DIY mikro indukciós sütő. Fémolvasztó indukciós kemence

Most az indukciós rendszerrel rendelkező kemencéket széles körben használják a fémek olvasztásának folyamatában. Az induktor területén termelt áram hozzájárul az anyag melegítéséhez, és az ilyen eszközöknek ez a tulajdonsága nemcsak a fő, hanem a legfontosabb is. A feldolgozás ahhoz a tényhez vezet, hogy az anyag számos átalakuláson megy keresztül. Az átalakulás első szakasza az elektromágneses fokozat, ezt követően az elektromos, majd a termikus fokozat. A kályha által kibocsátott hőmérséklet szinte nyomtalanul érvényesül, így ez a megoldás a legjobb az összes többi közül. Sokakat érdekelhet az elkészített tűzhely. Ezután egy ilyen megoldás megvalósítási lehetőségeiről lesz szó.

Fémolvasztó kemencék típusai

Az ilyen típusú berendezések főbb kategóriákra oszthatók. Először a szívcsatorna szolgál alapként, és a fémet az ilyen kemencékbe gyűrűs módon helyezik el az induktor körül. A második kategóriában nincs ilyen elem. Ezt a típust tégelynek nevezik, és a fémet magában az induktorban helyezik el. Ebben az esetben zárt mag használata technikailag lehetetlen.

Alapelvek

Az olvasztó kemence ebben az esetben a mágneses indukció jelenségén alapul. És több összetevője van. Az induktor ennek az eszköznek a legfontosabb alkatrésze. Ez egy tekercs, amelyben a vezetők nem közönséges vezetékek, hanem rézcsövek. Ezt a követelményt az olvasztókemencék kialakítása határozza meg. Az induktorban áthaladó áram mágneses teret hoz létre, amely hatással van a tégelyre, amelyben a fém található. Ebben az esetben a szekunder transzformátor tekercsének szerepe az anyaghoz van rendelve, azaz áram halad át rajta, felmelegítve azt. Így történik az olvasztás, még akkor is, ha az indukciós kemence kézzel készül. Hogyan építsünk ilyen típusú kemencét és növeljük hatékonyságát? Ez egy fontos kérdés, amelyre megvan a válasz. A megnövelt frekvenciájú áramok alkalmazása jelentősen növelheti a berendezés hatásfokát. Ehhez célszerű speciális tápegységeket használni.

Az indukciós kemencék jellemzői

Az ilyen típusú berendezések bizonyos jellemzőkkel rendelkeznek, amelyek előnyei és hátrányai egyaránt vannak.

Mivel a fém eloszlásának egyenletesnek kell lennie, a kapott anyagot jó homogén tömeg jellemzi. Ez a fajta kemence úgy működik, hogy energiát szállít zónákon keresztül, és az energia fókuszáló funkciója is biztosított. Olyan paraméterek állnak rendelkezésre, mint a kapacitás, a működési frekvencia és a bélésmód, valamint a fém olvadási hőmérsékletének szabályozása, ami nagyban megkönnyíti a munkafolyamatot. A kemence meglévő technológiai lehetőségei magas olvadási sebességet teremtenek, a készülékek környezetbarátak, teljesen biztonságosak az ember számára és bármikor munkára készek.

Az ilyen berendezések legszembetűnőbb hátránya a tisztítás nehézsége. Mivel a salak felmelegedése kizárólag a fém által felszabaduló hő miatt következik be, ez a hőmérséklet nem elegendő a teljes felhasználás biztosításához. A fém és a salak közötti nagy hőmérséklet-különbség lehetetlenné teszi a hulladékártalmatlanítási folyamat lehető legegyszerűbbé tételét. További hátrányként szokás kiemelni a rést, ami miatt mindig csökkenteni kell a bélés vastagságát. Az ilyen intézkedések miatt egy idő után hibásnak bizonyulhat.

Indukciós kemencék alkalmazása ipari méretekben

Az iparban a tégelyes és csatornás indukciós kemencék a leggyakoribbak. Az elsőben a fémeket tetszőleges mennyiségben olvasztják meg. Az ilyen változatokban a fémtartályok akár több tonna fém befogadására is alkalmasak. Természetesen a "csináld magad" indukciós olvasztó kemencék ebben az esetben nem kivitelezhetők. A csatornás kemencék különféle típusú színesfémek, valamint öntöttvas olvasztására szolgálnak.

A rádiótechnika és a rádiótechnológia rajongóit gyakran érdekli ez a téma. Most világossá válik, hogy az indukciós kemencék saját kezűleg történő létrehozása meglehetősen reális, és sok embernek sikerült. Az ilyen berendezések létrehozásához azonban olyan elektromos áramkör működését kell végrehajtani, amely magában foglalja a kemence előírt műveleteit. Az ilyen megoldásokhoz olyanok bevonása szükséges, akik képesek hullámoszcillációt előidézni. A séma szerinti egyszerű, csináld magad indukciós kemence négy elektronikus lámpával egy neonlámpával kombinálva megépíthető, jelezve, hogy a rendszer készen áll a használatra.

Ebben az esetben az AC kondenzátor fogantyúja nincs a műszer belsejében. Ennek köszönhetően saját kezűleg készíthető indukciós kemence. Az eszközdiagram részletesen leírja az egyes elemek elhelyezkedését. Csavarhúzó segítségével bizonyosodhat meg arról, hogy a készülék elég erős, aminek néhány másodperc alatt fel kell melegednie.

