Направи си сам микро индукционна фурна. Индукционна пещ за топене на метал

Сега пещите с индукционна система се използват широко в процеса на топене на метали. Токът, произведен в областта на индуктора, допринася за нагряването на веществото и тази характеристика на такива устройства е не само основната, но и най-важната. Обработката води до факта, че веществото претърпява няколко трансформации. Първият етап на трансформация е електромагнитният етап, след него електрическият етап и след това термичният етап. Температурата, излъчвана от печката, се прилага почти без следа, така че това решение е най-доброто сред всички останали. Мнозина може да се интересуват от направената печка. След това ще говорим за възможностите за прилагане на такова решение.

Видове пещи за топене на метали

Този тип оборудване може да бъде разделено на основни категории. Първо, сърдечният канал действа като основа и металът се поставя в такива пещи пръстеновидно около индуктора. Втората категория няма такъв елемент. Този тип се нарича тигел и металът се поставя вътре в самия индуктор. В този случай е технически невъзможно да се използва затворено ядро.

Основни принципи

Пещта за топене в този случай работи на базата на явлението магнитна индукция. И има няколко компонента. Индукторът е най-важният компонент на това устройство. Това е намотка, проводниците в която не са обикновени проводници, а медни тръби. Това изискване се определя от дизайна на топилните пещи. Токът, който преминава в индуктора, генерира магнитно поле, което въздейства на тигела, вътре в който се намира металът. В този случай ролята на вторичната намотка на трансформатора се приписва на материала, тоест през него преминава ток, който го нагрява. Така се извършва топенето, дори ако индукционната пещ е направена ръчно. Как да изградим този тип пещ и да увеличим ефективността му? Това е важен въпрос, който има отговор. Използването на токове с повишена честота може значително да повиши степента на ефективност на оборудването. За това е подходящо да използвате специални захранвания.

Характеристики на индукционните пещи

Този тип оборудване има определени характеристики, които са както предимства, така и недостатъци.

Тъй като разпределението на метала трябва да е равномерно, полученият материал се характеризира с добра хомогенна маса. Този тип пещ работи чрез транспортиране на енергия през зони, като е предвидена и функцията за фокусиране на енергията. Достъпни са за използване параметри като капацитет, работна честота и метод на облицовка, както и регулиране на температурата, при която металът се топи, което значително улеснява работния процес. Съществуващият технологичен потенциал на пещта създава висока скорост на топене, устройствата са екологични, напълно безопасни за хората и готови за работа по всяко време.

Най-забележимият недостатък на такова оборудване е трудността при почистването му. Тъй като нагряването на шлаката се дължи единствено на топлината, отделена от метала, тази температура не е достатъчна, за да осигури пълното й използване. Високата температурна разлика между метала и шлаката прави невъзможно максимално опростяването на процеса на изхвърляне на отпадъците. Като друг недостатък е обичайно да се подчертава празнината, поради което винаги е необходимо да се намали дебелината на облицовката. Поради такива действия след известно време може да се окаже дефектен.

Използването на индукционни пещи в промишлен мащаб

В индустрията тигелните и каналните индукционни пещи са най-разпространени. При първия всякакви метали се топят в произволни количества. Резервоарите за метал в такива варианти могат да поберат до няколко тона метал. Разбира се, направете сами индукционни пещи за топене в този случай не може да се направи. Каналните пещи са предназначени за топене на цветни метали от различни видове, както и на чугун.

Почитателите на радиотехниката и радиотехнологиите често се интересуват от тази тема. Сега става ясно, че създаването на индукционни пещи със собствените си ръце е доста реалистично и много хора успяха да го направят. Въпреки това, за да се създаде такова оборудване, е необходимо да се приложи действието на електрическа верига, която да съдържа предписаните действия на самата пещ. Такива решения изискват участието на тези, които могат да произвеждат вълнови трептения. Проста индукционна пещ "направи си сам" според схемата може да бъде изградена с помощта на четири електронни лампи в комбинация с една неонова, сигнализираща, че системата е готова за работа.

В този случай дръжката на AC кондензатора не е поставена вътре в инструмента. Благодарение на това може да се създаде индукционна пещ, направена сам. Схемата на устройството описва подробно местоположението на всеки отделен елемент. Можете да се уверите, че устройството е достатъчно мощно, ако използвате отвертка, която трябва да достигне горещо състояние само за няколко секунди.

