoštevati je treba, da je oblika tuljave izbrana glede na značilnosti obdelovanca, ki je izpostavljen ogrevanju.

Za ustvarjanje izmeničnega magnetnega polja je naprava priključena na gospodinjsko električno omrežje. Za izboljšanje kakovosti pridobljene zlitine z visoko fluidnostjo se uporabljajo visokofrekvenčni generatorji.

Naprava in uporaba indukcijske peči

Po želji lahko ustvarite indukcijsko peč za taljenje kovine iz improviziranih materialov. Klasična zasnova ima tri bloke:

1. Generator, ki ustvarja visokofrekvenčni izmenični tok. On je tisti, ki ustvari električni tok, ki se pretvori v magnetno polje, ki prehaja skozi material in pospešuje gibanje delcev. Zaradi tega pride do prehoda kovine ali zlitin iz trdnega stanja v tekoče.
2. Induktor je odgovoren za ustvarjanje magnetnega polja, ki segreva kovino.
3. Lonček je zasnovan za taljenje materiala. Postavljen je v induktor, navitje pa je povezano s tokovnimi viri.

Postopek pretvorbe električnega toka v magnetno polje se danes uporablja v najrazličnejših panogah.

Glavne prednosti induktorja vključujejo naslednje točke:

1. Sodobna naprava je sposobna usmerjati magnetno polje in s tem povečati učinkovitost. Z drugimi besedami, greje se naboj, ne naprava.
2. Zaradi enakomerne porazdelitve magnetnega polja se obdelovanec enakomerno segreje. V tem primeru se od trenutka vklopa naprave do taljenja naboja porabi malo časa.
3. Enotnost nastale zlitine, kot tudi njena visoka kakovost.
4. Pri segrevanju in taljenju kovine ne nastajajo hlapi.
5. Sama namestitev je varna za uporabo, ne povzroča tvorbe strupenih snovi.

Obstaja preprosto ogromno število različnih različic domačih indukcijskih peči, od katerih ima vsaka svoje posebnosti.

Vrste indukcijskih peči

Glede na klasifikacijo naprav ugotavljamo, da lahko segrevanje obdelovancev poteka znotraj in zunaj tuljave. Zato obstajata dve vrsti indukcijskih peči:

1. Kanal. Ta vrsta naprave ima majhne kanale, ki se nahajajo okoli induktorja. Za ustvarjanje izmeničnega magnetnega polja je v notranjosti jedro.
2. Crucible. Za to zasnovo je značilna prisotnost posebne posode, ki se imenuje lonček. Izdelan je iz ognjevzdržne kovine z visokim tališčem.

Pomembno je, da imajo kanalske indukcijske peči velike skupne dimenzije in so namenjene industrijskemu taljenju kovin. Zaradi neprekinjenega procesa taljenja je mogoče dobiti veliko količino staljene kovine. Kanalne indukcijske peči se uporabljajo za taljenje aluminija in litega železa ter drugih neželeznih zlitin.

Za indukcijske peči v lončku so značilne relativno majhne dimenzije. V večini primerov se tovrstna naprava uporablja v nakitu, pa tudi pri taljenju kovine doma.

Če ustvarite peč z lastnimi rokami, lahko prilagodite moč, za katero se spremeni število obratov. Upoštevati je treba, da je s povečanjem moči naprave potrebna bolj zmogljiva baterija, saj se indikator porabe energije poveča. Da bi zmanjšali temperaturo glavnih strukturnih elementov, je nameščen ventilator. Med dolgotrajnim delovanjem peči se lahko njeni glavni elementi močno segrejejo, kar je treba upoštevati.

Pogosto se uporabljajo tudi indukcijske peči s svetilkami. Podobno zasnovo je mogoče izdelati neodvisno. Postopek sestavljanja ima naslednje značilnosti:

1. Za ustvarjanje induktorja se uporablja bakrena cev, za katero je upognjena v spiralo. Konci morajo biti tudi veliki, kar je potrebno za priključitev naprave na vir toka.
2. Induktor je treba namestiti v ohišje. Izdelan je iz toplotno odpornega materiala, ki lahko odbija toploto.
3. Kaskade svetilk so povezane po shemi s kondenzatorji in dušilkami.
4. Priključena je neonska indikatorska lučka. Vključen je v vezje, da pokaže, da je naprava pripravljena za delovanje.
5. Na sistem je priključen nastavitveni kondenzator spremenljive kapacitivnosti.

Pomembna točka je, kako je mogoče sistem ohladiti. Med delovanjem skoraj vseh indukcijskih peči se lahko glavni strukturni elementi segrejejo do visokih temperatur. Industrijska oprema ima sistem prisilnega hlajenja, ki deluje na vodo ali antifriz. Da bi ustvarili zasnovo vodnega hlajenja z lastnimi rokami, je potrebno precej denarja.

Doma je nameščen sistem za hlajenje zraka. Za to so nameščeni ventilatorji. Postaviti jih je treba tako, da zagotavljajo stalen pretok hladnega zraka do glavnih elementov konstrukcije peči.

