Induksjonsvarmer: DIY-kretser.

Materiale fra Wikipedia - det frie leksikonet

Induksjonsvannvarmer - ny alternativ måte oppvarming av boliger. Dens grunnleggende funksjon er basert på prinsippet om intelligent bruk av induktiv energi. Det er miljøvennlig, helt ufarlig, trygt, avgir ikke sot og krever ikke tilberedning av kull eller ved. En induksjonsvarmegenerator brukes med hell til å varme opp vann i et system individuell oppvarming. I tillegg til at en slik fabrikklaget kjele kan kjøpes i en butikkkjede, kan du også lage den selv. Noe som vil føre til betydelige besparelser over tid familiebudsjett.

  • 1 Prinsipp for induksjonsoppvarming
  • 2 Designfunksjoner og drift av varmegeneratoren
    • 2.1 Hvordan systemet fungerer
  • 3 Egenproduksjon av en induksjonsvarmerdesign
  • 4 Grunnleggende teknologiske stadier fungerer
  • 5 Konklusjon

Induksjonsvarmeprinsipp

Driften av en induksjonsvarmer er basert på energien til det elektromagnetiske feltet, som absorberes av kjølevæsken og omdanner den til varme. Magnetfeltet i denne varmeren genereres av en induktor, som er representert av en sylindrisk spole med flere svinger. Passerer gjennom denne spolen, alternerende elektrisk strøm skaper et vekslende magnetfelt i nærheten av den.

Linjene i dette elektriske feltet er plassert vinkelrett på retningen til den magnetiske fluksen, og når de beveger seg dannes de ond sirkel. Vortexstrømmer generert av vekselstrøm transformerer elektrisk energi til varme. Som et resultat blir den elektriske energien til induktoren kontaktløst overført til det oppvarmede objektet.

Termisk energi under induksjonsoppvarming forbrukes svært effektivt selv ved lave oppvarmingshastigheter. Derfor varmer en gjør-det-selv induksjonsvannvarmer vannet i løpet av kort tid til betydelig høye temperaturer ny indikatorer.

Designfunksjoner og drift av varmegeneratoren

For å organisere individuell oppvarming kan en transformator bestående av to viklinger brukes som en induksjonsvarmer for dette systemet:

  1. Primær.
  2. Sekundær kortsluttet.

Vortexstrømmer her dannes i den interne komponenten. De styrer resultatet elektrisk felt til sekundærkretsen. Det er han som utfører den samtidige rollen som et hus og et varmeelement for kjølevæsken. Med en økning i tettheten av virvelstrømmer som er rettet mot kjernen, begynner hele overflaten til å begynne med å varmes opp, og deretter hele elementet.

For forsyning kaldt vann og utløpet av den oppvarmede kjølevæsken, induksjonskjeler er utstyrt med to rør.

For de som ønsker å lage slikt utstyr med egne hender, må du gi følgende:

  • Det nedre røret er montert på innløpets hovedseksjon;
  • Den øverste er på tilførselsdelen av rørledningen.

Hvordan systemet fungerer

Varmen som genereres av kjelen overføres til kjølevæsken som sirkulerer i varmesystemet. Pga hydrostatisk trykk, strømmer det oppvarmede vannet direkte gjennom tilførselsrøret inn i allmenningen varmesystem og fjernes konstant på grunn av injeksjon av kjølevæske inn i den. Derfor er muligheten for overoppheting av utstyr helt utelukket her.

Konstant vibrasjon under drift av induksjonssystemet forhindrer dannelse av kalk og dets harde avsetninger på rørledningens indre vegger. Induksjonsvarmer har ikke standard elektrisk varmeelementer, så sannsynligheten for kostbare sammenbrudd i dem reduseres til null. I tillegg er det ingen avtakbare koblinger som kan true uplanlagte og ubehagelige lekkasjer. Et positivt trekk ved denne kjelen er fraværet av støy under drift, noe som gjør at den kan installeres i alle boliglokaler.