Особености

Ако създавате индукционна пещ със собствените си ръце, чийто принцип на работа и сглобяване се проучва и извършва съгласно подходящата схема, трябва да знаете, че един или повече от изброените по-долу фактори могат да повлияят на скоростта на топене в това случай:

Честота на импулса;

Загуби от хистерезис;

Мощност на генератора;

Периодът на отделяне на топлина навън;

Загуби, свързани с появата на вихрови токове.

Ако ще направите индукционна фурна със собствените си ръце, тогава, когато използвате лампи, трябва да запомните, че тяхната мощност трябва да бъде разпределена така, че да са достатъчни четири парчета. Когато използвате токоизправител, получавате мрежа от приблизително 220 V.

Домашна употреба на печки

В ежедневието такива устройства се използват доста рядко, въпреки че подобни технологии могат да бъдат намерени в отоплителните системи. Те могат да се видят под формата на микровълнови фурни и в средата на новите технологии, тази разработка намери широко приложение. Например, използването на вихрови токове в индукционните печки ви позволява да готвите огромно разнообразие от ястия. Тъй като им отнема много малко време за загряване, горелката не може да се включи, ако няма нищо върху нея. Въпреки това са необходими специални съдове за готвене, за да използвате такива специални и полезни печки.

Процес на сглобяване

Индукцията "Направи си сам" се състои от индуктор, който представлява соленоид, направен от медна тръба с водно охлаждане и тигел, който може да бъде направен от керамични материали, а понякога и от стомана, графит и други. В такова устройство е възможно топене на чугун, стомана, благородни метали, алуминий, мед, магнезий. Индукционните пещи, направени сами, се произвеждат с капацитет на тигела от няколко килограма до няколко тона. Могат да бъдат вакуумни, пълни с газ, отворени и компресорни. Пещите се захранват с токове с висока, средна и ниска честота.

Така че, ако се интересувате от индукционна пещ "направи си сам", схемата включва използването на такива основни компоненти: топилна вана и индукционна единица, която включва огнище, индуктор и магнитна сърцевина. Каналната пещ се различава от тигелната по това, че електромагнитната енергия се преобразува в топлинна енергия в канала за отделяне на топлина, в който винаги трябва да има електропроводимо тяло. За да се направи първоначалното пускане на канална пещ, в нея се излива разтопен метал или се вкарва шаблон от материал, който може да бъде разбит в пещта. Когато стопилката приключи, металът не се източва напълно, но се оставя "блато", предназначено да запълни канала за отделяне на топлина за бъдещи стартирания. Ако ще направите сами индукционна пещ, тогава, за да улесните подмяната на огнището за оборудване, той е направен разглобяем.

Компоненти на пещта

Така че, ако се интересувате от индукционна мини-фурна "направи си сам", тогава е важно да знаете, че основният й елемент е нагревателна намотка. В случай на домашно приготвена версия е достатъчно да използвате индуктор, изработен от гола медна тръба с диаметър 10 mm. За индуктора се използва вътрешен диаметър 80-150 mm, а броят на завоите е 8-10. Важно е завоите да не се докосват, а разстоянието между тях да е 5-7 мм. Части от индуктора не трябва да влизат в контакт с неговия екран, минималният просвет трябва да бъде 50 mm.

Ако ще правите сами индукционна пещ, тогава трябва да знаете, че водата или антифризът охлаждат индукторите в промишлен мащаб. В случай на ниска мощност и къса работа на създаденото устройство е възможно да се направи без охлаждане. Но по време на работа индукторът става много горещ, а нагарът върху медта може не само да намали драстично ефективността на устройството, но и да доведе до пълна загуба на неговата производителност. Невъзможно е да направите индуктор с охлаждане сами, така че ще трябва да се сменя редовно. Не трябва да се използва принудително въздушно охлаждане, тъй като случай на вентилатор, поставен близо до бобината, ще „привлече“ ЕМП към себе си, което ще доведе до прегряване и намаляване на ефективността на пещта.

Генератор

Когато се сглобява индукционна пещ "направи си сам", веригата включва използването на такъв важен елемент като алтернатор. Не бива да се опитвате да направите печка, ако не знаете основите на радиоелектрониката поне на нивото на среден радиолюбител. Изборът на осцилаторната верига трябва да бъде такъв, че да не дава твърд токов спектър.

Използване на индукционни пещи

Този тип оборудване стана широко разпространено в области като леярни, където металът вече е почистен и трябва да му се придаде специфична форма. Можете също да получите някои сплави. В производството на бижута те също получиха широко разпространение. Простият принцип на работа и възможността за сглобяване на индукционна пещ със собствените си ръце позволяват да се увеличи рентабилността на нейното използване. За тази зона могат да се използват устройства с капацитет на тигела до 5 килограма. За малки производства тази опция ще бъде оптимална.