Sajátosságok

Ha saját kezűleg hoz létre egy indukciós kemencét, amelynek működési elvét és összeszerelését a megfelelő séma szerint tanulmányozzák és elvégzik, akkor tudnia kell, hogy az alábbiakban felsorolt ​​​​tényezők közül egy vagy több befolyásolhatja az olvadási sebességet. ügy:

Impulzusfrekvencia;

hiszterézis veszteségek;

Generátor teljesítménye;

A külső hőleadás időszaka;

Örvényáramok előfordulásával kapcsolatos veszteségek.

Ha saját kezűleg készít indukciós kemencét, akkor lámpák használatakor emlékeznie kell arra, hogy teljesítményüket úgy kell elosztani, hogy négy darab elegendő legyen. Egyenirányító használatakor körülbelül 220 V-os hálózatot kap.

Kályhák háztartási használata

A mindennapi életben az ilyen eszközöket meglehetősen ritkán használják, bár hasonló technológiák találhatók a fűtési rendszerekben. Láthatóak mikrohullámú sütők formájában és az új technológiák környezetében, ez a fejlesztés széleskörű alkalmazásra talált. Például az örvényáramok használata az indukciós tűzhelyekben lehetővé teszi, hogy sokféle ételt főzzön. Mivel nagyon kevés időbe telik felmelegedni, az égőt nem lehet bekapcsolni, ha nincs rajta semmi. Az ilyen különleges és hasznos tűzhelyek használatához azonban speciális edényekre van szükség.

Összeszerelési folyamat

A "csináld magad" indukció egy induktorból áll, amely egy vízhűtéses rézcsőből készült mágnesszelep és egy tégely, amely kerámia anyagokból, néha acélból, grafitból és egyebekből készülhet. Egy ilyen készülékben öntöttvas, acél, nemesfémek, alumínium, réz, magnézium olvasztására van lehetőség. A "csináld magad" indukciós kemencék néhány kilogrammtól több tonnáig terjedő tégely kapacitással készülnek. Lehetnek vákuumosak, gáztöltöttek, nyitottak és kompresszorosak. A kemencéket magas, közepes és alacsony frekvenciájú árammal táplálják.

Tehát, ha érdekli a „csináld magad” indukciós kemence, a séma magában foglalja az ilyen alapvető alkatrészek használatát: olvasztófürdő és indukciós egység, amely egy kandalló követ, egy induktort és egy mágneses magot tartalmaz. A csatornás kemence abban különbözik a tégelytől, hogy az elektromágneses energia hővé alakul át a hőleadó csatornában, amelyben mindig lennie kell egy elektromosan vezető testnek. A csatornás kemence kezdeti beindításához olvadt fémet öntenek bele, vagy sablont helyeznek be a kemencében letörhető anyagból. Amikor az olvadás befejeződött, a fémet nem ürítik ki teljesen, hanem egy "mocsár" marad, amelyet a hőleadó csatorna kitöltésére terveztek a jövőbeli indítások számára. Ha saját kezűleg készíti az indukciós kemencét, akkor a tűzhelykő felszerelési cseréjének megkönnyítése érdekében levehető.

A kemence alkatrészek

Tehát, ha érdekel egy barkácsoló indukciós mini sütő, akkor fontos tudni, hogy a fő eleme egy fűtőspirál. Házi kivitel esetén elegendő egy 10 mm átmérőjű csupasz rézcsőből készült induktort használni. Az induktorhoz 80-150 mm belső átmérőt használnak, a fordulatok száma pedig 8-10. Fontos, hogy a fordulatok ne érjenek egymáshoz, és a köztük lévő távolság 5-7 mm legyen. Az induktor egyes részei nem érintkezhetnek a képernyőjével, a minimális hézag 50 mm legyen.

Ha saját kezűleg készít indukciós kemencét, akkor tudnia kell, hogy víz vagy fagyálló ipari méretekben hűti az induktorokat. A létrehozott eszköz kis teljesítménye és rövid működése esetén hűtés nélkül is megoldható. De működés közben az induktor nagyon felforrósodik, és a rézen lévő vízkő nemcsak drasztikusan csökkentheti az eszköz hatékonyságát, hanem teljesítményének teljes elvesztéséhez is vezethet. Lehetetlen önállóan hűtéssel ellátott tekercset készíteni, ezért rendszeresen cserélni kell. Kényszerhűtést nem szabad alkalmazni, mivel a tekercshez közel elhelyezett ventilátor háza „vonzza” magához az EMF-et, ami túlmelegedéshez és a kemence hatékonyságának csökkenéséhez vezet.

Generátor

A "csináld magad" indukciós kemence összeszerelésekor az áramkör egy ilyen fontos elem, mint generátor használatát foglalja magában. Ne próbálkozzon kályha készítésével, ha nem ismeri a rádióelektronika alapjait legalább egy átlagos rádióamatőr szintjén. Az oszcillátor áramkört úgy kell megválasztani, hogy ne adjon kemény áramspektrumot.