Gjør-det-selv induksjonsvarmerdesign

Å lage en induksjonsvannvarmer selv er ikke vanskelig. Selv en relativt nybegynner mester kan takle denne oppgaven. For å utføre dette arbeidet må du først ha:

  • Rimelig høyfrekvent omformer fra sveisemaskin for ikke å bry deg med å lage en så kompleks enhet selv;
  • Tykkvegget stykke plastrør, som vil bli varmelegemet;
  • Tråd eller stang av rustfritt stål ikke mer enn 7 mm i diameter, som vil danne grunnlaget for det oppvarmede materialet i et elektrisk felt;
  • Adaptere for å koble hoveddelen av varmtvannsberederen til det individuelle varmesystemet;
  • Et metallnett som skal holde ståltrådstykker inne i saken;
  • Emaljert kobbertråd for å lage en induksjonsspole;
  • Nipper for kutting av ståltråd eller rustfritt stål;
  • Pumpe for tvungen vannforsyning.

Hovedteknologiske stadier av arbeidet

Når du setter opp et induksjonsvannvarmesystem, må du kjenne til og følge de grunnleggende reglene:

  1. Sveisestrømmen til høyfrekvensomformeren for varmeren må svare til dens effekt. Optimal verdi den varierer fra 15 ampere eller høyere om nødvendig.
  2. For oppvarming av materialer i et høyfrekvent felt bør det brukes fem centimeter stykker av valset stål eller rustfri tråd. For å gjøre dette må den forberedte ledningen kuttes med trådkuttere, og overholde disse dimensjonene.
  3. Kroppen til induksjonsvarmeren må være laget av et tykkvegget plastrør, hvis indre diameter må være minst 5 centimeter, tilsvarende lengden på den kuttede ledningen.
  4. En adapter er festet til den ene siden av dette plastrøret, som skal koble denne strukturen til varmesystemet.
  5. Et metallnett er plassert i bunnen av plastrøret med egne hender, som hindrer stålstangen i å falle gjennom.
  6. Avkuttede biter av metalltråd er tett pakket inne i plastrøret slik at det ikke er ledig plass der.
  7. Den andre enden av røret er utstyrt med et annet overgangselement.
  8. For å lage en induksjonsspole er dette plastrøret pakket inn med forberedt emaljert kobbertråd. Antall omdreininger i viklingen bør være minimum 80 og maksimalt 90.
  9. Deretter kobles enheten til et individuelt varmesystem, vann tilsettes, og en omformer kobles til den produserte viklingen.
  10. For tvungen sirkulasjon av kjølevæske er en pumpe innebygd i varmesystemet.
  11. For å sikre automatisk kontroll av vanntemperaturen er en termostat koblet til bruddet i hovedstrømledningen til induksjonsomformeren.

Konklusjon

Induksjonsvarmer er utstyrt i et lukket individuelt varmesystem, utstyrt med en plastrørledning. Etter utløpsrøret, for sikkerhets skyld, er det tilrådelig å montere en gruppe elementer, som er representert av:

  • Trykkmåler;
  • Burst ventil;
  • Automatisk luftavtrekksenhet.

I utgangspunktet kan en induksjonsvannvarmer være vanskelig og tidkrevende å lage med egne hender. Imidlertid vil det bare gi fordeler til familiebudsjettet, og redusere kostnadene for dyr strøm betydelig. Siden, takket være designfunksjonene til denne enheten, varmer den opp kjølevæsken mye raskere enn med samme energiforbruk for drift av elektriske varmeenheter.

I dag lager noen håndverkere en induksjonsvarmer fra en elektromagnetisk transformator, som er basert på to kraftige transistorer. Induksjonsoppvarming i den utføres ved å utsette metallet for Foucault-strømmer.

Under drift av dette utstyret er det ingen utslipp skadelige produkter forfall eller forbrenning av drivstoff, som har en gunstig effekt på tilstanden til den omkringliggende atmosfæren. Det riktige arrangementet av et varmesystem med en induksjonsvannvarmer for enhver familie er udiskutabelt økonomisk alternativ med 25 års upåklagelig arbeid.

Metallsmelting ved induksjon er mye brukt i ulike bransjer: metallurgi, maskinteknikk, smykker. Du kan sette sammen en enkel induksjonsovn for smelting av metall hjemme med egne hender.

Oppvarming og smelting av metaller i induksjonsovner skjer på grunn av intern oppvarming og endringer i metallets krystallgitter når høyfrekvente virvelstrømmer passerer gjennom dem. Denne prosessen er basert på fenomenet resonans, der virvelstrømmer har en maksimal verdi.