Домашна индукционна пещ се справя с топенето на сравнително малки порции метал. Такова огнище обаче не се нуждае от комин или духало, което изпомпва въздух в зоната на топене. И целият дизайн на такава пещ може да бъде поставен на бюро. Следователно нагряването чрез електрическа индукция е най-добрият начин за топене на метали у дома. И в тази статия ще разгледаме дизайните и схемите за монтаж на такива пещи.

Във фабричните работилници можете да намерите канални индукционни пещи за топене на цветни и черни метали. Тези инсталации имат много висока мощност, която се задава от вътрешната магнитна верига, което повишава плътността на електромагнитното поле и температурата в тигела на пещта.

В промишлен мащаб се произвеждат канални индукционни пещи за топене на цветни и черни метали.

Каналните структури обаче консумират големи порции енергия и заемат много място, следователно у дома и в малки работилници се използва инсталация без магнитна верига - тигелна пещ за топене на цветни / черни метали. Такъв дизайн може да бъде сглобен дори със собствените ви ръце, тъй като инсталацията на тигела се състои от три основни модула:

Генератор, който произвежда променлив ток с високи честоти, които са необходими за увеличаване на плътността на електромагнитното поле в тигела. Освен това, ако диаметърът на тигела може да се сравни с честотата на дългите вълни на променливия ток, тогава такъв дизайн ще позволи да се трансформира до 75 процента от електроенергията, консумирана от инсталацията, в топлинна енергия.
Индукторът е медна спирала, създадена въз основа на точно изчисление не само на диаметъра и броя на завоите, но и на геометрията на проводника, използван в този процес. Веригата на индуктора трябва да бъде настроена, за да получи мощност в резултат на резонанс с генератора, или по-скоро с честотата на захранващия ток.
Тигелът е огнеупорен съд, в който се извършва цялата работа на топене, инициирана поради възникването на вихрови токове в металната конструкция. В този случай диаметърът на тигела и другите размери на този контейнер се определят стриктно според характеристиките на генератора и индуктора.

Всеки радиолюбител може да сглоби такава фурна. За да направи това, той трябва да намери правилната схема и да се запаси с материали и части. Можете да намерите списък на всичко това по-долу.

Дизайнът на домашно приготвена тигелна пещ се основава на най-простия лабораторен инвертор Kukhtetsky. Схемата на тази инсталация на транзистори е, както следва:

Схема за монтаж на транзистор

Въз основа на тази диаграма ще можете да сглобите индукционна пещ, като използвате следните компоненти:

два транзистора - за предпочитане полеви тип и марка IRFZ44V;
медна тел с диаметър 2 мм;
два диода марка UF4001, още по-добре - UF4007;
два дроселни пръстена - те могат да бъдат извадени от старото захранване от работния плот;
три кондензатора с капацитет 1 микрофарад всеки;
четири кондензатора с капацитет 220nF всеки;
един кондензатор с капацитет 470 nF;
един кондензатор с капацитет 330 nF;
един резистор от 1 вата (или 2 резистора по 0,5 вата всеки), проектиран за съпротивление от 470 ома;
медна тел с диаметър 1,2 мм.

Освен това ще ви трябват няколко радиатора - те могат да бъдат премахнати от стари дънни платки или охладители на процесора и акумулаторна батерия с капацитет най-малко 7200 mAh от старо непрекъсваемо захранване 12 V. Пещта ще стопи метал, който може да се държи от студения край.

Отпечатайте и закачете чертеж на лабораторния инвертор на Кухтецки над вашия работен плот. След това подредете всички радиокомпоненти по степени и марки и загрейте поялника. Прикрепете двата транзистора към радиаторите. И ако работите с печката повече от 10-15 минути подред, фиксирайте охладители от компютъра върху радиаторите, като ги свържете към работещо захранване. Диаграмата на изводите за транзистори от серията IRFZ44V е, както следва:

Схема на изводите на транзистора

Вземете 1,2 мм меден проводник и го навийте около феритните пръстени, като направите 9-10 завъртания. В резултат на това ще получите задушаване. Разстоянието между завоите се определя от диаметъра на пръстена, въз основа на равномерността на стъпката. По принцип всичко може да се направи "на око", като се променя броят на завъртанията в диапазона от 7 до 15 оборота. Сглобете батерия от кондензатори, като свържете всички части успоредно. В резултат на това трябва да получите батерия от 4,7 микрофарада.