Indukciós kemencék használata

Az ilyen típusú berendezéseket széles körben használják olyan területeken, mint például öntödék, ahol a fémet már megtisztították, és meghatározott formát kell adni neki. Néhány ötvözetet is beszerezhet. Az ékszergyártásban is elterjedtek. Az egyszerű működési elv és az indukciós kemence saját kezű összeszerelésének lehetősége lehetővé teszi a használat jövedelmezőségének növelését. Erre a területre legfeljebb 5 kilogramm tégelykapacitású készülékek használhatók. Kis produkciók esetén ez a lehetőség optimális lesz.

Az otthoni indukciós kemence viszonylag kis mennyiségű fém megolvasztásával birkózik meg. Egy ilyen kandallóhoz azonban nincs szükség kéményre vagy fújtatóra, amely levegőt pumpál az olvadási zónába. És egy ilyen kemence teljes kialakítása egy asztalra helyezhető. Ezért az elektromos indukciós fűtés a legjobb módja a fémek otthoni olvasztásának. Ebben a cikkben megvizsgáljuk az ilyen kemencék terveit és összeszerelési sémáit.

A gyári műhelyekben csatornás indukciós kemencék találhatók színes- és vasfémek olvasztására. Ezeknek a berendezéseknek nagyon nagy a teljesítménye, amelyet a belső mágneses áramkör állít be, ami növeli az elektromágneses tér sűrűségét és a hőmérsékletet a kemencetégelyben.

Ipari méretekben csatornás indukciós kemencéket gyártanak színes és vastartalmú fémek olvasztására.

A csatornaszerkezetek azonban nagy mennyiségű energiát fogyasztanak, és sok helyet foglalnak el, ezért otthon és kis műhelyekben mágneses áramkör nélküli berendezést használnak - tégelyes kemencét a színesfémek / vasfémek olvasztására. Egy ilyen kialakítás akár saját kezével is összeszerelhető, mivel a tégely telepítése három fő egységből áll:

• Generátor, amely nagy frekvenciájú váltakozó áramot állít elő, amely szükséges a tégely elektromágneses mezőjének sűrűségének növeléséhez. Ezenkívül, ha a tégely átmérője összehasonlítható a váltakozó áram hosszú hullámú frekvenciájával, akkor egy ilyen kialakítás lehetővé teszi a berendezés által fogyasztott villamos energia akár 75 százalékának hőenergiává történő átalakítását.
• Az induktor egy rézspirál, amelyet nemcsak az átmérő és a menetszám, hanem az ebben a folyamatban használt huzal geometriájának pontos kiszámítása alapján hoztak létre. Az induktor áramkört úgy kell beállítani, hogy a generátorral való rezonancia eredményeként, vagy inkább a tápáram frekvenciájával kapjon teljesítményt.
• Az olvasztótégely egy tűzálló tartály, amelyben az összes olvasztási munka végbemegy, ami a fémszerkezetben fellépő örvényáramok miatt indul be. Ebben az esetben a tégely átmérőjét és a tartály egyéb méreteit szigorúan a generátor és az induktor jellemzői szerint határozzák meg.

Bármely rádióamatőr összeállíthat egy ilyen sütőt. Ehhez meg kell találnia a megfelelő sémát, és fel kell töltenie az anyagokat és alkatrészeket. Mindezek listáját alább találja.

A házi készítésű tégely kemence tervezése a legegyszerűbb Kukhtetsky laboratóriumi inverteren alapul. A tranzisztorokra történő telepítés sémája a következő:

A tranzisztor beépítési rajza

Ennek a diagramnak a alapján összeállíthat egy indukciós kemencét a következő alkatrészek felhasználásával:

• két tranzisztor - lehetőleg mező típusú és márkájú IRFZ44V;
• 2 mm átmérőjű rézhuzal;
• két dióda márka UF4001, még jobb - UF4007;
• két fojtószelep gyűrű - eltávolíthatók a régi tápegységből az asztalról;
• három kondenzátor, egyenként 1 mikrofarad kapacitással;
• négy kondenzátor, egyenként 220 nF kapacitással;
• egy kondenzátor 470 nF kapacitással;
• egy kondenzátor 330 nF kapacitással;
• egy 1 wattos ellenállás (vagy 2 db 0,5 wattos ellenállás), 470 ohmos ellenállásra tervezve;
• 1,2 mm átmérőjű rézhuzal.

Ezen kívül szükség lesz még pár hűtőbordára - a régi alaplapokról vagy CPU hűtőkről leszedhető, illetve egy legalább 7200 mAh kapacitású újratölthető akkumulátor egy régi 12 V-os szünetmentes tápról.A kemence megolvasztja a rúdfémet, amelyet a hideg vég tarthat.

Nyomtassa ki és akassza fel a Kukhtetsky laboratóriumi inverterének rajzát az asztalára. Ezt követően helyezze el az összes rádióalkatrészt fokozatok és márkák szerint, és melegítse fel a forrasztópákát. Csatlakoztassa a két tranzisztort a hűtőbordákhoz. Ha pedig egymás után 10-15 percnél tovább dolgozik a tűzhellyel, rögzítse a hűtőket a számítógépről a radiátorokra úgy, hogy egy működő tápegységhez csatlakoztatja őket. Az IRFZ44V sorozat tranzisztorainak kivezetési diagramja a következő:

A tranzisztor kivezetési diagramja

Vegyünk egy 1,2 mm-es rézhuzalt, és tekerjük a ferritgyűrűk köré 9-10 fordulattal. Ennek eredményeként fulladást kap. A fordulatok közötti távolságot a gyűrű átmérője határozza meg, a menet egyenletessége alapján. Elvileg mindent meg lehet csinálni "szemmel", a fordulatok számát 7 és 15 fordulat között változtatva. Szereljen össze egy kondenzátor akkumulátort az összes alkatrész párhuzamos csatlakoztatásával. Ennek eredményeként egy 4,7 mikrofarad akkumulátort kell kapnia.

