Az indukciós fűtés kapcsolási rajza. Egyszerű indukciós fűtés

A kézművesek számos módot találtak ki a ház fűtésére. Egyikük - indukciós fűtés. Mint minden másnak, ennek is megvannak az előnyei és a hátrányai.

Működési elve

A munka a Joule-Lenz törvényen alapul, amely a vezető hőteljesítményének a feszültségtől való közvetlen függését tükrözi. elektromos mező. Mindenki ismeri a mágnesesség és az elektromosság kapcsolatát, amelyek egyszerűen nem létezhetnek egymás nélkül. Ha a tekercsre nagyfrekvenciás áramot vezetnek, mágneses tér alakul ki körülötte. Az áramlása átszúrja a tekercsbe helyezett vezetőképes magot. Az így létrejövő mágneses indukció iránya és ideje folyamatosan változik, ami ördögi körben mozgó örvényáramok megjelenését idézi elő. Ez az elektromágneses energiát hőenergiává alakítja. Ez benne van általánosságban egy indukciós fűtőelem diagramja.

Az indukciós fűtőtestek a legkülönfélébb alkalmazásokban kiválóan beváltak. Segítségükkel elvégezhető fémtermékek felületkeményítése, ultratiszta, érintésmentes hegesztés, pontfűtés, sőt vezető anyagok olvasztása is. Az ipari induktorok erős transzformátorral vannak felszerelve, amely képes nagy áramot szolgáltatni nekik.

Induktor otthon

Mivel egy ilyen fűtőelem rendszere nem bonyolult, és egy ilyen eszköz hatékonysága nagyon magas (akár 98%), az örvénylő indukciós fűtőberendezés nem tudta csak érdekelni a kézműveseket.

Nagyon gyakran sok embernek az az ötlete, hogy az indukciós elvet használják a ház fűtésére. Végül is az indukciós fűtőtest szinte azonnal képes felmelegíteni a vizet. Ezért számos olyan kialakítás létezik, amelyek házi készítésű indukciós fűtőtestek.

A fizikában sok olyan törvény létezik, amelyeket nem lehet megkerülni. Az energiát nem a semmiből veszik, ezért az elfogyasztott villamos energia mennyisége nem lehet kevesebb, mint a szükséges hőenergia.

Más szóval, ha egy helyiség fűtéséhez 5 kWh-ra van szükség, azt 2 kWh árammal nem lehet megcsinálni, akármilyen nagyszerű is a fűtőberendezés. Ha induktorral kíván fűteni, fel kell készülnie a villamosenergia-fizetések növelésére.

A kézművesek körében a legnépszerűbb lehetőség a hegesztő inverterből származó indukciós fűtőelem. Ennek számos oka van:

1. Az inverter nagyfrekvenciás áramot hoz létre, ami jelentősen növeli az elektromos térerősséget, és ez jótékony hatással van a hőátadásra.
2. A hegesztő inverter nagy áramerősség biztosítására képes. A háztartási használatra rendelkezésre álló összes készülék közül az inverter a legalkalmasabb indukciós fűtési tápegységként való használatra.

Szerkezeti elemek

A "csináld magad" indukciós fűtőelem a következőképpen készül:

1. Egy legalább 3 mm falvastagságú műanyag csődarabot darabokra töltünk fém drót. Körülbelül 5 cm hosszúak.
2. A csődarab mindkét vége fémhálóval van borítva, hogy a helyükön tartsa ezeket a darabokat. A csövet teljesen meg kell tölteni huzallal.
3. Ezt követően gondosan vastagon kell csomagolni rézdrót- kb 90 fordulat. Célszerű legalább 3 mm átmérőjű vezetéket választani.
4. Adapterek és szerelvények segítségével a csövet csatlakoztatják a fűtési rendszerhez, amelyet ezután vízzel töltenek fel.
5. A vezeték végei a hegesztő inverter kapcsaihoz csatlakoznak.
6. Biztosítani kell az összes tűz- és elektromos biztonsági intézkedés végrehajtását.

A készülék bekapcsolása után a fémhuzaldarabok azonnal felmelegednek, és elkezdenek hőt adni a rajtuk áthaladó víznek.

Különösen érdemes arra összpontosítani, hogy a víznek szükségszerűen folyamatosan keringnie kell.

Ellenkező esetben a cső hőmérséklete annyira megemelkedik, hogy fennáll annak a veszélye, hogy megolvad.

Ez az ilyen fűtőberendezések egyik legsúlyosabb hátránya. A tulajdonosok gyakori távolléte esetén a fűtőberendezés működését automatikus számítógépes vezérlőrendszerre van szükség.

Az indukciós fűtés meglehetősen alkalmas fűtésre, de vannak hátrányai. Meglehetősen javíthatóak, és a részletek megfelelő kidolgozásával ez a kialakítás képes felvenni a versenyt másokkal.

Indukciós tekercsek használata a hagyományos fűtőelemek helyett fűtőberendezések lehetővé tette az egységek hatékonyságának jelentős növelését kisebb villamosenergia-fogyasztás mellett. Az indukciós fűtőtestek viszonylag nemrégiben jelentek meg, ráadásul meglehetősen magas áron. Ezért mesteremberek nem hagyta figyelmen kívül ezt a témát, és kitalálta, hogyan lehet indukciós fűtőtestet készíteni egy hegesztő inverterből.

