Schéma de câblage de la cuisinière à induction. four de fusion par induction

Le four à induction est souvent utilisé dans le domaine de la métallurgie, ce concept est donc bien connu des personnes plus ou moins liées au processus de fusion de divers métaux. L'appareil vous permet de convertir l'électricité générée par un champ magnétique en chaleur.

De tels appareils sont vendus dans les magasins à un prix assez élevé, mais si vous avez des compétences minimales dans l'utilisation d'un fer à souder et que vous pouvez lire des circuits électroniques, vous pouvez essayer de fabriquer un four à induction de vos propres mains.

Il est peu probable qu'un appareil fait maison convienne à des tâches complexes, mais il fera face aux fonctions de base. Vous pouvez assembler l'appareil sur la base d'un onduleur de soudage fonctionnant à partir de transistors ou de lampes. Le plus productif dans ce cas est l'appareil sur les lampes en raison de son rendement élevé.

Le principe de fonctionnement du four à induction

Le chauffage du métal placé à l'intérieur de l'appareil se produit par la transformation d'impulsions électromagnétiques en énergie thermique. Les impulsions électromagnétiques sont produites par une bobine avec des spires de fil de cuivre ou de tuyau.

Schéma du four à induction et schémas de chauffage

Lorsque l'appareil est connecté, un courant électrique commence à traverser la bobine et un champ électrique apparaît autour d'elle, changeant de direction au fil du temps. Pour la première fois, les performances d'une telle installation ont été décrites par James Maxwell.

L'objet à chauffer doit être placé à l'intérieur du serpentin ou à proximité de celui-ci. L'objet cible sera percé par un flux d'induction magnétique, et un champ magnétique de type vortex apparaîtra à l'intérieur. Ainsi, l'énergie inductive se transformera en chaleur.

Variétés

Les fours à bobine d'induction sont généralement divisés en deux types selon le type de construction:

• Canal;
• Creuset.

Dans les premiers appareils, le métal à fondre est situé devant la bobine d'induction et dans les fours du second type, il est placé à l'intérieur.

Vous pouvez assembler le four en suivant les étapes ci-dessous :

1. Nous plions le tuyau de cuivre sous la forme d'une spirale. Au total, il est nécessaire de faire environ 15 tours, dont la distance doit être d'au moins 5 mm. À l'intérieur de la spirale, un creuset doit être librement situé, où le processus de fusion aura lieu;
2. Nous fabriquons un boîtier fiable pour l'appareil, qui ne doit pas conduire de courant électrique et doit résister à des températures élevées de l'air;
3. Les selfs et les condensateurs sont assemblés selon le schéma indiqué ci-dessus;
4. Une lampe au néon est connectée au circuit, ce qui signalera que l'appareil est prêt à fonctionner;
5. Un condensateur est également soudé pour ajuster la capacité.

Utilisation chauffage

Les fours à induction de ce type peuvent également être utilisés pour le chauffage des locaux. Le plus souvent, ils sont utilisés avec une chaudière, qui produit en outre un chauffage à eau froide. En fait, les conceptions sont extrêmement rarement utilisées en raison du fait que, en raison des pertes d'énergie électromagnétique, l'efficacité de l'appareil est minime.

Un autre inconvénient est basé sur la consommation de grandes quantités d'électricité par l'appareil pendant son fonctionnement, car l'appareil est classé comme économiquement non rentable.

Refroidissement du système

Un appareil auto-assemblé doit être équipé d'un système de refroidissement, car pendant le fonctionnement, tous les composants seront exposés à des températures élevées, la structure peut surchauffer et se casser. Les fours achetés en magasin sont refroidis avec de l'eau ou de l'antigel.

Lors du choix d'un refroidisseur pour la maison, la préférence est donnée aux options les plus avantageuses pour la mise en œuvre d'un point de vue économique.

Pour les fours domestiques, vous pouvez essayer d'utiliser un ventilateur à pales conventionnel. Faites attention au fait que l'appareil ne doit pas être trop proche du four, car les parties métalliques du ventilateur affectent négativement les performances de l'appareil et peuvent également ouvrir les flux vortex et réduire les performances de l'ensemble du système.

Précautions d'utilisation de l'appareil

Lorsque vous travaillez avec l'appareil, vous devez respecter les règles suivantes :

• Certains éléments de l'installation, ainsi que le métal qui fond, sont exposés à une forte chaleur, ce qui risque de se brûler;
• Lorsque vous utilisez un four à lampe, assurez-vous de le placer dans un boîtier fermé, sinon il y a une forte probabilité de choc électrique;
• Avant de travailler avec l'appareil, retirez tous les éléments métalliques et les appareils électroniques complexes de la zone de travail de l'appareil. L'appareil ne doit pas être utilisé par des personnes portant un stimulateur cardiaque.

Le four de fusion de métal à induction peut être utilisé pour étamer et former des pièces métalliques.

Une installation faite maison est facile à régler pour fonctionner dans des conditions spécifiques en modifiant certains paramètres. Si vous suivez les schémas indiqués lors de l'assemblage de la structure, ainsi que les règles de sécurité élémentaires, un appareil fait maison ne sera pratiquement pas inférieur aux appareils électroménagers achetés en magasin.

A lire dans l'article

Le principe de fonctionnement du chauffage par induction

Le chauffage par induction n'est pas possible sans l'utilisation de trois éléments principaux :

• inducteur;
• Générateur;
• élément chauffant.

Une inductance est une bobine, généralement constituée de fil de cuivre, qui génère un champ magnétique. Un alternateur est utilisé pour produire un flux haute fréquence à partir d'un flux d'alimentation domestique standard de 50 Hz. Un objet métallique est utilisé comme élément chauffant, capable d'absorber de l'énergie thermique sous l'influence d'un champ magnétique.

Si vous connectez correctement ces éléments, vous pouvez obtenir un appareil performant, parfait pour chauffer un liquide caloporteur et chauffer une maison. À l'aide d'un générateur, un courant électrique présentant les caractéristiques nécessaires est fourni à l'inducteur, c'est-à-dire sur une bobine de cuivre. En le traversant, le flux de particules chargées forme un champ magnétique.

Le principe de fonctionnement des appareils de chauffage par induction repose sur l'apparition de courants électriques à l'intérieur des conducteurs qui apparaissent sous l'influence de champs magnétiques.

La particularité du champ est qu'il a la capacité de changer la direction des ondes électromagnétiques à haute fréquence. Si un objet métallique est placé dans ce champ, il commencera à chauffer sans contact direct avec l'inducteur sous l'influence des courants de Foucault créés.

Le courant électrique à haute fréquence circulant de l'onduleur vers la bobine d'induction crée un champ magnétique avec un vecteur d'ondes magnétiques en constante évolution. Le métal placé dans ce champ chauffe rapidement

L'absence de contact permet de rendre négligeables les pertes d'énergie lors du passage d'un type à l'autre, ce qui explique le rendement accru des chaudières à induction.

Pour chauffer l'eau du circuit de chauffage, il suffit d'assurer son contact avec un radiateur métallique. Souvent, un tuyau métallique est utilisé comme élément chauffant, à travers lequel un courant d'eau passe simplement. L'eau refroidit simultanément le réchauffeur, ce qui augmente considérablement sa durée de vie.

L'électroaimant d'un dispositif à induction est obtenu en enroulant un fil autour d'un noyau d'un ferromagnétique. La bobine d'induction qui en résulte chauffe et transfère la chaleur au corps chauffé ou au liquide de refroidissement circulant à proximité à travers l'échangeur de chaleur

Littérature

• Babat G. I., Svenchansky A. D. Fours industriels électriques. - M. : Gosenergoizdat, 1948. - 332 p.
• Burak Ya.I., Ogirko I.V. Chauffage optimal d'une coque cylindrique avec des caractéristiques dépendant de la température du matériau // Mat. méthodes et fiz.-mekh. des champs. - 1977. - Émission. 5 . - S. 26-30.
• Vasiliev A.S. Générateurs de lampes pour le chauffage à haute fréquence. - L. : Mashinostroenie, 1990. - 80 p. - (Bibliothèque de thermistance haute fréquence ; Numéro 15). - 5300 exemplaires. - ISBN 5-217-00923-3.
• Vlasov V.F. Cours d'ingénierie radio. - M. : Gosenergoizdat, 1962. - 928 p.
• Izyumov N.M., Linde D.P. Fondamentaux de l'ingénierie radio. - M. : Gosenergoizdat, 1959. - 512 p.
• Lozinsky M. G. Application industrielle du chauffage par induction. - M. : Maison d'édition de l'Académie des sciences de l'URSS, 1948. - 471 p.
• L'utilisation des courants haute fréquence en électrothermie / Ed. A. E. Slukhotsky. - L. : Mashinostroenie, 1968. - 340 p.
• Slukhotsky A. E. Inducteurs. - L. : Mashinostroenie, 1989. - 69 p. - (Bibliothèque de thermistance haute fréquence ; Numéro 12). - 10 000 exemplaires. - ISBN 5-217-00571-8.
• Vogel A. A. Méthode d'induction pour maintenir les métaux liquides en suspension / Éd. A.N. Shamova. - 2e éd., corrigée. - L. : Mashinostroenie, 1989. - 79 p. - (Bibliothèque de thermistance haute fréquence; Numéro 11). - 2950 exemplaires. - .

Principe de fonctionnement

Cette dernière option, la plus couramment utilisée dans les chaudières de chauffage, est devenue très demandée en raison de la simplicité de sa mise en œuvre. Le principe de fonctionnement de l'unité de chauffage par induction est basé sur le transfert d'énergie du champ magnétique au liquide de refroidissement (eau). Le champ magnétique se forme dans l'inducteur. Le courant alternatif, traversant la bobine, crée des courants de Foucault qui transforment l'énergie en chaleur.

Le principe de fonctionnement de l'installation de chauffage par induction

L'eau fournie par le tuyau inférieur à la chaudière est chauffée par transfert d'énergie et sort par le tuyau supérieur, pénétrant plus loin dans le système de chauffage. Une pompe intégrée est utilisée pour créer une pression. La circulation constante de l'eau dans la chaudière ne permet pas aux éléments de surchauffer. De plus, pendant le fonctionnement, le caloporteur vibre (à faible niveau de bruit), ce qui empêche les dépôts de tartre sur les parois internes de la chaudière.

Les appareils de chauffage par induction peuvent être mis en œuvre de différentes manières.

Calcul de puissance

Étant donné que la méthode de fusion de l'acier par induction est moins coûteuse que des méthodes similaires basées sur l'utilisation de mazout, de charbon et d'autres vecteurs énergétiques, le calcul d'un four à induction commence par le calcul de la puissance de l'unité.

La puissance du four à induction est divisée en actifs et utiles, chacun d'eux a sa propre formule.

Comme données initiales, vous devez savoir :

• la capacité du four, dans le cas considéré par exemple, elle est égale à 8 tonnes ;
• puissance unitaire (sa valeur maximale est prise) - 1300 kW;
• fréquence actuelle - 50 Hz;
• la productivité de l'installation de four est de 6 tonnes par heure.

Il faut également tenir compte du métal ou de l'alliage fondu : par condition il s'agit de zinc. C'est un point important, le bilan thermique de la fusion de la fonte dans un four à induction, ainsi que d'autres alliages.

Puissance utile, qui est transférée au métal liquide :

• Рpol \u003d Wthéor × t × P,
• Wtheor - consommation d'énergie spécifique, elle est théorique, et montre la surchauffe du métal de 10C;
• P - productivité de l'installation de four, t/h ;
• t - température de surchauffe d'un alliage ou d'une billette métallique dans un four à bain, 0С
• Рpol \u003d 0,298 × 800 × 5,5 \u003d 1430,4 kW.

Puissance active :

• P \u003d Rpol / Yuterm,
• Rpol - tiré de la formule précédente, kW;
• Yuterm - l'efficacité du four de fonderie, ses limites sont de 0,7 à 0,85, en moyenne elles prennent 0,76.
• P \u003d 1311,2 / 0,76 \u003d 1892,1 kW, la valeur est arrondie à 1900 kW.

Au stade final, la puissance de l'inducteur est calculée:

• Couenne \u003d P / N,
• P est la puissance active de l'installation de four, kW ;
• N est le nombre d'inducteurs prévus sur le four.
• Couenne \u003d 1900 / 2 \u003d 950 kW.

La consommation électrique d'un four à induction lors de la fusion de l'acier dépend de ses performances et du type d'inducteur.

Composants du four

Donc, si vous êtes intéressé par un mini-four à induction à faire soi-même, il est important de savoir que son élément principal est un serpentin chauffant. Dans le cas d'une version artisanale, il suffit d'utiliser une inductance constituée d'un tube de cuivre nu dont le diamètre est de 10 mm

Pour l'inducteur, un diamètre intérieur de 80 à 150 mm est utilisé et le nombre de tours est de 8 à 10. Il est important que les spires ne se touchent pas et que la distance entre elles soit de 5 à 7 mm. Les parties de l'inducteur ne doivent pas entrer en contact avec son écran, le jeu minimum doit être de 50 mm.

Si vous allez faire vous-même un four à induction, sachez que l'eau ou l'antigel refroidit les inducteurs à l'échelle industrielle. En cas de faible puissance et de fonctionnement court de l'appareil créé, il est possible de se passer de refroidissement. Mais pendant le fonctionnement, l'inducteur devient très chaud et le tartre sur le cuivre peut non seulement réduire considérablement l'efficacité de l'appareil, mais également entraîner une perte complète de ses performances. Il est impossible de fabriquer soi-même un inducteur avec refroidissement, il devra donc être remplacé régulièrement. Le refroidissement par air forcé ne doit pas être utilisé, car le cas d'un ventilateur placé près du serpentin «attirera» les CEM vers lui-même, ce qui entraînera une surchauffe et une diminution de l'efficacité du four.

Le problème du chauffage par induction des pièces en matériaux magnétiques

Si l'onduleur pour le chauffage par induction n'est pas un auto-oscillateur, ne possède pas de circuit d'auto-réglage (PLL) et fonctionne à partir d'un oscillateur maître externe (à une fréquence proche de la fréquence de résonance de l'oscillateur "inductance - batterie de condensateurs de compensation" circuit). Au moment où une pièce en matériau magnétique est introduite dans l'inducteur (si les dimensions de la pièce sont suffisamment grandes et proportionnées aux dimensions de l'inducteur), l'inductance de l'inducteur augmente fortement, ce qui entraîne une diminution brutale de la résonance naturelle fréquence du circuit oscillant et son écart par rapport à la fréquence de l'oscillateur maître. Le circuit sort de résonance avec l'oscillateur maître, ce qui entraîne une augmentation de sa résistance et une diminution brutale de la puissance transmise à la pièce. Si l'alimentation de l'unité est contrôlée par une alimentation électrique externe, la réaction naturelle de l'opérateur est d'augmenter la tension d'alimentation de l'unité. Lorsque la pièce est chauffée au point de Curie, ses propriétés magnétiques disparaissent, la fréquence propre du circuit oscillant revient à la fréquence de l'oscillateur maître. La résistance du circuit diminue fortement, la consommation de courant augmente fortement. Si l'opérateur n'a pas le temps de supprimer la tension d'alimentation accrue, l'unité surchauffe et tombe en panne.
Si l'installation est équipée d'un système de contrôle automatique, le système de contrôle doit surveiller la transition par le point de Curie et réduire automatiquement la fréquence de l'oscillateur maître, en l'ajustant à la résonance avec le circuit oscillant (ou réduire la puissance fournie si la fréquence changement est inacceptable).

