Направи си сам индукционен нагревател с болтове. Направи си сам индукционен нагревател

Индукционното нагряване е метод на безконтактно нагряване с високочестотни токове (инж. RFH - radio-frequency heating, heating by radio-frequency waves) на електропроводими материали.

Описание на метода.

Индукционното нагряване е нагряването на материали чрез електрически токове, които се индуцират от променливо магнитно поле. Следователно, това е нагряването на продукти, изработени от проводими материали (проводници) от магнитното поле на индуктори (източници на променливо магнитно поле). Индукционното нагряване се извършва по следния начин. Електропроводим (метален, графитен) детайл се поставя в така наречения индуктор, който представлява един или повече навивки на тел (най-често мед). В индуктора се индуцират мощни токове с различни честоти (от десетки Hz до няколко MHz) с помощта на специален генератор, в резултат на което около индуктора възниква електромагнитно поле. Електромагнитното поле индуцира вихрови токове в детайла. Вихровите токове нагряват детайла под действието на топлината на Джаул (вижте закона на Джоул-Ленц).

Индуктор-пуста система е трансформатор без ядро, в който индукторът е първичната намотка. Заготовката е вторична намотка с късо съединение. Магнитният поток между намотките се затваря във въздуха.

При висока честота вихровите токове се изместват от образуваното от тях магнитно поле в тънки повърхностни слоеве на детайла Δ (повърхностен ефект), в резултат на което плътността им рязко се увеличава и детайлът се нагрява. Подлежащите слоеве на метала се нагряват поради топлопроводимост. Не е важен токът, а високата плътност на тока. В кожния слой Δ плътността на тока намалява с коефициент e спрямо плътността на тока върху повърхността на детайла, докато 86,4% от топлината се освобождава в скинния слой (от общото отделяне на топлина. Дълбочината на слоя на кожата зависи). върху честотата на излъчване: колкото по-висока е честотата, толкова по-тънък е слоят на кожата. Зависи и от относителната магнитна проницаемост μ на материала на детайла.

За желязо, кобалт, никел и магнитни сплави при температури под точката на Кюри, μ има стойност от няколко стотици до десетки хиляди. За други материали (стопки, цветни метали, течни нискотопими евтектики, графит, електролити, електропроводима керамика и др.) μ е приблизително равно на единица.

Например, при честота от 2 MHz, дълбочината на кожата за мед е около 0,25 mm, за желязо ≈ 0,001 mm.

Индукторът се нагрява много по време на работа, тъй като поглъща собственото си излъчване. В допълнение, той абсорбира топлинното излъчване от горещ детайл. Те правят индуктори от медни тръби, охладени от вода. Водата се подава чрез засмукване - това гарантира безопасност в случай на изгаряне или друго разхерметизиране на индуктора.

Приложение:
Изключително чисто безконтактно топене, запояване и заваряване на метал.
Получаване на прототипи на сплави.
Огъване и термична обработка на машинни части.
Бизнес с бижута.
Обработка на малки части, които могат да бъдат повредени от нагряване с пламък или дъга.
Повърхностно втвърдяване.
Закаляване и термична обработка на детайли със сложна форма.
Дезинфекция на медицински инструменти.

Предимства.

Високоскоростно нагряване или топене на всеки електропроводим материал.

Нагряването е възможно в атмосфера на защитен газ, в окисляваща (или редуцираща) среда, в непроводима течност, във вакуум.

Отопление през стените на защитна камера от стъкло, цимент, пластмаса, дърво - тези материали абсорбират много слабо електромагнитното излъчване и остават студени по време на работа на инсталацията. Нагрява се само електропроводим материал - метал (включително разтопен), въглерод, проводяща керамика, електролити, течни метали и др.

Поради възникващите MHD сили, течният метал се смесва интензивно, до задържането му във въздух или защитен газ - така се получават свръхчисти сплави в малки количества (левитационно топене, топене в електромагнитен тигел).

Тъй като нагряването се извършва чрез електромагнитно излъчване, няма замърсяване на детайла от продуктите на горенето на горелката при газово-пламъчно нагряване или от материала на електрода при нагряване с дъга. Поставянето на пробите в атмосфера на инертен газ и висока скорост на нагряване ще елиминира образуването на котлен камък.

Лесно използване поради малкия размер на индуктора.

Индукторът може да бъде направен в специална форма - това ще направи възможно равномерното нагряване на части от сложна конфигурация по цялата повърхност, без да води до тяхното изкривяване или локално незагряване.

Лесно е да се извърши локално и селективно отопление.

Тъй като най-интензивното нагряване се случва в тънките горни слоеве на детайла, а долните слоеве се нагряват по-нежно поради топлопроводимостта, методът е идеален за повърхностно втвърдяване на детайли (сърцевината остава вискозна).

Лесна автоматизация на оборудването - цикли на нагряване и охлаждане, контрол и задържане на температурата, подаване и изваждане на детайлите.

Индукционни нагреватели:

При инсталации с работна честота до 300 kHz се използват инвертори на IGBT модули или MOSFET транзистори. Такива инсталации са предназначени за нагряване на големи части. За нагряване на малки части се използват високи честоти (до 5 MHz, обхват на средни и къси вълни), високочестотните инсталации са изградени върху електронни тръби.

Също така, за нагряване на малки части, високочестотните инсталации са изградени на MOSFET транзистори за работни честоти до 1,7 MHz. Контролирането и защитата на транзисторите при по-високи честоти представлява известни трудности, така че настройките на по-високи честоти все още са доста скъпи.