Most készítsen egy tekercset 2 mm-es rézhuzalból. A menetek átmérője ebben az esetben megegyezik egy porcelántégely átmérőjével vagy 8-10 centiméterrel. A fordulatok száma nem haladhatja meg a 7-8 darabot. Ha a tesztelési folyamat során a kemence teljesítménye nem tűnik elegendőnek, módosítsa az induktor kialakítását az átmérő és a fordulatok számának megváltoztatásával. Ezért az első párban jobb, ha az induktor érintkezőit nem forrasztják, hanem leválasztják. Ezután szerelje össze az összes elemet a NYÁK-kártyán a Kukhtetsky laboratóriumi inverterének rajza alapján. És csatlakoztasson egy 7200 mAh-s akkumulátort a tápcsatlakozókhoz. Ez minden.

Most már tesztelheti a kemencét azáltal, hogy kiválasztja a megfelelő induktorparamétereket minden fém- vagy tégelytípushoz. A tesztelés vagy olvasztás során azonban emlékeznie kell a biztonsági intézkedésekre, amikor elektromos kemencékkel dolgozik.

Az indukciós berendezés nagyon magas hőmérsékletet hoz létre, amely elegendő akár 10-20 gramm tömegű fém megolvasztásához. Ezért az olvasztótégellyel végzett munka során sűrű anyagból készült kötényt és ugyanazt a kesztyűt kell használnia. Megóvják az égési sérülésektől, ha véletlenül fémet öntenek ki a tartályból.

Jobb, ha a kemence összeszerelt szerkezetét szigetelt tokban rejti el, és csak az induktort hagyja a falai mögött. Ezzel kíméli a felhasználót és a törékeny rádióalkatrészeket is. És a tok szellőzéséhez több lyukat kell vágni vagy fúrni, biztosítva a levegő beáramlását és kiáramlását.

A visszamaradó mágneses tér felmelegítheti a viselő ruházatán lévő fémrészeket, ami megégeti a bőrt. Ezért jobb, ha egyszerű ruhában, cipzár vagy fémgomb nélkül közelítjük meg a tégelyt. Ezenkívül jobb, ha az összes elektromos készüléket eltávolítja az induktorból, legalább méter távolságra.

Az indukciós kemencéket fémek olvasztására használják, és az a tény különbözteti meg őket, hogy elektromos árammal melegítik őket. Az áram gerjesztése az induktorban, vagy inkább egy nem változó mezőben történik.

Az ilyen konstrukciókban az energia többször is átalakul (ebben a sorrendben):

• az elektromágnesesbe
• elektromos;
• termikus.

Az ilyen kályhák lehetővé teszik a hő maximális hatékonyságú felhasználását, ami nem meglepő, mert ezek a legfejlettebbek az összes létező elektromos árammal működő modell közül.

Jegyzet! Az indukciós kialakítás kétféle - maggal vagy anélkül. Az első esetben a fémet egy cső alakú csúszdába helyezik, amely az induktor körül helyezkedik el. A mag magában az induktorban található. A második lehetőséget tégelynek nevezik, mert ebben a tégelyes fém már az indikátoron belül van. Természetesen ebben az esetben szó sem lehet semmilyen magról.

A mai cikkben arról fogunk beszélni, hogyan kell elkészíteniDIY indukciós sütő.

A sok előny között a következők találhatók:

• környezeti tisztaság és biztonság;
• az olvadék fokozott homogenitása a fém aktív mozgása miatt;
• sebesség - a sütő szinte azonnal használható a bekapcsolás után;
• zóna és az energia fókuszált orientációja;
• magas olvadási sebesség;
• az ötvöző anyagokból származó hulladék hiánya;
• a hőmérséklet beállításának képessége;
• számos technikai lehetőség.

De vannak hátrányai is.

1. A salakot a fém felmelegíti, aminek következtében alacsony hőmérsékletű.
2. Ha a salak hideg, akkor nagyon nehéz eltávolítani a foszfort és a ként a fémből.
3. A tekercs és az olvadó fém között a mágneses tér eloszlik, ezért a bélés vastagságának csökkentésére lesz szükség. Ez hamarosan ahhoz a tényhez vezet, hogy maga a bélés meghibásodik.

Videó - Indukciós kemence

Ipari alkalmazás

Mindkét tervezési lehetőséget alkalmazzák vas, alumínium, acél, magnézium, réz és nemesfém olvasztására. Az ilyen szerkezetek hasznos térfogata több kilogrammtól több száz tonnáig terjedhet.

Az ipari felhasználású kemencék több típusra oszthatók.

1. A közepes frekvenciájú kialakításokat általában a gépészetben és a kohászatban használják. Segítségükkel megolvasztják az acélt, grafittégelyek használatakor pedig a színesfémeket is.
2. A vaskohászatban ipari frekvenciaterveket alkalmaznak.
3. Az ellenálló szerkezetek alumínium, alumíniumötvözetek, cink olvasztására szolgálnak.