Si des matériaux non magnétiques sont chauffés, alors ce qui précède n'a pas d'importance. L'introduction d'une ébauche en matériau non magnétique dans l'inducteur ne modifie pratiquement pas l'inductance de l'inducteur et ne décale pas la fréquence de résonance du circuit oscillant de travail, et il n'y a pas besoin de système de contrôle.

Si les dimensions de la pièce sont beaucoup plus petites que les dimensions de l'inducteur, cela ne modifie pas non plus considérablement la résonance du circuit de travail.

cuisinières à induction

Article principal : Plaque à induction

Plaque à induction- une cuisinière électrique qui chauffe des ustensiles métalliques avec des courants de Foucault induits générés par un champ magnétique à haute fréquence, avec une fréquence de 20-100 kHz.

Un tel poêle a un rendement élevé par rapport aux éléments chauffants des poêles électriques, car moins de chaleur est dépensée pour chauffer le boîtier, et de plus, il n'y a pas de période d'accélération et de refroidissement (lorsque l'énergie générée, mais non absorbée par la vaisselle, est gaspillée ).

Fours de fusion à induction

Article principal : Four à induction creuset 

Fours de fusion à induction (sans contact) - fours électriques pour la fusion et la surchauffe des métaux, dans lesquels le chauffage se produit en raison des courants de Foucault qui se produisent dans un creuset en métal (et en métal), ou uniquement en métal (si le creuset n'est pas en métal; ce mode de chauffage est plus efficace si le creuset est mal isolé).

Il est utilisé dans les ateliers de fonderie des usines, ainsi que dans les ateliers de fonderie de précision et les ateliers de réparation des usines de construction de machines pour obtenir des pièces moulées en acier de haute qualité. Il est possible de faire fondre les métaux non ferreux (bronze, laiton, aluminium) et leurs alliages dans un creuset en graphite. Le four à induction fonctionne sur le principe d'un transformateur, dans lequel l'enroulement primaire est un inducteur refroidi à l'eau, le secondaire et en même temps la charge est le métal dans le creuset. Le chauffage et la fusion du métal se produisent en raison des courants qui y circulent, qui se produisent sous l'influence du champ électromagnétique créé par l'inducteur.

Histoire du chauffage par induction

La découverte de l'induction électromagnétique en 1831 appartient à Michael Faraday. Lorsqu'un conducteur se déplace dans le champ d'un aimant, une FEM y est induite, tout comme lorsqu'un aimant se déplace, dont les lignes de force coupent le circuit conducteur. Le courant dans le circuit est dit inductif. Les inventions de nombreux appareils sont basées sur la loi de l'induction électromagnétique, y compris celles qui sont déterminantes - les générateurs et les transformateurs qui génèrent et distribuent l'énergie électrique, qui est la base fondamentale de toute l'industrie électrique.

En 1841, James Joule (et, indépendamment de lui, Emil Lenz) formulent une estimation quantitative de l'effet thermique du courant électrique : « La puissance de la chaleur dégagée par unité de volume du milieu lors du passage du courant électrique est proportionnelle au produit de la densité du courant électrique et de l'intensité de l'intensité du champ électrique » (loi de Joule - Lenz). L'effet thermique du courant induit a donné lieu à la recherche de dispositifs de chauffage sans contact des métaux. Les premières expériences sur le chauffage de l'acier à l'aide d'un courant inductif ont été faites par E. Colby aux États-Unis.

Le premier fonctionnement avec succès soi-disant. Le four à induction à canal pour la fusion de l'acier a été construit en 1900 par Benedicks Bultfabrik à Gysing, en Suède. Dans le respectable magazine de l'époque "THE ENGINEER" du 8 juillet 1904, le célèbre est apparu, où l'ingénieur inventeur suédois F. A. Kjellin parle de son développement. Le four était alimenté par un transformateur monophasé. La fusion a été effectuée dans un creuset en forme d'anneau, le métal qu'il contient représentait l'enroulement secondaire d'un transformateur alimenté par un courant de 50-60 Hz.

Le premier four de 78 kW est mis en service le 18 mars 1900 et s'avère très peu économique puisque la capacité de fusion n'est que de 270 kg d'acier par jour. Le four suivant a été fabriqué en novembre de la même année avec une capacité de 58 kW et une capacité de 100 kg pour l'acier. Le four présentait une rentabilité élevée, la capacité de fusion était de 600 à 700 kg d'acier par jour. Cependant, l'usure due aux fluctuations thermiques était à un niveau inacceptable et les changements fréquents de revêtement réduisaient l'efficacité résultante.

L'inventeur est arrivé à la conclusion que pour des performances de fusion maximales, il est nécessaire de laisser une partie importante du bain de fusion lors de l'évacuation, ce qui évite de nombreux problèmes, dont l'usure du garnissage. Cette méthode de fusion de l'acier avec un résidu, qui a commencé à s'appeler "tourbière", a survécu jusqu'à ce jour dans certaines industries où des fours de grande capacité sont utilisés.

En mai 1902, un four considérablement amélioré d'une capacité de 1800 kg est mis en service, le drain est de 1000-1100 kg, le solde est de 700-800 kg, la puissance est de 165 kW, la capacité de fusion de l'acier peut atteindre jusqu'à 4100 kg par jour ! Un tel résultat de consommation d'énergie de 970 kWh/t impressionne par son efficacité, qui n'est pas très inférieure à la productivité moderne d'environ 650 kWh/t. D'après les calculs de l'inventeur, sur une puissance consommée de 165 kW, 87,5 kW sont allés en pertes, la puissance thermique utile était de 77,5 kW, et un rendement global très élevé de 47 % a été obtenu. La rentabilité s'explique par la conception en anneau du creuset, qui a permis de fabriquer une inductance multitours à faible courant et haute tension - 3000 V. Les fours modernes à creuset cylindrique sont beaucoup plus compacts, nécessitent moins d'investissement en capital, sont plus faciles pour fonctionner, équipé de nombreuses améliorations au cours d'une centaine d'années de leur développement, mais l'efficacité est accrue insignifiante. Certes, l'inventeur dans sa publication a ignoré le fait que l'électricité n'est pas payée pour la puissance active, mais pour la pleine puissance, qui à une fréquence de 50-60 Hz est environ deux fois plus élevée que la puissance active. Et dans les fours modernes, la puissance réactive est compensée par une batterie de condensateurs.

Avec son invention, l'ingénieur F. A. Kjellin a jeté les bases du développement de fours à canal industriels pour la fusion de métaux non ferreux et d'acier dans les pays industriels d'Europe et d'Amérique. La transition des fours à canaux 50-60 Hz aux fours à creuset modernes à haute fréquence a duré de 1900 à 1940.

Système de chauffage

Pour fabriquer un appareil de chauffage par induction, des artisans expérimentés utilisent un simple onduleur de soudage qui convertit la tension continue en tension alternative. Pour de tels cas, un câble d'une section de 6 à 8 mm est utilisé, mais pas standard pour les machines à souder de 2,5 mm.

De tels systèmes de chauffage doivent nécessairement être de type fermé et le contrôle est automatique. Pour d'autres mesures de sécurité, vous avez besoin d'une pompe qui circulera dans le système, ainsi que d'une vanne de purge d'air. Un tel appareil de chauffage doit être protégé des meubles en bois, ainsi que du sol et du plafond d'au moins 1 mètre.

Réalisation à domicile

Le chauffage par induction n'a pas encore suffisamment conquis le marché en raison du coût élevé du système de chauffage lui-même. Ainsi, par exemple, pour les entreprises industrielles, un tel système coûtera 100 000 roubles, pour un usage domestique - à partir de 25 000 roubles. et plus haut. Par conséquent, l'intérêt pour les circuits qui vous permettent de créer de vos propres mains un appareil de chauffage par induction fait maison est tout à fait compréhensible.

chaudière à induction

Transformateur basé

L'élément principal du système de chauffage par induction avec un transformateur sera l'appareil lui-même, qui a un enroulement primaire et secondaire. Des écoulements tourbillonnaires se formeront dans l'enroulement primaire et créeront un champ d'induction électromagnétique. Ce champ affectera le secondaire, qui est en fait un appareil de chauffage par induction, physiquement réalisé sous la forme d'un corps de chaudière de chauffage. C'est l'enroulement secondaire court-circuité qui transfère l'énergie au liquide de refroidissement.

Enroulement secondaire court-circuité du transformateur

Les principaux éléments de l'installation de chauffage par induction sont :

• coeur;
• enroulement;
• deux types d'isolation - isolation thermique et électrique.

Le noyau est constitué de deux tubes ferrimagnétiques de diamètres différents avec une épaisseur de paroi d'au moins 10 mm, soudés l'un dans l'autre. Un enroulement toroïdal de fil de cuivre est réalisé le long du tube extérieur. Il faut imposer de 85 à 100 tours avec une distance égale entre les tours. Le courant alternatif, évoluant dans le temps, crée des écoulements tourbillonnaires en circuit fermé, qui chauffent le noyau, et donc le caloporteur, par chauffage par induction.

Utilisation d'un onduleur de soudage à haute fréquence

Un chauffage par induction peut être créé à l'aide d'un onduleur de soudage, où les principaux composants du circuit sont un alternateur, un inducteur et un élément chauffant.

Le générateur est utilisé pour convertir la fréquence secteur standard de 50 Hz en un courant de fréquence plus élevée. Ce courant modulé est appliqué à une inductance cylindrique, où le fil de cuivre est utilisé comme enroulement.

Fil de cuivre pour bobinage

La bobine crée un champ magnétique alternatif dont le vecteur change avec la fréquence réglée par le générateur. Les courants de Foucault créés, induits par le champ magnétique, chauffent l'élément métallique, qui transfère de l'énergie au liquide de refroidissement. Ainsi, un autre schéma de chauffage par induction à faire soi-même est mis en œuvre.

Un élément chauffant peut également être créé de vos propres mains à partir d'un fil métallique coupé d'environ 5 mm de long et d'un morceau de tuyau en polymère dans lequel le métal est placé. Lors de l'installation de vannes en haut et en bas du tuyau, vérifiez la densité de remplissage - il ne doit pas y avoir d'espace libre. Selon le schéma, environ 100 tours de câblage en cuivre sont superposés au-dessus du tuyau, qui est l'inducteur connecté aux bornes du générateur. Le chauffage par induction du fil de cuivre se produit en raison des courants de Foucault générés par un champ magnétique alternatif.

Remarque: les appareils de chauffage par induction à faire soi-même peuvent être fabriqués selon n'importe quel schéma, la principale chose à retenir est qu'il est important de réaliser une isolation thermique fiable, sinon l'efficacité du système de chauffage diminuera considérablement. .

Avantages et inconvénients de l'appareil

Les "plus" du chauffage par induction vortex sont nombreux. Il s'agit d'un circuit simple pour l'autoproduction, une fiabilité accrue, un rendement élevé, des coûts énergétiques relativement faibles, une longue durée de vie, une faible probabilité de pannes, etc.

Les performances de l'appareil peuvent être importantes, des unités de ce type sont utilisées avec succès dans l'industrie métallurgique. En termes de taux de chauffage du liquide de refroidissement, les appareils de ce type rivalisent avec confiance avec les chaudières électriques traditionnelles, la température de l'eau dans le système atteint rapidement le niveau requis.

Pendant le fonctionnement de la chaudière à induction, le radiateur vibre légèrement. Cette vibration élimine le calcaire et d'autres contaminants possibles des parois du tuyau métallique, de sorte qu'un tel appareil a rarement besoin d'être nettoyé. Bien entendu, le système de chauffage doit être protégé de ces contaminants par un filtre mécanique.

La bobine d'induction chauffe le métal (tuyau ou morceaux de fil) placé à l'intérieur à l'aide de courants de Foucault à haute fréquence, le contact n'est pas nécessaire

Le contact constant avec l'eau minimise également le risque de grillage de l'appareil de chauffage, problème assez courant pour les chaudières traditionnelles à éléments chauffants. Malgré les vibrations, la chaudière fonctionne exceptionnellement silencieusement ; une isolation phonique supplémentaire sur le site d'installation de l'appareil n'est pas nécessaire.

Les chaudières à induction sont également bonnes car elles ne fuient presque jamais, si seulement l'installation du système est effectuée correctement. L'absence de fuites est due à la méthode sans contact de transfert d'énergie thermique vers le réchauffeur. Le liquide de refroidissement utilisant la technologie décrite ci-dessus peut être chauffé presque à l'état de vapeur.

Cela fournit une convection thermique suffisante pour stimuler un mouvement efficace du liquide de refroidissement à travers les tuyaux. Dans la plupart des cas, le système de chauffage ne devra pas être équipé d'une pompe de circulation, bien que tout dépende des caractéristiques et de la disposition d'un système de chauffage particulier.

Parfois, une pompe de circulation est nécessaire. L'installation de l'appareil est relativement facile. Bien que cela nécessitera certaines compétences dans l'installation d'appareils électriques et de tuyaux de chauffage.

Mais cet appareil pratique et fiable présente un certain nombre de défauts, qui doivent également être pris en compte. Par exemple, la chaudière chauffe non seulement le liquide de refroidissement, mais également tout l'espace de travail qui l'entoure. Il est nécessaire d'allouer une pièce séparée pour une telle unité et d'en retirer tous les objets étrangers. Pour une personne, un long séjour à proximité immédiate d'une chaudière en fonctionnement peut également être dangereux.

Les radiateurs à induction nécessitent de l'électricité pour fonctionner. Les équipements faits maison et fabriqués en usine sont connectés à un secteur domestique.

L'appareil nécessite de l'électricité pour fonctionner. Dans les régions où il n'y a pas d'accès gratuit à ce bienfait de la civilisation, la chaudière à induction sera inutile. Oui, et là où il y a des pannes de courant fréquentes, il démontrera une faible efficacité.

Une explosion peut se produire si l'instrument n'est pas manipulé avec précaution.

Si le liquide de refroidissement est surchauffé, il se transformera en vapeur. En conséquence, la pression dans le système augmentera considérablement, ce que les tuyaux ne peuvent tout simplement pas supporter, ils éclateront. Par conséquent, pour le fonctionnement normal du système, l'appareil doit être équipé d'au moins un manomètre, et mieux encore - d'un dispositif d'arrêt d'urgence, d'un thermostat, etc.

Tout cela peut augmenter considérablement le coût d'une chaudière à induction maison. Bien que l'appareil soit considéré comme pratiquement silencieux, ce n'est pas toujours le cas. Certains modèles, pour diverses raisons, peuvent encore faire du bruit. Pour un appareil fabriqué par ses soins, la probabilité d'un tel résultat augmente.

Dans la conception des appareils de chauffage par induction fabriqués en usine et faits maison, il n'y a pratiquement pas de composants d'usure. Ils durent longtemps et fonctionnent parfaitement.