For å få virvelstrømmer til å strømme gjennom det smeltede metallet, plasseres det i handlingssonen til det elektromagnetiske feltet til en induktor - en spole. Det kan være i form av en spiral, figur åtte eller trefoil. Formen på induktoren avhenger av størrelsen og formen på det oppvarmede arbeidsstykket.

Induktorspolen er koblet til en vekselstrømkilde. I industrielle smelteovner brukes industrielle frekvensstrømmer på 50 Hz for å smelte små mengder metaller i smykker, høyfrekvente generatorer brukes da de er mer effektive.

Arter

Virvelstrømmer er lukket langs en krets begrenset av magnetfeltet til induktoren. Derfor er oppvarming av de ledende elementene mulig både inne i spolen og på utsiden.

    Derfor kommer induksjonsovner i to typer:
  • kanal, der beholderen for smelting av metaller er kanaler plassert rundt induktoren, og en kjerne er plassert inne i den;
  • digel, bruker de en spesiell beholder - en digel laget av varmebestandig materiale, vanligvis avtagbar.

Kanalovn for stor og designet for industrielle volumer av metallsmelting. Det brukes til smelting av støpejern, aluminium og andre ikke-jernholdige metaller.
Digelovn Den er ganske kompakt, den brukes av gullsmeder og radioamatører en slik komfyr kan monteres med egne hender og brukes hjemme.

Enhet

    En hjemmelaget ovn for smelting av metaller har ganske enkel design og består av tre hovedblokker plassert i en felles kropp:
  • høyfrekvent vekselstrømgenerator;
  • induktor - en spiralvikling laget av kobbertråd eller rør, laget for hånd;
  • smeltedigel.

Digelen er plassert i en induktor, endene av viklingen er koblet til en strømkilde. Når strømmen flyter gjennom viklingen, vises et elektromagnetisk felt med en variabel vektor rundt seg. I et magnetfelt oppstår det virvelstrømmer, rettet vinkelrett på vektoren og passerer lukket sløyfe inne i viklingen. De passerer gjennom metallet som er plassert i digelen, og varmer det opp til smeltepunktet.

Fordeler med en induksjonsovn:

  • rask og jevn oppvarming av metallet umiddelbart etter at installasjonen er slått på;
  • oppvarmingsretning - bare metallet er oppvarmet, og ikke hele installasjonen;
  • høy smeltehastighet og smeltehomogenitet;
  • det er ingen fordampning av metallegeringskomponenter;
  • Installasjonen er miljøvennlig og sikker.

En sveisevekselretter kan brukes som generator for en induksjonsovn for smelting av metall. Du kan også sette sammen en generator ved hjelp av diagrammene nedenfor med egne hender.

Ovn for smelting av metall ved hjelp av en sveiseomformer

Denne utformingen er enkel og sikker, siden alle omformere er utstyrt med intern overbelastningsbeskyttelse. Hele monteringen av ovnen i dette tilfellet kommer ned til å lage en induktor med egne hender.

Det utføres vanligvis i form av en spiral fra et tynnvegget kobberrør med en diameter på 8-10 mm. Den bøyes i henhold til en mal med ønsket diameter, og plasserer svingene i en avstand på 5-8 mm. Antall omdreininger er fra 7 til 12, avhengig av omformerens diameter og egenskaper. Den totale motstanden til induktoren må være slik at den ikke forårsaker overstrøm i omformeren, ellers vil den bli slått av av den interne beskyttelsen.

Induktoren kan festes i et hus laget av grafitt eller tekstolitt og en digel kan installeres inni. Du kan ganske enkelt plassere induktoren på en varmebestandig overflate. Huset må ikke lede strøm, ellers vil det gå virvelstrøm gjennom det og kraften til installasjonen reduseres. Av samme grunn anbefales det ikke å plassere fremmedlegemer i smeltesonen.

Ved drift fra en sveiseomformer må huset være jordet! Uttaket og ledningene må være klassifisert for strømmen som trekkes av omformeren.