Индукторът за нагряване на малки части е малък по размер и малка индуктивност, което води до намаляване на качествения фактор на работната резонансна верига при ниски честоти и намаляване на ефективността, а също така представлява опасност за главния осцилатор (коефициентът на качество на резонансната верига е пропорционална на L / C, резонансната верига с нисък коефициент на качество е твърде добре "напомпана" с енергия, образува късо съединение в индуктора и деактивира главния осцилатор). За повишаване на качествения фактор на осцилаторната верига се използват два начина:
- увеличаване на работната честота, което води до сложност и цена на инсталацията;
- използването на феромагнитни вложки в индуктора; залепване на индуктора с панели от феромагнитен материал.

Тъй като индукторът работи най-ефективно при високи честоти, индукционното отопление получи промишлено приложение след разработването и началото на производството на мощни генераторни лампи. Преди Първата световна война индукционното нагряване е с ограничена употреба. По това време като генератори се използват високочестотни машинни генератори (работи на В. П. Вологдин) или инсталации за искров разряд.

Схемата на генератора по принцип може да бъде всяка (мултивибратор, RC генератор, генератор с независимо възбуждане, различни генератори за релаксация), която работи на товар под формата на индукторна намотка и има достатъчна мощност. Също така е необходимо честотата на трептене да бъде достатъчно висока.

Например, за да се "отреже" стоманена тел с диаметър 4 mm за няколко секунди, е необходима осцилационна мощност от най-малко 2 kW при честота от най-малко 300 kHz.

Схемата се избира по следните критерии: надеждност; стабилност на флуктуациите; стабилност на мощността, освободена в детайла; лекота на производство; лекота на настройка; минимален брой части за намаляване на разходите; използването на части, които дават общо намаляване на теглото и размерите и т.н.

В продължение на много десетилетия индуктивен триточков генератор се използва като генератор на високочестотни трептения (генератор на Хартли, генератор с обратна връзка с автотрансформатор, схема, базирана на индуктивен делител на напрежението в контура). Това е самовъзбуждаща се паралелна захранваща верига за анода и честотно-селективна верига, направена върху осцилаторна верига. Успешно се използва и продължава да се използва в лаборатории, ювелирни работилници, промишлени предприятия, както и в любителската практика. Например, по време на Втората световна война на такива инсталации е извършено повърхностно втвърдяване на ролките на танка Т-34.

Недостатъци на три точки:

Ниска ефективност (по-малко от 40% при използване на лампа).

Силно отклонение на честотата в момента на нагряване на детайли от магнитни материали над точката на Кюри (≈700С) (μ промени), което променя дълбочината на слоя на кожата и непредвидимо променя режима на топлинна обработка. При топлинна обработка на критични части това може да е неприемливо. Също така мощните радиочестотни инсталации трябва да работят в тесен диапазон от честоти, разрешени от Rossvyazokhrankultura, тъй като с лошо екраниране те всъщност са радиопредаватели и могат да пречат на телевизионното и радиоразпръскване, крайбрежните и спасителните служби.

При смяна на детайлите (например от по-малък към по-голям) се променя индуктивността на системата индуктор-заготовка, което също води до промяна в честотата и дълбочината на слоя на кожата.

При смяна на еднооборотни дросели на многооборотни, на по-големи или по-малки, честотата също се променя.

Под ръководството на Бабат, Лозински и други учени са разработени дву- и триконтурни генераторни вериги, които имат по-висока ефективност (до 70%), а също така по-добре поддържат работната честота. Принципът на тяхното действие е следният. Поради използването на свързани вериги и отслабването на връзката между тях, промяната в индуктивността на работната верига не води до силна промяна в честотата на веригата за настройка на честотата. Радиопредавателите са конструирани по същия принцип.

Съвременните високочестотни генератори са инвертори, базирани на IGBT възли или мощни MOSFET транзистори, обикновено направени по мостова или полумостова схема. Работи на честоти до 500 kHz. Портите на транзисторите се отварят с помощта на система за управление на микроконтролер. Системата за управление, в зависимост от задачата, ви позволява да държите автоматично

А) постоянна честота
б) постоянна мощност, отделена в детайла
в) максимална ефективност.

Например, когато магнитен материал се нагрява над точката на Кюри, дебелината на слоя на кожата се увеличава рязко, плътността на тока спада и детайлът започва да се нагрява по-зле. Магнитните свойства на материала също изчезват и процесът на обръщане на намагнитването спира - детайлът започва да се нагрява по-зле, съпротивлението на натоварване рязко намалява - това може да доведе до "разстоянието" на генератора и неговия отказ. Системата за управление следи прехода през точката на Кюри и автоматично увеличава честотата с рязко намаляване на натоварването (или намалява мощността).

Забележки.

Индукторът трябва да бъде поставен възможно най-близо до детайла, ако е възможно. Това не само увеличава плътността на електромагнитното поле в близост до детайла (пропорционално на квадрата на разстоянието), но също така увеличава коефициента на мощност Cos(φ).

Увеличаването на честотата драстично намалява фактора на мощността (пропорционално на куба на честотата).

Когато магнитните материали се нагряват, допълнително се отделя топлина поради обръщане на намагнитването; тяхното нагряване до точката на Кюри е много по-ефективно.

При изчисляване на индуктора е необходимо да се вземе предвид индуктивността на гумите, водещи до индуктора, която може да бъде много по-голяма от индуктивността на самия индуктор (ако индукторът е направен под формата на едно завъртане на малък индуктор). диаметър или дори част от завой - дъга).