Chaudières à induction maison

Le schéma le plus simple de l'appareil, qui est assemblé, consiste en un morceau de tuyau en plastique, dans la cavité duquel divers éléments métalliques sont posés afin de créer un noyau. Il peut s'agir d'un fil fin en acier inoxydable enroulé en boules, coupé en petits morceaux de fil - fil machine d'un diamètre de 6 à 8 mm, ou même d'un foret d'un diamètre correspondant à la taille interne du tuyau. À l'extérieur, des bâtons de fibre de verre y sont collés et un fil de 1,5 à 1,7 mm d'épaisseur est enroulé dessus dans une isolation en verre. La longueur du fil est d'environ 11 m.La technologie de fabrication peut être étudiée en regardant la vidéo:

Ensuite, un chauffage à induction fait maison a été testé en le remplissant d'eau et en le connectant à une plaque à induction ORION fabriquée en usine d'une puissance de 2 kW au lieu d'un inducteur standard. Les résultats des tests sont présentés dans la vidéo suivante :

D'autres maîtres recommandent de prendre un onduleur de soudage de faible puissance comme source en connectant les bornes de l'enroulement secondaire aux bornes de la bobine. Si vous étudiez attentivement le travail effectué par l'auteur, les conclusions suivantes en découlent:

• L'auteur a fait du bon travail et son produit, bien sûr, fonctionne.
• Aucun calcul n'a été fait pour l'épaisseur du fil, le nombre et le diamètre des spires de la bobine. Les paramètres d'enroulement ont été pris par analogie avec la table de cuisson, respectivement, le chauffe-eau à induction ne dépassera pas 2 kW.
• Dans le meilleur des cas, une unité faite maison pourra chauffer l'eau de deux radiateurs de chauffage de 1 kW chacun, cela suffit pour chauffer une pièce. Dans le pire des cas, le chauffage sera faible ou disparaîtra complètement, car les tests ont été effectués sans circulation de liquide de refroidissement.

Il est difficile de tirer des conclusions plus précises en raison du manque d'informations sur d'autres tests de l'appareil. Une autre façon d'organiser indépendamment le chauffage de l'eau par induction pour le chauffage est illustrée dans la vidéo suivante:

Un radiateur soudé à partir de plusieurs tuyaux métalliques agit comme un noyau externe pour les courants de Foucault créés par la bobine d'une même plaque à induction. Les conclusions sont les suivantes :

• La puissance thermique du réchauffeur résultant ne dépasse pas la puissance électrique du panneau.
• Le nombre et la taille des tubes ont été choisis au hasard, mais ont fourni une surface suffisante pour le transfert de la chaleur générée par les courants de Foucault.
• Ce schéma de chauffage par induction s'est avéré efficace dans le cas spécifique où l'appartement est entouré des locaux d'autres appartements chauffés. De plus, l'auteur n'a pas montré le fonctionnement de l'installation en saison froide avec fixation de la température de l'air dans les pièces.

Pour confirmer les conclusions tirées, il est proposé de regarder une vidéo où l'auteur a tenté d'utiliser un appareil de chauffage similaire dans un bâtiment isolé séparé:

Principe de fonctionnement

Le chauffage par induction est le chauffage de matériaux par des courants électriques induits par un champ magnétique alternatif. Il s'agit donc du chauffage de produits en matériaux conducteurs (conducteurs) par le champ magnétique d'inducteurs (sources d'un champ magnétique alternatif).

Le chauffage par induction est effectué comme suit. Une pièce électriquement conductrice (métal, graphite) est placée dans ce que l'on appelle l'inducteur, qui est un ou plusieurs tours de fil (le plus souvent en cuivre). Des courants puissants de différentes fréquences (de quelques dizaines de Hz à plusieurs MHz) sont induits dans l'inducteur à l'aide d'un générateur spécial, à la suite de quoi un champ électromagnétique apparaît autour de l'inducteur. Le champ électromagnétique induit des courants de Foucault dans la pièce. Les courants de Foucault chauffent la pièce sous l'action de la chaleur Joule.

Le système inductance-vide est un transformateur sans noyau dans lequel l'inductance est l'enroulement primaire. La pièce est, pour ainsi dire, un enroulement secondaire, court-circuité. Le flux magnétique entre les enroulements se ferme dans l'air.

À haute fréquence, les courants de Foucault sont déplacés par le champ magnétique formé par eux dans de fines couches superficielles de la pièce Δ ​​(effet de peau), à la suite de quoi leur densité augmente fortement et la pièce est chauffée. Les couches sous-jacentes du métal sont chauffées en raison de la conductivité thermique. Ce n'est pas le courant qui est important, mais la haute densité de courant. Dans la couche cutanée Δ, la densité de courant augmente en e fois par rapport à la densité de courant dans la pièce, tandis que 86,4 % de la chaleur provenant du dégagement de chaleur total est libérée dans la couche de peau. La profondeur de la couche cutanée dépend de la fréquence de rayonnement : plus la fréquence est élevée, plus la couche cutanée est fine. Elle dépend également de la perméabilité magnétique relative μ du matériau de la pièce.

Pour le fer, le cobalt, le nickel et les alliages magnétiques à des températures inférieures au   point de Curie, μ a une valeur de plusieurs centaines à des dizaines de milliers. Pour les autres matériaux (fonds fondus, métaux non ferreux, eutectiques liquides à bas point de fusion, graphite, céramiques conductrices d'électricité, etc.), μ est approximativement égal à un.

Formule de calcul de l'épaisseur de peau en mm :

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

où ρ - résistance électrique spécifique du matériau de la pièce à la température de traitement, Ohm m, F- fréquence du champ électromagnétique généré par l'inducteur, Hz.

Par exemple, à une fréquence de 2 MHz, la profondeur de peau pour le cuivre est d'environ 0,047 mm, pour le fer ≈ 0,0001 mm.

L'inducteur devient très chaud pendant le fonctionnement, car il absorbe son propre rayonnement. De plus, il absorbe le rayonnement thermique d'une pièce chaude. Ils fabriquent des inducteurs à partir de tubes de cuivre refroidis par de l'eau. L'eau est fournie par aspiration - cela garantit la sécurité en cas de brûlure ou autre dépressurisation de l'inducteur.

Principe de fonctionnement

L'unité de fusion du four à induction est utilisée pour chauffer une grande variété de métaux et d'alliages. La conception classique se compose des éléments suivants :

1. Pompe de vidange.
2. Inducteur refroidi à l'eau.
3. Cadre en acier inoxydable ou aluminium.
4. Zone de contact.
5. Foyer en béton résistant à la chaleur.
6. Support avec vérin hydraulique et unité de roulement.

Le principe de fonctionnement repose sur la création de courants de Foucault induits par Foucault. En règle générale, lors du fonctionnement des appareils électroménagers, ces courants provoquent des pannes, mais dans ce cas, ils sont utilisés pour chauffer la charge à la température requise. Presque tous les composants électroniques commencent à chauffer pendant le fonctionnement. Ce facteur négatif dans l'utilisation de l'électricité est utilisé à son plein potentiel.

Avantages de l'appareil

Le four de fusion par induction a été utilisé relativement récemment. De célèbres fours à foyer ouvert, hauts fourneaux et autres types d'équipements sont installés sur les sites de production. Un tel four de fusion de métaux présente les avantages suivants :

1. L'application du principe de l'induction permet de rendre l'équipement compact. C'est pourquoi leur placement dans de petites pièces ne pose aucun problème. Un exemple est les hauts fourneaux, qui ne peuvent être installés que dans des locaux préparés.
2. Les résultats des études menées indiquent que l'efficacité est de près de 100%.
3. Vitesse de fusion élevée. L'indice d'efficacité élevé détermine qu'il faut beaucoup moins de temps pour chauffer le métal par rapport aux autres fours.
4. Certains fours lors de la fusion peuvent entraîner une modification de la composition chimique du métal. L'induction occupe la première place en termes de pureté de la masse fondue. Les courants de Foucault générés chauffent la pièce de l'intérieur, ce qui élimine la possibilité d'entrer dans la composition de diverses impuretés.

C'est ce dernier avantage qui détermine la diffusion du four à induction dans la joaillerie, car même une petite concentration d'impuretés étrangères peut nuire au résultat.

En raison du fait que M. Faraday a découvert le phénomène d'induction électromagnétique en 1831, le monde a vu un grand nombre d'appareils qui chauffent l'eau et d'autres fluides.

Parce que cette découverte a été réalisée, les gens l'utilisent quotidiennement dans la vie de tous les jours:

• Bouilloire électrique avec chauffe-disque pour chauffer l'eau;
• four multicuiseur;
• plaque de cuisson à induction;
• Micro-ondes (cuisinière);
• Chauffe-eau;
• Colonne chauffante.

De plus, l'ouverture est appliquée à l'extrudeuse (non mécanique). Auparavant, il était largement utilisé dans la métallurgie et d'autres industries liées au traitement des métaux. La chaudière à induction d'usine fonctionne sur le principe de l'action des courants de Foucault sur un noyau spécial situé à l'intérieur de la bobine. Les courants de Foucault sont superficiels, il est donc préférable de prendre un tuyau métallique creux comme noyau, à travers lequel passe l'élément caloporteur.

L'apparition de courants électriques se produit en raison de la fourniture d'une tension alternative à l'enroulement, provoquant l'apparition d'un champ magnétique électrique alternatif, qui modifie les potentiels 50 fois/sec. à la fréquence industrielle standard de 50 Hz.

Dans le même temps, la bobine d'induction Ruhmkorf est conçue de manière à pouvoir être connectée directement à l'alimentation secteur. En production, des courants électriques à haute fréquence sont utilisés pour un tel chauffage - jusqu'à 1 MHz, il est donc assez difficile d'obtenir le fonctionnement de l'appareil à 50 Hz. L'épaisseur du fil et le nombre de tours d'enroulement utilisés par l'appareil sont calculés séparément pour chaque unité selon une méthode spéciale pour la puissance calorifique requise. Une unité puissante et faite maison doit fonctionner efficacement, chauffer rapidement l'eau qui coule dans le tuyau et en même temps ne pas chauffer.

Les organisations investissent massivement dans le développement et la mise en œuvre de tels produits, donc:

• Toutes les tâches sont résolues avec succès ;
• L'efficacité du dispositif de chauffage est de 98 % ;
• Fonctionne sans interruption.

En plus de l'efficacité la plus élevée, la vitesse à laquelle le fluide traversant le noyau est chauffé ne peut qu'attirer. Sur la fig. un schéma de fonctionnement d'un chauffe-eau à induction créé à l'usine est proposé. Un tel système a une unité de marque VIN, qui est produite par l'usine d'Izhevsk.

La durée de fonctionnement de l'unité dépend uniquement de l'étanchéité du boîtier et de l'isolation des spires du fil n'est pas endommagée, et il s'agit d'une période assez importante, selon le fabricant - jusqu'à 30 ans.

Pour tous ces avantages que l'appareil possède à 100%, il faut débourser beaucoup d'argent, un chauffe-eau magnétique à induction est le plus cher de tous les types d'installations de chauffage. Par conséquent, de nombreux artisans préfèrent assembler eux-mêmes une unité ultra-économique pour le chauffage.

Règles pour la fabrication d'équipements indépendamment

Pour que l'installation de chauffage par induction fonctionne correctement, le courant d'un tel produit doit correspondre à la puissance (il doit être d'au moins 15 ampères, si nécessaire, il peut être supérieur).

• Le fil doit être coupé en morceaux ne dépassant pas cinq centimètres. Ceci est nécessaire pour un chauffage efficace dans un champ à haute fréquence.
• Le corps ne doit pas avoir un diamètre inférieur à celui du fil préparé et avoir des parois épaisses.
• Pour la fixation au réseau de chauffage, un adaptateur spécial est fixé sur un côté de la structure.
• Un filet doit être placé au bas du tuyau pour empêcher le fil de tomber.
• Ce dernier est nécessaire en quantité telle qu'il remplit tout l'espace interne.
• La conception est fermée, un adaptateur est placé.
• Ensuite, une bobine est construite à partir de ce tuyau. Pour ce faire, enveloppez-le avec du fil déjà préparé. Le nombre de tours doit être respecté : minimum 80, maximum 90.
• Après connexion au système de chauffage, de l'eau est versée dans l'appareil. La bobine est connectée à l'onduleur préparé.
• Une pompe à eau est installée.
• Le régulateur de température est installé.

Ainsi, le calcul du chauffage par induction dépendra des paramètres suivants : longueur, diamètre, température et temps de traitement

Faites attention à l'inductance des pneus menant à l'inducteur, qui peut être beaucoup plus élevée que l'inducteur lui-même.

Chauffage par induction de haute précision

Un tel chauffage a le principe le plus simple, puisqu'il est sans contact. Le chauffage pulsé à haute fréquence permet d'atteindre les conditions de température les plus élevées, dans lesquelles il est possible de traiter les métaux les plus difficiles à fondre. Pour effectuer le chauffage par induction, il est nécessaire de créer la tension requise de 12V (volts) et la fréquence de l'inductance dans les champs électromagnétiques.

Cela peut être fait dans un appareil spécial - une inductance. Il est alimenté en électricité par une alimentation industrielle à 50 Hz.

Il est possible d'utiliser des alimentations individuelles pour cela - convertisseurs / générateurs. Le dispositif le plus simple pour un appareil basse fréquence est une spirale (conducteur isolé), qui peut être placée à l'intérieur d'un tuyau métallique ou enroulée autour de celui-ci. Les courants passants chauffent le tube, qui, à l'avenir, donnera de la chaleur au salon.

L'utilisation du chauffage par induction à des fréquences minimales n'est pas fréquente. Le traitement le plus courant des métaux à une fréquence supérieure ou moyenne. De tels dispositifs se distinguent par le fait que l'onde magnétique va à la surface, où elle se désintègre. L'énergie est convertie en chaleur. Pour que l'effet soit meilleur, les deux composants doivent avoir une forme similaire. Où la chaleur est-elle appliquée ?

Aujourd'hui, l'utilisation du chauffage à haute fréquence est répandue:

• Pour la fusion des métaux et leur brasage par une méthode sans contact ;
• Industrie de l'ingénierie ;
• Entreprise de bijoux ;
• Création de petits éléments (planches) qui peuvent être endommagés lors de l'utilisation d'autres techniques ;
• Durcissement des surfaces des pièces, différentes configurations ;
• Traitement thermique des pièces;
• Pratique médicale (désinfection des appareils/instruments).

Le chauffage peut résoudre de nombreux problèmes.

Qu'est-ce que le chauffage par induction

Comment fonctionne un chauffe-eau à induction.

Le dispositif à induction fonctionne sur l'énergie générée par le champ électromagnétique. Il est absorbé par le caloporteur, puis le restitue aux locaux :

1. Un inducteur crée un champ électromagnétique dans un tel chauffe-eau. Il s'agit d'une bobine de fil cylindrique multi-tours.
2. La traversant, un courant électrique alternatif autour de la bobine génère un champ magnétique.
3. Ses lignes sont placées perpendiculairement au vecteur de flux électromagnétique. Lorsqu'ils sont déplacés, ils recréent un cercle fermé.
4. Les courants de Foucault créés par le courant alternatif convertissent l'énergie de l'électricité en chaleur.