Varmesystemet til et privat hjem er basert på driften av en komfyr eller kjele, hvis høy ytelse og lange uavbrutt levetid avhenger både av merke og installasjon av selve varmeanordningene, og på riktig installasjon skorstein.
finner du anbefalinger for valg fast brensel kjele, og i den neste vil du bli kjent med typene og reglene:

Induksjonsovn med transistorer: diagram

Det er mange forskjellige måter å bygge din egen på. Et ganske enkelt og velprøvd diagram av en ovn for smelting av metall er vist i figuren:

    For å montere installasjonen selv, trenger du følgende deler og materialer:
  • to felteffekttransistorer type IRFZ44V;
  • to UF4007 dioder (UF4001 kan også brukes);
  • motstand 470 Ohm, 1 W (du kan ta to 0,5 W koblet i serie);
  • filmkondensatorer for 250 V: 3 stykker med en kapasitet på 1 μF; 4 stykker - 220 nF; 1 stk - 470 nF; 1 stk - 330 nF;
  • kobberviklingstråd i emaljeisolasjon Ø1,2 mm;
  • kobberviklingstråd i emaljeisolasjon Ø2 mm;
  • to ringer fra induktorer fjernet fra datamaskinens strømforsyning.

DIY-monteringssekvens:

  • Felteffekttransistorer er installert på radiatorer. Siden kretsen blir veldig varm under drift, må radiatoren være stor nok. Du kan installere dem på en radiator, men da må du isolere transistorene fra metallet ved hjelp av pakninger og skiver laget av gummi og plast. Pinouten til felteffekttransistorer er vist i figuren.

  • Det er nødvendig å lage to choker. For å lage dem, er kobbertråd med en diameter på 1,2 mm viklet rundt ringer fjernet fra strømforsyningen til en hvilken som helst datamaskin. Disse ringene er laget av pulverisert ferromagnetisk jern. Det er nødvendig å vikle fra 7 til 15 svinger med ledning på dem, og prøver å opprettholde avstanden mellom svingene.

  • Kondensatorene oppført ovenfor er satt sammen til et batteri med en total kapasitet på 4,7 μF. Tilkoblingen av kondensatorer er parallell.

  • Induktorviklingen er laget av kobbertråd med en diameter på 2 mm. Vikle 7-8 viklinger rundt en sylindrisk gjenstand som er egnet for diameteren til digelen, og la endene være lange nok til å koble til kretsen.
  • Koble elementene på brettet i samsvar med diagrammet. Et 12 V, 7,2 A/t batteri brukes som strømkilde. Strømforbruket i driftsmodus er omtrent 10 A, batterikapasiteten i dette tilfellet vil vare i ca. 40 minutter endres ved å endre antall omdreininger på induktorviklingen og deres diameter.
Ved langvarig drift kan varmeelementene overopphetes! Du kan bruke en vifte til å avkjøle dem.

Induksjonsvarmer for metallsmelting: video

Induksjonsovn med lamper

En kraftigere induksjonsovn for smelting av metaller kan monteres med egne hender ved hjelp av elektroniske rør. Enhetsdiagrammet er vist i figuren.

For å generere høyfrekvent strøm brukes 4 strålelamper koblet parallelt. Som induktor brukes et kobberrør med en diameter på 10 mm. Installasjonen er utstyrt med en tuning kondensator for å regulere kraften. Utgangsfrekvensen er 27,12 MHz.

For å sette sammen kretsen trenger du:

  • 4 elektronrør - tetroder, du kan bruke 6L6, 6P3 eller G807;
  • 4 struper ved 100...1000 µH;
  • 4 kondensatorer ved 0,01 µF;
  • neon indikatorlampe;
  • trimmer kondensator.

Sette sammen enheten selv:

  1. Fra kobberrør utfør induktoren ved å bøye den til en spiralform. Diameteren på svingene er 8-15 cm, avstanden mellom svingene er minst 5 mm. Endene er fortinnet for lodding til kretsen. Diameteren på induktoren bør være 10 mm større enn diameteren til digelen plassert inne.
  2. Induktoren er plassert i huset. Den kan være laget av et varmebestandig, ikke-ledende materiale, eller av metall, som gir termisk og elektrisk isolasjon fra kretselementene.
  3. Kaskader av lamper er satt sammen i henhold til en krets med kondensatorer og choker. Kaskadene er koblet parallelt.
  4. Koble til en neon-indikatorlampe - den vil signalisere at kretsen er klar til drift. Lampen føres ut til installasjonskroppen.
  5. En avstemmingskondensator med variabel kapasitet er inkludert i kretsen. Håndtaket er også koblet til huset.


For alle elskere av delikatesser tilberedt ved hjelp av kaldrøykingsmetoden, foreslår vi at du lærer hvordan du raskt og enkelt lager et røykhus med egne hender, og blir kjent med foto- og videoinstruksjonene for å lage en røykgenerator for kaldrøyking.