Сега направете индуктор от 2 мм меден проводник. Диаметърът на завоите в този случай може да бъде равен на диаметъра на порцеланов тигел или 8-10 сантиметра. Броят на завоите не трябва да надвишава 7-8 броя. Ако по време на процеса на тестване мощността на пещта ви се струва недостатъчна, повторете дизайна на индуктора, като промените диаметъра и броя на завоите. Следователно, в първата двойка е по-добре да направите контактите на индуктора не запоени, а разглобяеми. След това сглобете всички елементи на платката на печатната платка, въз основа на чертежа на лабораторния инвертор на Kukhtetsky. И свържете батерия от 7200 mAh към захранващите контакти. Това е всичко.

Сега можете да тествате пещта, като изберете правилните параметри на индуктора за всеки тип метал или тигел. Въпреки това, по време на тестване или топене, трябва да запомните мерките за безопасност при работа с електрически пещи.

Индукционната инсталация генерира много висока температура, достатъчна за стопяване на метал с тегло до 10-20 грама. Ето защо, когато работите с тигела, трябва да използвате престилка от плътен материал и същите ръкавици. Те ще ви предпазят от изгаряния, ако случайно разлеете метал от контейнера.

По-добре е да скриете сглобената конструкция на пещта в изолиран корпус, оставяйки само индукторът зад стените му. Това ще спести както потребителя, така и крехките радио компоненти. А за вентилация в кутията е необходимо да изрежете или пробиете няколко дупки, като осигурите приток и изтичане на въздух.

Остатъчното магнитно поле може да нагрее металните части на облеклото на потребителя, което ще изгори кожата. Ето защо е по-добре да подходите към тигела в прости дрехи, без ципове или метални копчета. Освен това е по-добре да премахнете всички електрически уреди от индуктора, поне на метър разстояние.

Индукционните пещи се използват за топене на метали и се отличават с това, че се нагряват с помощта на електрически ток. Възбуждането на тока се случва в индуктора, или по-скоро в непроменливо поле.

В такива конструкции енергията се преобразува няколко пъти (в тази последователност):

в електромагнитното
електрически;
термичен.

Такива печки ви позволяват да използвате топлина с максимална ефективност, което не е изненадващо, тъй като те са най-модерните от всички съществуващи модели, които работят на електричество.

Забележка! Индукционните конструкции са два вида - със или без сърцевина. В първия случай металът се поставя в тръбен улей, който е разположен около индуктора. Ядрото се намира в самия индуктор. Вторият вариант се нарича тигел, тъй като в него металът с тигела вече е вътре в индикатора. Разбира се, в случая не може да се говори за ядро.

В днешната статия ще говорим за това как да направитеНаправи си сам индукционна фурна.

Сред многото предимства са следните:

екологична чистота и безопасност;
повишена хомогенност на стопилката поради активното движение на метала;
скорост - фурната може да се използва почти веднага след включване;
зона и фокусирана ориентация на енергията;
висока скорост на топене;
липса на отпадъци от легиращи вещества;
възможност за регулиране на температурата;
множество технически възможности.

Но има и недостатъци.

Шлаката се нагрява от метала, в резултат на което има ниска температура.
Ако шлаката е студена, тогава е много трудно да се отстранят фосфор и сяра от метала.
Между намотката и топещия се метал магнитното поле се разсейва, така че ще е необходимо намаляване на дебелината на облицовката. Това скоро ще доведе до факта, че самата облицовка ще се провали.

Видео - Индукционна пещ

Индустриално приложение

И двата варианта на дизайн се използват при топенето на желязо, алуминий, стомана, магнезий, мед и благородни метали. Полезният обем на такива конструкции може да варира от няколко килограма до няколкостотин тона.

Пещите за промишлена употреба са разделени на няколко вида.

Средночестотните конструкции се използват обикновено в машиностроенето и металургията. С тяхна помощ се топи стоманата, а при използване на графитни тигели се топят и цветни метали.
Промишлените честотни проекти се използват при топенето на желязо.
Устойчивите конструкции са предназначени за топене на алуминий, алуминиеви сплави, цинк.

Забележка! Именно индукционната технология формира основата на по-популярните устройства - микровълнови фурни.

домашна употреба

По очевидни причини индукционната пещ за топене рядко се използва в дома. Но описаната в статията технология се намира в почти всички съвременни къщи и апартаменти. Това са споменатите по-горе микровълнови печки, индукционни готварски печки и електрически фурни.