L'énergie thermique pendant le chauffage par induction est dépensée avec parcimonie et à un faible taux de chauffage. Grâce à cela, le dispositif à induction porte l'eau du système de chauffage à une température élevée en peu de temps.

Caractéristiques de l'appareil

Le courant électrique est connecté à l'enroulement primaire.

Le chauffage par induction est réalisé à l'aide d'un transformateur. Il se compose d'une paire d'enroulements:

• externe (primaire);
• court-circuit interne (secondaire).

Les courants de Foucault se produisent dans la partie profonde du transformateur. Ils redirigent le champ électromagnétique émergent vers le circuit secondaire. Il remplit simultanément la fonction du corps et agit comme un élément chauffant pour l'eau.

Avec une augmentation de la densité des flux tourbillonnaires dirigés vers le noyau, celui-ci se réchauffe d'abord, puis l'ensemble de l'élément thermique.

Pour fournir de l'eau froide et retirer le liquide de refroidissement préparé du système de chauffage, le chauffage par induction est équipé d'une paire de tuyaux :

1. La partie inférieure est installée à l'entrée de l'alimentation en eau.
2. Le tuyau de dérivation supérieur - vers la section d'alimentation du système de chauffage.

De quels éléments l'appareil est-il composé et comment fonctionne-t-il

Le chauffe-eau à induction se compose des éléments structurels suivants :

Une photo	Nœud structurel
	Inducteur. Il se compose de nombreuses bobines de fil de cuivre. Ils génèrent un champ électromagnétique.
	Un élément chauffant. Il s'agit d'un tuyau constitué de garnitures en fil métallique ou en acier placé à l'intérieur de l'inducteur.
	Générateur. Il transforme l'électricité domestique en courant électrique à haute fréquence. Le rôle du générateur peut être joué par un onduleur de la machine à souder.

Le schéma de fonctionnement du système de chauffage avec un chauffe-eau à induction.

Lorsque tous les composants de l'appareil interagissent, de l'énergie thermique est générée et transférée à l'eau. Le schéma de fonctionnement de l'unité est le suivant:

1. Le générateur produit un courant électrique à haute fréquence. Il le transmet ensuite à une bobine d'induction.
2. Elle, ayant perçu le courant, le transforme en un champ magnétique électrique.
3. Le réchauffeur, situé à l'intérieur de la bobine, est chauffé par l'action de flux tourbillonnaires qui apparaissent en raison d'une modification du vecteur champ magnétique.
4. L'eau circulant à l'intérieur de l'élément est chauffée par celui-ci. Ensuite, il entre dans le système de chauffage.

Avantages et inconvénients de la méthode de chauffage par induction

L'appareil est compact et prend peu de place.

Les appareils de chauffage par induction sont dotés de tels avantages:

• haut niveau d'efficacité;
• n'ont pas besoin d'entretien fréquent;
• ils occupent peu d'espace libre ;
• en raison des vibrations du champ magnétique, le tartre ne s'y dépose pas;
• les appareils sont silencieux ;
• ils sont en sécurité;
• en raison de l'étanchéité du boîtier, il n'y a pas de fuites;
• le fonctionnement de l'appareil de chauffage est entièrement automatisé ;
• l'appareil est respectueux de l'environnement, n'émet pas de suie, de suie, de monoxyde de carbone, etc.

Sur la photo - une chaudière à induction pour le chauffage de l'eau en usine.

Le principal inconvénient de l'appareil est le coût élevé de ses modèles d'usine..

Cependant, cet inconvénient peut être compensé si vous assemblez un appareil de chauffage par induction de vos propres mains. L'ensemble est monté à partir d'éléments facilement accessibles, leur prix est bas.

Avantages de l'utilisation de tous les types d'appareils de chauffage par induction

Le chauffage par induction présente des avantages incontestables et est le leader parmi tous les types d'appareils. Cet avantage se compose des éléments suivants :

• Il consomme moins d'électricité et ne pollue pas l'environnement.
• Facile à utiliser, il fournit un travail de haute qualité et vous permet de contrôler le processus.
• Le chauffage à travers les parois de la chambre offre une pureté particulière et la possibilité d'obtenir des alliages ultra-purs, tandis que la fusion peut être effectuée dans différentes atmosphères, y compris des gaz inertes et sous vide.
• Avec son aide, un chauffage uniforme des détails de toute forme ou un chauffage sélectif est possible.
• Enfin, les radiateurs à induction sont universels, ce qui leur permet d'être utilisés partout, en remplacement d'installations obsolètes énergivores et inefficaces.

Lorsque vous fabriquez un appareil de chauffage par induction de vos propres mains, vous devez vous soucier de la sécurité de l'appareil. Pour ce faire, il est nécessaire de se laisser guider par les règles suivantes qui augmentent le niveau de fiabilité du système global :

1. Une soupape de sécurité doit être insérée dans le té supérieur pour soulager la surpression. Sinon, si la pompe de circulation tombe en panne, le noyau éclatera simplement sous l'influence de la vapeur. En règle générale, le schéma d'un simple appareil de chauffage par induction prévoit de tels moments.
2. L'onduleur est connecté au réseau uniquement via le RCD. Cet appareil fonctionne dans des situations critiques et aidera à éviter un court-circuit.
3. L'onduleur de soudage doit être mis à la terre en dirigeant le câble vers un circuit métallique spécial monté dans le sol derrière les murs de la structure.
4. Le corps du radiateur à induction doit être placé à une hauteur de 80 cm au-dessus du sol. De plus, la distance au plafond doit être d'au moins 70 cm et aux autres meubles de plus de 30 cm.
5. Un appareil de chauffage par induction est une source de champ électromagnétique très puissant, cette installation doit donc être tenue à l'écart des locaux d'habitation et des enclos avec des animaux domestiques.

Schéma d'un chauffage par induction

Grâce à la découverte par M. Faraday en 1831 du phénomène d'induction électromagnétique, de nombreux appareils sont apparus dans notre vie moderne qui chauffent l'eau et d'autres fluides. Chaque jour, nous utilisons une bouilloire électrique avec un disque chauffant, un multicuiseur, une plaque à induction, puisque nous avons réussi à réaliser cette découverte pour la vie quotidienne uniquement à notre époque. Auparavant, il était utilisé dans les branches métallurgiques et autres de l'industrie métallurgique.

La chaudière à induction d'usine utilise dans son travail le principe de l'action des courants de Foucault sur un noyau métallique placé à l'intérieur de la bobine. Les courants de Foucault de Foucault sont de nature superficielle, il est donc logique d'utiliser un tuyau métallique creux comme noyau, à travers lequel circule un liquide de refroidissement chauffé.

Le principe de fonctionnement du chauffage par induction

L'apparition de courants est due à la fourniture d'une tension électrique alternative au bobinage, provoquant l'apparition d'un champ électromagnétique alternatif qui change de potentiel 50 fois par seconde à une fréquence industrielle normale de 50 Hz. Dans le même temps, la bobine d'induction est conçue de manière à pouvoir être connectée directement au secteur AC. Dans l'industrie, des courants à haute fréquence sont utilisés pour un tel chauffage - jusqu'à 1 MHz, il n'est donc pas facile d'obtenir un fonctionnement de l'appareil à une fréquence de 50 Hz.

L'épaisseur du fil de cuivre et le nombre de tours d'enroulement utilisés par les chauffe-eau à induction sont calculés séparément pour chaque unité en utilisant une méthode spéciale pour la puissance calorifique requise. Le produit doit fonctionner efficacement, chauffer rapidement l'eau qui coule dans le tuyau et en même temps ne pas surchauffer. Les entreprises investissent beaucoup d'argent dans le développement et la mise en œuvre de tels produits, de sorte que toutes les tâches sont résolues avec succès et que l'indicateur d'efficacité du chauffage est de 98%.

En plus d'un rendement élevé, la vitesse à laquelle le fluide traversant le noyau est chauffé est particulièrement attrayante. La figure montre un schéma de fonctionnement d'un appareil de chauffage par induction fabriqué en usine. Un tel schéma est utilisé dans les unités de la marque bien connue "VIN", produites par l'usine d'Izhevsk.

Schéma de fonctionnement du réchauffeur

La durabilité du générateur de chaleur ne dépend que de l'étanchéité du boîtier et de l'intégrité de l'isolation des spires du fil, et cela s'avère être une période assez longue, déclarent les fabricants - jusqu'à 30 ans. Pour tous ces avantages que possèdent réellement ces appareils, il faut débourser beaucoup d'argent, un chauffe-eau à induction est le plus cher de tous les types d'installations électriques de chauffage. Pour cette raison, certains artisans se sont lancés dans la fabrication d'un appareil artisanal afin de l'utiliser pour chauffer la maison.

Processus de fabrication de bricolage

Les outils suivants seront utiles pour le travail:

• inverseur de soudage;
• soudage générant un courant d'une puissance de 15 ampères.

Vous aurez également besoin de fil de cuivre, qui est enroulé autour du corps central. L'appareil agira comme un inducteur. Les contacts de fil sont connectés aux bornes de l'onduleur de sorte qu'aucune torsion ne se forme. Le morceau de matériau nécessaire pour assembler le noyau doit être de la bonne longueur. En moyenne, le nombre de tours est de 50, le diamètre du fil est de 3 millimètres.

Fil de cuivre de différents diamètres pour bobinage

Passons maintenant au noyau. Dans son rôle sera un tuyau en polymère en polyéthylène. Ce type de plastique peut supporter des températures assez élevées. Diamètre du noyau - 50 millimètres, épaisseur de paroi - au moins 3 mm. Cette pièce sert de jauge sur laquelle est enroulé un fil de cuivre, formant une inductance. Presque tout le monde peut assembler le chauffe-eau à induction le plus simple.

Sur la vidéo, vous verrez un moyen - comment organiser indépendamment le chauffage par induction de l'eau pour le chauffage:

Première option

Le fil est coupé en segments de 50 mm, un tube en plastique en est rempli. Pour éviter qu'il ne déborde du tuyau, bouchez les extrémités avec un treillis métallique. Aux extrémités, des adaptateurs sont placés à partir du tuyau, à l'endroit où le réchauffeur est connecté.

Un bobinage est bobiné sur le corps de ce dernier avec du fil de cuivre. Pour cela, vous avez besoin d'environ 17 mètres de fil : vous devez faire 90 tours, le diamètre du tuyau est de 60 millimètres. 3,14×60×90=17m.

C'est important de savoir ! Lors de la vérification du fonctionnement de l'appareil, assurez-vous qu'il contient de l'eau (liquide de refroidissement). Sinon, le corps de l'appareil fondra rapidement.
. Le tuyau s'écrase dans le pipeline

Le réchauffeur est connecté à l'onduleur. Il reste à remplir l'appareil d'eau et à l'allumer. Tout est prêt!

Le tuyau s'écrase dans le pipeline. Le réchauffeur est connecté à l'onduleur. Il reste à remplir l'appareil d'eau et à l'allumer. Tout est prêt!

Deuxième option

Cette option est beaucoup plus simple. Une section droite d'une taille de mètre est sélectionnée sur la partie verticale du tuyau. Il doit être soigneusement nettoyé de la peinture à l'aide de papier de verre. De plus, cette section du tuyau est recouverte de trois couches de tissu électrique. Une bobine d'induction est enroulée avec du fil de cuivre. L'ensemble du système de connexion est bien isolé. Vous pouvez maintenant connecter l'onduleur de soudage et le processus d'assemblage est terminé.

Bobine d'induction enveloppée de fil de cuivre

Avant de commencer à fabriquer un chauffe-eau de vos propres mains, il est conseillé de vous familiariser avec les caractéristiques des produits d'usine et d'étudier leurs dessins. Cela aidera à comprendre les données initiales de l'équipement fait maison et à éviter d'éventuelles erreurs.

Troisième possibilité

Pour fabriquer le réchauffeur de cette manière plus compliquée, vous devez utiliser le soudage. Pour fonctionner, vous avez toujours besoin d'un transformateur triphasé. Deux tuyaux doivent être soudés l'un dans l'autre, ce qui agira comme un réchauffeur et un noyau. Un enroulement est enroulé sur le corps de l'inducteur. Cela augmente les performances de l'appareil, qui a une taille compacte, ce qui est très pratique pour son utilisation à la maison.

Bobinage sur le corps de l'inducteur

Pour l'alimentation en eau et le drainage, 2 tuyaux de dérivation sont soudés dans le corps de l'inducteur. Afin de ne pas perdre de chaleur et d'éviter d'éventuelles fuites de courant, une isolation doit être réalisée. Cela éliminera les problèmes décrits ci-dessus et éliminera complètement l'apparition de bruit lors du fonctionnement de la chaudière.

Selon les caractéristiques de conception, on distingue les fours à induction au sol et de bureau. Quelle que soit l'option choisie, il existe plusieurs règles de base pour l'installation :

1. Lorsque l'équipement est en fonctionnement, le réseau électrique est soumis à une forte charge. Afin d'exclure la possibilité d'un court-circuit dû à l'usure de l'isolation, une mise à la terre de haute qualité doit être effectuée lors de l'installation.
2. La conception a un circuit de refroidissement par eau, ce qui élimine la possibilité de surchauffe des éléments principaux. C'est pourquoi il est nécessaire d'assurer une remontée d'eau fiable.
3. Si un four de bureau est installé, il convient de prêter attention à la stabilité de la base utilisée.
4. Le four de fusion des métaux est un appareil électrique complexe dont l'installation doit suivre toutes les préconisations du constructeur. Une attention particulière est portée aux paramètres de la source d'alimentation, qui doivent correspondre au modèle de l'appareil.
5. N'oubliez pas qu'il doit y avoir beaucoup d'espace libre autour du four. Pendant le fonctionnement, même une petite masse fondue en termes de volume et de masse peut éclabousser accidentellement du moule. À des températures supérieures à 1000 degrés Celsius, cela causera des dommages irréparables à divers matériaux et peut également provoquer un incendie.

L'appareil peut devenir très chaud pendant le fonctionnement. C'est pourquoi il ne doit pas y avoir de substances inflammables ou explosives à proximité. De plus, selon les règles de sécurité incendie, à proximité être installé pare-feu.

Les règles de sécurité

pour les systèmes de chauffage utilisant le chauffage par induction, il est important de respecter quelques règles pour éviter les fuites, les pertes d'efficacité, la consommation d'énergie, les accidents. . Les systèmes de chauffage par induction nécessitent une soupape de sécurité pour libérer l'eau et la vapeur en cas de panne de la pompe.


Pour éviter les défaillances dans le fonctionnement du réseau électrique, il est recommandé de connecter une chaudière à faire soi-même avec chauffage par induction selon les schémas proposés à une ligne d'alimentation séparée, dont la section de câble sera d'au moins 5 mm2

Le câblage ordinaire peut ne pas être en mesure de supporter la consommation électrique requise.