Jegyzet! Az indukciós technológia volt az alapja a népszerűbb eszközöknek - a mikrohullámú sütőknek.

háztartási használatra

Nyilvánvaló okokból az indukciós olvasztókemencét ritkán használják otthon. De a cikkben leírt technológia szinte minden modern házban és lakásban megtalálható. Ezek a fent említett mikrohullámú sütők, indukciós tűzhelyek és elektromos sütők.

Vegyük például a lemezeket. Az induktív örvényáramok hatására felmelegítik az edényeket, aminek következtében a felmelegedés szinte azonnal megtörténik. Jellemző, hogy nem lehet bekapcsolni azt az égőt, amelyen nincsenek edények.

Az indukciós tűzhelyek hatékonysága eléri a 90%-ot. Összehasonlításképpen: az elektromos tűzhelyeknél ez körülbelül 55-65%, a gáztűzhelyeknél pedig nem több, mint 30-50%. De az igazságosság kedvéért érdemes megjegyezni, hogy a leírt kályhák működéséhez speciális edények szükségesek.

Házi készítésű indukciós sütő

Nem is olyan régen a hazai rádióamatőrök egyértelműen bebizonyították, hogy Ön is készíthet indukciós kemencét. Manapság nagyon sok különféle séma és gyártási technológia létezik, de ezek közül csak a legnépszerűbbet adtuk meg, ami azt jelenti, hogy a leghatékonyabb és legkönnyebben megvalósítható.

Indukciós kemence nagyfrekvenciás generátorból

Az alábbiakban egy elektromos áramkör található, amellyel házi készítésű készüléket készíthet nagyfrekvenciás (27,22 megahertz) generátorból.

Az összeállításhoz a generátoron kívül négy nagy teljesítményű izzóra és egy nehéz lámpára lesz szükség a munkára kész állapotjelzőhöz.

Jegyzet! A fő különbség a séma szerint készült kemence között a kondenzátor fogantyúja - ebben az esetben kívül található.

Ezenkívül a tekercsben (induktorban) lévő fém megolvad a legkisebb teljesítményű készülékben.

A gyártás során emlékezni kell néhány fontos pontra, amelyek befolyásolják a fémdeszkázás sebességét. Ez:

• erő;
• frekvencia;
• örvényes veszteségek;
• hőátadás intenzitása;
• hiszterézis elvesztése.

A készüléket szabványos 220 V-os hálózat táplálja majd, de előre telepített egyenirányítóval. Ha a kemence helyiségfűtésre szolgál, akkor nikróm spirál használata javasolt, ha olvasztásra, akkor grafitkefék. Ismerkedjünk meg részletesebben az egyes szerkezetekkel.

Videó - Hegesztő inverter tervezés

A tervezés lényege a következő: egy pár grafitkefét szerelnek fel, és közéjük porított gránitot öntenek, majd egy leléptető transzformátort csatlakoztatnak. Jellemző, hogy olvasztáskor nem lehet félni az áramütéstől, mivel nincs szükség 220 V használatára.

Összeszerelési technológia

1. lépés: Az alapot összeszerelik - tűzálló csempére fektetve 10x10x18 cm méretű tűzálló téglákból álló doboz.

2. lépés: A dobozt azbeszt kartonnal fejezzük be. Vízzel való nedvesítés után az anyag meglágyul, ami lehetővé teszi, hogy bármilyen formát adjon. Kívánt esetben a szerkezet acélhuzallal becsomagolható.

Jegyzet! A doboz méretei a transzformátor teljesítményétől függően változhatnak.

3. lépés: A grafitkemencéhez a legjobb megoldás egy 0,63 kW-os hegesztőgép transzformátora. Ha a transzformátor 380 V-os névleges, akkor visszatekerhető, bár sok tapasztalt villanyszerelő azt mondja, hogy mindent úgy hagyhat, ahogy van.

4. lépés A transzformátor vékony alumíniummal van becsomagolva – így a szerkezet nem fog nagyon felmelegedni működés közben.

5. lépés: Grafit kefék vannak felszerelve, agyagos hordozó kerül a doboz aljára - így az olvadt fém nem terjed szét.

Az ilyen kemence fő előnye a magas hőmérséklet, amely még platina vagy palládium olvasztására is alkalmas. De a mínuszok közé tartozik a transzformátor gyors felmelegítése, kis térfogat (egyszerre legfeljebb 10 g olvasztható). Emiatt nagy mennyiségek olvasztásához más kialakításra lesz szükség.

Tehát nagy mennyiségű fém olvasztásához nikrómhuzalos kemence szükséges. A kialakítás működési elve meglehetősen egyszerű: elektromos áramot vezetnek egy nikróm spirálhoz, amely felmelegíti és megolvasztja a fémet. A weben rengeteg különféle képlet található a vezeték hosszának kiszámítására, de elvileg mindegyik ugyanaz.

1. lépés A spirálhoz 0,3 mm-es nikrómot használnak, körülbelül 11 m hosszúak.

2. lépés A vezetéket fel kell tekercselni. Ehhez egy ø5 mm-es egyenes rézcsőre van szükség - egy spirál van rátekerve.

3. lépés: Tégelyként egy kisméretű, ø1,6 cm-es és 15 cm-es kerámia csövet használnak.A cső egyik vége azbesztmenettel van bedugva - így az olvadt fém nem folyik ki.