Помислете например за плочите. Те загряват съдовете поради индуктивни вихрови токове, в резултат на което нагряването става почти мигновено. Характерно е, че е невъзможно да се включи горелката, на която няма съдове.

Ефективността на индукционните готварски печки достига 90%. За сравнение: за електрически печки е около 55-65%, а за газови печки - не повече от 30-50%. Но честно казано, заслужава да се отбележи, че работата на описаните печки изисква специални ястия.

Домашна индукционна фурна

Не толкова отдавна домашните радиолюбители ясно показаха, че можете сами да направите индукционна пещ. Днес има много различни схеми и производствени технологии, но ние дадохме само най-популярните от тях, което означава най-ефективните и лесни за изпълнение.

Индукционна пещ от високочестотен генератор

По-долу е показана електрическа верига за направа на домашно устройство от високочестотен (27,22 мегахерца) генератор.

В допълнение към генератора, монтажът ще изисква четири електрически крушки с висока мощност и тежка лампа за индикатора за готовност за работа.

Забележка! Основната разлика между пещта, направена по тази схема, е дръжката на кондензатора - в този случай тя се намира отвън.

Освен това металът в намотката (индуктор) ще се стопи в устройството с най-малка мощност.

При производството е необходимо да запомните някои важни точки, които влияят на скоростта на метална обшивка.Това е:

мощност;
честота;
вихрови загуби;
скорост на топлопреминаване;
загуба на хистерезис.

Устройството ще се захранва от стандартна 220 V мрежа, но с предварително инсталиран токоизправител. Ако пещта е предназначена за отопление на помещение, тогава се препоръчва използването на нихромова спирала, а ако за топене, тогава графитни четки. Нека се запознаем с всяка от структурите по-подробно.

Видео - Проектиране на заваръчен инвертор

Същността на дизайна е следната: монтират се чифт графитни четки и между тях се излива прахообразен гранит, след което се свързва понижаващ трансформатор. Характерно е, че при топене човек не може да се страхува от токов удар, тъй като не е необходимо да се използва 220 V.

Технология на сглобяване

Стъпка 1. Основата е сглобена - кутия от шамотни тухли с размери 10x10x18 см, положена върху огнеупорна плочка.

Стъпка 2. Боксът е завършен с азбестов картон. След намокряне с вода материалът омекотява, което ви позволява да му придадете всякаква форма. Ако желаете, конструкцията може да бъде увита със стоманена тел.

Забележка! Размерите на кутията могат да варират в зависимост от мощността на трансформатора.

Стъпка 3. Най-добрият вариант за графитна пещ е трансформатор от заваръчна машина с мощност 0,63 kW. Ако трансформаторът е проектиран за 380 V, тогава той може да бъде пренавит, въпреки че много опитни електротехници казват, че можете да оставите всичко както е.

Стъпка 4. Трансформаторът е обвит с тънък алуминий - така че конструкцията няма да се нагорещи много по време на работа.

Стъпка 5. Монтират се графитни четки, на дъното на кутията е монтиран глинен субстрат - така разтопеният метал няма да се разпространи.

Основното предимство на такава пещ е високата температура, която е подходяща дори за топене на платина или паладий. Но сред минусите е бързото нагряване на трансформатора, малък обем (не повече от 10 g могат да бъдат разтопени наведнъж). Поради тази причина ще е необходим различен дизайн за топене на големи обеми.

Така че, за топенето на големи обеми метал е необходима пещ с нихромова тел. Принципът на работа на дизайна е доста прост: електрически ток се прилага към нихромова спирала, която се нагрява и стопява метала. В мрежата има много различни формули за изчисляване на дължината на проводника, но всички те по принцип са еднакви.

Стъпка 1. За спиралата се използва нихром ø0,3 mm с дължина около 11 m.

Стъпка 2. Жицата трябва да бъде навита. За да направите това, имате нужда от права медна тръба ø5 mm - върху нея е навита спирала.

Стъпка 3. Като тигел се използва малка керамична тръба ø1,6 см и дължина 15 см. Единият край на тръбата е запушен с азбестова резба - така разтопеният метал няма да изтича.

Стъпка 4. След проверка на производителността и спиралата се полага около тръбата. В същото време една и съща азбестова нишка се поставя между завоите - това ще предотврати късо съединение и ще ограничи достъпа на кислород.