Az indukciós fűtőberendezések nap mint nap egyre népszerűbbek a fogyasztók körében a következő előnyök miatt:

• magas hatásfok;
• az egység szinte hangtalanul működik;
• az indukciós kazánok és fűtőtestek elég biztonságosnak tekinthetők a gázberendezésekhez képest;
• a fűtés teljesen automatikus üzemmódban működik;
• a berendezés nem igényel folyamatos karbantartást;
• a készülék tömítettsége miatt a szivárgás kizárt;
• az elektromágneses tér rezgései miatt a vízkő kialakulása lehetetlenné válik.

Az előnyökre is ebből a típusból fűtőtest tulajdonítható kialakításának egyszerűsége valamint a készülék saját kezű összeszereléséhez szükséges anyagok rendelkezésre állása.

Az indukciós fűtés működési sémája

Az induktoros fűtőelem a következő elemeket tartalmazza.

1. Áramgenerátor. Ennek a modulnak köszönhetően váltakozó áram a háztartási áramot nagyfrekvenciára alakítják át.
2. Induktor. Tekercsbe csavart rézhuzalból készül, hogy mágneses mezőt hozzon létre.
3. . Ez egy fémcső az induktor belsejében.

A fenti elemek mindegyike kölcsönhatásban van egymással, a következő elv szerint dolgozzon. A generátor által generált nagyfrekvenciás áramot egy rézvezetőből készült tekercsre táplálják. A nagyfrekvenciás áramot az induktor elektromágneses térré alakítja. További, fém cső, amely az induktor belsejében található, felmelegszik a tekercsben előforduló örvényáramok ráhatása miatt. A fűtőberendezésen áthaladó hűtőfolyadék (víz) felveszi hőenergiaés átviszi oda fűtőrendszer. Ezenkívül a hűtőfolyadék a fűtőelem hűtőjeként működik, ami meghosszabbítja a fűtőkazán „élettartamát”.

Az alábbiakban közöljük kördiagramm indukciós fűtés.

A következő kép az indukciós fémfűtő működését mutatja be.

Fontos! Ha a fűtött részt az induktor két fordulatához érinti, akkor fordulatközi áramkör jön létre, amelyből a tranzisztorok azonnal kiégnek.

A rendszer összeszerelése és telepítése

Ne csatlakoztassa az induktort a hegesztőgép hegesztőkábelek csatlakoztatására szolgáló kapcsaihoz. Ha ez megtörténik, akkor az egység egyszerűen meghibásodik. Az inverter indukciós fűtőberendezéssel történő működéséhez az eszköz meglehetősen bonyolult módosítására lesz szükség, amely mindenekelőtt rádióelektronikai ismereteket igényel.

Dióhéjban ez az átalakítás így néz ki: a tekercset, vagyis annak primer tekercsét az inverter beépített indukciós tekercse helyett az inverter nagyfrekvenciás átalakítója után kell bekötni. Ezenkívül el kell távolítania a dióda hidat és forrasztania kell a kondenzátor egységet.

Ebben a videóban megtudhatja, hogyan alakítják át a hegesztő invertert indukciós fűtőberendezéssé.

Fém indukciós kemence

Az indukciós fűtőelem hegesztő inverterből történő előállításához a következő anyagokra lesz szüksége.

1. inverter hegesztőgép . Jó, ha az egység megvalósítja a sima áramszabályozás funkciót.
2. Réz cső körülbelül 8 mm átmérőjű és elég hosszú ahhoz, hogy egy 4-5 cm átmérőjű munkadarabon 7 fordulatot tudjon megtenni. Ezenkívül a kanyarodás után a cső körülbelül 25 cm hosszú szabad végei maradjanak.

Kövesse az alábbi lépéseket a sütő összeszereléséhez.

1. Vegyen fel bármilyen 4-5 cm átmérőjű alkatrészt, amely sablonként szolgál a tekercs tekercseléséhez a rézcsőből. Lehet fa kerek darab, fém ill műanyag cső.
2. Vegyünk egy rézcsövet, és kalapáccsal szegecseljük fel az egyik végét.
3. Szorosan töltse fel a csövet száraz homokés szegecseljük fel a másik végét. A homok megakadályozza, hogy a cső megcsavarva eltörjön.
4. Csinálj 7 fordulatot a csövön a sablon körül, majd vágd le a végeit és öntsd ki a homokot.
5. Csatlakoztassa a kapott tekercset az átalakított inverterhez.

Tanács! Ha az indukciós sütőnek működnie kell hosszú idő nagy teljesítménynél ajánlatos vízhűtést vinni a csőbe.

Indukciós vízmelegítő

A fűtőkazán összeszereléséhez a következő szerkezeti elemekre lesz szükség.