4. lépés. A teljesítmény ellenőrzése után a spirált a cső köré kell helyezni. Ugyanakkor ugyanazt az azbesztszálat helyezik a fordulatok közé - ez megakadályozza a rövidzárlatot és korlátozza az oxigén hozzáférését.

5. lépés A kész tekercset egy nagy teljesítményű lámpa patronjába helyezzük. Az ilyen patronok általában kerámia és a szükséges méretűek.

Az ilyen kialakítás előnyei:

• magas termelékenység (legfeljebb 30 g futásonként);
• gyors felfűtés (körülbelül öt perc) és hosszú hűtés;
• könnyű használat - kényelmes fémet önteni a formákba;
• a spirál azonnali cseréje kiégés esetén.

De persze vannak árnyoldalai is:

• a nikróm kiég, különösen, ha a spirál rosszul szigetelt;
• bizonytalanság - a készülék 220 V-os hálózathoz csatlakozik.

Jegyzet! Nem adhat hozzá fémet a tűzhelyhez, ha az előző rész már megolvadt. Ellenkező esetben az összes anyag szétszóródik a helyiségben, ráadásul a szemet is megsértheti.

Következtetésként

Amint látja, továbbra is önállóan készíthet indukciós kemencét. De hogy őszinte legyek, a leírt kialakítás (mint minden, ami az interneten elérhető) nem pontosan egy kemence, hanem egy Kukhtetsky laboratóriumi inverter. Egyszerűen lehetetlen teljes értékű indukciós szerkezetet összeállítani otthon.

Az indukciós kemence ma már nem újdonság - ez a találmány a 19. század óta létezik, de csak korunkban, a technika és az elembázis fejlődésével végre mindenhol kezd bekerülni a mindennapokba. Korábban sok kérdés merült fel az indukciós kemencék működésének bonyolultságában, nem minden fizikai folyamatot értettek meg teljesen, maguknak az egységeknek pedig sok hiányosságuk volt, és csak az iparban használták, elsősorban fémek olvasztására.

Most a tudomány és a technika minden területén áttörést hozó, nagy teljesítményű, nagyfrekvenciás tranzisztorok és olcsó mikrokontrollerek megjelenésével megjelentek az igazán hatékony indukciós kemencék, amelyek szabadon használhatók háztartási igényekre (főzés, vízmelegítés, fűtés), ill. akár össze is rakja a kezét.

A kemence fizikai alapja és működési elve

1. ábra. Az indukciós kemence vázlata

Az induktoros fűtőelem kiválasztása vagy elkészítése előtt meg kell értenie, mi az. A közelmúltban feltört az érdeklődés e téma iránt, de kevesen ismerik teljesen a mágneses hullámok fizikáját. Ez sok tévhitet, mítoszt és sok nem hatékony vagy nem biztonságos házi készítésű terméket szült. Indukciós kemencét saját kezűleg is készíthet, de előtte legalább alapvető ismereteket kell szereznie.

Az indukciós tűzhely az elektromágneses indukció elvén alapul. A kulcselem itt az induktor, amely kiváló minőségű induktor. Az indukciós kemencéket széles körben használják elektromosan vezető anyagok, leggyakrabban fémek hevítésére vagy olvasztására, a bennük örvénylő elektromos áramot indukáló hőhatás miatt. A fenti ábra a kemence kialakítását szemlélteti (1. ábra).

A G generátor változó frekvenciájú feszültséget állít elő. Elektromotoros erejének hatására az L tekercsben I 1 váltakozó áram folyik. Az L induktor a C kondenzátorral együtt a G forrás frekvenciájával rezonanciára hangolt oszcillációs áramkör, aminek köszönhetően a kemence hatásfoka jelentősen megnő.

A fizikai törvényeknek megfelelően az L tekercs körüli térben váltakozó H mágneses tér keletkezik. Ez a tér a levegőben is létezhet, de néha speciális ferromágneses magokat alkalmaznak a teljesítmény javítására, amelyek mágneses vezetőképessége jobb a levegőhöz képest.

A mágneses tér erővonalai az induktor belsejében elhelyezett W tárgyon áthaladva F mágneses fluxust indukálnak. Ha az anyag, amelyből a W munkadarab készül, elektromosan vezetőképes, abban I 2 indukált áram jelenik meg, amely zár belül és örvényes indukciós áramlásokat képezve. Az elektromosság termikus hatásának törvénye értelmében az örvényáramok felmelegítik a W tárgyat.

Induktív fűtőtest készítése

Az indukciós kemence két fő funkcionális blokkból áll: egy induktorból (fűtő indukciós tekercs) és egy generátorból (váltakozó feszültségforrás). Az induktor egy csupasz rézcső, amely spirálba tekercselt (2. ábra).

A 3 kW-nál nem nagyobb teljesítményű barkácsoló kemence készítéséhez az induktort a következő paraméterekkel kell elkészíteni:

• cső átmérője - 10 mm;
• spirál átmérője - 8-15 cm;
• a tekercs fordulatainak száma - 8-10;
• a fordulatok közötti távolság 5-7 mm;
• a minimális rés a képernyőn 5 cm.

A tekercs szomszédos menetei nem érintkezhetnek, tartsa be a megadott távolságot. Az induktor semmilyen módon nem érintkezhet a kemence védőernyőjével, a köztük lévő rés nem lehet kisebb, mint a megadott.