Има два случая на резонанс в осцилаторните вериги: резонанс на напрежението и резонанс на тока.
Паралелна осцилаторна верига - резонанс на токове.
В този случай напрежението на бобината и на кондензатора е същото като това на генератора. При резонанс съпротивлението на веригата между точките на разклонение става максимално, а токът (общо I) през съпротивлението на натоварване Rn ще бъде минимален (токът във веригата I-1l и I-2s е по-голям от тока на генератора) .

В идеалния случай импедансът на контура е безкрайност - веригата не черпи ток от източника. Когато честотата на генератора се промени във всяка посока от резонансната честота, импедансът на веригата намалява и линейният ток (Itot) се увеличава.

Последователна осцилаторна верига - резонанс на напрежението.

Основната характеристика на последователната резонансна верига е, че нейният импеданс е минимален при резонанс. (ZL + ZC - минимум). Когато честотата е настроена на стойност над или под резонансната честота, импедансът се увеличава.
заключение:
В паралелна верига при резонанс токът през изводите на веригата е 0, а напрежението е максимално.
В последователна верига е обратното - напрежението клони към нула, а токът е максимален.

Статията е взета от сайта http://dic.academic.ru/ и преработена в по-разбираем за читателя текст от компанията LLC Prominduktor.

Преди време купихме чифт индуктивни преобразуватели в Китай с надеждата, че въпреки простотата на дизайна и малкия брой радиокомпоненти, това устройство може да се използва в сервиза, например, като помощ при разхлабване на залепнала болтове или за втвърдяване на малки метали. Както се оказа, 100 W мощност е много малка за тези цели, въпреки това устройството работи много прилично и ефективно, не по-лошо от.

Схематична схема на индукционен нагревател

1 вариант на схема
2 вариант на схема

На пръв поглед таблото показва, че броят на елементите е ограничен до необходимия минимум. Веригата се състои от два MOSFET, два високоскоростни диода, два индуктора, резистори и резонансни елементи - тоест външна намотка и голям капацитет.

Нека да преминем към тестовете на веригата

При първите тестове на генератора, по време на определянето на границата на мощността, транзисторите изгоряха. Опитахме IRFR120 тук, но поради ниския максимален ток те стояха само няколко секунди. След това дойде ред на IRFR2905 - това са транзистори с ниско напрежение 50 A, с които нагревателят работи дори по-добре, отколкото с оригиналния MOSFET, където маркировката изобщо не се вижда.

Когато е свързан към постоянно напрежение от 12 V, устройството консумира около 1,8 A. Когато метален предмет се приближи до бобината, токът започва да се повишава. На върха беше възможно да се постигне ток от около 12 A, което дава почти 150 W, тоест дори повече, отколкото твърди производителят. По време на празен ход има около 20 W консумация на енергия и нищо не се нагрява, което може да показва правилната работа на цялата конструкция.

За теста е използвано просто трансформаторно захранване. По време на експериментите бяха тествани за нагряване три елемента: 6 мм отвертка, 8 мм болт и същият болт с две гайки.

Както можете да видите, отвертката със среден размер може да бъде нагрята до точка на кипене от това устройство в рамките на 2 минути. Това е доста достоен резултат. Ако можем да втвърдим върха на отвертка у дома, тогава такъв нагревател ще бъде полезен.

Отнема около 3 минути за загряване на болта до точката на кипене - също добър резултат, като се има предвид простотата на устройството.

Отне 4 минути за загряване на болт с две гайки - доста дълго време. Можете да използвате устройства по този начин, за да загреете заседнала гайка, за да я развиете, но процесът ще бъде дълъг и неудобен. Освен това може да не е възможно да се постави напълно вътре в намотката, което значително ще влоши ефективността на тази операция.

Индукционният нагревател струва около 9 долара, тоест по-малко от 600 рубли. Това е малко количество за устройство, което е в състояние ефективно да нагрява малки метални предмети. Разбира се, този нагревател не може да се сравни с по-скъпи подобни устройства за няколко хиляди рубли (които също се продават на Али), но за домашни, любителски или дори малки работилници е доста полезно.

Популярността на индукционния нагревател IR2153 може да се обясни с факта, че човек е винаги в търсене - безкрайно търсене от човек на източници на топлина за отопление на домовете си, които ще бъдат: икономични, екологични и функционални. Мнозина дори се осмелиха и не напразно да направят индукционен нагревател със собствените си ръце, за да го свържат към отоплителната система на дома. Статията ще опише подробно как да направите индукторен нагревател, за да похарчите минимум пари и време.

Схема на индукционен нагревател

Поради факта, че М. Фарадей открива феномена на електромагнитната индукция още през 1831 г., светът видя голям брой устройства, които загряват вода и други среди.

Тъй като това откритие е реализирано, хората го използват ежедневно в ежедневието:

• Електрическа кана с дисков нагревател за нагряване на вода;
• Фурна за мултикукър;
• индукционен плот;
• Микровълнови печки (печка);
• Нагревател;
• Отоплителна колона.

Също така отворът се прилага към екструдера (не механичен). Преди това се използваше широко в металургията и други индустрии, свързани с обработката на метали. Фабричният индуктивен котел работи на принципа на действие на вихрови токове върху специално ядро, разположено във вътрешността на бобината. Вихровите токове на Фуко са повърхностни, така че е по-добре да вземете куха метална тръба като сърцевина, през която преминава елементът на охлаждащата течност.