1. inverter. A készüléket olyan teljesítménnyel választják ki, amely a fűtőkazánhoz szükséges.
2. vastag falú cső(műanyag), PN márkájú A hossza 40-50 cm legyen.A hűtőfolyadék (víz) átmegy rajta. A cső belső átmérőjének legalább 5 cm-nek kell lennie. Ebben az esetben a külső átmérő 7,5 cm. Ha belső átmérő kisebb lesz, akkor a kazán teljesítménye alacsony lesz.
3. acélhuzal. 6-7 mm átmérőjű fémrudat is vehet. Huzalból vagy rúdból apró darabokat (4-5 mm) vágnak ki. Ezek a szegmensek az induktor hőcserélőjeként (magjaként) működnek. Acéldarabok helyett használhat kisebb átmérőjű teljesen fém csövet vagy acélcsavart.
4. Textolit rudak vagy rudak amelyre az indukciós tekercs fel lesz tekerve. A textolit használata megvédi a csövet a felmelegedett tekercstől, mivel adott anyag ellenáll a magas hőmérsékletnek.
5. Szigetelt kábel 1,5 mm 2 keresztmetszetű és 10-10,5 méter hosszúságú. A kábelek szigetelésének szálasnak, zománcozottnak, üvegszálasnak vagy azbesztnek kell lennie.

Tanács! Acélhuzal helyett rozsdamentes acél fémszivacs használata megengedett. Vásárlás előtt azonban mágnessel ellenőrizzük: ha a mosogatórongyot mágnes vonzza, akkor fűtőként is használható.

Az indukciós fűtőkazán összeszerelése a következő algoritmus szerint történik. Töltse fel a hőcserélő házát a fent említett fémtermékekkel. A testként szolgáló cső végén a fűtőkör csöveihez átmérőjűen megfelelő forrasztó adapterek.

Szükség esetén sarkok forraszthatók az adapterekhez. Szintén következik forrasztó tengelykapcsolók-amerikai. Nekik köszönhetően a fűtőelem könnyen leszerelhető, javításhoz vagy rutinszerű ellenőrzéshez.

A következő szakaszban fel kell ragasztani a hőcserélő házát textolit csíkok amelyre a tekercs fel lesz tekerve. Ugyanabból a textolitból készítsen egy pár 12-15 mm magas állványt is. Érintkezőkkel rendelkeznek a fűtőelem és az átalakított inverter csatlakoztatásához.

Tekerje fel a tekercset a textolit csíkokra. A fordulatok között legalább 3 mm távolságnak kell lennie. A tekercsnek 90 menetes vezetőből kell állnia. A kábel végeit előre elkészített állványokra kell rögzíteni.

Az egész szerkezetet egy burkolatba helyezik, amely biztonsági okokból szigetelésként szolgál. A burkolathoz a tekercsnél nagyobb átmérőjű műanyag cső megfelelő. A védőburkolatban 2 lyukat kell készíteni a kimenethez elektromos kábel. A csővégekre dugókat lehet beépíteni, ami után lyukakat kell kialakítani bennük a csövek számára. Ez utóbbin keresztül a kazán a fűtési fővezetékre lesz csatlakoztatva.

Fontos! A fűtőtest tesztelése csak vízzel való feltöltést követően lehetséges. Ha „száraz” bekapcsolja, akkor a műanyag cső megolvad, és újra össze kell szerelnie a fűtőtestet.

A csatlakozási rajz a következő elemekből áll.

1. RF áramforrás. Ebben az esetben egy módosított inverterről van szó.
2. Biztonsági elemek. Ebbe a csoportba tartozhat: hőmérő, biztonsági szelep, nyomásmérő stb.
3. Golyós szelepek. A rendszer leürítésére vagy vízzel való feltöltésére, valamint a vízellátás leállítására szolgálnak az áramkör egy bizonyos szakaszában.
4. Keringtető szivattyú. Hála neki, a víz át tud majd mozogni a fűtési rendszeren.
5. Szűrő. A hűtőfolyadék mechanikai szennyeződésektől való tisztítására szolgál. A víztisztításnak köszönhetően az összes berendezés élettartama meghosszabbodik.
6. Membrán típusú tágulási tartály. A víz hőtágulásának kompenzálására szolgál.
7. Radiátor. Mert indukciós fűtés jobb alumínium radiátorokat vagy bimetál radiátorokat használni, mivel kis méretűek nagy hőátadásúak.
8. tömlő, amelyen keresztül feltöltheti a rendszert vagy leeresztheti belőle a hűtőfolyadékot.

Amint a fenti módszerből látható, teljesen lehetséges egy indukciós fűtőelem önálló készítése. De nem lesz jobb, mint a boltban vásárolt. Még ha van is szükséges ismereteket elektrotechnikában azon kellene gondolkodni, hogy mennyi biztonságos működés ilyen készülék, mivel nincs felszerelve sem speciális érzékelőkkel, sem vezérlőegységgel. Ezért ajánlatos előnyben részesíteni kész berendezés gyárban gyártják.

Az indukciós fűtés az elektromosan vezető anyagok nagyfrekvenciás áramaival (eng. RFH - rádiófrekvenciás fűtés, rádiófrekvenciás hullámokkal történő fűtés) történő érintésmentes fűtési módszer.

A módszer leírása.