Indukcijsko taljenje je postopek, ki se pogosto uporablja v črni in neželezni metalurgiji. Taljenje v napravah za indukcijsko gretje je pogosto boljše od taljenja na gorivo v smislu energetske učinkovitosti, kakovosti izdelkov in prilagodljivosti proizvodnje. Ti pred-

sodobne elektrotehnike

lastnosti so posledica specifičnih fizikalnih lastnosti indukcijskih peči.

Med indukcijskim taljenjem se trdna snov pod vplivom elektromagnetnega polja spremeni v tekočo fazo. Tako kot pri indukcijskem segrevanju se toplota ustvarja v staljenem materialu zaradi Joulovega učinka zaradi induciranih vrtinčnih tokov. Primarni tok, ki teče skozi induktor, ustvarja elektromagnetno polje. Ne glede na to, ali je elektromagnetno polje koncentrirano z magnetnimi vezji ali ne, lahko sklopljeni sistem induktor-obremenitev predstavimo kot transformator z magnetnim vezjem ali kot zračni transformator. Električni izkoristek sistema je močno odvisen od karakteristik vpliva polja feromagnetnih strukturnih elementov.

Poleg elektromagnetnih in toplotnih pojavov imajo v procesu indukcijskega taljenja pomembno vlogo elektrodinamične sile. Te sile je treba upoštevati predvsem pri taljenju v močnih indukcijskih pečeh. Interakcija induciranih električnih tokov v talini z nastalim magnetnim poljem povzroči mehansko silo (Lorentzova sila)

Tlak Talina teče

riž. 7.21. Delovanje elektromagnetnih sil

S silo povzročeno turbulentno gibanje taline je na primer velikega pomena tako za dober prenos toplote kot tudi za mešanje in oprijem neprevodnih delcev v talini.

Obstajata dve glavni vrsti indukcijskih peči: indukcijske peči z lončkom (ITF) in indukcijske kanalske peči (IKP). Pri ITP se staljeni material običajno naloži v kosih v lonček (slika 7.22). Induktor pokriva lonček in staljeni material. Zaradi odsotnosti koncentrirajočega polja magnetnega kroga je elektromagnetna povezava med

sodobne elektrotehnike

induktor in obremenitev sta močno odvisna od debeline stene keramičnega lončka. Da bi zagotovili visoko električno učinkovitost, mora biti izolacija čim tanjša. Po drugi strani pa mora biti obloga dovolj debela, da prenese toplotne obremenitve in

kovinsko gibanje. Zato je treba poiskati kompromis med merilom električne in trdnosti.

Pomembne značilnosti indukcijskega taljenja pri IHF so premikanje taline in meniskusa kot posledica delovanja elektromagnetnih sil. Gibanje taline zagotavlja enakomerno porazdelitev temperature in homogeno kemično sestavo. Učinek mešanja na površini taline zmanjša izgube materiala med ponovnim polnjenjem majhnih serij in dodatkov. Kljub uporabi poceni materiala reprodukcija taline konstantne sestave zagotavlja visoko kakovost ulivanja.

Odvisno od velikosti, vrste materiala za taljenje in področja uporabe ITP delujejo na industrijski frekvenci (50 Hz) ali srednji

sodobne elektrotehnike

jih na frekvencah do 1000 Hz. Slednji postajajo vse bolj pomembni zaradi visoke učinkovitosti pri taljenju litega železa in aluminija. Ker je gibanje taline pri konstantni moči oslabljeno z naraščajočo frekvenco, so pri višjih frekvencah na voljo večje specifične moči in posledično večja produktivnost. Zaradi večje moči se skrajša čas taljenja, kar vodi do povečanja učinkovitosti procesa (v primerjavi s pečmi, ki delujejo na industrijski frekvenci). Ob upoštevanju drugih tehnoloških prednosti, kot je fleksibilnost pri spreminjanju materialov, ki se talijo, so srednjefrekvenčni IHF zasnovani kot zmogljive talilne enote, ki trenutno prevladujejo v livarni železa. Sodobni visokozmogljivi srednjefrekvenčni ITP za taljenje železa imajo kapaciteto do 12 ton in moč do 10 MW. Industrijske frekvenčne ITP so zasnovane za večje zmogljivosti kot srednjefrekvenčne, do 150 ton za taljenje železa. Intenzivno mešanje kopeli je še posebej pomembno pri taljenju homogenih zlitin, kot je medenina, zato se ITP industrijske frekvence pogosto uporabljajo na tem področju. Poleg uporabe lončkov za taljenje se trenutno uporabljajo tudi za zadrževanje tekoče kovine pred ulivanjem.

V skladu z energetsko bilanco ITP (slika 7.23) je stopnja električne učinkovitosti za skoraj vse vrste peči približno 0,8. Približno 20% prvotne energije se izgubi v induktorju v obliki Joe - toplote. Razmerje med toplotnimi izgubami skozi stene lončka in inducirano električno energijo v talini doseže 10%, tako da je skupni izkoristek peči približno 0,7.