1. Les systèmes de chauffage par induction nécessitent une soupape de sécurité pour libérer l'eau et la vapeur en cas de panne de la pompe.
2. Un manomètre et un RCD sont nécessaires pour le fonctionnement en toute sécurité d'un système de chauffage à faire soi-même.
3. La présence d'une mise à la terre et d'une isolation électrique de l'ensemble du système de chauffage par induction empêchera les chocs électriques.
4. Afin d'éviter les effets nocifs du champ électromagnétique sur le corps humain, il est préférable d'emporter ces systèmes en dehors de la zone résidentielle, où les règles d'installation doivent être respectées, selon lesquelles l'appareil de chauffage par induction doit être placé à une distance de 80 cm de l'horizontale (sol et plafond) et 30 cm des surfaces verticales.
5. Avant d'allumer le système, assurez-vous de vérifier la présence du liquide de refroidissement.
6. Pour éviter les dysfonctionnements du réseau électrique, il est recommandé de connecter une chaudière à induction à faire soi-même selon les schémas proposés à une ligne d'alimentation séparée, dont la section de câble sera d'au moins 5 mm2. Le câblage ordinaire peut ne pas être en mesure de supporter la consommation électrique requise.

Créer des luminaires sophistiqués

Il est plus difficile de réaliser une installation de chauffage HDTV de vos propres mains, mais elle est soumise aux radioamateurs, car pour la collecter, vous aurez besoin d'un circuit multivibrateur. Le principe de fonctionnement est similaire - les courants de Foucault résultant de l'interaction de la charge métallique au centre de la bobine et de son propre champ hautement magnétique chauffent la surface.

Conception d'installations HDTV

Étant donné que même les petites bobines produisent un courant d'environ 100 A, elles devront être connectées à une capacité résonnante pour équilibrer la poussée d'induction. Il existe 2 types de circuits de travail pour chauffer la TVHD à 12 V :

• connecté au secteur.

• électriques ciblés ;
• connecté au secteur.

Dans le premier cas, une mini installation HDTV peut être montée en une heure. Même en l'absence de réseau 220 V, vous pouvez utiliser un tel générateur n'importe où, mais si vous avez des batteries de voiture comme sources d'alimentation. Bien sûr, il n'est pas assez puissant pour faire fondre le métal, mais il est capable de chauffer jusqu'aux hautes températures nécessaires au travail de précision, comme chauffer les couteaux et les tournevis au bleu. Pour le créer, vous devez acheter :

• transistors à effet de champ BUZ11, IRFP460, IRFP240 ;
• batterie de voiture à partir de 70 A / h;
• condensateurs haute tension.

Le courant de l'alimentation 11 A est réduit à 6 A pendant le processus de chauffage en raison de la résistance du métal, mais le besoin de fils épais pouvant supporter un courant de 11-12 A demeure pour éviter la surchauffe.

Le deuxième circuit pour une installation de chauffage par induction dans un boîtier en plastique est plus complexe, basé sur le pilote IR2153, mais il est plus pratique de créer une résonance de 100k sur le régulateur. Il est nécessaire de contrôler le circuit via un adaptateur réseau avec une tension d'au moins 12 V. Le bloc d'alimentation peut être connecté directement au réseau principal de 220 V à l'aide d'un pont de diodes. La fréquence de résonance est de 30 kHz. Les éléments suivants seront nécessaires :

• noyau de ferrite 10 mm et starter 20 tours;
• tube de cuivre en bobine HDTV de 25 spires par mandrin de 5 à 8 cm ;
• condensateurs 250 V.

Réchauffeurs vortex

Une installation plus puissante, capable de chauffer les boulons au jaune, peut être assemblée selon un schéma simple. Mais pendant le fonctionnement, la génération de chaleur sera assez importante, il est donc recommandé d'installer des radiateurs sur des transistors. Vous aurez également besoin d'un starter, que vous pouvez emprunter à l'alimentation de n'importe quel ordinateur, et des matériaux auxiliaires suivants :

• fil ferromagnétique en acier;
• fil de cuivre 1,5 mm;
• transistors à effet de champ et diodes pour tension inverse à partir de 500 V ;
• diodes Zener d'une puissance de 2-3 W avec un calcul de 15 V;
• résistances simples.

Selon le résultat souhaité, l'enroulement du fil sur la base en cuivre est de 10 à 30 tours. Vient ensuite le montage du circuit et la préparation de la bobine de base du radiateur à partir d'environ 7 spires de fil de cuivre de 1,5 mm. Il se connecte au circuit puis à l'électricité.

Les artisans familiarisés avec le soudage et l'utilisation d'un transformateur triphasé peuvent encore augmenter l'efficacité de l'appareil tout en réduisant le poids et la taille. Pour ce faire, il faut souder les bases de deux tuyaux, qui serviront à la fois de noyau et de réchauffeur, et après enroulement, souder deux tuyaux dans le corps pour alimenter et évacuer le liquide de refroidissement.

Avantages et inconvénients

Après avoir traité du principe de fonctionnement du chauffage par induction, vous pouvez considérer ses côtés positifs et négatifs. Compte tenu de la grande popularité de ce type de générateurs de chaleur, on peut supposer qu'il présente beaucoup plus d'avantages que d'inconvénients. Parmi les avantages les plus significatifs, citons :

• Simplicité de conception.
• Haut taux d'efficacité.
• Longue durée de vie.
• Petit risque d'endommagement de l'appareil.
• Des économies d'énergie importantes.

Étant donné que l'indicateur de performance d'une chaudière à induction se situe dans une large plage, il est possible de choisir sans problème une unité pour un système de chauffage de bâtiment spécifique. Ces appareils sont capables de chauffer rapidement le liquide de refroidissement à une température prédéterminée, ce qui en fait un concurrent digne des chaudières traditionnelles.

Pendant le fonctionnement du chauffage par induction, une légère vibration est observée, à cause de laquelle le tartre est secoué des tuyaux. En conséquence, l'appareil peut être nettoyé moins souvent. Le liquide de refroidissement étant en contact permanent avec l'élément chauffant, les risques de sa défaillance sont relativement faibles.

Partie 1. CHAUDIÈRE À INDUCTION DIY - c'est facile. Accessoire pour plaque à induction.

Si aucune erreur n'a été commise lors de l'installation de la chaudière à induction, les fuites sont pratiquement exclues. Cela est dû au transfert sans contact de l'énergie thermique vers le radiateur. Utilisation de la technologie de chauffage de l'eau par induction vous permet de l'amener presque à l'état gazeux. Ainsi, un mouvement efficace de l'eau à travers les tuyaux est obtenu et, dans certaines situations, il est même possible de se passer de l'utilisation d'unités de pompage de circulation.

Malheureusement, les dispositifs idéaux n'existent pas aujourd'hui. Outre un grand nombre d'avantages, les appareils de chauffage par induction présentent également un certain nombre d'inconvénients. Étant donné que l'unité nécessite de l'électricité pour fonctionner, elle ne pourra pas fonctionner avec une efficacité maximale dans les régions où les pannes de courant sont fréquentes. Lorsque le liquide de refroidissement surchauffe, la pression dans le système augmente fortement et les tuyaux peuvent se rompre. Pour éviter cela, le chauffage par induction doit être équipé d'un dispositif d'arrêt d'urgence.

Chauffage à induction bricolage

Principe de fonctionnement du chauffage par induction

Le fonctionnement d'un chauffage par induction utilise l'énergie d'un champ électromagnétique, que l'objet chauffé absorbe et convertit en chaleur. Pour générer un champ magnétique, on utilise un inducteur, c'est-à-dire une bobine cylindrique multitour. En traversant cette inductance, un courant électrique alternatif crée un champ magnétique alternatif autour de la bobine.

Un chauffe-onduleur fait maison vous permet de chauffer rapidement et à des températures très élevées. Avec l'aide de tels appareils, vous pouvez non seulement chauffer de l'eau, mais même faire fondre divers métaux.

Si un objet chauffé est placé à l'intérieur ou à proximité de l'inducteur, il sera percé par le flux du vecteur d'induction magnétique, qui évolue constamment dans le temps. Dans ce cas, un champ électrique apparaît, dont les lignes sont situées perpendiculairement à la direction du flux magnétique et se déplacent dans un cercle vicieux. Grâce à ces flux vortex, l'énergie électrique est transformée en énergie thermique et l'objet s'échauffe.

Ainsi, l'énergie électrique de l'inducteur est transférée à l'objet sans utiliser de contacts, comme cela se produit dans les fours à résistance. En conséquence, l'énergie thermique est dépensée plus efficacement et le taux de chauffage augmente considérablement. Ce principe est largement utilisé dans le domaine de la transformation des métaux : sa fusion, son forgeage, sa brasure, etc. Avec non moins de succès, un réchauffeur à induction vortex peut être utilisé pour chauffer de l'eau.

Appareils de chauffage par induction à haute fréquence

La gamme d'applications la plus large concerne les appareils de chauffage par induction à haute fréquence. Les radiateurs se caractérisent par une fréquence élevée de 30 à 100 kHz et une large plage de puissance de 15 à 160 kW. Le type haute fréquence fournit une faible profondeur de chauffage, mais cela suffit pour améliorer les propriétés chimiques du métal.

Les appareils de chauffage par induction à haute fréquence sont faciles à utiliser et économiques, tandis que leur efficacité peut atteindre 95 %. Tous les types fonctionnent en continu pendant une longue période et la version à deux blocs (lorsque le transformateur haute fréquence est placé dans un bloc séparé) permet un fonctionnement 24 heures sur 24. Le radiateur dispose de 28 types de protections, chacune étant responsable de sa propre fonction. Exemple : contrôle de la pression d'eau dans le système de refroidissement.

• Chauffage par induction 60 kW Perm
• Chauffage à induction 65 kW Novossibirsk
• Chauffage à induction 60 kW Krasnoïarsk
• Chauffage à induction 60 kW Kalouga
• Chauffage par induction 100 kW Novossibirsk
• Chauffage à induction 120 kW Ekaterinbourg
• Chauffage à induction 160 kW Samara

Application:

• engrenage trempé en surface
• durcissement de l'arbre
• durcissement des roues de grue
• chauffer les pièces avant de les plier
• soudure de fraises, fraises, forets
• chauffer la pièce lors de l'emboutissage à chaud
• boulon d'atterrissage
• soudage et rechargement des métaux
• restauration des détails.

Les fours à induction sont utilisés pour la fusion des métaux et se distinguent par le fait qu'ils sont chauffés au moyen d'un courant électrique. L'excitation du courant se produit dans l'inductance, ou plutôt dans un champ non variable.

Dans de telles constructions, l'énergie est convertie plusieurs fois (dans cette séquence):

• dans l'électromagnétisme
• électrique;
• thermique.

De tels poêles vous permettent d'utiliser la chaleur avec une efficacité maximale, ce qui n'est pas surprenant, car ce sont les plus avancés de tous les modèles existants fonctionnant à l'électricité.

Noter! Les conceptions à induction sont de deux types - avec ou sans noyau. Dans le premier cas, le métal est placé dans une goulotte tubulaire, qui se situe autour de l'inducteur. Le noyau est situé dans l'inducteur lui-même. La deuxième option s'appelle le creuset, car le métal avec le creuset est déjà à l'intérieur de l'indicateur. Bien sûr, on ne peut parler d'aucun noyau dans ce cas.

Dans l'article d'aujourd'hui, nous allons parler de la façon de faireFour à induction bricolage.

Parmi les nombreux avantages, citons les suivants :

• propreté et sécurité environnementales;
• homogénéité accrue de la masse fondue due au mouvement actif du métal;
• vitesse - le four peut être utilisé presque immédiatement après la mise en marche ;
• zone et orientation focalisée de l'énergie;
• taux de fusion élevé;
• manque de déchets de substances d'alliage;
• la possibilité de régler la température;
• nombreuses possibilités techniques.

Mais il y a aussi des inconvénients.

1. Le laitier est chauffé par le métal, ce qui lui confère une basse température.
2. Si le laitier est froid, il est très difficile d'éliminer le phosphore et le soufre du métal.
3. Entre la bobine et le métal en fusion, le champ magnétique se dissipe, donc une réduction de l'épaisseur du revêtement sera nécessaire. Cela conduira bientôt au fait que la doublure elle-même échouera.

Vidéo - Four à induction

Application industrielle

Les deux options de conception sont utilisées dans la fusion du fer, de l'aluminium, de l'acier, du magnésium, du cuivre et des métaux précieux. Le volume utile de telles structures peut aller de quelques kilogrammes à plusieurs centaines de tonnes.

Les fours à usage industriel sont divisés en plusieurs types.

1. Les conceptions à moyenne fréquence sont couramment utilisées dans l'ingénierie mécanique et la métallurgie. Avec leur aide, l'acier est fondu et, lors de l'utilisation de creusets en graphite, les métaux non ferreux sont également fondus.
2. Les conceptions de fréquence industrielles sont utilisées dans la fusion du fer.
3. Les structures de résistance sont destinées à la fusion de l'aluminium, des alliages d'aluminium, du zinc.

Noter! C'est la technologie à induction qui a constitué la base d'appareils plus populaires - les fours à micro-ondes.

usage domestique

Pour des raisons évidentes, le four de fusion à induction est rarement utilisé à la maison. Mais la technologie décrite dans l'article se retrouve dans presque toutes les maisons et appartements modernes. Ce sont les micro-ondes mentionnés ci-dessus, ainsi que les cuisinières à induction et les fours électriques.

Considérons, par exemple, les assiettes. Ils chauffent la vaisselle grâce à des courants de Foucault inductifs, à la suite desquels le chauffage se produit presque instantanément. Il est caractéristique qu'il soit impossible d'allumer le brûleur sur lequel il n'y a pas de vaisselle.

L'efficacité des cuisinières à induction atteint 90%. A titre de comparaison: pour les cuisinières électriques, il est d'environ 55 à 65% et pour les cuisinières à gaz - pas plus de 30 à 50%. Mais en toute honnêteté, il convient de noter que le fonctionnement des poêles décrits nécessite des plats spéciaux.

Four à induction fait maison

Il n'y a pas si longtemps, les radioamateurs nationaux ont clairement démontré que vous pouvez fabriquer vous-même un four à induction. Aujourd'hui, il existe de nombreux schémas et technologies de fabrication différents, mais nous n'avons donné que les plus populaires d'entre eux, c'est-à-dire les plus efficaces et les plus faciles à mettre en œuvre.

Four à induction à partir d'un générateur haute fréquence

Vous trouverez ci-dessous un circuit électrique permettant de fabriquer un appareil maison à partir d'un générateur haute fréquence (27,22 mégahertz).

En plus du générateur, quatre ampoules haute puissance et une lampe lourde pour l'indicateur prêt à l'emploi sont nécessaires pour le montage.

Noter! La principale différence entre le four, fabriqué selon ce schéma, est la poignée du condenseur - dans ce cas, elle est située à l'extérieur.

De plus, le métal de la bobine (inductance) fondra dans l'appareil de la plus petite puissance.

Lors de la fabrication, il est nécessaire de se rappeler certains points importants qui affectent la vitesse d'embarquement en métal. C'est:

• Puissance;
• la fréquence;
• pertes tourbillonnaires ;
• taux de transfert de chaleur ;
• perte d'hystérésis.