Generátor gyártás

3. ábra. Sémák a lámpákon

Érdemes megjegyezni, hogy az indukciós kemence gyártásához legalább átlagos rádiótechnikai készségekre és képességekre van szükség. Különösen fontos, hogy létrehozzák a második kulcselemet - egy nagyfrekvenciás áramgenerátort. Sem a barkácsoló sütő összeszerelése, sem használata nem működik e tudás nélkül. Ráadásul életveszélyes is lehet.

Azok számára, akik ezt az üzletet a folyamat ismeretében és megértésében vállalják, különféle módok és sémák állnak rendelkezésre az indukciós kemence összeszerelésére. A megfelelő generátoráramkör kiválasztásakor ajánlatos elhagyni a kemény emissziós spektrummal rendelkező opciókat. Ezek közé tartozik a tirisztoros kulcsot használó széles körben elterjedt áramkör. Az ilyen generátor nagyfrekvenciás sugárzása képes erős interferenciát kelteni az összes környező rádiókészülékben.

A 20. század közepe óta nagy sikernek örvend a rádióamatőrök körében egy 4 lámpára szerelt indukciós kemence. Minősége és hatásfoka messze nem a legjobb, és rádiócsöveket manapság nehéz beszerezni, azonban sokan továbbra is e séma szerint szerelik össze a generátorokat, mivel nagy előnye van: a generált áram lágy, keskeny sávú spektruma, aminek köszönhetően egy ilyen kemence minimális interferenciát bocsát ki.és a lehető legbiztonságosabb (3. ábra).

Ennek a generátornak az üzemmódját egy változtatható C kondenzátorral állítjuk be. A kondenzátor légdielektrikummal legyen, a lemezei közötti hézag legalább 3 mm legyen. A diagram egy L neonlámpát is tartalmaz, amely indikátorként szolgál.

Az univerzális generátor vázlata

A modern indukciós kemencék fejlettebb elemekkel - mikroáramkörökkel és tranzisztorokkal - működnek. Nagy sikernek örvend a push-pull generátor univerzális rendszere, amely akár 1 kW teljesítményt is fejleszt. A működési elv egy független gerjesztő generátoron alapul, míg az induktor híd üzemmódban van bekapcsolva (4. ábra).

A séma szerint összeállított push-pull generátor előnyei:

1. A fő mód mellett a 2. és 3. módban is dolgozhat.
2. Van felületfűtési mód.
3. Szabályozási tartomány 10-10000 kHz.
4. Lágy sugárzási spektrum a teljes tartományban.
5. Nem igényel további védelmet.

A frekvencia hangolása R 2 változó ellenállással történik. A működési frekvencia tartományt a C 1 és C 2 kondenzátorok állítják be. A fokozatközi illesztő transzformátornak legalább 2 négyzetcm keresztmetszetű gyűrűs ferrit maggal kell rendelkeznie. A transzformátor tekercselése 0,8-1,2 mm keresztmetszetű zománcozott huzalból készül. A tranzisztorokat egy közös radiátorra kell helyezni, amelynek területe 400 négyzetcm.

Következtetés a témában

Az indukciós kemence által kibocsátott elektromágneses tér (EMF) hatással van a környező összes vezetőre. Az emberi szervezetre is hatással van. Az EMF hatására a belső szervek egyenletesen felmelegednek, a teljes testhőmérséklet a teljes térfogatban emelkedik.

Ezért a sütővel végzett munka során fontos bizonyos óvintézkedések betartása a negatív következmények elkerülése érdekében.

Mindenekelőtt a generátor házát horganyzott vaslemezekből vagy finom hálóból készült burkolattal kell árnyékolni. Ez 30-50-szeresére csökkenti a sugárzás intenzitását.

Azt is figyelembe kell venni, hogy az induktor közvetlen közelében az energiaáram sűrűsége nagyobb lesz, különösen a tekercs tengelye mentén. Ezért az indukciós tekercset függőlegesen kell elhelyezni, és jobb, ha messziről megfigyeljük a fűtést.

Az indukciós kemencéket már 1887-ben feltalálták. Három évvel később pedig megjelent az első ipari fejlesztés, amelynek segítségével különféle fémeket olvasztottak. Szeretném megjegyezni, hogy azokban a távoli években ezek a kemencék érdekességnek számítottak. A helyzet az, hogy az akkori tudósok nem egészen értették, milyen folyamatok zajlanak benne. Ma rájöttem. Ebben a cikkben érdekelni fog minket a téma - "csináld magad" indukciós kemence. Milyen egyszerű a kialakítása, össze lehet szerelni ezt az egységet otthon?

Működés elve

Az összeszerelést el kell kezdeni, miután megértette a működési elvet és a készülék eszközét. Kezdjük ezzel. Figyeld a fenti képet, meg fogjuk érteni.

A készülék a következőket tartalmazza:

• G generátor, amely váltakozó áramot hoz létre.
• A C kondenzátor az L tekercssel együtt rezgőkört hoz létre, amely magas hőmérsékletet biztosít a telepítés számára.
  

  Figyelem! Egyes kialakítások úgynevezett önoszcilláló generátort használnak. Ez lehetővé teszi a kondenzátor eltávolítását az áramkörből.