Появата на електрически токове възниква поради подаване на променливо напрежение към намотката, което води до появата на променливо електрическо магнитно поле, което променя потенциалите 50 пъти / сек. при стандартна индустриална честота от 50 Hz.

В същото време индукционната намотка на Ruhmkorff е проектирана по такъв начин, че може да бъде свързана директно към AC мрежата. В производството за такова отопление се използват високочестотни електрически токове - до 1 MHz, така че е доста трудно да се постигне работата на устройството при 50 Hz. Дебелината на проводника и броят на завоите на намотката, използвани от устройството, бойлера, се изчисляват отделно за всяка единица по специален метод за необходимата топлинна мощност. Домашно приготвено мощно устройство трябва да функционира ефективно, бързо да загрява водата, протичаща през тръбата, и да не се нагрява.

Организациите инвестират много в разработването и внедряването на такива продукти, т.е:

• Всички задачи са решени успешно;
• Ефективността на отоплителното устройство е 98%;
• Функции без прекъсване.

В допълнение към най-високата ефективност, не може да не привлече скоростта, с която се извършва нагряването на средата, преминаваща през сърцевината. На фиг. предлага се схема на функциониране на индукционен бойлер, създаден в завода. Такава схема има единица с марка VIN, която се произвежда от завода в Ижевск.

Колко дълго ще работи устройството зависи единствено от това колко стегнат е корпусът и изолацията на завоите на проводника не е повредена, а това е доста значителен период, според производителя - до 30 години.

За всички тези предимства, които устройството има 100%, трябва да платите много пари, индукционен, магнитен бойлер е най-скъпият от всички видове отоплителни инсталации. Ето защо много майстори предпочитат сами да сглобят ултраикономичен агрегат за отопление.

Ние правим индукционен нагревател със собствените си ръце

Създаването на изобретение не е трудно, ако имате умения, можете да направите добро устройство. Най-простият монтаж, който се сглобява ръчно, се състои от разрез на тръба (пластмаса), вътре в който са подредени различни елементи (метални), за да се създаде сърцевина.

Може да бъде:

• Тел от неръждаема стомана;
• Разточени на топки, нарязани на малки парченца тел - тел, чийто диаметър е 8 мм;
• Пробийте според диаметъра на тръбата.

Отвън към него се залепват пръчки от фибростъкло и върху тях трябва да се навива тел с дебелина 1,7 мм в изолация. Дължината на проводника е приблизително 11 м. След това индукционният нагревател трябва да се тества, като се напълни с вода и се свърже например към индукционен котлон с марка ORION с мощност 2 kW вместо стандартен индуктор. Вихровият радиатор, заварен от няколко метални тръби, действа като външно ядро ​​за вихрови електрически токове, които се създават от намотката на същия панел.

В резултат на това може да се направи следното заключение:

1. Топлинната мощност на изработеното нагревателно устройство е по-висока от електрическата мощност на панела.
2. Броят и размерът на тръбите са избрани произволно, но създават достатъчна повърхност за подаване на топлина, която възниква от вихрови токове.
3. Тази схема на бойлер се оказа успешна за конкретен случай, когато жилищната сграда е заобиколена от други апартаменти, които се отопляват.

Устройството работи правилно, така че ако имате желание, опит и познания, можете да осъществите тази идея. Сложните модели може да изискват използването на 3-фазен трансформатор.

Високо прецизно индукционно нагряване

Такова отопление има най-простия принцип, тъй като е безконтактно. Високочестотното импулсно нагряване дава възможност за постигане на най-високи температурни условия, при които е възможно да се обработват най-трудните метали при топене. За извършване на индукционно нагряване е необходимо да се създаде необходимото напрежение от 12V (волта) и честотата на индуктивността в електромагнитни полета.

Това може да стане в специално устройство - индуктор. Захранва се с електричество от индустриално захранване при 50 Hz.

За това е възможно да се използват индивидуални захранвания - преобразуватели / генератори. Най-простото устройство за нискочестотно устройство е спирала (изолиран проводник), която може да бъде поставена във вътрешността на метална тръба или навита около нея. Течащите потоци загряват тръбата, която в бъдеще дава топлина на хола.

Използването на индукционно нагряване при минимални честоти не е често явление. Най-често срещаната обработка на метали с по-висока или средна честота. Такива устройства се отличават с факта, че магнитната вълна отива на повърхността, където се разпада. Енергията се превръща в топлина. За да бъде ефектът по-добър, двата компонента трябва да имат сходна форма. Къде се прилага топлина?

Днес използването на високочестотно отопление е широко разпространено:

• За топене на метали и тяхното запояване по безконтактен метод;
• Инженерна индустрия;
• Бизнес с бижута;
• Създаване на малки елементи (плочи), които могат да се повредят при използване на други техники;
• Втвърдяване на повърхности на детайли, различни конфигурации;
• Термична обработка на части;
• Медицинска практика (дезинфекция на устройства/инструменти).

Отоплението може да реши много проблеми.

Предимства: метално индукционно нагряване

Отоплението има много предимства. С него е възможно бързо да се нагрее и стопи всеки проводим материал до течно състояние. Това дава възможност за извършване на нагряване във всяка среда, която не провежда ток, тоест функцията на топене и работа.