L'appareil sera alimenté par un réseau 220 V standard, mais avec un redresseur préinstallé. Si le four est destiné au chauffage des locaux, il est recommandé d'utiliser une spirale en nichrome, et si pour la fusion, des brosses en graphite. Faisons connaissance avec chacune des structures plus en détail.

Vidéo - Conception de l'onduleur de soudage

L'essence de la conception est la suivante: une paire de brosses en graphite est installée et du granit en poudre est versé entre elles, après quoi un transformateur abaisseur est connecté. Il est caractéristique que lors de la fusion, on ne puisse pas avoir peur des chocs électriques, car il n'est pas nécessaire d'utiliser 220 V.

Technologie d'assemblage

Étape 1. La base est assemblée - une boîte de briques en argile réfractaire mesurant 10x10x18 cm, posée sur une dalle réfractaire.

Étape 2. La boxe est finie avec du carton d'amiante. Après avoir été mouillé avec de l'eau, le matériau se ramollit, ce qui vous permet de lui donner n'importe quelle forme. Si vous le souhaitez, la structure peut être enveloppée de fil d'acier.

Noter! Les dimensions du boîtier peuvent varier en fonction de la puissance du transformateur.

Étape 3. La meilleure option pour un four en graphite est un transformateur d'une machine à souder de 0,63 kW. Si le transformateur est évalué à 380 V, il peut être rembobiné, bien que de nombreux électriciens expérimentés disent que vous pouvez tout laisser tel quel.

Étape 4. Le transformateur est enveloppé d'aluminium fin - de sorte que la structure ne devienne pas très chaude pendant le fonctionnement.

Étape 5. Des brosses en graphite sont installées, un substrat d'argile est installé au fond de la boîte - afin que le métal en fusion ne se propage pas.

Le principal avantage d'un tel four est la température élevée, qui convient même à la fusion du platine ou du palladium. Mais parmi les inconvénients, il y a le chauffage rapide du transformateur, un petit volume (pas plus de 10 g peuvent être fondus à la fois). Pour cette raison, une conception différente sera nécessaire pour fondre de grands volumes.

Ainsi, pour la fusion de gros volumes de métal, un four à fil de nichrome est nécessaire. Le principe de fonctionnement de la conception est assez simple: un courant électrique est fourni à une spirale en nichrome, qui chauffe et fait fondre le métal. Il existe de nombreuses formules différentes sur le Web pour calculer la longueur du fil, mais elles sont toutes, en principe, identiques.

Étape 1. Pour la spirale, on utilise du nichrome ø0,3 mm, d'environ 11 m de long.

Étape 2. Le fil doit être enroulé. Pour ce faire, vous avez besoin d'un tube de cuivre droit ø5 mm - une spirale est enroulée dessus.

Étape 3. Un petit tuyau en céramique de ø1,6 cm et de 15 cm de long est utilisé comme creuset. Une extrémité du tuyau est bouchée avec du fil d'amiante - de sorte que le métal en fusion ne s'écoule pas.

Étape 4. Après avoir vérifié les performances et la spirale est posée autour du tuyau. Dans le même temps, le même fil d'amiante est placé entre les spires - il empêchera un court-circuit et limitera l'accès à l'oxygène.

Étape 5. La bobine finie est placée dans une cartouche à partir d'une lampe à haute puissance. Ces cartouches sont généralement en céramique et ont la taille requise.

Les avantages d'une telle conception:

• productivité élevée (jusqu'à 30 g par cycle);
• chauffage rapide (environ cinq minutes) et refroidissement long;
• facilité d'utilisation - il est pratique de verser du métal dans des moules;
• remplacement rapide de la spirale en cas d'épuisement.

Mais il y a bien sûr des inconvénients :

• le nichrome brûle, surtout si la spirale est mal isolée;
• insécurité - l'appareil est connecté au secteur 220 V.

Noter! Vous ne pouvez pas ajouter de métal au poêle si la portion précédente y a déjà fondu. Sinon, tout le matériel se dispersera dans la pièce, de plus, cela pourrait blesser les yeux.

Comme conclusion

Comme vous pouvez le constater, vous pouvez toujours fabriquer vous-même un four à induction. Mais pour être honnête, la conception décrite (comme tout ce qui est disponible sur Internet) n'est pas exactement un four, mais un onduleur de laboratoire Kukhtetsky. Il est tout simplement impossible d'assembler une structure d'induction à part entière à la maison.

Le chauffage et la fusion des métaux dans les fours à induction se produisent en raison du chauffage interne et des changements dans le cristallin ...

Comment assembler un four à induction pour faire fondre le métal à la maison de vos propres mains

La fusion du métal par induction est largement utilisée dans diverses industries : métallurgie, ingénierie, bijouterie. Un simple four à induction pour faire fondre le métal à la maison peut être assemblé de vos propres mains.

Principe de fonctionnement

Le chauffage et la fusion des métaux dans les fours à induction se produisent en raison du chauffage interne et des modifications du réseau cristallin du métal lorsque des courants de Foucault à haute fréquence les traversent. Ce processus est basé sur le phénomène de résonance, dans lequel les courants de Foucault ont une valeur maximale.

Pour provoquer la circulation des courants de Foucault à travers le métal fondu, celui-ci est placé dans la zone d'action du champ électromagnétique de l'inducteur - la bobine. Il peut avoir la forme d'une spirale, d'un huit ou d'un trèfle. La forme de l'inducteur dépend de la taille et de la forme de la pièce chauffée.

La bobine d'inductance est connectée à une source de courant alternatif. Dans les fours de fusion industriels, des courants de fréquence industriels de 50 Hz sont utilisés; pour la fusion de petits volumes de métaux dans les bijoux, des générateurs haute fréquence sont utilisés, car ils sont plus efficaces.

Sortes

Les courants de Foucault sont fermés le long d'un circuit limité par le champ magnétique de l'inducteur. Par conséquent, le chauffage des éléments conducteurs est possible à la fois à l'intérieur de la bobine et depuis son côté extérieur.

Par conséquent, les fours à induction sont de deux types :
• canal, dans lequel les canaux situés autour de l'inducteur sont le récipient pour la fusion des métaux, et le noyau est situé à l'intérieur de celui-ci;
• creuset, ils utilisent un récipient spécial - un creuset en matériau résistant à la chaleur, généralement amovible.

four à canal trop global et conçu pour les volumes industriels de fusion de métaux. Il est utilisé dans la fusion de la fonte, de l'aluminium et d'autres métaux non ferreux.

four à creuset assez compact, il est utilisé par les bijoutiers, les radioamateurs, un tel four peut être assemblé de vos propres mains et utilisé à la maison.

Appareil

Un four artisanal pour la fusion des métaux a une conception assez simple et se compose de trois blocs principaux placés dans un boîtier commun:
• alternateur haute fréquence ;
• inducteur - enroulement en spirale de fil ou de tube de cuivre à faire soi-même;
• creuset.

Le creuset est placé dans une inductance, les extrémités de l'enroulement sont reliées à une source de courant. Lorsque le courant circule dans l'enroulement, un champ électromagnétique avec un vecteur variable apparaît autour de lui. Dans un champ magnétique, des courants de Foucault apparaissent, dirigés perpendiculairement à son vecteur et traversant une boucle fermée à l'intérieur de l'enroulement. Ils traversent le métal placé dans le creuset, tout en le chauffant jusqu'au point de fusion.

Avantages du four à induction :

• chauffage rapide et uniforme du métal immédiatement après la mise sous tension de l'installation;
• directivité du chauffage - seul le métal est chauffé et non l'ensemble de l'installation;
• vitesse de fusion élevée et homogénéité de la masse fondue ;
• il n'y a pas d'évaporation des composants d'alliage du métal ;
• l'installation est écologique et sûre.

Un onduleur de soudage peut être utilisé comme générateur d'un four à induction pour la fusion du métal. Vous pouvez également assembler le générateur selon les schémas ci-dessous avec vos propres mains.

Four de fusion de métal sur onduleur de soudage

Cette conception est simple et sûre car tous les onduleurs sont équipés d'une protection interne contre les surcharges. L'assemblage complet du four dans ce cas revient à fabriquer un inducteur de vos propres mains.

Il est généralement réalisé sous la forme d'une spirale à partir d'un tube en cuivre à paroi mince d'un diamètre de 8 à 10 mm. Il est plié selon un gabarit du diamètre souhaité, en plaçant les spires à une distance de 5 à 8 mm. Le nombre de tours est de 7 à 12, selon le diamètre et les caractéristiques de l'onduleur. La résistance totale de l'inductance doit être telle qu'elle ne provoque pas de surintensité dans l'onduleur, sinon elle sera déclenchée par la protection interne.

L'inducteur peut être monté dans un boîtier en graphite ou en textolite et un creuset peut être installé à l'intérieur. Vous pouvez simplement poser l'inducteur sur une surface résistante à la chaleur. Le boîtier ne doit pas conduire le courant, sinon le circuit des courants de Foucault le traversera et la puissance de l'installation en sera réduite. Pour la même raison, il n'est pas recommandé de placer des corps étrangers dans la zone de fusion.

Lorsque vous travaillez à partir d'un onduleur de soudage, son boîtier doit être mis à la terre ! La prise et le câblage doivent être dimensionnés pour le courant consommé par l'onduleur.

Le système de chauffage d'une maison privée est basé sur le fonctionnement d'un four ou d'une chaudière, dont les performances élevées et la longue durée de vie ininterrompue dépendent à la fois de la marque et de l'installation des appareils de chauffage eux-mêmes, ainsi que de l'installation correcte de la cheminée.

Four à induction à transistor : circuit

Il existe de nombreuses façons d'assembler un appareil de chauffage par induction de vos propres mains. Un schéma assez simple et éprouvé d'un four pour la fusion du métal est illustré sur la figure:

Pour assembler l'installation de vos propres mains, vous aurez besoin des pièces et matériaux suivants:
• deux transistors à effet de champ de type IRFZ44V ;
• deux diodes UF4007 (vous pouvez également utiliser UF4001);
• résistance 470 Ohm, 1 W (vous pouvez prendre deux 0,5 W connectés en série chacun);
• condensateurs à film pour 250 V : 3 pièces d'une capacité de 1 microfarad ; 4 pièces - 220 nF ; 1 pièce - 470 nF ; 1 pièce - 330 nF ;
• fil de bobinage en cuivre dans une isolation en émail Ø1,2 mm;
• fil de bobinage en cuivre dans isolation émaillée Ø2 mm;
• deux sonneries de selfs prélevées sur l'alimentation d'un ordinateur.

Séquence d'assemblage à faire soi-même :

• Les transistors à effet de champ sont montés sur des radiateurs. Étant donné que le circuit devient très chaud pendant le fonctionnement, le radiateur doit être suffisamment grand. Vous pouvez également les installer sur un radiateur, mais vous devez ensuite isoler les transistors du métal à l'aide de joints et de rondelles en caoutchouc et en plastique. Le brochage des transistors à effet de champ est illustré sur la figure.

• Il faut faire deux starters. Pour leur fabrication, du fil de cuivre d'un diamètre de 1,2 mm est enroulé autour d'anneaux prélevés sur l'alimentation de n'importe quel ordinateur. Ces anneaux sont en fer ferromagnétique en poudre. Ils doivent être enroulés de 7 à 15 tours de fil, en essayant de maintenir la distance entre les tours.

• Les condensateurs énumérés ci-dessus sont assemblés dans une batterie d'une capacité totale de 4,7 microfarads. Connexion des condensateurs - parallèle.

• L'enroulement de l'inducteur est en fil de cuivre d'un diamètre de 2 mm. 7-8 tours d'enroulement sont enroulés sur un objet cylindrique adapté au diamètre du creuset, laissant des extrémités suffisamment longues pour se connecter au circuit.
• Connectez les éléments sur la carte conformément au schéma. Une batterie de 12 V, 7,2 A/h est utilisée comme source d'alimentation. Le courant consommé en fonctionnement est d'environ 10 A, la capacité de la batterie dans ce cas est suffisante pour environ 40 minutes.Si nécessaire, le corps du four est en matériau résistant à la chaleur, par exemple en textolite.La puissance de l'appareil peut être modifiée en changeant le nombre de tours de l'enroulement de l'inducteur et leur diamètre.

Lors d'un fonctionnement prolongé, les éléments chauffants peuvent surchauffer ! Vous pouvez utiliser un ventilateur pour les refroidir.

Appareil de chauffage par induction pour la fusion du métal : vidéo

Four à induction à lampe

Un four à induction plus puissant pour la fusion des métaux peut être assemblé à la main sur des tubes à vide. Le schéma de l'appareil est représenté sur la figure.

Pour générer un courant haute fréquence, 4 lampes à faisceau connectées en parallèle sont utilisées. Un tube de cuivre d'un diamètre de 10 mm est utilisé comme inducteur. L'unité est équipée d'un condensateur ajustable pour le réglage de la puissance. La fréquence de sortie est de 27,12 MHz.

Pour assembler le circuit dont vous avez besoin:

• 4 tubes à vide - tétrodes, vous pouvez utiliser 6L6, 6P3 ou G807 ;
• 4 selfs pour 100 ... 1000 μH ;
• 4 condensateurs à 0,01 uF ;
• lampe témoin au néon;
• condensateur d'accord.

Assemblage de l'appareil de vos propres mains:

1. Un inducteur est fabriqué à partir d'un tube de cuivre, le pliant en forme de spirale. Le diamètre des spires est de 8-15 cm, la distance entre les spires est d'au moins 5 mm. Les extrémités sont étamées pour être soudées au circuit. Le diamètre de l'inducteur doit être supérieur de 10 mm au diamètre du creuset placé à l'intérieur.
2. Placez l'inducteur dans le boîtier. Il peut être réalisé en un matériau non conducteur résistant à la chaleur, ou en métal, assurant une isolation thermique et électrique des éléments du circuit.
3. Des cascades de lampes sont assemblées selon le schéma avec des condensateurs et des selfs. Les cascades sont connectées en parallèle.
4. Connectez une lampe témoin au néon - elle signalera que le circuit est prêt à fonctionner. La lampe est amenée dans le boîtier d'installation.
5. Un condensateur d'accord de capacité variable est inclus dans le circuit, sa poignée est également affichée sur le boîtier.

Pour tous les amateurs de délices fumés à froid, nous vous suggérons de découvrir ici comment fabriquer rapidement et facilement un fumoir de vos propres mains, et ici vous pourrez vous familiariser avec les instructions photo et vidéo pour fabriquer un générateur de fumée fumée à froid.

Refroidissement des circuits

Les fonderies industrielles sont équipées d'un système de refroidissement forcé à l'eau ou à l'antigel. Le refroidissement de l'eau à la maison nécessitera des coûts supplémentaires, dont le prix est comparable au coût de l'usine de fusion des métaux elle-même.

Le refroidissement par air avec ventilateur est possible à condition que le ventilateur soit suffisamment éloigné. Sinon, l'enroulement métallique et d'autres éléments du ventilateur serviront de circuit supplémentaire pour fermer les courants de Foucault, ce qui réduira l'efficacité de l'installation.