Kretskjøling

Industrielle smelteverk er utstyrt med et tvungen kjølesystem som bruker vann eller frostvæske. Å utføre vannkjøling hjemme vil kreve ekstra kostnader som i pris kan sammenlignes med kostnadene for selve metallsmelteinstallasjonen.

Luftkjøling med vifte er mulig, forutsatt at viften er plassert langt nok unna. Ellers vil metallviklingen og andre elementer i viften tjene som en ekstra krets for å lukke virvelstrømmer, noe som vil redusere effektiviteten til installasjonen.

Elementer av elektroniske og lampekretser kan også aktivt varmes opp. For å avkjøle dem, er det kjøleribber.

Sikkerhetsregler under arbeid

  • Hovedfaren under arbeid er risikoen for brannskader fra oppvarmede elementer i installasjonen og smeltet metall.
  • Lampekretsen inkluderer høyspenningselementer, så den må plasseres i et lukket hus for å forhindre utilsiktet kontakt med elementene.
  • Det elektromagnetiske feltet kan påvirke objekter som befinner seg utenfor enhetens kropp. Derfor, før arbeid, er det bedre å bruke klær uten metallelementer og fjerne komplekse enheter fra operasjonsområdet: telefoner, digitale kameraer.
Det anbefales ikke å bruke enheten for personer med implantert pacemaker!

En ovn for smelting av metaller hjemme kan også brukes til å raskt varme opp metallelementer, for eksempel når du fortinner eller former dem. Driftsegenskapene til de presenterte installasjonene kan justeres til en spesifikk oppgave ved å endre parametrene til induktoren og utgangssignalet til generatorsettene - på denne måten kan du oppnå maksimal effektivitet.

Og i enheter frigjøres varme i den oppvarmede enheten av strømmer som oppstår i det vekslende elektromagnetiske feltet inne i enheten. De kalles induksjon. Som et resultat av deres handling øker temperaturen. Induksjonsoppvarming av metaller er basert på to hovedlover:

  • Faraday-Maxwell;
  • Joule-Lenz.

I metalllegemer, når de plasseres i et vekselfelt, begynner elektriske virvelfelt å oppstå.

Induksjonsvarmeapparat

Alt skjer som følger. Under påvirkning av en variabel endres den elektromotoriske kraften (EMF) av induksjon.

EMF virker på en slik måte at virvelstrømmer flyter inne i legemer, som frigjør varme i full overensstemmelse med Joule-Lenz-loven. EMF genererer også AC i metall. I dette tilfellet frigjøres termisk energi, noe som fører til en økning i temperaturen på metallet.

Denne typen oppvarming er den enkleste, siden den er berøringsfri. Det lar deg nå svært høye temperaturer som du kan behandle

For å gi induksjonsoppvarming er det nødvendig å skape en viss spenning og frekvens i elektromagnetiske felt. Dette kan gjøres i en spesiell enhet - en induktor. Den drives av industrielt nettverk ved 50 Hz. Du kan bruke individuelle strømkilder til dette - omformere og generatorer.

Den enkleste enheten for en lavfrekvent induktor er en spiral (isolert leder), som kan plasseres inne i et metallrør eller vikles rundt det. Passerende strømmer varmer opp røret, som igjen overfører varme til miljø.

Bruk av induksjonsoppvarming ved lave frekvenser er ganske sjelden. Metallbehandling ved middels og høye frekvenser er mer vanlig.

Slike enheter utmerker seg ved at den magnetiske bølgen treffer overflaten, hvor den er dempet. Kroppen omdanner energien til denne bølgen til varme. Å oppnå maksimal effekt begge komponentene skal være tett i form.

Hvor brukes de?

Påføring av induksjonsvarme i moderne verden utbredt. Bruksområde:

  • smelting av metaller, deres lodding ved hjelp av en ikke-kontaktmetode;
  • skaffe nye metallegeringer;
  • maskinteknikk;
  • smykker;
  • produksjon av små deler som kan bli skadet ved bruk av andre metoder;
  • (og delene kan ha den mest komplekse konfigurasjonen);
  • varmebehandling (behandling av maskindeler, herdede overflater);
  • medisin (desinfeksjon av utstyr og instrumenter).