Az indukciós fűtés az anyagok melegítése elektromos áramok, amelyeket a változók indukálnak mágneses mező. Ezért ez a vezető anyagból (vezetőkből) készült termékek melegítése az induktorok (váltakozó mágneses tér forrásai) mágneses tere által. Az indukciós melegítést a következőképpen hajtjuk végre. Az úgynevezett tekercsbe elektromosan vezető (fém, grafit) munkadarab kerül, amely egy vagy több huzal (leggyakrabban réz) menete. Különböző frekvenciájú (tíz Hz-től több MHz-ig terjedő) erős áramokat indukálnak az induktorban egy speciális generátor segítségével, aminek következtében az induktor körül elektromágneses tér keletkezik. Az elektromágneses tér örvényáramot indukál a munkadarabban. Az örvényáramok felmelegítik a munkadarabot Joule-hő hatására (lásd a Joule-Lenz törvényt).

Az induktor-blank rendszer egy mag nélküli transzformátor, amelyben az induktor a primer tekercs. A munkadarab egy szekunder tekercs rövidre zárva. mágneses fluxus a tekercsek között levegő zárja le.

Az örvényáramok nagy frekvencián az általuk kialakított mágneses tér által a munkadarab Δ (Felületi hatás) vékony felületi rétegeibe kerülnek, aminek következtében sűrűségük meredeken növekszik, és a munkadarab felmelegszik. A fém alsó rétegei a hővezető képesség miatt felmelegednek. Nem az áramerősség a fontos, hanem a nagy áramsűrűség. A Δ bőrrétegben az áramsűrűség e-szeresére csökken a munkadarab felületén lévő áramsűrűséghez képest, míg a bőrrétegben a hő 86,4%-a szabadul fel (a teljes hőleadásból. A bőrréteg mélysége függ a sugárzási frekvencián: minél nagyobb a frekvencia, annál vékonyabb a bőrréteg Függ a munkadarab anyagának relatív mágneses áteresztőképességétől is μ.

Vas, kobalt, nikkel és mágneses ötvözetek esetében a Curie-pont alatti hőmérsékleten a μ értéke több száztól tízezerig terjed. Más anyagok (olvadékok, színesfémek, folyékony alacsony olvadáspontú eutektikumok, grafit, elektrolitok, elektromosan vezető kerámia stb.) esetében μ megközelítőleg eggyel egyenlő.

Például 2 MHz-es frekvencián a borítás mélysége a réz esetében körülbelül 0,25 mm, a vas esetében ≈ 0,001 mm.

Az induktor működés közben nagyon felforrósodik, mivel elnyeli saját sugárzását. Ezenkívül elnyeli a forró munkadarab hősugárzását. Készítsen induktorokat ebből rézcsövek vízzel hűtve. A víz ellátása szívással történik - ez biztosítja a biztonságot az induktor égése vagy egyéb nyomáscsökkenése esetén.

Alkalmazás:
Fémek ultratiszta érintésmentes olvasztása, forrasztása és hegesztése.
Nyugta prototípusokötvözetek.
Gépalkatrészek hajlítása, hőkezelése.
Ékszer üzlet.
Kisebb alkatrészek megmunkálása, melyeket láng vagy ívmelegítés károsíthat.
Felületi keményedés.
Összetett formájú alkatrészek keményítése és hőkezelése.
Orvosi műszerek fertőtlenítése.

Előnyök.

Bármilyen elektromosan vezető anyag nagy sebességű melegítése vagy olvasztása.

A hevítés védőgáz atmoszférában, oxidáló (vagy redukáló) közegben, nem vezető folyadékban, vákuumban lehetséges.

Üvegből, cementből, műanyagból, fából készült védőkamra falain keresztül történő fűtés - ezek az anyagok nagyon gyengén nyelték el az elektromágneses sugárzást, és a telepítés során hidegek maradnak. Csak elektromosan vezető anyagot hevítenek - fémet (beleértve az olvadt is), szenet, vezetőképes kerámiákat, elektrolitokat, folyékony fémeket stb.

A fellépő MHD erők hatására a folyékony fém intenzíven keveredik, levegőben vagy védőgázban szuszpendálva tartva - így kapnak ultratiszta ötvözetek kis mennyiségben (levitációs olvasztás, olvasztás elektromágneses tégelyben).

Mivel a fűtés segítségével történik elektromágneses sugárzás, gázláng fűtés esetén a pisztoly égéstermékei, ívfűtés esetén az elektróda anyaga nem szennyezi a munkadarabot. A minták inert gáz atmoszférába helyezése és Magassebesség a melegítés megszünteti a vízkőképződést.

Könnyű használat az induktor kis méretének köszönhetően.

Az induktor speciális alakban készíthető - ez lehetővé teszi az összetett konfigurációjú részek egyenletes felmelegítését a teljes felületen anélkül, hogy azok deformálódásához vagy helyi nem melegedéshez vezetne.

Könnyen kivitelezhető helyi és szelektív fűtés.

Mivel a legintenzívebb fűtés a vékonyban történik felső rétegek munkadarabok, és az alatta lévő rétegek a hővezető képesség miatt kíméletesebben melegednek, a módszer ideális az alkatrészek felületi keményítésére (a mag viszkózus marad).

A berendezések egyszerű automatizálása - fűtési és hűtési ciklusok, hőmérséklet-szabályozás és -tartás, munkadarabok adagolása és eltávolítása.