Тъй като само проводникът се нагрява, стените остават студени. Този тип отопление не замърсява околната среда. Ако газовите горелки замърсяват въздуха, тогава индукционното нагряване елиминира това, тъй като електромагнитното излъчване работи. Компактни размери на индуктора. Възможност за създаване на устройство с всякаква форма.

Отоплението е незаменимо, ако трябва да затоплите само избрана площ на повърхността. Също така устройството трябва да настрои такова специално оборудване за необходимия режим и да го настрои.

Как да си направим индукционен нагревател от компютърно захранване

Нагревателят може да бъде направен от компютърно захранване.

Ще взема:

• Дроссел от компютърно устройство;
• поялник;
• Заваръчна машина;
• резачки за тел;
• Тел от неръждаема стомана 6 мм;
• Емайлиран плосък меден проводник 2 мм;
• Стоманени тръби 25 мм;
• Пластмасова тръба 50 мм;
• Издръжлива санитарна арматура;
• Експлозивен клапан;
• Подробности за сглобяване на веригата.

Котелът се състои от намотка, топлообменник, клемна кутия, контролен шкаф, входни и изходящи дюзи. Инсталацията е проста, основното е да следвате схемата. Доброто лабораторно захранване може да бъде проектирано за един ден и внедрено за един ден. Устройствата са свързани чрез трансформаторна точка.

Прост индуктор "направи си сам".

В домашния живот, HDTV индуктор често може да бъде полезен.

Това устройство често се използва за нагряване на варено:

• гайки/болтове;
• Автомобилни рамки и греди;
• Части за автосервиз, включително лагери и различни втулки.

Такива устройства могат да бъдат закупени в специализиран магазин, както всяко друго оборудване, например китайски инверторен климатик, сеизмичен сензор, но те са много скъпи. Въпреки това, има изход, напълно възможно е да се създаде индукционен нагревател у дома. За сглобяване ще ви е необходим трансформатор, той може да бъде направен от 2 пръстена. Може да се приложи клас ферит M 2000 NM.

В първичната намотка трябва да има приблизително 26 завъртания на тел с диаметър 0,75 mm. Първичната намотка е свързана там, където излиза инвертора. Втората намотка е съставена от един контур от медна тръба с диаметър 6 mm, също така е клон на индукторната тръба, която преминава през центъра на пръстеновидната част на трансформатора.

Самият индуктор е намотка от няколко завоя медна тръба - 4 мм.

Кондензаторът, заедно с устройството, изпълнява работата на осцилационна верига, която създава резонансна честота (резонансна), на която е настроен инверторът. Ако в централната част на медната спирала е подредена заготовка, тогава тя ще осигури активно съпротивление. HDTV се появява в самата бобина, така че тръбата с намотките се нагрява много, което означава, че трябва да бъде охладена непременно, за това е възможно да се използва обикновена вода от тръбопроводи.

За захранване на индуктора е необходимо да се използват диелектрични тръби, тъй като във веригата се развива високо напрежение. За течаща вода, която охлажда индуктора, е необходимо постоянно наблюдение, поради което в канализацията е подредена специална вложка, към която са прикрепени термодвойка и тестер за контрол на температурния режим. Устройството трябва да използва най-мощния кондензатор, той може да бъде сглобен от четиридесет високоволтови кондензатора от 0,033 микрофарада всеки.

Направи си сам индукционен нагревател (видео)

Както можете да видите, да направите индуктор със собствените си ръце не е трудно, основното е да следвате схемата, можете също да създадете индукционен клаксон или да сглобите тиристорна верига или друга, например вътрешното съдържание на транзистор .

ИНДУКЦИОНЕН НАГРЕВАТЕЛ- електрически е нагревател, работещи с промяна в потока на магнитната индукция в затворена проводяща верига. Това явление се нарича електромагнитна индукция. Искате ли да знаете как работи индукционният нагревател? ЗАВОДРРе търговски информационен портал, където ще намерите информация за нагреватели.

Вихрови индукционни нагреватели

Индукционната намотка е в състояние да нагрява всеки метал, транзисторните нагреватели са сглобени и имат висока ефективност от повече от 95%, те отдавна заменят тръбните индукционни нагреватели, в които ефективността не надвишава 60%.

Вихровият индукционен нагревател за безконтактно нагряване няма загуби поради настройката на резонансното съвпадение на работните параметри на инсталацията с параметрите на изходния осцилаторен кръг. Вихровите нагреватели, сглобени на транзистори, могат перфектно да анализират и регулират изходната честота в автоматичен режим.

Метални индукционни нагреватели

Нагревателите за индукционно нагряване на метал имат безконтактен метод поради действието на вихрово поле. Различните видове нагреватели проникват в метала на определена дълбочина от 0,1 до 10 см, в зависимост от избраната честота:

• висока честота;
• средна честота;
• ултра висока честота.

Метални индукционни нагревателидават възможност за обработка на части не само на открити площи, но и за поставяне на нагрети предмети в изолирани камери, в които може да се създаде всякаква среда, както и вакуум.

Електрически индукционен нагревател

Високочестотен електрически индукционен нагревателвсеки ден получава нови приложения. Нагревателят работи на променлив ток. Най-често индукционните електрически нагреватели се използват за довеждане на металите до необходимите температури при следните операции: коване, запояване, заваряване, огъване, закаляване и др. Електрическите индукционни нагреватели работят с висока честота от 30-100 kHz и се използват за нагряване на различни видове среди и охлаждащи течности.