Induksjonsoppvarming: positive egenskaper

Denne metoden har mange fordeler:

  • Med dens hjelp kan du raskt varme og smelte ethvert strømledende materiale.
  • Tillater oppvarming i alle miljøer: vakuum, atmosfære, ikke-ledende væske.
  • På grunn av det faktum at bare det ledende materialet varmes opp, forblir veggene, som svakt absorberer bølger, kalde.
  • I spesialiserte områder av metallurgi, produksjon av ultra-rene legeringer. Dette er en interessant prosess, fordi metallene er blandet i suspendert tilstand, i et skall av beskyttende gass.

  • Sammenlignet med andre typer forurenser ikke induksjon miljøet. Hvis i tilfelle av gassbrennere forurensning er tilstede, akkurat som i lysbueoppvarming, så eliminerer induksjon dette på grunn av "ren" elektromagnetisk stråling.
  • Små dimensjoner på induktorenheten.
  • Evnen til å produsere en induktor av hvilken som helst form vil ikke føre til lokal oppvarming, men vil fremme jevn varmefordeling.
  • Uunnværlig hvis det bare er nødvendig å varme opp et visst område av overflaten.
  • Det er ikke vanskelig å konfigurere slikt utstyr til ønsket modus og regulere det.

Feil

Systemet har følgende ulemper:

  • Det er ganske vanskelig å uavhengig installere og justere typen oppvarming (induksjon) og utstyret. Det er bedre å kontakte spesialister.
  • Behovet for å matche induktoren og arbeidsstykket nøyaktig, ellers vil induksjonsoppvarming være utilstrekkelig, kraften kan nå små verdier.

Oppvarming med induksjonsutstyr

For å arrangere individuell oppvarming, kan du vurdere et alternativ som induksjonsoppvarming.

Enheten vil være en transformator som består av viklinger av to typer: primær og sekundær (som igjen er kortsluttet).

Hvordan det fungerer

Driftsprinsippet til en konvensjonell induktor: virvelstrømmer passerer inn og leder det elektriske feltet til det andre legemet.

For at vann skal passere gjennom en slik kjele, er to rør koblet til den: for det kalde vannet som kommer inn, og ved utløpet av varmt vann - det andre røret. På grunn av trykk sirkulerer vann konstant, noe som eliminerer muligheten for å varme induktorelementet. Tilstedeværelsen av skala er utelukket her, siden konstante vibrasjoner forekommer i induktoren.

Et slikt element vil være rimelig å vedlikeholde. Den største fordelen er at enheten fungerer stille. Den kan installeres i alle rom.

Lage utstyr selv

Installasjon av induksjonsvarme er ikke veldig vanskelig. Selv noen som ikke har erfaring vil takle oppgaven etter grundige studier. Før du begynner, må du fylle på med følgende nødvendige varer:

  • Inverter. Den kan brukes fra en sveisemaskin, er billig og vil ha den høye frekvensen som kreves. Du kan lage det selv. Men dette er en tidkrevende aktivitet.
  • Varmelegeme (et stykke plastrør er egnet for dette; induksjonsoppvarming av røret i dette tilfellet vil være det mest effektive).
  • Materiale (tråd med en diameter på ikke mer enn syv millimeter vil gjøre).
  • Enheter for å koble induktoren til varmenettet.
  • Mesh for å holde ledningen inne i induktoren.
  • En induksjonsspole kan lages av (den må være emaljert).
  • Pumpe (for å levere vann til induktoren).

Regler for å lage utstyr selv

For at induksjonsvarmeinstallasjonen skal fungere riktig, må strømmen for et slikt produkt tilsvare effekten (den må være minst 15 ampere, om nødvendig, mer).

  • Tråden skal kuttes i biter som ikke er større enn fem centimeter. Dette er nødvendig for effektiv oppvarming i et høyfrekvent felt.
  • Kroppen må ikke være mindre i diameter enn den forberedte ledningen og ha tykke vegger.
  • For feste til varmenettverket er en spesiell adapter festet til den ene siden av strukturen.
  • Et nett bør plasseres i bunnen av røret for å hindre at ledningen faller ut.
  • Sistnevnte er nødvendig i en slik mengde at den fyller hele det indre rommet.
  • Strukturen er lukket og adapteren er installert.
  • Deretter konstrueres en spole fra dette røret. For å gjøre dette, pakk den med allerede forberedt ledning. Antall svinger må overholdes: minimum 80, maksimum 90.
  • Etter tilkobling til varmesystemet helles vann inn i enheten. Spolen er koblet til den forberedte omformeren.
  • En vannforsyningspumpe er installert.
  • En temperaturregulator er installert.