Indukciós fűtőegységek:

A 300 kHz-ig terjedő üzemi frekvenciájú telepítéseknél IGBT-szerelvényeken lévő invertereket vagy MOSFET-tranzisztorokat használnak. Az ilyen berendezéseket nagy részek fűtésére tervezték. A kis részek melegítésére magas frekvenciákat használnak (5 MHz-ig, közepes és rövid hullámok tartománya), a nagyfrekvenciás berendezéseket elektronikus csövekre építik.

Ezenkívül a kis alkatrészek melegítésére a nagyfrekvenciás berendezések MOSFET tranzisztorokra épülnek 1,7 MHz-ig. A tranzisztorok magasabb frekvenciájú vezérlése és védelme bizonyos nehézségeket jelent, ezért a magasabb frekvencia beállítása még mindig meglehetősen költséges.

A kis alkatrészek melegítésére szolgáló induktor rendelkezik kis méretés egy kis induktivitás, ami a működő rezgőkör minőségi tényezőjének csökkenéséhez vezet alacsony frekvenciákon és a hatékonyság csökkenéséhez, valamint veszélyt jelent a fő oszcillátorra (az oszcillációs áramkör minőségi tényezője arányos L / C, oszcillációs áramkör alacsony minőségi tényezővel túl jól "szivattyúzott" energiával, rövidzárlatot képez az induktor mentén és letiltja a fő oszcillátort). Az oszcillációs áramkör minőségi tényezőjének növelésére két módszert alkalmaznak:
- a működési gyakoriság növelése, ami a telepítés bonyolultságához és költségéhez vezet;
- ferromágneses betétek alkalmazása az induktorban; az induktor beillesztése ferromágneses anyagú panelekkel.

Mivel az induktor magas frekvencián működik a leghatékonyabban, az indukciós fűtést a nagy teljesítményű generátorlámpák fejlesztése és gyártása után ipari alkalmazásra került. Az első világháború előtt az indukciós fűtés csak korlátozottan használható. Abban az időben generátorként nagyfrekvenciás gépi generátorokat (V. P. Vologdin alkotása) vagy szikrakisüléses berendezéseket használtak.

A generátor áramkör elvileg bármilyen lehet (multivibrátor, RC generátor, önálló gerjesztésű generátor, különféle relaxációs generátorok), amely induktor tekercs formájú terhelésen működik és elegendő teljesítménnyel rendelkezik. Az is szükséges, hogy az oszcillációs frekvencia kellően magas legyen.

Például egy 4 mm átmérőjű acélhuzal néhány másodperc alatt történő „elvágásához” legalább 2 kW oszcillációs teljesítmény szükséges legalább 300 kHz frekvencián.

A sémát a következő kritériumok szerint választják ki: megbízhatóság; fluktuációs stabilitás; a munkadarabban felszabaduló erő stabilitása; könnyű gyártás; könnyű beállítás; minimális alkatrészek száma a költségek csökkentése érdekében; olyan alkatrészek használata, amelyek összességében csökkentik a súlyt és a méreteket stb.

Hosszú évtizedek óta induktív hárompont generátort (Hartley generátor, autotranszformátor generátor) használnak nagyfrekvenciás rezgések generátoraként. Visszacsatolás, áramkör egy induktív hurok feszültségosztón). Ez egy öngerjesztett párhuzamos tápáramkör az anódhoz és egy rezgőkörön készült frekvenciaszelektív áramkör. Sikeresen alkalmazták és használják továbbra is laboratóriumokban, ékszerműhelyekben, ipari vállalkozások, valamint az amatőr gyakorlatban. Például a második világháború alatt a T-34 harckocsi görgőinek felületkeményítését ilyen berendezéseken végezték.

A három pont hátrányai:

Alacsony hatásfok (kevesebb, mint 40% lámpa használatakor).

Erős frekvenciaeltérés a mágneses anyagokból készült munkadarabok Curie-pont (≈700С) feletti hevítésének pillanatában (μ változások), ami megváltoztatja a bőrréteg mélységét és előreláthatatlanul megváltoztatja a hőkezelési módot. A kritikus részek hőkezelésekor ez elfogadhatatlan lehet. Ezenkívül az erős rádiófrekvenciás berendezéseknek a Rossvyazokhrankultura által engedélyezett szűk frekvenciatartományban kell működniük, mivel rossz árnyékolással valójában rádióadók, és zavarhatják a televíziós és rádiós műsorszórást, a part menti és a mentőszolgálatokat.

A munkadarabok cseréjekor (például kisebbről nagyobbra) az induktor-munkadarab rendszer induktivitása megváltozik, ami a bőrréteg frekvenciájának és mélységének változásához is vezet.

Az egyfordulatú induktorok többfordulatúra, kisebb-nagyobbra cserélésekor a frekvencia is változik.

Babat, Lozinsky és más tudósok vezetésével két- és háromkörös generátor áramköröket fejlesztettek ki, amelyek nagyobb hatásfokkal rendelkeznek (akár 70%), és jobban tartják a működési frekvenciát. Működésük elve a következő. A csatolt áramkörök alkalmazása és a közöttük lévő kapcsolat gyengülése miatt a munkakör induktivitásának változása nem jár erős változással a frekvenciabeállító áramkör frekvenciájában. A rádióadókat ugyanezen elv szerint építik fel.