Стъпка 5. Готовата намотка се поставя в патрон от лампа с висока мощност. Такива касети обикновено са керамични и имат необходимия размер.

Предимствата на такъв дизайн:

висока производителност (до 30 g на бягане);
бързо нагряване (около пет минути) и дълго охлаждане;
лекота на използване - удобно е да се излива метал във форми;
бърза смяна на спиралата в случай на прегаряне.

Но, разбира се, има и минуси:

нихромът изгаря, особено ако спиралата е лошо изолирана;
несигурност - устройството е свързано към електрическата мрежа 220 V.

Забележка! Не можете да добавяте метал към печката, ако предишната порция вече е разтопена там. В противен случай целият материал ще се разпръсне из стаята, освен това може да нарани очите.

Като заключение

Както можете да видите, все още можете сами да направите индукционна пещ. Но за да бъдем откровени, описаният дизайн (както всичко налично в интернет) не е съвсем пещ, а лабораторен инвертор на Кухтецки. Просто е невъзможно да се сглоби пълноценна индукционна структура у дома.

Индукционната пещ вече не е новост - това изобретение съществува от 19-ти век, но едва в наше време, с развитието на технологиите и елементната база, най-накрая започва да навлиза в ежедневието навсякъде. Преди това имаше много въпроси в тънкостите на работата на индукционните пещи, не всички физически процеси бяха напълно разбрани, а самите агрегати имаха много недостатъци и се използваха само в промишлеността, главно за топене на метали.

Сега, с появата на мощни високочестотни транзистори и евтини микроконтролери, които направиха пробив във всички области на науката и технологиите, се появиха наистина ефективни индукционни пещи, които могат да се използват свободно за битови нужди (готвене, загряване на вода, отопление) и дори сглобяват ръце.

Физическа основа и принцип на работа на пещта

Фиг. 1. Схема на индукционната пещ

Преди да изберете или направите индукторен нагревател, трябва да разберете какво е това. Напоследък има избухване на интерес към тази тема, но малко хора имат пълно разбиране за физиката на магнитните вълни. Това породи много погрешни схващания, митове и много неефективни или опасни домашни продукти. Можете да направите индукционна пещ със собствените си ръце, но преди това трябва да получите поне основни познания.

Индукционната печка се основава на принципа на електромагнитната индукция. Ключовият елемент тук е индукторът, който е висококачествен индуктор. Индукционните пещи се използват широко за нагряване или топене на електропроводими материали, най-често метали, поради топлинния ефект от индуцирането на вихров електрически ток в тях. Горната диаграма илюстрира конструкцията на тази пещ (фиг. 1).

Генератор G произвежда напрежение с променлива честота. Под действието на неговата електродвижеща сила в индукторната намотка L протича променлив ток I 1. Индукторът L заедно с кондензатора C е осцилаторна верига, настроена на резонанс с честотата на източника G, поради което ефективността на пещта се увеличава значително.

В съответствие с физическите закони в пространството около индуктора L възниква променливо магнитно поле H. Това поле може да съществува и във въздуха, но понякога за подобряване на производителността се използват специални феромагнитни ядра, които имат по-добра магнитна проводимост в сравнение с въздуха.

Силовите линии на магнитното поле преминават през обект W, поставен вътре в индуктора и индуцират магнитен поток F в него. Ако материалът, от който е изработен детайлът W, е електропроводим, в него се появява индуциран ток I 2, затварящ вътре и образуващи вихрови индукционни потоци. В съответствие със закона за топлинния ефект на електричеството, вихровите токове нагряват обекта W.

Изработка на индуктивен нагревател

Индукционната пещ се състои от два основни функционални блока: индуктор (нагревателна индукционна намотка) и генератор (източник на променливо напрежение). Индукторът е гола медна тръба, навита в спирала (фиг. 2).

За да направите пещ "направи си сам" с мощност не повече от 3 kW, индукторът трябва да бъде направен със следните параметри:

диаметър на тръбата - 10 мм;
диаметър на спиралата - 8-15 см;
броят на завоите на бобината - 8-10;
разстоянието между завоите е 5-7 мм;
минималното разстояние в екрана е 5 см.

Не трябва да се допуска докосване на съседни завои на бобината, спазвайте определеното разстояние. Индукторът не трябва да влиза в контакт със защитния екран на пещта по никакъв начин, разстоянието между тях не трябва да бъде по-малко от определеното.