Електрически нагревателприлага се в много области:

• металургични (HDTV нагреватели, индукционни пещи);
• инструменти (елементи за запояване);
• медицински (производство и дезинфекция на инструменти);
• бижута (производство на бижута);
• жилищно и комунално (индукционни отоплителни котли);
• храна (индукционни парни котли).

Средночестотни индукционни нагреватели

Когато е необходимо по-дълбоко нагряване, се използват индукционни нагреватели от средночестотен тип, работещи на средни честоти от 1 до 20 kHz. Компактен индуктор за всички видове нагреватели се предлага в различни форми, които са подбрани така, че да осигурят равномерно нагряване на образци с най-разнообразни форми, като може да се извърши и дадено локално нагряване. Средночестотният тип ще обработва материали за коване и втвърдяване, както и чрез нагряване за щамповане.

Лесни за работа, с ефективност до 100%, индукционните средночестотни нагреватели се използват за широк спектър от технологии в металургията (също за топене на различни метали), машиностроенето, инструментостроенето и други области.

Високочестотни индукционни нагреватели

Най-широката гама от приложения е за високочестотни индукционни нагреватели. Нагревателите се характеризират с висока честота от 30-100 kHz и широк диапазон на мощност от 15-160 kW. Високочестотният тип осигурява малка дълбочина на нагряване, но това е достатъчно за подобряване на химическите свойства на метала.

Високочестотните индукционни нагреватели са лесни за работа и икономични, а ефективността им може да достигне 95%. Всички видове работят непрекъснато дълго време, а двублоковата версия (когато високочестотният трансформатор е поставен в отделен блок) позволява денонощна работа. Нагревателят има 28 вида защити, всяка от които отговаря за собствената си функция. Пример: контрол на налягането на водата в охладителната система.

Микровълнови индукционни нагреватели

Микровълновите индукционни нагреватели работят със свръхчестота (100-1,5 MHz) и проникват до дълбочина на нагряване (до 1 mm). Микровълновият тип е незаменим за обработка на тънки, малки части с малък диаметър. Използването на такива нагреватели позволява да се избегнат нежелани деформации, съпътстващи нагряването.

Микровълнови индукционни нагреватели, базирани на JGBT модули и MOSFET транзистори, имат граници на мощност от 3,5-500 kW. Използват се в електрониката, в производството на високоточни инструменти, часовници, бижута, за производство на тел и за други цели, изискващи специална прецизност и филигран.

Коване на индукционни нагреватели

Основната цел на индукционните нагреватели от ковашки тип (IKN) е да нагряват части или техните части преди последващо коване. Заготовките могат да бъдат от различни видове, сплави и форми. Индукционните нагреватели за коване ви позволяват да обработвате цилиндрични детайли с всякакъв диаметър в автоматичен режим:

• икономични, тъй като прекарват само няколко секунди за отопление и имат висока ефективност до 95%;
• лесен за използване, позволява: пълен контрол на процеса, полуавтоматично товарене и разтоварване. Има опции с пълна автоматизация;
• надежден и може да работи непрекъснато дълго време.

Индукционни ролкови нагреватели

Индукционни нагреватели за втвърдяване на валовеработят заедно с комплекса за втвърдяване. Заготовката е във вертикално положение и се върти вътре в неподвижен индуктор. Нагревателят позволява използването на всички видове шахти за последователно локално нагряване, дълбочината на втвърдяване може да бъде части от милиметри в дълбочина.

В резултат на индукционно нагряване на вала по цялата му дължина с моментално охлаждане, неговата здравина и издръжливост се увеличават значително.

Индукционни тръбни нагреватели

Всички видове тръби могат да се обработват с индукционни нагреватели. Тръбният нагревател може да бъде с въздушно или водно охлаждане, с мощност 10-250 kW, със следните параметри:

• Тръбно индукционно нагряване с въздушно охлажданепроизведен с помощта на гъвкав индуктор и термично одеяло. Температура на нагряване дотемпература 400 °C и използвайте тръби с диаметър 20 - 1250 mm с всякаква дебелина на стената.
• Тръба за индукционно отопление с водно охлажданеима температура на нагряване 1600 °C и се използва за „огъване” на тръби с диаметър 20 - 1250 mm.

Всяка опция за топлинна обработка се използва за подобряване на качеството на всяка стоманена тръба.

Пирометър за управление на отоплението

Един от най-важните работни параметри на индукционните нагреватели е температурата. В допълнение към вградените сензори, често се използват инфрачервени пирометри за по-задълбочен контрол върху него. Тези оптични устройства ви позволяват бързо и лесно да определяте температурата на труднодостъпни (поради висока топлина, вероятност от излагане на електричество и др.) повърхности.

Ако свържете пирометъра към индукционен нагревател, можете не само да наблюдавате температурния режим, но и автоматично да поддържате температурата на нагряване за определено време.

Принципът на работа на индукционните нагреватели

По време на работа в индуктора се образува магнитно поле, в което е поставена частта. В зависимост от задачата (дълбочина на нагряване) и частта (композицията) се избира честотата, тя може да бъде от 0,5 до 700 kHz.

Принципът на работа на нагревателя според законите на физиката казва: когато проводникът е в променливо електромагнитно поле, в него се образува EMF (електродвижеща сила). Графикът на амплитудата показва, че се движи пропорционално на промяната в скоростта на магнитния поток. Поради това във веригата се образуват вихрови токове, чиято величина зависи от съпротивлението (материала) на проводника. Според закона на Джоул-Ленц токът води до нагряване на проводника, който има съпротивление.