Druga razširjena vrsta indukcijskih peči so ICP. Uporabljajo se za ulivanje, držanje in predvsem taljenje v črni in barvni metalurgiji. ICP je običajno sestavljen iz keramične kopeli in ene ali več indukcijskih enot (slika 7.24). AT

načeloma lahko indukcijsko enoto predstavimo kot transformator.

Princip delovanja ICP zahteva trajno zaprto sekundarno zanko, zato te peči delujejo s tekočim ostankom taline. Koristna toplota se proizvaja predvsem v kanalu z majhnim presekom. Kroženje taline pod delovanjem elektromagnetnih in toplotnih sil zagotavlja zadosten prenos toplote do glavnine taline v kopeli. Do sedaj so bili ICP zasnovani za industrijsko frekvenco, vendar se raziskovalno delo izvaja tudi za višje frekvence. Zaradi kompaktne zasnove peči in zelo dobre elektromagnetne sklopke dosega njen električni izkoristek 95 %, skupni izkoristek pa 80 % in celo 90 %, odvisno od materiala, ki se tali.

V skladu s tehnološkimi pogoji na različnih področjih uporabe ICP so potrebne različne izvedbe indukcijskih kanalov. Enokanalne peči se uporabljajo predvsem za držanje in ulivanje,

sodobne elektrotehnike

redkejše taljenje jekla pri instaliranih močeh do 3 MW. Za taljenje in namakanje neželeznih kovin so za boljši izkoristek energije prednostne dvokanalne izvedbe. V talilnicah aluminija so kanali ravni za enostavno čiščenje.

Proizvodnja aluminija, bakra, medenine in njihovih zlitin je glavno področje uporabe ICP. Danes so najmočnejši ICP z zmogljivostjo

za taljenje aluminija se uporabljajo do 70 ton in moči do 3 MW. Poleg visokega električnega izkoristka pri proizvodnji aluminija so zelo pomembne majhne izgube taline, kar vnaprej določa izbiro ICP.

Obetavne uporabe tehnologije indukcijskega taljenja so proizvodnja kovin visoke čistosti, kot so titan in njegove zlitine, v indukcijskih pečeh s hladnim lončkom ter taljenje keramike, kot sta cirkonijev silikat in cirkonijev oksid.

Pri taljenju v indukcijskih pečeh se jasno pokažejo prednosti indukcijskega ogrevanja, kot so visoka energijska gostota in produktivnost, homogenizacija taline zaradi mešanja, natančna

sodobne elektrotehnike

regulacija energije in temperature, pa tudi enostavnost samodejnega krmiljenja procesa, enostavnost ročnega krmiljenja in velika prilagodljivost. Visoki električni in toplotni izkoristki v kombinaciji z nizkimi izgubami taline in s tem prihranki pri surovinah povzročajo nizko specifično porabo energije in okoljsko konkurenčnost.

Prednost indukcijskih talilnih naprav pred gorivnimi se nenehno povečuje zaradi praktičnih raziskav, podprtih z numeričnimi metodami za reševanje elektromagnetnih in hidrodinamičnih problemov. Kot primer lahko navedemo notranjo oblogo z bakrenimi trakovi jeklenega ohišja ICP za taljenje bakra. Zmanjšanje izgub zaradi vrtinčnih tokov je povečalo izkoristek peči za 8 % in je dosegel 92 %.

Nadaljnje izboljšanje ekonomičnosti indukcijskega taljenja je možno z uporabo sodobnih krmilnih tehnologij, kot sta tandemsko ali dvojno krmiljenje. Dva tandemska ITP imata en vir energije in medtem ko v enem poteka taljenje, se staljena kovina zadržuje v drugem za prelivanje. Preklop vira energije z ene pečice na drugo poveča njeno izkoriščenost. Nadaljnji razvoj tega principa je krmiljenje dvojnega podajanja (sl. 7.25), ki zagotavlja neprekinjeno sočasno delovanje peči brez preklapljanja z uporabo posebne avtomatizacije za krmiljenje procesa. Opozoriti je treba tudi, da je sestavni del talilnega gospodarstva kompenzacija skupne jalove moči.

Za zaključek je mogoče za prikaz prednosti indukcijske tehnologije, ki varčuje z energijo in materiali, primerjati metode taljenja aluminija z gorivom in elektrotermično metodo. riž. 7.26 prikazuje znatno zmanjšanje porabe energije na tono aluminija pri taljenju

7. poglavje

□ izguba kovine; Shch taljenje

sodobne elektrotehnike

indukcijska kanalska peč s kapaciteto 50 ton Končna poraba energije se zmanjša za približno 60 %, primarna energija pa za 20 %. Hkrati se znatno zmanjšajo emisije CO2. (Vsi izračuni temeljijo na tipični nemški pretvorbi energije in emisijah CO2 iz mešanih elektrarn). Dobljeni rezultati poudarjajo poseben učinek izgub kovine med taljenjem, povezanih z njeno oksidacijo. Njihova kompenzacija zahteva veliko dodatno porabo energije. Omeniti velja, da so pri proizvodnji bakra tudi izgube kovin med taljenjem velike in jih je treba upoštevati pri izbiri ene ali druge tehnologije taljenja.