Dermed vil beregningen av induksjonsvarme avhenge av følgende parametere: lengde, diameter, temperatur og behandlingstid. Vær oppmerksom på induktansen til bussene som fører til induktoren, som kan være mye større enn selve induktoren.

Om kokeplater

En annen hjemmebruk enn varmesystemet er denne typen oppvarming funnet i kokeplater plater

Denne overflaten ser ut som en vanlig transformator. Spolen er skjult under overflaten av panelet, som kan være glass eller keramikk. Strøm går gjennom den. Dette er den første delen av spolen. Men den andre er rettene der maten skal tilberedes. Virvelstrømmer dannes i bunnen av kokekaret. De varmer først oppvasken, og deretter maten i dem.

Varmen frigjøres kun når tallerkener plasseres på overflaten av panelet.

Hvis den mangler, skjer ingen handling. Induksjonsvarmesonen vil tilsvare diameteren på kokekaret som er plassert på den.

For slike ovner trenger du spesielle retter. De fleste ferromagnetiske metaller kan samhandle med induksjonsfeltet: aluminium, rustfritt og emaljert stål, støpejern. De eneste som ikke er egnet for slike overflater er: kobber, keramikk, glass og redskaper laget av ikke-ferromagnetiske metaller.

Naturligvis vil den bare slå seg på når passende servise er installert på den.

Moderne komfyrer er utstyrt med en elektronisk kontrollenhet, som lar deg gjenkjenne tomme og uegnede kokekar. De viktigste fordelene med komfyrer er: sikkerhet, enkel rengjøring, hastighet, effektivitet og kostnadseffektivitet. Du bør aldri bli brent på overflaten av panelet.

Så vi fant ut hvor denne typen oppvarming (induksjon) brukes.

Induksjonsvarme er elektrisk oppvarming ved bruk av elektromagnetisk induksjon. Hvis du plasserer en gjenstand laget av elektrisk ledende materiale inne i en spole gjennom viklingen som en vekselstrøm passerer, induseres virvelstrømmer i gjenstanden som føres inn i spolens hulrom av det vekslende magnetfeltet. I hovedsak snakker vi om en transformator der sekundærviklingen er emnet (kortsluttet vikling) og primærviklingen er spolen, som i induksjonsvarmer kalt en induktor. Virvelstrømmer varmer opp den innsatte gjenstanden (arbeidsstykket). Varme tilføres arbeidsstykket av et vekslende magnetfelt, og ikke av en temperaturgradient, som ved indirekte oppvarming, og skjer direkte i arbeidsstykket. Alt annet rundt kan være kaldt. Dette er en betydelig fordel med induksjonsoppvarming.

Varme i arbeidsstykket genereres ikke jevnt over hele tverrsnittet. For eksempel: ved oppvarming av et sylindrisk arbeidsstykke vil den høyeste strømtettheten være på overflaten, og mot midten avtar den omtrent eksponentielt. Dette fenomenet kalles hudeffekten.

Dybden der strømtettheten synker til verdien J o /e, dvs. med 0,368 av overflatetettheten, kalles penetrasjonsdybden δ

  • ω = 2πf vinkelfrekvens, f - frekvens
  • ρ resistiviteten til arbeidsstykkematerialet
  • µ o vakuumpermeabilitet (4π x 10-7Hm-1)
  • µr spesifikk permeabilitet for arbeidsstykkematerialet.

I praksis er det tilrådelig å justere dette forholdet:

I et overflatelag med tykkelse på én inntrengningsdybde, genereres 86,5 % av all varme, i et lag med to inntrengningsdybder δ 98 %, i et lag på 3δ 99,8 % (refererer til en sylinder med en diameter på mer enn 8 δ ).

Det er åpenbart at penetrasjonsdybden avhenger av frekvensen til induktorstrømmen og av resistiviteten og den relative permeabiliteten til arbeidsstykkematerialet ved driftstemperatur blanks.