Принципът на работа на всички видове индукционни нагреватели е подобен на трансформатор. Провеждащият детайл, който се намира в индуктора, е подобен на трансформатор (без магнитна верига). Първичната намотка е индукторът, вторичната индуктивност на детайла, а натоварването е съпротивлението на метала. При HDTV нагряване се образува „ефект на кожата“, вихровите токове, които се образуват вътре в детайла, изместват основния ток към повърхността на проводника, тъй като нагряването на метала на повърхността е по-силно, отколкото вътре.

Предимства на индукционните нагреватели

Индукционният нагревател има несъмнени предимства и е лидер сред всички видове устройства. Това предимство се състои в следното:

• Консумира по-малко електроенергия и не замърсява околната среда.
• Лесен за работа, осигурява висококачествена работа и ви позволява да контролирате процеса.
• Нагряването през стените на камерата осигурява специална чистота и възможност за получаване на свръхчисти сплави, докато топенето може да се извършва в различни атмосфери, включително инертни газове и във вакуум.
• С негова помощ е възможно равномерно нагряване на детайли от всякаква форма или селективно нагряване.
• И накрая, индукционните нагреватели са универсални, което им позволява да се използват навсякъде, като заменят остарелите енергоемки и неефективни инсталации.

Ремонтът на индукционни нагреватели се извършва от резервни части от нашия склад. В момента можем да ремонтираме всички видове нагреватели. Индукционните нагреватели са доста надеждни, ако стриктно спазвате инструкциите за експлоатация и избягвате екстремни режими на работа - на първо място следете температурата и правилното водно охлаждане.

Подробностите за работата на всички видове индукционни нагреватели често не са напълно публикувани в документацията на производителя, техният ремонт трябва да се извършва от квалифицирани специалисти, които са добре запознати с подробния принцип на работа на такова оборудване.

Видео на работата на индукционни средночестотни нагреватели

Можете да гледате видеото на работата на средночестотния индукционен нагревател.Средната честота се използва за дълбоко проникване във всички видове метални изделия. Средночестотният нагревател е надеждно и модерно оборудване, което работи денонощно в полза на Вашето предприятие.

Използването на индукционни намотки вместо традиционни нагревателни елементи в отоплителното оборудване позволи значително да се повиши ефективността на блоковете с по-малко потребление на електроенергия. Индукционните нагреватели се появиха в продажба сравнително наскоро, освен това на доста високи цени. Ето защо занаятчиите не оставиха тази тема без внимание и измислиха как да направят индукционен нагревател от заваръчен инвертор.

Индукционните нагреватели набират популярност сред потребителите всеки ден поради следните предимства:

• висока ефективност;
• уредът работи почти безшумно;
• индукционните котли и нагреватели се считат за достатъчно безопасни в сравнение с газовото оборудване;
• нагревателят работи в напълно автоматичен режим;
• оборудването не изисква постоянна поддръжка;
• поради херметичността на устройството, изтичането е изключено;
• поради вибрациите на електромагнитното поле образуването на котлен камък става невъзможно.

Също така, предимствата на този тип нагревател включват простотата на неговия дизайни наличието на материали за сглобяване на устройството със собствените си ръце.

Схема на работа на индукционния нагревател

Нагревателят от индукторен тип съдържа следните елементи.

1. Токов генератор. Благодарение на този модул променливият ток на домакинското захранване се преобразува във високочестотен.
2. Индуктор. Изработен е от медна тел, усукана в намотка, за да образува магнитно поле.
3. . Това е метална тръба, поставена вътре в индуктора.

Всички горепосочени елементи, взаимодействащи един с друг, работи по следния принцип. Високочестотният ток, генериран от генератора, се подава към индукторна намотка, изработена от меден проводник. Високочестотният ток се преобразува от индуктора в електромагнитно поле. Освен това металната тръба, разположена вътре в индуктора, се нагрява поради ефекта на вихровите потоци, възникващи в намотката върху нея. Охлаждащата течност (вода), преминаваща през нагревателя, взема топлинна енергия и я прехвърля към отоплителната система. Също така, охлаждащата течност действа като охладител на нагревателния елемент, което удължава „живота“ на отоплителния котел.

По-долу е електрическата схема на индукционния нагревател.

Следващата снимка показва как работи индукционен метален нагревател.

Важно! Ако докоснете нагрятата част до два оборота на индуктора, тогава ще възникне междувитова верига, от която транзисторите незабавно ще изгорят.

Монтаж и монтаж на системата

Не свързвайте дросела към клемите на заваръчната машина, предназначена за свързване на заваръчни кабели. Ако това е направено, тогава устройството просто ще се провали. За да адаптирате инвертора за работа с индукционен нагревател, ще е необходима доста сложна промяна на устройството, което изисква преди всичко познания в радиоелектрониката.

Накратко, тази промяна изглежда така: бобината, а именно нейната първична намотка, трябва да бъде свързана след високочестотния преобразувател на инвертора вместо вградената индукционна намотка на последния. Освен това ще трябва да премахнете диодния мост и да запоявате кондензаторния блок.

Как заваръчният инвертор се превръща в индукционен нагревател може да се види в това видео.

Метална индукционна пещ

За да направите индукционен нагревател от заваръчен инвертор, ще ви трябват следните материали.

1. инверторна заваръчна машина. Добре е уредът да изпълнява функцията за плавно регулиране на тока.
2. Медна тръбаоколо 8 мм в диаметър и достатъчно дълга, за да направи 7 завъртания около детайл с диаметър 4-5 см. Освен това след завоите трябва да останат свободните краища на тръбата с дължина около 25 см.