A modern nagyfrekvenciás generátorok IGBT-szerelvényeken vagy nagy teljesítményű MOSFET-tranzisztorokon alapuló inverterek, általában híd- vagy félhíd-séma szerint készülnek. 500 kHz-ig terjedő frekvencián működik. A tranzisztorok kapui mikrokontroller vezérlőrendszerrel nyithatók. A vezérlőrendszer a feladattól függően lehetővé teszi az automatikus tartást

A) állandó frekvencia
b) a munkadarabban felszabaduló állandó teljesítmény
c) maximális hatékonyság.

Például, ha egy mágneses anyagot a Curie-pont fölé melegítenek, a bőrréteg vastagsága meredeken megnő, az áramsűrűség csökken, és a munkadarab rosszabbul kezd felmelegedni. is eltűnnek mágneses tulajdonságok anyag és a mágnesezés megfordítási folyamata leáll - a munkadarab rosszabbul kezd felmelegedni, a terhelési ellenállás hirtelen csökken - ez a generátor "távolságához" és meghibásodásához vezethet. A vezérlőrendszer figyeli az átmenetet a Curie-ponton, és a terhelés hirtelen csökkenésével (vagy a teljesítmény csökkentésével) automatikusan növeli a frekvenciát.

Megjegyzések.

Az induktort lehetőleg a munkadarabhoz lehető legközelebb kell elhelyezni. Ez nemcsak az elektromágneses tér sűrűségét növeli a munkadarab közelében (a távolság négyzetével arányosan), hanem növeli a Cos(φ) teljesítménytényezőt is.

A frekvencia növelése drámaian csökkenti a teljesítménytényezőt (a frekvencia kockájával arányosan).

A mágneses anyagok hevítésekor a mágnesezés megfordítása miatt további hő szabadul fel, a Curie-pontig való melegítésük sokkal hatékonyabb.

Az induktor kiszámításakor figyelembe kell venni az induktorhoz vezető gumiabroncsok induktivitását, amely sokkal nagyobb lehet, mint magának az induktornak az induktivitása (ha az induktor egy kis fordulat formájában készül átmérőjű vagy akár egy fordulat egy része - egy ív).

Az oszcillációs áramkörökben a rezonancia két esete van: feszültségrezonancia és áramrezonancia.
Párhuzamos oszcillációs áramkör - áramok rezonanciája.
Ebben az esetben a tekercsen és a kondenzátoron a feszültség megegyezik a generátor feszültségével. A rezonanciánál az elágazási pontok közötti áramkör ellenállása maximális lesz, és az Rn terhelési ellenálláson áthaladó áram (I összesen) minimális lesz (az I-1l és I-2s áramkörön belüli áram nagyobb, mint a generátor árama) .

Ideális esetben a hurok impedanciája végtelen – az áramkör nem vesz áramot a forrásból. Ha a generátor frekvenciája bármely irányba változik a rezonanciafrekvenciától, az áramkör impedanciája csökken, és a lineáris áram (Itot) nő.

Soros oszcillációs áramkör - feszültségrezonancia.

fő jellemzője soros rezonanciaáramkör az, hogy impedanciája minimális a rezonanciánál. (ZL + ZC - minimum). Ha a frekvenciát a rezonanciafrekvencia feletti vagy alatti értékre hangoljuk, az impedancia nő.
Kimenet:
Egy párhuzamos áramkörben rezonancia esetén az áramkör vezetékein áthaladó áram 0, a feszültség pedig maximális.
Soros áramkörben ennek az ellenkezője igaz - a feszültség nullára hajlik, és az áramerősség maximális.

A cikket a http://dic.academic.ru/ webhelyről vettük át, és az LLC Prominduktor cég dolgozta át az olvasó számára érthetőbb szöveggé.

Manapság a vízmelegítés megszervezésekor az indukciós vízmelegítő elterjedt. Ezt az igényt az biztosítja, hogy a készülék teljesen környezetbarát, nem szárítja, nem égeti a levegőt. Egy ilyen eszköz használható víz átfolyásos fűtésére vagy fűtőkazánként. Az indukciós vízmelegítőt üzletben is megvásárolhatja, és saját kezűleg is elkészítheti. Érdemes megjegyezni, hogy szerint Műszaki adatok nem enged a megvásárolt modellnek, de nem fog annyira vonzónak tűnni, ugyanakkor sokkal kevesebbe kerül.

Egy ilyen eszköz otthoni használata lehetővé teszi a maximális teljesítmény és megbízhatóság elérését. Ebben az esetben az egységhez nem kell külön dokumentációt és engedélyt mellékelni, például gázkazánként történő telepítéshez. Ha hagyományos fűtőkazánként indukciós fűtőt használunk, bizonyos esetekben nincs szükség szivattyúra. A hűtőfolyadék mozgását úgy érjük el konvekciós folyamatok: Melegítéskor a víz gőzzé alakul.

Érdemes megjegyezni, hogy az indukciós vízmelegítőnek sok előnnyel rendelkezik, amelyek megkülönböztetik a versenytársaktól.