• A környező térben lévő tekercs mágneses mezőt képez, amelyben feszültség van, amelyet az ábrán "H" betű jelöl. Maga a mágneses tér szabad térben létezik, és egy ferromágneses magon keresztül zárható.
• A keverékre (W) is hat, amelyben mágneses fluxust (F) hoz létre. Egyébként a töltés helyett néhány munkadarab is beépíthető.
• A mágneses fluxus 12 V szekunder feszültséget indukál. Ez azonban csak akkor történik meg, ha W elektromosan vezető elem.
• Ha a felmelegített munkadarab nagy és szilárd, akkor az úgynevezett Foucault-áram kezd működni benne. Örvény típusú.
• Ebben az esetben az örvényáramok hőenergiát adnak át a generátorból egy mágneses mezőn keresztül, ezáltal felmelegítve a munkadarabot.

Az elektromágneses tér meglehetősen széles. És még a házilag készített indukciós kemencékben jelen lévő többlépcsős energiaátalakítás is maximális hatékonysággal rendelkezik - akár 100%.

tégely kemence

Fajták

Az indukciós kemencéknek két fő kialakítása van:

• Csatorna.
• Olvasztótégely.

Itt nem írjuk le minden megkülönböztető vonásukat. Csak vegye figyelembe, hogy a csatorna változat egy hegesztőgéphez hasonló kialakítású. Ezenkívül a fém megolvasztásához az ilyen kemencékben egy kis olvadékot kellett hagyni, amely nélkül a folyamat egyszerűen nem működött. A második lehetőség egy fejlett séma, amely maradék olvadék nélküli technológiát használ. Vagyis a tégelyt egyszerűen közvetlenül az induktorba kell beszerelni.

Hogyan működik

Miért van szükség ilyen sütőre otthon?

Általában véve a kérdés elég érdekes. Nézzük ezt a helyzetet. Elég sok szovjet elektromos és elektronikus eszköz létezik, amelyek arany vagy ezüst érintkezőket használtak. Ezeket a fémeket többféleképpen lehet eltávolítani. Az egyik az indukciós tűzhely.

Vagyis fogod az érintkezőket, behelyezed egy keskeny és hosszú tégelybe, amit az induktorba szerelsz. 15-20 perc múlva a teljesítmény csökkentésével, a készülék hűtésével és a tégely feltörésével egy rudat kapunk, aminek a végén egy arany vagy ezüst hegyet találunk. Vágja le, és vigye el egy zálogházba.

Bár meg kell jegyezni, hogy ennek a házi készítésű egységnek a segítségével különféle fémekkel végzett folyamatok hajthatók végre. Például megkeményedhet vagy távozhat.

Tekercs akkumulátorral (generátor)

Tűzhely alkatrészek

A "Működési elv" részben már említettük az indukciós kemence minden részét. És ha minden tiszta a generátorral, akkor az induktorral (tekerccsel) kell foglalkozni. Rézcső alkalmas rá. Ha 3 kW teljesítményű készüléket szerel össze, akkor 10 mm átmérőjű csőre lesz szüksége. Maga a tekercs 80-150 mm átmérőjű, 8 és 10 közötti fordulatszámmal van csavarva.

Kérjük, vegye figyelembe, hogy a rézcső tekercsei nem érintkezhetnek egymással. Az optimális távolság közöttük 5-7 mm. Maga a tekercs nem érintheti a képernyőt. A köztük lévő távolság 50 mm.

Az ipari indukciós kemencék jellemzően hűtőegységgel rendelkeznek. Ezt otthon lehetetlen megtenni. De egy 3 kW teljesítményű egységnél a fél órás munka nem fenyeget semmit. Igaz, idővel rézkő képződik a csövön, ami csökkenti a készülék hatékonyságát. Tehát a tekercset időnként cserélni kell.

Generátor

Elvileg a generátor saját kezű készítése nem jelent problémát. De ez csak akkor lehetséges, ha megfelelő rádióelektronikai ismeretekkel rendelkezik egy átlagos rádióamatőr szintjén. Ha nincs ilyen tudás, akkor felejtse el az indukciós tűzhelyet. A legfontosabb, hogy ezt a készüléket is ügyesen kezelni kell.

Ha a generátoráramkör kiválasztásának dilemmájával szembesül, akkor fogadjon meg egy tanácsot – ennek nem szabad kemény áramspektrummal rendelkeznie. Annak érdekében, hogy világosabb legyen, mi a tét, az alábbi képen a legegyszerűbb generátor áramkört kínáljuk indukciós kemence számára.

Generátor áramkör

Szükséges tudás

Az elektromágneses tér minden élőlényre hat. Ilyen például a hús a mikrohullámú sütőben. Ezért érdemes a biztonságra ügyelni. És teljesen mindegy, hogy összeszereli a tűzhelyet és teszteli, vagy dolgozik rajta. Van olyan mutató, mint az energiaáram sűrűsége. Tehát az elektromágneses tértől függ. És minél magasabb a sugárzás gyakorisága, annál rosszabb az emberi test.

Sok ország olyan biztonsági intézkedéseket fogadott el, amelyek figyelembe veszik az energiasűrűséget. Vannak fejlett határok. Ez 1-30 mW/1 m² emberi test. Ezek a mutatók akkor érvényesek, ha az expozíció nem haladja meg a napi egy órát. Mellesleg, a beépített horganyzott képernyő 50-szer csökkenti a mennyezet sűrűségét.

Ne felejtse el értékelni a cikket.