Les éléments des circuits électroniques et de la lampe peuvent également chauffer activement. Pour leur refroidissement, des radiateurs d'évacuation de la chaleur sont fournis.

Mesures de sécurité au travail

• Le principal danger lorsque l'on travaille avec une installation artisanale est le risque de brûlure par les éléments chauffants de l'installation et le métal en fusion.
• Le circuit de la lampe comprend des éléments à haute tension, il doit donc être placé dans un boîtier fermé, éliminant tout contact accidentel avec les éléments.
• Le champ électromagnétique peut affecter les objets qui se trouvent à l'extérieur du boîtier de l'appareil. Par conséquent, avant le travail, il est préférable de mettre des vêtements sans éléments métalliques, de retirer les appareils complexes de la zone de couverture : téléphones, appareils photo numériques.

Un four de fusion de métaux domestique peut également être utilisé pour chauffer rapidement des éléments métalliques, par exemple lorsqu'ils sont étamés ou façonnés. Les caractéristiques de fonctionnement des installations présentées peuvent être ajustées à une tâche spécifique en modifiant les paramètres de l'inducteur et le signal de sortie des groupes électrogènes - de cette façon, vous pouvez atteindre leur efficacité maximale.

Les fours à induction sont utilisés pour la fusion des métaux et se distinguent par le fait qu'ils sont chauffés au moyen d'un courant électrique. L'excitation du courant se produit dans l'inductance, ou plutôt dans un champ non variable.

Dans de telles constructions, l'énergie est convertie plusieurs fois (dans cette séquence):

• dans l'électromagnétisme
• électrique;
• thermique.

De tels poêles vous permettent d'utiliser la chaleur avec une efficacité maximale, ce qui n'est pas surprenant, car ce sont les plus avancés de tous les modèles existants fonctionnant à l'électricité.

Noter! Les conceptions à induction sont de deux types - avec ou sans noyau. Dans le premier cas, le métal est placé dans une goulotte tubulaire, qui se situe autour de l'inducteur. Le noyau est situé dans l'inducteur lui-même. La deuxième option s'appelle le creuset, car le métal avec le creuset est déjà à l'intérieur de l'indicateur. Bien sûr, on ne peut parler d'aucun noyau dans ce cas.

Dans l'article d'aujourd'hui, nous allons parler de la façon de faireFour à induction bricolage.

Avantages et inconvénients des conceptions à induction

Parmi les nombreux avantages, citons les suivants :

• propreté et sécurité environnementales;
• homogénéité accrue de la masse fondue due au mouvement actif du métal;
• vitesse - le four peut être utilisé presque immédiatement après la mise en marche ;
• zone et orientation focalisée de l'énergie;
• taux de fusion élevé;
• manque de déchets de substances d'alliage;
• la possibilité de régler la température;
• nombreuses possibilités techniques.

Mais il y a aussi des inconvénients.

1. Le laitier est chauffé par le métal, ce qui lui confère une basse température.
2. Si le laitier est froid, il est très difficile d'éliminer le phosphore et le soufre du métal.
3. Entre la bobine et le métal en fusion, le champ magnétique se dissipe, donc une réduction de l'épaisseur du revêtement sera nécessaire. Cela conduira bientôt au fait que la doublure elle-même échouera.

Vidéo - Four à induction

Application industrielle

Les deux options de conception sont utilisées dans la fusion du fer, de l'aluminium, de l'acier, du magnésium, du cuivre et des métaux précieux. Le volume utile de telles structures peut aller de quelques kilogrammes à plusieurs centaines de tonnes.

Les fours à usage industriel sont divisés en plusieurs types.

1. Les conceptions à moyenne fréquence sont couramment utilisées dans l'ingénierie mécanique et la métallurgie. Avec leur aide, l'acier est fondu et, lors de l'utilisation de creusets en graphite, les métaux non ferreux sont également fondus.
2. Les conceptions de fréquence industrielles sont utilisées dans la fusion du fer.
3. Les structures de résistance sont destinées à la fusion de l'aluminium, des alliages d'aluminium, du zinc.

Noter! C'est la technologie à induction qui a constitué la base d'appareils plus populaires - les fours à micro-ondes.

usage domestique

Pour des raisons évidentes, le four de fusion à induction est rarement utilisé à la maison. Mais la technologie décrite dans l'article se retrouve dans presque toutes les maisons et appartements modernes. Ce sont les micro-ondes mentionnés ci-dessus, ainsi que les cuisinières à induction et les fours électriques.

Considérons, par exemple, les assiettes. Ils chauffent la vaisselle grâce à des courants de Foucault inductifs, à la suite desquels le chauffage se produit presque instantanément. Il est caractéristique qu'il soit impossible d'allumer le brûleur sur lequel il n'y a pas de vaisselle.

L'efficacité des cuisinières à induction atteint 90%. A titre de comparaison: pour les cuisinières électriques, il est d'environ 55 à 65% et pour les cuisinières à gaz - pas plus de 30 à 50%. Mais en toute honnêteté, il convient de noter que le fonctionnement des poêles décrits nécessite des plats spéciaux.

Four à induction fait maison

Il n'y a pas si longtemps, les radioamateurs nationaux ont clairement démontré que vous pouvez fabriquer vous-même un four à induction. Aujourd'hui, il existe de nombreux schémas et technologies de fabrication différents, mais nous n'avons donné que les plus populaires d'entre eux, c'est-à-dire les plus efficaces et les plus faciles à mettre en œuvre.

Four à induction à partir d'un générateur haute fréquence

Vous trouverez ci-dessous un circuit électrique permettant de fabriquer un appareil maison à partir d'un générateur haute fréquence (27,22 mégahertz).

En plus du générateur, quatre ampoules haute puissance et une lampe lourde pour l'indicateur prêt à l'emploi sont nécessaires pour le montage.

Noter! La principale différence entre le four, fabriqué selon ce schéma, est la poignée du condenseur - dans ce cas, elle est située à l'extérieur.

De plus, le métal de la bobine (inductance) fondra dans l'appareil de la plus petite puissance.

Lors de la fabrication, il est nécessaire de se rappeler certains points importants qui affectent la vitesse d'embarquement en métal. C'est:

• Puissance;
• la fréquence;
• pertes tourbillonnaires ;
• taux de transfert de chaleur ;
• perte d'hystérésis.

L'appareil sera alimenté par un réseau 220 V standard, mais avec un redresseur préinstallé. Si le four est destiné au chauffage des locaux, il est recommandé d'utiliser une spirale en nichrome, et si pour la fusion, des brosses en graphite. Faisons connaissance avec chacune des structures plus en détail.

Vidéo - Conception de l'onduleur de soudage

L'essence de la conception est la suivante: une paire de brosses en graphite est installée et du granit en poudre est versé entre elles, après quoi un transformateur abaisseur est connecté. Il est caractéristique que lors de la fusion, on ne puisse pas avoir peur des chocs électriques, car il n'est pas nécessaire d'utiliser 220 V.

Technologie d'assemblage

Étape 1. La base est assemblée - une boîte de briques en argile réfractaire mesurant 10x10x18 cm, posée sur une dalle réfractaire.

Étape 2. La boxe est finie avec du carton d'amiante. Après avoir été mouillé avec de l'eau, le matériau se ramollit, ce qui vous permet de lui donner n'importe quelle forme. Si vous le souhaitez, la structure peut être enveloppée de fil d'acier.

Noter! Les dimensions du boîtier peuvent varier en fonction de la puissance du transformateur.

Étape 3. La meilleure option pour un four en graphite est un transformateur d'une machine à souder de 0,63 kW. Si le transformateur est évalué à 380 V, il peut être rembobiné, bien que de nombreux électriciens expérimentés disent que vous pouvez tout laisser tel quel.

Étape 4. Le transformateur est enveloppé d'aluminium fin - de sorte que la structure ne devienne pas très chaude pendant le fonctionnement.

Étape 5. Des brosses en graphite sont installées, un substrat d'argile est installé au fond de la boîte - afin que le métal en fusion ne se propage pas.

Le principal avantage d'un tel four est la température élevée, qui convient même à la fusion du platine ou du palladium. Mais parmi les inconvénients, il y a le chauffage rapide du transformateur, un petit volume (pas plus de 10 g peuvent être fondus à la fois). Pour cette raison, une conception différente sera nécessaire pour fondre de grands volumes.

Ainsi, pour la fusion de gros volumes de métal, un four à fil de nichrome est nécessaire. Le principe de fonctionnement de la conception est assez simple: un courant électrique est fourni à une spirale en nichrome, qui chauffe et fait fondre le métal. Il existe de nombreuses formules différentes sur le Web pour calculer la longueur du fil, mais elles sont toutes, en principe, identiques.

Étape 1. Pour la spirale, on utilise du nichrome ø0,3 mm, d'environ 11 m de long.

Étape 2. Le fil doit être enroulé. Pour ce faire, vous avez besoin d'un tube de cuivre droit ø5 mm - une spirale est enroulée dessus.

Étape 3. Un petit tuyau en céramique de ø1,6 cm et de 15 cm de long est utilisé comme creuset. Une extrémité du tuyau est bouchée avec du fil d'amiante - de sorte que le métal en fusion ne s'écoule pas.

Étape 4. Après avoir vérifié les performances et la spirale est posée autour du tuyau. Dans le même temps, le même fil d'amiante est placé entre les spires - il empêchera un court-circuit et limitera l'accès à l'oxygène.

Étape 5. La bobine finie est placée dans une cartouche à partir d'une lampe à haute puissance. Ces cartouches sont généralement en céramique et ont la taille requise.

Les avantages d'une telle conception:

• productivité élevée (jusqu'à 30 g par cycle);
• chauffage rapide (environ cinq minutes) et refroidissement long;
• facilité d'utilisation - il est pratique de verser du métal dans des moules;
• remplacement rapide de la spirale en cas d'épuisement.

Mais il y a bien sûr des inconvénients :

• le nichrome brûle, surtout si la spirale est mal isolée;
• insécurité - l'appareil est connecté au secteur 220 V.

Noter! Vous ne pouvez pas ajouter de métal au poêle si la portion précédente y a déjà fondu. Sinon, tout le matériel se dispersera dans la pièce, de plus, cela pourrait blesser les yeux.

Comme conclusion

Comme vous pouvez le constater, vous pouvez toujours fabriquer vous-même un four à induction. Mais pour être honnête, la conception décrite (comme tout ce qui est disponible sur Internet) n'est pas exactement un four, mais un onduleur de laboratoire Kukhtetsky. Il est tout simplement impossible d'assembler une structure d'induction à part entière à la maison.

Rédacteur en chef

Comment fabriquer un radiateur à induction de vos propres mains?

Radiateurs électriques

Les radiateurs à induction fonctionnent sur le principe de "l'obtention de courant à partir du magnétisme". Dans une bobine spéciale, un champ magnétique alternatif de haute puissance est généré, ce qui génère des courants électriques de Foucault dans un conducteur fermé.

Un conducteur fermé dans les cuisinières à induction est constitué d'ustensiles en métal, qui sont chauffés par des courants électriques de Foucault. En général, le principe de fonctionnement de tels appareils n'est pas compliqué, et avec peu de connaissances en physique et en génie électrique, il ne sera pas difficile d'assembler un appareil de chauffage par induction de vos propres mains.

Les appareils suivants peuvent être fabriqués indépendamment:

1. Dispositifs pour chauffer le liquide de refroidissement dans la chaudière de chauffage.
2. Mini-fours pour fondre les métaux.
3. Assiettes pour la cuisson des aliments.

La cuisinière à induction à faire soi-même doit être fabriquée conformément à toutes les normes et règles de fonctionnement de ces appareils. Si un rayonnement électromagnétique dangereux pour l'homme est émis à l'extérieur du boîtier dans les directions latérales, il est strictement interdit d'utiliser un tel appareil.

De plus, une grande difficulté dans la conception du poêle réside dans le choix du matériau pour la base de la table de cuisson, qui doit répondre aux exigences suivantes :

1. Idéal pour conduire le rayonnement électromagnétique.
2. Non conducteur.
3. Résiste aux contraintes de haute température.

Dans les plaques à induction domestiques, des céramiques coûteuses sont utilisées; dans la fabrication d'une cuisinière à induction à la maison, il est assez difficile de trouver une alternative valable à un tel matériau. Par conséquent, pour commencer, vous devez concevoir quelque chose de plus simple, par exemple un four à induction pour le durcissement des métaux.

Instructions de fabrication

Figure 1. Schéma électrique du chauffage par induction
Illustration 2. Appareil.
Figure 3. Schéma d'un simple appareil de chauffage par induction

Pour la fabrication du four, vous aurez besoin des matériaux et outils suivants:

• fer à souder;
• souder;
• planche de textolite.
• mini perceuse.
• radioéléments.
• pâte thermique.
• réactifs chimiques pour la gravure de panneaux.

Matériaux supplémentaires et leurs caractéristiques :

1. Pour faire une bobine, qui émettra un champ magnétique alternatif nécessaire au chauffage, il faut préparer un morceau de tube de cuivre d'un diamètre de 8 mm et d'une longueur de 800 mm.
2. Transistors de puissance puissants sont la partie la plus chère d'une installation d'induction maison. Pour monter le circuit générateur de fréquence, il est nécessaire de préparer 2 de ces éléments. À ces fins, les transistors de marques conviennent: IRFP-150; IRFP-260 ; IRFP-460. Dans la fabrication du circuit, 2 transistors à effet de champ identiques parmi ceux répertoriés sont utilisés.
3. Pour la fabrication d'un circuit oscillant vous aurez besoin de condensateurs céramiques d'une capacité de 0,1 mF et d'une tension de fonctionnement de 1600 V. Pour qu'un courant alternatif de haute puissance se forme dans la bobine, 7 de ces condensateurs sont nécessaires.
4. Pendant le fonctionnement d'un tel dispositif à induction, les transistors à effet de champ deviennent très chauds et si des radiateurs en alliage d'aluminium ne leur sont pas fixés, après quelques secondes de fonctionnement à puissance maximale, ces éléments tomberont en panne. La mise en place des transistors sur les dissipateurs de chaleur doit se faire à travers une fine couche de pâte thermique, sinon l'efficacité d'un tel refroidissement sera minime.
5. Diodes, qui sont utilisés dans un appareil de chauffage par induction, doivent être d'action ultra-rapide. Les plus adaptées à ce circuit, les diodes : MUR-460 ; UV-4007 ; HER-307.
6. Résistances utilisées dans le circuit 3 : 10 kOhm avec une puissance de 0,25 W - 2 pcs. et puissance de 440 ohms - 2 watts. Diodes Zener : 2 pièces. avec une tension de fonctionnement de 15 V. La puissance des diodes Zener doit être d'au moins 2 watts. Une self de connexion aux sorties de puissance de la bobine est utilisée avec l'induction.
7. Pour alimenter l'ensemble de l'appareil, vous aurez besoin d'un bloc d'alimentation d'une capacité allant jusqu'à 500. W. et tension 12 - 40 V. Vous pouvez alimenter cet appareil à partir d'une batterie de voiture, mais vous ne pourrez pas obtenir les lectures de puissance les plus élevées à cette tension.