1. Egy ilyen eszköz ára elhanyagolható.
2. A fűtőtestet saját kezűleg is összeszerelheti.
3. Nem bocsát ki idegen zajt. A tekercs meglehetősen erősen vibrál működés közben, de gyakorlatilag nem észrevehető.
4. Az állandó vibráció miatt a szennyeződéseknek és a vízkőnek nincs ideje a funkcionális elemekhez tapadni, így a készülék nem igényel rendszeres tisztítást.
5. Összetételében hőtermelővel rendelkezik, ami nagyon könnyen légmentesen zárható. Hőhordozóként működő vizet helyeznek bele egy fűtőelem, melynek köszönhetően az energia mágneses mezőn keresztül történik. Nem igényel érintkezőket, és ennek megfelelően olajtömítéseket és különféle tömítő gumiszalagokat, amelyek gyorsan meghibásodnak.
6. Ritkán törik el, mivel egy egyszerű cső felelős a víz felmelegítéséért, amelyben egyszerűen nincs semmi eltörni vagy kiégni.

Az indukciós vízmelegítőt választva a tulajdonos minimális karbantartású készüléket kap, mivel kevés alkatrészből áll. És ők viszont nagyon ritkán kudarcot vallanak.

Az indukciós kazán működési elve

De nem nélkülözheti hátrányait. Mint minden technológia, ezek is léteznek.

1. Magas villamosenergia-fogyasztás, ami nagy számlákat fog eredményezni a fényért;
2. A készülék nagyon felforrósodik, és körülötte minden felforrósodik, ezért működés közben ne érintse meg a készüléket.
3. Az indukciós vízmelegítő erős hőleadású, ezért telepítése szükséges hőmérséklet szenzor hogy megakadályozzák a készülék túlmelegedését és ennek megfelelően a robbanást.

Az indukciós vízmelegítők típusai

Az összes ilyen típusú, kézzel készíthető készülék két csoportra osztható:

1. Vortex melegítők induktor típus, melyeket leggyakrabban otthonokban használnak fűtési funkciók ellátására. Az alábbiakban a gyártási folyamatukról lesz szó.
2. Melegítők, amelyek kialakítása magában foglalja a használatát különböző típusok elektronikus alkatrészek és alkatrészek.

Alkotás közben vortex indukciós melegítő(vagy röviden VIN) saját kezűleg a következő szerkezeti egységeket kell biztosítani:

• egy elem, amely a villamos energiát nagyfrekvenciás árammá alakítja;
• induktor (leggyakrabban rézhuzalból készült hengeres elem formájában), amely használatkor a mágneses mező kialakításáért felelős transzformátor funkcióját látja el;
• a fűtés szerepét betöltő elem magában az induktorban található.

A VIN munkája a következő.

1. A konverter nagyfrekvenciás árama az induktorba kerül.
2. Az induktorban a egy mágneses mező, ami viszont örvényáramlásokat hoz létre.
3. Hőcserélő működés közben légörvény gyorsan eléri a magas hőmérsékletet, és ennek megfelelően felmelegíti a hűtőfolyadékot, ami tovább terjeszti a hőt.

A modern vízmelegítő vázlata

Az egyik legfontosabb alkatrész az indukciós tekercs, melynek gyártását különös gonddal kell kezelni. Rézdrót nagyon óvatosan tekerje fel egy műanyag csőre, és a gombolyagok száma nem lehet kevesebb 100-nál.

A bemutatott leírásból arra a következtetésre juthatunk, hogy nem nehéz önállóan indukciós vízmelegítőt készíteni.

Gyártási jellemzők

A "csináld magad" indukciós fűtőtest kétféleképpen készíthető. Röviden fontolja meg mindegyiket.

1.opció

A legegyszerűbb eszköz (miközben nagy teljesítményű lesz) elkészíthető az alapján nyomtatott áramkör. Az eszközben használt áramkör jellemzői közül a következő pontokat kell kiemelni:

• az egész kialakítást valójában egy nagy teljesítményű szervezettel rendelkező multivibrátor képviseli;
• különös figyelmet kell fordítani az ellenállásra, mivel ez megakadályozza a tranzisztorok túlmelegedését;
• az ilyen eszközben lévő tekercset 6-8 menetes rézhuzalból álló spirál formájában kell elkészíteni;
• szabályozóként használhatja a megfelelő elemet a számítógép tápegységéből, és nem gondolhat annak összehúzására.

Vortex indukciós melegítő

2. lehetőség

Egy ilyen eszköz saját kezű gyártásának alapja a használata elektronikus transzformátor.

Az indukciós vízmelegítő gyártási módszerének lényege a következő.

1. Két hegesztéssel ellátott csövet kell összekötni úgy, hogy vizuálisan fánknak tűnjenek. Ez az elem ezután fűtőelemként és vezetőként is szerepet fog játszani.
2. Rézhuzalt kell feltekerni a testre.
3. A jó minőségű és gyors vízmozgás érdekében 2 cső van hegesztve a főtestbe. Az egyikbe víz folyik be, a másodikból pedig magába a rendszerbe.

Ez az összes tanács arra vonatkozóan, hogyan szereljen össze egy ilyen fűtőberendezést saját kezével, és biztosítsa a jó minőségű fűtést és a meleg víz állandó jelenlétét a házban.