Производство на генератор

Фиг.3. Схема на лампи

Струва си да се отбележи, че индукционната пещ за нейното производство изисква поне средни радиоинженерни умения и способности. Особено важно е да ги има за създаване на втория ключов елемент – високочестотен генератор на ток. Нито сглобяването, нито използването на фурна "направи си сам" няма да работи без това знание. Освен това може да бъде животозастрашаващо.

За тези, които се заемат с този бизнес със знания и разбиране на процеса, има различни начини и схеми, по които може да се сглоби индукционна пещ. При избора на подходяща генераторна верига се препоръчва да се изоставят опциите с твърд спектър на излъчване. Те включват широко разпространената верига, използваща тиристорен ключ. Високочестотното излъчване от такъв генератор е в състояние да създаде мощни смущения за всички околни радиоустройства.

От средата на 20-ти век индукционна пещ, сглобена на 4 лампи, се радва на голям успех сред радиолюбителите. Неговото качество и ефективност далеч не са най-добрите, а радиотръбите са трудни за достъп в днешно време, но мнозина продължават да сглобяват генератори по тази схема, тъй като тя има голямо предимство: мек, теснолентов спектър на генерирания ток, поради което такава пещ излъчва минимални смущения и е възможно най-безопасна (фиг. 3).

Режимът на работа на този генератор се задава с помощта на променлив кондензатор C. Кондензаторът трябва да бъде с въздушен диелектрик, разстоянието между плочите му трябва да бъде най-малко 3 mm. Диаграмата съдържа и неонова лампа L, която служи като индикатор.

Схема на универсален генератор

Съвременните индукционни пещи работят на по-модерни елементи - микросхеми и транзистори. Универсалната схема на push-pull генератор, който развива мощност до 1 kW, се радва на голям успех. Принципът на действие се основава на независим генератор на възбуждане, докато индукторът е включен в режим на мост (фиг. 4).

Предимства на push-pull генератор, сглобен по тази схема:

Възможността за работа на 2-ри и 3-ти режим в допълнение към основния.
Има режим на повърхностно отопление.
Диапазон на управление 10-10000 kHz.
Мек спектър на излъчване в целия диапазон.
Не се нуждае от допълнителна защита.

Настройката на честотата се извършва с помощта на променлив резистор R 2 . Работният честотен диапазон се задава от кондензатори C 1 и C 2 . Междустъпалният съгласуващ трансформатор трябва да бъде с пръстеновидна феритна сърцевина със сечение най-малко 2 кв.см. Намотката на трансформатора е направена от емайлиран проводник с напречно сечение 0,8-1,2 мм. Транзисторите трябва да бъдат поставени на общ радиатор с площ от 400 кв. См.

Заключение по темата

Електромагнитното поле (EMF), излъчвано от индукционната пещ, засяга всички проводници наоколо. Влияе и на човешкото тяло. Вътрешните органи под действието на ЕМП се затоплят равномерно, общата телесна температура се повишава в целия обем.

Ето защо, когато работите с фурната, е важно да спазвате определени предпазни мерки, за да избегнете негативни последици.

На първо място, корпусът на генератора трябва да бъде екраниран с кожух, изработен от поцинковани железни листове или фина мрежа. Това ще намали интензивността на радиацията с 30-50 пъти.

Също така трябва да се има предвид, че в непосредствена близост до индуктора плътността на енергийния поток ще бъде по-висока, особено по оста на намотката. Следователно индукционната намотка трябва да бъде поставена вертикално и е по-добре да наблюдавате отоплението отдалеч.

Индукционните пещи са изобретени още през 1887 г. И три години по-късно се появява първата индустриална разработка, с помощта на която се топят различни метали. Бих искал да отбележа, че в онези далечни години тези пещи бяха любопитство. Работата е там, че учените от онова време не разбираха съвсем какви процеси протичат в него. Разбрах го днес. В тази статия ще се интересуваме от темата - индукционна пещ "направи си сам". Колко прост е неговият дизайн, възможно ли е да се сглоби това устройство у дома?

Принцип на действие

Необходимо е да започнете монтажа, след като сте разбрали принципа на работа и устройството на устройството. Нека започнем с това. Обърнете внимание на снимката по-горе, ще я разберем.

Устройството включва:

Генератор G, който създава променлив ток.
Кондензатор C, заедно с намотка L, създава осцилаторна верига, която осигурява инсталацията с висока температура.