Следвайте стъпките по-долу, за да сглобите фурната.

1. Вземете всяка част с диаметър 4-5 см, която ще служи като шаблон за навиване на намотката от медната тръба. Тя може да бъде дървена кръгла част, метална или пластмасова тръба.
2. Вземете медна тръба и занитете единия край с чук.
3. Напълнете епруветката плътно сух пясъки занитите другия край. Пясъкът ще предотврати счупването на тръбата при усукване.
4. Направете 7 завъртания на тръбата около шаблона, след това отрежете краищата му и изсипете пясъка.
5. Свържете получената намотка към преобразувания инвертор.

Съвет! Ако се очаква, че индукционната пещ ще работи дълго време с висока мощност, се препоръчва да се подава водно охлаждане към тръбата.

Индукционен бойлер

За сглобяването на отоплителния котел ще са необходими следните конструктивни елементи.

1. инвертор.Устройството се избира с такава мощност, каквато е необходима за отоплителния котел.
2. тръба с дебела стена(пластмаса), можете да маркирате PN Дължината му трябва да бъде 40-50 см. Охлаждащата течност (вода) ще премине през нея. Вътрешният диаметър на тръбата трябва да бъде най-малко 5 см. В този случай външният диаметър ще бъде 7,5 см. Ако вътрешният диаметър е по-малък, тогава производителността на котела ще бъде ниска.
3. метална жица. Можете също да вземете метална пръчка с диаметър 6-7 мм. От тел или пръчка се изрязват малки парчета (4-5 мм). Тези сегменти ще действат като топлообменник (ядро) на индуктора. Вместо стоманени парчета можете да използвате изцяло метална тръба с по-малък диаметър или стоманен винт.
4. Текстолитни пръчки или пръчкивърху която ще бъде навита индукционната намотка. Използването на текстолит ще предпази тръбата от нагрята намотка, тъй като този материал е устойчив на високи температури.
5. Изолиран кабелс напречно сечение 1,5 mm 2 и дължина 10-10,5 метра. Изолацията на кабела трябва да бъде от влакна, емайл, фибростъкло или азбест.

Съвет! Вместо стоманена тел е позволено да се използва метална гъба от неръждаема стомана. Но преди да купят, те се проверяват с магнит: ако кърпата е привлечена от магнит, тогава тя може да се използва като нагревател.

Котелът за индукционно отопление се сглобява по следния алгоритъм. Напълнете корпуса на топлообменника с металните продукти, споменати по-горе. В края на тръбата, която служи като тяло, се запояват адаптери, които са подходящи по диаметър към тръбите на отоплителния кръг.

Ако е необходимо, ъглите могат да бъдат запоени към адаптерите. Също така следва спойки муфи-американски. Благодарение на тях нагревателят ще бъде лесен за демонтиране, за ремонт или рутинна проверка.

На следващия етап е необходимо да залепите корпуса на топлообменника текстолитни лентивърху който ще бъде навита бобината. Също така трябва да направите чифт стелажи с височина 12-15 мм от същия текстолит. Те ще имат контакти за свързване на нагревателя към конвертирания инвертор.

Навийте намотката върху текстолитните ленти. Между завоите трябва да има разстояние най-малко 3 мм. Намотката трябва да се състои от 90 завъртания на проводника. Краищата на кабела трябва да бъдат фиксирани върху предварително подготвени стелажи.

Цялата конструкция е поставена в кожух, който от съображения за безопасност ще действа като изолация.За корпуса е подходяща пластмасова тръба с диаметър, по-голям от намотката. В защитния корпус е необходимо да се направят 2 отвора за изхода на електрическия кабел. В краищата на тръбата могат да се монтират тапи, след което в тях трябва да се направят отвори за тръбите. Чрез последния котелът ще бъде свързан към отоплителната мрежа.

Важно! Възможно е да тествате нагревателя само след като го напълните с вода. Ако го включите на „сухо“, тогава пластмасовата тръба ще се разтопи и ще трябва да сглобите нагревателя.

Схемата на свързване се състои от следните елементи.

1. RF източник на ток. В този случай това е модифициран инвертор.
2. Елементи за сигурност. Тази група може да включва: термометър, предпазен клапан, манометър и др.
3. сферични кранове. Използват се за източване или запълване на системата с вода, както и за спиране на водоснабдяването в определен участък от веригата.
4. Циркулационна помпа. Благодарение на него водата ще може да се движи през отоплителната система.
5. Филтрирайте.Използва се за почистване на охлаждащата течност от механични примеси. Благодарение на пречистването на водата, експлоатационният живот на цялото оборудване се удължава.
6. Разширителен резервоар от мембранен тип.Използва се за компенсиране на топлинното разширение на водата.
7. радиатор. За индукционно отопление е по-добре да използвате или алуминиеви радиатори, или биметални, тъй като те имат висок топлопренос с малки размери.
8. маркуч,през който можете да напълните системата или да източите охлаждащата течност от нея.

Както се вижда от горния метод, е напълно възможно да направите индукционен нагревател сами. Но няма да е по-добре от закупеното от магазина. Дори ако имате необходимите познания в областта на електротехниката, трябва да помислите колко безопасна ще бъде работата на такова устройство, тъй като то не е оборудвано нито със специални сензори, нито със контролен блок. Ето защо се препоръчва да се даде предпочитание на готовото оборудване, произведено в завода.