Frissítve:

2016-09-12

Az indukciós fűtőtestet saját kezűleg könnyű létrehozni. Ez egy olyan eszköz, amely a Foucault-örvényáram módszerrel képes fémet melegíteni. Az előnyök a következők:

• zárt és érintésmentes adatátvitelt biztosít;
• csendes;
• az alkatrészek alacsony költsége;
• környezetbarát;
• nagyon gyorsan felmelegszik;
• vízkő nem jelenik meg rajta az indukciós hatások rezgése miatt;
• tartós.

A hiányosságok közé tartozik:

• az elfogyasztott villamos energia magas költsége;
• az elektromágneses mezők hátrányosan érintik az embert;
• fennáll a fűtési rendszer felrobbanásának veszélye a túlnyomás miatt.

Ügyeljen a fűtőkörre. A fűtőtest készítéséhez egy darab vastag falú műanyag csőre van szüksége. Testként fog szolgálni ez az eszköz. Ezután elő kell készítenie egy acélhuzalt, amelynek átmérője nem haladja meg a 7 mm-t. Ezenkívül, ha a fűtőtestet a fűtési rendszerhez kell csatlakoztatnia, ajánlatos adaptereket készletezni. Önnek is szüksége lesz fém rács. Ez fogja a vezetéket a tokban. Az induktor létrehozásához feltétlenül acélhuzalra lesz szüksége. Találni kell egy nagyfrekvenciás invertert is, amely szinte minden garázsban elérhető.

Most magáról a gyártási folyamatról. Először az előzetes lépéseket kell elvégezni a vezetéknél. A huzalt 5-6 cm hosszúságú szegmensekre kell vágni, majd a csőszakasz alját hálóval lefedjük, és beleöntjük a levágott huzal szegmenseit. A felső részben a csövet hálóval is le kell fedni. A vezetékeket olyan mennyiségben kell önteni, hogy az egész cső a tetejéig legyen feltöltve.

Most, amint az ábra mutatja, egy tekercs készül. Az alap az műanyag tok. 90 réz fordulatot kell rá tekerni.
Az elem elkészítésekor be kell szerelni a fűtési rendszerbe. Ezután az inverteren keresztül csatlakoztathatja a tekercset a hálózathoz. Úgy gondolják, hogy egy ilyen fűtőberendezés meglehetősen egyszerű és a leginkább költséges.
Ne tesztelje az egységet, ha nincs folyadék vagy fagyálló folyadék. Ellenkező esetben a cső megolvad. A rendszer indítása előtt ajánlott földelni az invertert.

A vortex indukciós fűtőelem összeszerelése

Tehát most elemezzük, hogyan kell összeszerelni egy házi készítésű indukciós fűtőtestet. Az egység összeszerelésének befejezéséhez fojtószelepre van szükség. Ez az elem megtalálható a számítógép tápegységének kinyitásával. Ezután egy ferromágneses acélhuzalt tekercselnek, egy 1,5 mm-es rézhuzalt. A szükséges paraméterektől függően 10-30 fordulat szükséges. Ezután a térhatású tranzisztorokat választják ki. Kiválasztásuk a legnagyobb nyitott csomóponti ellenállás alapján történik. A diódákat legalább 500 V-os fordított feszültségre kell kiválasztani, az áramerősségnek körülbelül 3-4 A-nek kell lennie. Zener-diódákra is szükség lesz, amelyek 15-18 A névleges teljesítményűek. Teljesítményük körülbelül 2-3 watt lehet. Ellenállások - legfeljebb 0,5 W.

Ezután az áramkört összeállítják, és egy tekercset készítenek. Ez lesz a fűtőelem alapja. A tekercsnek 6-7 menetes 1,5 mm-es rézhuzalnak kell lennie. Ezután az elem bekerül az áramkörbe, és csatlakoztatva van a hálózathoz. Az egység sárgára melegítheti a csavarokat.

Bár a séma egyszerű, de működés közben a rendszer kiemelkedik nagyszámú hő, ezért kívánatos radiátorokat szerelni a tranzisztorokra.

Most már világos, hogyan kell összeszerelni egy olyan egységet, amely a fém indukciós melegítését végzi.

Tekintse meg a videót arról, hogyan készíthet saját maga indukciós fűtőtestet (lásd a videót).

Biztonsági szabványok

A fűtőelem saját kezű használatakor és összeszerelésekor a következőket kell betartani:

• szükséges telepítés biztonsági szelep a nyomás csökkentése érdekében a szivattyú meghibásodása esetén;
• földelni kell az indukciós tekercset: hozza a vezetéket a fém áramkörhöz, amely a földben van;
• nem kell bekapcsolni a rendszert hűtőfolyadék nélkül, különben a polimer részek megolvadnak;
• a szabaddá vált rézrészeket szigetelni kell az égési sérülések és az áramütés elkerülése érdekében.

Most megtanulta, hogyan készítsen indukciós fűtőtestet saját kezével. Reméljük, hogy az utasítások és a diagram sokat segített. A mellékelt videó is nagyon hasznos lehet házi fűtőtest készítéséhez. Munkájához sok sikert kívánunk.