Внимание! Някои конструкции използват така наречения самоосцилиращ генератор. Това прави възможно отстраняването на кондензатора от веригата.
Бобината в околното пространство образува магнитно поле, в което има напрежение, обозначено на нашата фигура с буквата "H". Самото магнитно поле съществува в свободно пространство и може да бъде затворено чрез феромагнитно ядро.
Той също така действа върху сместа (W), в която създава магнитен поток (F). Между другото, вместо заряда може да се монтира някакъв детайл.
Магнитният поток индуцира вторично напрежение от 12 V. Но това се случва само ако W е електропроводим елемент.
Ако нагрятият детайл е голям и твърд, тогава вътре в него започва да действа така нареченият ток на Фуко. Той е от вихров тип.
В този случай вихровите токове пренасят топлинна енергия от генератора през магнитно поле, като по този начин нагряват детайла.

Електромагнитното поле е доста широко. И дори многоетапното преобразуване на енергия, което присъства в домашните индукционни пещи, има максимална ефективност - до 100%.

тигелна пещ

Сортове

Има два основни дизайна на индукционни пещи:

канал.
Тигел.

Тук няма да описваме всичките им отличителни черти. Само имайте предвид, че версията на канала е дизайн, който е подобен на заваръчна машина. Освен това, за да се стопи метал в такива пещи, беше необходимо да се остави малко стопяване, без което процесът просто не работи. Вторият вариант е усъвършенствана схема, която използва технология без остатъчна стопилка. Тоест тигелът просто се монтира директно в индуктора.

Как работи

Защо имате нужда от такава фурна у дома?

Като цяло въпросът е доста интересен. Нека разгледаме тази ситуация. Има доста голям брой съветски електрически и електронни устройства, които използват златни или сребърни контакти. Тези метали могат да бъдат отстранени по различни начини. Една от тях е индукционна печка.

Тоест взимате контактите, поставяте ги в тесен и дълъг тигел, който инсталирате в индуктора. След 15-20 минути, намаляване на мощността, охлаждане на апарата и счупване на тигела, ще получите пръчка, в края на която ще намерите златен или сребърен връх. Отрежете го и го занесете в заложна къща.

Въпреки че трябва да се отбележи, че с помощта на това домашно направено устройство могат да се извършват различни процеси с метали. Например, можете да се втвърдите или да напуснете.

Бобина с батерия (генератор)

Компоненти на печката

В раздела "Принцип на работа" вече споменахме всички части на индукционната пещ. И ако всичко е ясно с генератора, тогава трябва да се работи с индуктор (намотка). За него е подходяща медна тръба. Ако сглобявате устройство с мощност 3 kW, тогава ще ви е необходима тръба с диаметър 10 mm. Самата намотка е усукана с диаметър 80-150 мм, с брой завои от 8 до 10.

Моля, имайте предвид, че намотките на медната тръба не трябва да се допират една до друга. Оптималното разстояние между тях е 5-7 мм. Самата намотка не трябва да докосва екрана. Разстоянието между тях е 50 мм.

Обикновено индустриалните индукционни пещи имат охладителен блок. Невъзможно е да направите това у дома. Но за агрегат с мощност 3 kW работата до половин час не заплашва нищо. Вярно е, че с течение на времето върху тръбата ще се образува меден камък, което намалява ефективността на устройството. Така че периодично бобината ще трябва да се сменя.

Генератор

По принцип да направите генератор със собствените си ръце не е проблем. Но това е възможно само ако имате достатъчно познания в радиоелектрониката на ниво среден радиолюбител. Ако няма такова знание, тогава забравете за индукционната печка. Най-важното е, че вие също трябва да можете умело да управлявате това устройство.

Ако сте изправени пред дилемата за избор на генераторна верига, тогава вземете един съвет - тя не трябва да има твърд токов спектър. За да стане по-ясно какво е заложено, предлагаме най-простата генераторна схема за индукционна пещ на снимката по-долу.

Генераторна верига

Необходими знания

Електромагнитното поле действа върху всички живи същества. Пример за това е месото в микровълновата печка. Ето защо си струва да се погрижите за сигурността. И няма значение дали сглобявате печката и я тествате или работите върху нея. Има такъв индикатор като плътността на енергийния поток. Така че зависи от електромагнитното поле. И колкото по-висока е честотата на радиацията, толкова по-лошо е човешкото тяло.

Много страни са приели мерки за безопасност, които отчитат енергийната плътност. Има разработени граници. Това е 1-30 mW на 1 m² от човешкото тяло. Тези показатели са валидни, ако експозицията се случва не повече от един час на ден. Между другото, инсталираният поцинкован екран намалява плътността на тавана с 50 пъти.

Не забравяйте да оцените статията.