For klarhet presenterer vi penetrasjonsdybden til kobber og karbonstål (mm):

hyppighet 50 500 1000 2000 4000 8000 10000 20000 50000
kobber 40°C 10 3,2 2,3 1,6 1,1 0,8 0,7 0,5 0,3
stål 1200°C 78 25 17,5 12,3 8,6 6,2 5,5 3,9 2,5

Med tanke på driftskostnadene er varmeeffektivitet av interesse. Omtrent effektiviteten η kan estimeres ved å bruke relasjonen

  • D indre diameter på induktorspole
  • d arbeidsstykkets diameter
  • δ penetrasjonsdybde
  • ρ 1 resistivitet til induktormaterialet
  • ρ 2 resistivitet til arbeidsstykkematerialet
  • µr relativ permeabilitet for arbeidsstykkematerialet.

Effektiviteten avtar når D/d-forholdet øker fordi koblingen av induktorens magnetfelt til arbeidsstykket avtar. Derfor er det ikke fordelaktig å bruke én induktor for et stort utvalg av arbeidsstykkediametre. Effektiviteten avtar også med økende δ/d-forhold. En lav δ/d-verdi brukes for eksempel ved overflateherding, hvor det skjer en rask oppvarmingsprosess og deretter avkjøling av et tynt overflatelag.

For støping (smiing) er det nødvendig at materialet varmes opp så jevnt som mulig. Derfor velges langsommere oppvarming slik at varmen kan spre seg til midten av arbeidsstykket. En økning i inntrengningsdybde bidrar også til jevn oppvarming. Et frekvenskompromiss velges for å oppnå den nødvendige oppvarmingen med god energioverføringseffektivitet fra induktoren til arbeidsstykket.

Praksis har vist at for oppvarming av karbonstål til 1200 °C, er følgende utvalg av arbeidsstykkestørrelser økonomisk:

hyppighet
arbeidsstykkets diameter
[mm]
rektangulær side
[mm]
50 200-600 180-550
250 90-250 80-225
500 65-180 60-160
1000 50-140 45-125
2000 35-100 30-80
4000 22-65 20-60
8000 16-50 15-45
10000 15-40 14-35
20000 10-30 9-25

Ved arbeidsstykket flat form Dekktykkelsen bør være mer enn 2,5 ganger penetrasjonsdybden. Med liten tykkelse oppstår såkalt permeabilitet og varmeeffekten reduseres, noe som må tas i betraktning ved valg av utstyr.

For å drive induktoren med en frekvens høyere enn i distribusjonsnettverket (50 Hz), brukes statiske frekvensomformere - tyristor eller transistor.

G. Choteborg produserer frekvensomformere med tyristorer fra 25 til 1200 kW med en frekvens på opptil 8 kHz og med transistorer opp til 200 kW med en frekvens på opptil 25 kHz.

Induksjonsoppvarming lar deg stabilisere temperaturen på oppvarmede gjenstander godt. Fritt programmerbare automatiske maskiner brukes hovedsakelig til å kontrollere prosessen. Temperaturen måles i de fleste tilfeller ikke-kontakt - pyrometre. Ved oppvarming av aluminium og dets legeringer brukes også termoelementer.

En av fordelene med induksjonsoppvarming er muligheten for dens mekanisering, og i noen tilfeller automatisering. Sistnevnte reduserer behovet for menneskelig arbeidskraft og er rett og slett nødvendig for svært kraftig utstyr.

I praksis brukes induksjonsvarme på følgende områder:

  • for støping – kanskje det bredeste spekteret av bruksområder, jevn oppvarming av arbeidsstykket er viktig
  • for smelting av jernholdige og ikke-jernholdige metaller, med lav og middels frekvens
  • for overflateherding - , Choteborg, i produksjon av herdeutstyr, samarbeider også med inviterte teknologer
  • for lodding - loddemetall settes inn mellom metalldelene som skal loddes, delene plasseres i en induktor og loddetinn smeltes
  • for varmpressing – termisk ekspansjon av metaller brukes
  • spesielle teknologier - sveising, plasma, vakuumsmelting, opprettholdelse av temperaturen på smeltet glass. Byen Choteborg har ennå ikke behandlet disse teknologiene.

Aktuelle saker

PF 2019

14.12.2018 Takk for samarbeidet i 2018 og vi ønsker deg stor suksess i ditt arbeid og privatliv på det nye året 2019. Godt nytt år 2019 og god jul ønsker ROBOTERM Chotěboř!

Hva annet å lese