Le processus même de fabrication d'un générateur électronique et d'une bobine prend un peu de temps et se déroule dans l'ordre suivant :

1. D'un tuyau de cuivre une spirale de 4 cm de diamètre est fabriquée.Pour faire une spirale, un tube de cuivre doit être enroulé sur une tige à surface plane de 4 cm de diamètre.La spirale doit avoir 7 spires qui ne doivent pas se toucher. Des anneaux de montage sont soudés aux 2 extrémités du tube pour la connexion aux radiateurs du transistor.
2. La carte de circuit imprimé est fabriquée selon le schéma. S'il est possible de fournir des condensateurs en polypropylène, du fait que ces éléments ont des pertes minimales et un fonctionnement stable à de grandes amplitudes de fluctuations de tension, l'appareil fonctionnera de manière beaucoup plus stable. Les condensateurs du circuit sont installés en parallèle, formant un circuit oscillant avec une bobine de cuivre.
3. Chauffage métal se produit à l'intérieur de la bobine, après la connexion du circuit à une alimentation ou à une batterie. Lors du chauffage du métal, il est nécessaire de s'assurer qu'il n'y a pas de court-circuit des enroulements du ressort. Si vous touchez le métal chauffé 2 tours de la bobine en même temps, les transistors échouent instantanément.

1. Lors d'expériences sur le chauffage et le durcissement des métaux, à l'intérieur de la bobine d'induction, la température peut être importante et s'élever à 100 degrés Celsius. Cet effet de chauffage peut être utilisé pour chauffer l'eau sanitaire ou pour chauffer une maison.
2. Schéma de l'appareil de chauffage discuté ci-dessus (Figure 3), à charge maximale, il est capable de fournir le rayonnement d'une énergie magnétique à l'intérieur de la bobine égale à 500 watts. Une telle puissance n'est pas suffisante pour chauffer un grand volume d'eau, et la construction d'une bobine d'induction de forte puissance nécessitera la fabrication d'un circuit dans lequel il faudra utiliser des éléments radio très coûteux.
3. Une solution économique pour organiser le chauffage par induction d'un liquide, est l'utilisation de plusieurs dispositifs décrits ci-dessus, disposés en série. Dans ce cas, les spirales doivent être sur la même ligne et ne pas avoir de conducteur métallique commun.
4. comme échangeur de chaleurun tuyau en acier inoxydable d'un diamètre de 20 mm est utilisé. Plusieurs spirales d'induction sont "enfilées" sur le tuyau, de sorte que l'échangeur de chaleur se trouve au milieu de la spirale et n'entre pas en contact avec ses spires. Avec l'inclusion simultanée de 4 de ces appareils, la puissance de chauffage sera d'environ 2 kW, ce qui est déjà suffisant pour le chauffage du liquide avec une petite circulation d'eau, à des valeurs permettant l'utilisation de cette conception dans fournir de l'eau chaude à une petite maison.
5. Si vous connectez un tel élément chauffant à un réservoir bien isolé, qui sera situé au-dessus du réchauffeur, le résultat sera un système de chaudière dans lequel le chauffage du liquide sera effectué à l'intérieur du tuyau en acier inoxydable, l'eau chauffée montera et un liquide plus froid prendra sa place.
6. Si la superficie de la maison est importante, le nombre de bobines d'induction peut être augmenté jusqu'à 10 pièces.
7. La puissance d'une telle chaudière peut être facilement ajustée en désactivant ou en activant les spirales. Plus il y a de sections allumées simultanément, plus la puissance du dispositif de chauffage fonctionnant de cette manière sera importante.
8. Pour alimenter un tel module, il faut une alimentation puissante. Si une machine à souder à onduleur CC est disponible, un convertisseur de tension de la puissance requise peut être fabriqué à partir de celle-ci.
9. Du fait que le système fonctionne sur courant électrique continu, qui ne dépasse pas 40 V, le fonctionnement d'un tel appareil est relativement sûr, l'essentiel est de prévoir un bloc-fusibles dans le circuit d'alimentation du générateur, qui, en cas de court-circuit, mettra le système hors tension, éliminant ainsi la possibilité d'un incendie.
10. Il est possible d'organiser ainsi le chauffage "gratuit" de la maison, à condition que des batteries soient installées pour alimenter les appareils à induction, qui seront chargés à l'aide de l'énergie solaire et éolienne.
11. Les batteries doivent être combinées en sections de 2, connectées en série. En conséquence, la tension d'alimentation avec une telle connexion sera d'au moins 24 V., ce qui assurera le fonctionnement de la chaudière à haute puissance. De plus, la connexion en série réduira le courant dans le circuit et augmentera la durée de vie de la batterie.

1. Fonctionnement des appareils de chauffage par induction faits maison, ne permet pas toujours d'exclure la propagation des rayonnements électromagnétiques nocifs pour l'homme, la chaudière à induction doit donc être installée dans une zone non résidentielle et blindée avec de l'acier galvanisé.
2. Obligatoire lorsque vous travaillez avec de l'électricité les consignes de sécurité doivent être respectées et, en particulier pour les réseaux 220 V AC.
3. A titre expérimental vous pouvez faire une plaque de cuisson pour cuisiner selon le schéma indiqué dans l'article, mais il est déconseillé de faire fonctionner constamment cet appareil en raison de l'imperfection d'auto-fabrication du blindage de cet appareil, de ce fait, le corps humain peut être exposé à des rayonnements électromagnétiques nocifs pouvant nuire à la santé.

Les radiateurs à induction fonctionnent sur le principe de "l'obtention de courant à partir du magnétisme". Dans une bobine spéciale, un champ magnétique alternatif de haute puissance est généré, ce qui génère des courants électriques de Foucault dans un conducteur fermé.

Un conducteur fermé dans les cuisinières à induction est constitué d'ustensiles en métal, qui sont chauffés par des courants électriques de Foucault. En général, le principe de fonctionnement de tels appareils n'est pas compliqué, et avec peu de connaissances en physique et en génie électrique, il ne sera pas difficile d'assembler un appareil de chauffage par induction de vos propres mains.

Les appareils suivants peuvent être fabriqués indépendamment:

1. Dispositifs pour le chauffage dans une chaudière de chauffage.
2. Mini-fours pour fondre les métaux.
3. Assiettes pour la cuisson des aliments.

La cuisinière à induction à faire soi-même doit être fabriquée conformément à toutes les normes et règles de fonctionnement de ces appareils. Si un rayonnement électromagnétique dangereux pour l'homme est émis à l'extérieur du boîtier dans les directions latérales, il est strictement interdit d'utiliser un tel appareil.

De plus, une grande difficulté dans la conception du poêle réside dans le choix du matériau pour la base de la table de cuisson, qui doit répondre aux exigences suivantes :

1. Idéal pour conduire le rayonnement électromagnétique.
2. Non conducteur.
3. Résiste aux contraintes de haute température.

Dans les plaques à induction domestiques, des céramiques coûteuses sont utilisées; dans la fabrication d'une cuisinière à induction à la maison, il est assez difficile de trouver une alternative valable à un tel matériau. Par conséquent, pour commencer, vous devez concevoir quelque chose de plus simple, par exemple un four à induction pour le durcissement des métaux.

Instructions de fabrication

Plans

Figure 1. Schéma électrique du chauffage par induction
Illustration 2. Appareil. Figure 3. Schéma d'un simple appareil de chauffage par induction

Pour la fabrication du four, vous aurez besoin des matériaux et outils suivants:

• souder;
• planche de textolite.
• mini perceuse.
• radioéléments.
• pâte thermique.
• réactifs chimiques pour la gravure de panneaux.

Matériaux supplémentaires et leurs caractéristiques :

1. Pour faire une bobine, qui émettra un champ magnétique alternatif nécessaire au chauffage, il faut préparer un morceau de tube de cuivre d'un diamètre de 8 mm et d'une longueur de 800 mm.
2. Transistors de puissance puissants sont la partie la plus chère d'une installation d'induction maison. Pour monter le circuit générateur de fréquence, il est nécessaire de préparer 2 de ces éléments. À ces fins, les transistors de marques conviennent: IRFP-150; IRFP-260 ; IRFP-460. Dans la fabrication du circuit, 2 transistors à effet de champ identiques parmi ceux répertoriés sont utilisés.
3. Pour la fabrication d'un circuit oscillant vous aurez besoin de condensateurs céramiques d'une capacité de 0,1 mF et d'une tension de fonctionnement de 1600 V. Pour qu'un courant alternatif de haute puissance se forme dans la bobine, 7 de ces condensateurs sont nécessaires.
4. Pendant le fonctionnement d'un tel dispositif à induction, les transistors à effet de champ deviennent très chauds et si des radiateurs en alliage d'aluminium ne leur sont pas fixés, après quelques secondes de fonctionnement à puissance maximale, ces éléments tomberont en panne. La mise en place des transistors sur les dissipateurs de chaleur doit se faire à travers une fine couche de pâte thermique, sinon l'efficacité d'un tel refroidissement sera minime.
5. Diodes, qui sont utilisés dans un appareil de chauffage par induction, doivent être d'action ultra-rapide. Les plus adaptées à ce circuit, les diodes : MUR-460 ; UV-4007 ; HER-307.
6. Résistances utilisées dans le circuit 3 : 10 kOhm avec une puissance de 0,25 W - 2 pcs. et puissance de 440 ohms - 2 watts. Diodes Zener : 2 pièces. avec une tension de fonctionnement de 15 V. La puissance des diodes Zener doit être d'au moins 2 watts. Une self de connexion aux sorties de puissance de la bobine est utilisée avec l'induction.
7. Pour alimenter l'ensemble de l'appareil, vous aurez besoin d'un bloc d'alimentation d'une capacité allant jusqu'à 500. W. et tension 12 - 40 V. Vous pouvez alimenter cet appareil à partir d'une batterie de voiture, mais vous ne pourrez pas obtenir les lectures de puissance les plus élevées à cette tension.

Le processus même de fabrication d'un générateur électronique et d'une bobine prend un peu de temps et se déroule dans l'ordre suivant :

1. D'un tuyau de cuivre une spirale de 4 cm de diamètre est fabriquée.Pour faire une spirale, un tube de cuivre doit être enroulé sur une tige à surface plane de 4 cm de diamètre.La spirale doit avoir 7 spires qui ne doivent pas se toucher. Des anneaux de montage sont soudés aux 2 extrémités du tube pour la connexion aux radiateurs du transistor.
2. La carte de circuit imprimé est fabriquée selon le schéma. S'il est possible de fournir des condensateurs en polypropylène, du fait que ces éléments ont des pertes minimales et un fonctionnement stable à de grandes amplitudes de fluctuations de tension, l'appareil fonctionnera de manière beaucoup plus stable. Les condensateurs du circuit sont installés en parallèle, formant un circuit oscillant avec une bobine de cuivre.
3. Chauffage métal se produit à l'intérieur de la bobine, après la connexion du circuit à une alimentation ou à une batterie. Lors du chauffage du métal, il est nécessaire de s'assurer qu'il n'y a pas de court-circuit des enroulements du ressort. Si vous touchez le métal chauffé 2 tours de la bobine en même temps, les transistors échouent instantanément.

Nuances

1. Lors d'expériences sur le chauffage et le durcissement des métaux, à l'intérieur de la bobine d'induction, la température peut être importante et s'élever à 100 degrés Celsius. Cet effet de chauffage peut être utilisé pour chauffer l'eau sanitaire ou pour chauffer une maison.
2. Schéma de l'appareil de chauffage discuté ci-dessus (Figure 3), à charge maximale, il est capable de fournir le rayonnement d'une énergie magnétique à l'intérieur de la bobine égale à 500 watts. Une telle puissance n'est pas suffisante pour chauffer un grand volume d'eau, et la construction d'une bobine d'induction de forte puissance nécessitera la fabrication d'un circuit dans lequel il faudra utiliser des éléments radio très coûteux.
3. Une solution économique pour organiser le chauffage par induction d'un liquide, est l'utilisation de plusieurs dispositifs décrits ci-dessus, disposés en série. Dans ce cas, les spirales doivent être sur la même ligne et ne pas avoir de conducteur métallique commun.
4. Commeun tuyau en acier inoxydable d'un diamètre de 20 mm est utilisé. Plusieurs spirales d'induction sont "enfilées" sur le tuyau, de sorte que l'échangeur de chaleur se trouve au milieu de la spirale et n'entre pas en contact avec ses spires. Avec l'inclusion simultanée de 4 de ces appareils, la puissance de chauffage sera d'environ 2 kW, ce qui est déjà suffisant pour le chauffage du liquide avec une petite circulation d'eau, à des valeurs permettant l'utilisation de cette conception dans fournir de l'eau chaude à une petite maison.
5. Si vous connectez un tel élément chauffant à un réservoir bien isolé, qui sera situé au-dessus du réchauffeur, le résultat sera un système de chaudière dans lequel le chauffage du liquide sera effectué à l'intérieur du tuyau en acier inoxydable, l'eau chauffée montera et un liquide plus froid prendra sa place.
6. Si la superficie de la maison est importante, le nombre de bobines d'induction peut être augmenté jusqu'à 10 pièces.
7. La puissance d'une telle chaudière peut être facilement ajustée en désactivant ou en activant les spirales. Plus il y a de sections allumées simultanément, plus la puissance du dispositif de chauffage fonctionnant de cette manière sera importante.
8. Pour alimenter un tel module, il faut une alimentation puissante. Si une machine à souder à onduleur CC est disponible, un convertisseur de tension de la puissance requise peut être fabriqué à partir de celle-ci.
9. Du fait que le système fonctionne sur courant électrique continu, qui ne dépasse pas 40 V, le fonctionnement d'un tel appareil est relativement sûr, l'essentiel est de prévoir un bloc-fusibles dans le circuit d'alimentation du générateur, qui, en cas de court-circuit, mettra le système hors tension, éliminant ainsi la possibilité d'un incendie.
10. Il est possible d'organiser ainsi le chauffage "gratuit" de la maison, à condition que des batteries soient installées pour alimenter les appareils à induction, qui seront chargés à l'aide de l'énergie solaire et éolienne.
11. Les batteries doivent être combinées en sections de 2, connectées en série. En conséquence, la tension d'alimentation avec une telle connexion sera d'au moins 24 V., ce qui assurera le fonctionnement de la chaudière à haute puissance. De plus, la connexion en série réduira le courant dans le circuit et augmentera la durée de vie de la batterie.

1. Fonctionnement des appareils de chauffage par induction faits maison, ne permet pas toujours d'exclure la propagation des rayonnements électromagnétiques nocifs pour l'homme, la chaudière à induction doit donc être installée dans une zone non résidentielle et blindée avec de l'acier galvanisé.
2. Obligatoire lorsque vous travaillez avec de l'électricité les consignes de sécurité doivent être respectées et, en particulier pour les réseaux 220 V AC.
3. A titre expérimental vous pouvez faire une plaque de cuisson pour cuisiner selon le schéma indiqué dans l'article, mais il est déconseillé de faire fonctionner constamment cet appareil en raison de l'imperfection d'auto-fabrication du blindage de cet appareil, de ce fait, le corps humain peut être exposé à des rayonnements électromagnétiques nocifs pouvant nuire à la santé.