Indukcinio šildytuvo sujungimo schema. Paprastas indukcinis šildytuvas

Amatininkai sugalvojo daugybę būdų, kaip šildyti namus. Vienas iš jų - indukcinis šildytuvas. Kaip ir bet kuri kita, ji turi savo privalumų ir trūkumų.

Veikimo principas

Darbas paremtas Džaulio-Lenco dėsniu, kuris atspindi tiesioginę laidininko šiluminės galios priklausomybę nuo įtampos elektrinis laukas. Visi žino magnetizmo ir elektros ryšį, kurie tiesiog negali egzistuoti vienas be kito. Jei į ritę patenka aukšto dažnio srovė, aplink ją susidaro magnetinis laukas. Jo srautas pradurs laidžią šerdį, įdėtą į ritę. Susidariusi magnetinė indukcija nuolat keis kryptį ir laiką, o tai sukels sūkurinių srovių, judančių užburtu ratu, išvaizdą. Tai paverčia elektromagnetinę energiją šilumine energija. Tai yra bendrais bruožais Indukcinio šildytuvo schema.

Indukciniai šildytuvai puikiai pasitvirtino įvairiose srityse. Jų pagalba galima atlikti metalo gaminių paviršinį grūdinimą, itin švarų, bekontaktį suvirinimą, taškinį šildymą, net laidžių medžiagų lydymą. Pramoniniai induktoriai aprūpinti galingu transformatoriumi, galinčiu tiekti jiems dideles sroves.

Induktorius namuose

Kadangi tokio šildytuvo schema nėra sudėtinga, o tokio prietaiso efektyvumas yra labai didelis (iki 98%), sūkurinis indukcinis šildytuvas negalėjo nesudominti amatininkų.

Labai dažnai daugelis žmonių galvoja apie indukcijos principą namui šildyti. Juk indukcinis šildytuvas gali beveik akimirksniu pašildyti vandenį. Todėl yra keletas konstrukcijų, kurios yra naminis indukcinis šildytuvas.

Fizikoje yra daug dėsnių, kurių negalima apeiti. Energija nėra paimama iš niekur, todėl suvartojamos elektros kiekis negali būti mažesnis už reikiamą šiluminę energiją.

Kitaip tariant, jei patalpai apšildyti reikia 5 kWh, to nepadarysi tik su 2 kWh elektros, kad ir kokia puiki būtų šildytuvo konstrukcija. Jei planuojate šildyti induktoriumi, turite būti pasiruošę didesnėms elektros sąskaitoms.

Populiariausias pasirinkimas tarp meistrų yra indukcinis šildytuvas iš suvirinimo keitiklio. Tam yra keletas priežasčių:

Inverteris generuoja aukšto dažnio srovę, kuri žymiai padidina elektrinio lauko stiprumą, o tai teigiamai veikia šilumos perdavimą.
Suvirinimo keitiklis gali tiekti dideles sroves. Iš visų buityje naudojamų prietaisų keitiklis geriausiai tinka naudoti kaip indukcinio šildytuvo maitinimo šaltinis.

Struktūriniai elementai

Indukcinis šildytuvas „pasidaryk pats“ atliekamas taip:

Plastikinio vamzdžio gabalas, kurio sienelės storis ne mažesnis kaip 3 mm, užpildomas gabalais metalinė viela. Jų ilgis apie 5 cm.
Abu šio vamzdžio galai yra padengti metaliniu tinkleliu, kad šie gabalai būtų laikomi vietoje. Vamzdis turi būti visiškai užpildytas viela.
Po to jį reikia atsargiai apvynioti storu sluoksniu Varinė viela- apie 90 apsisukimų. Patartina rinktis ne mažesnio kaip 3 mm skersmens laidą.
Adapterių ir jungiamųjų detalių pagalba vamzdis prijungiamas prie šildymo sistemos, kuri vėliau užpildoma vandeniu.
Laido galai yra prijungti prie suvirinimo keitiklio gnybtų.
Būtina užtikrinti visų priešgaisrinės ir elektros saugos priemonių įgyvendinimą.

Įjungus prietaisą metalinės vielos gabalėliai akimirksniu įkais ir pradės atiduoti šilumą pro juos tekančiam vandeniui.

Ypač verta atkreipti dėmesį į tai, kad vanduo būtinai turi cirkuliuoti nuolat.

Priešingu atveju vamzdžio temperatūra pakils tiek, kad iškils jo lydymosi grėsmė.

Tai vienas rimčiausių tokių šildytuvų trūkumų. Savininkų dažnai nesant, būtina automatinio kompiuterinio šildytuvo valdymo valdymo sistema.

Indukcinis šildytuvas yra gana tinkamas šildymui, tačiau jis turi trūkumų. Jie yra gana pataisomi ir tinkamai ištobulinus detales, šis dizainas gali konkuruoti su kitais.

Indukcinių ritinių naudojimas vietoj tradicinių šildymo elementų šildymo įranga leido žymiai padidinti blokų efektyvumą naudojant mažiau elektros energijos. Indukciniai šildytuvai buvo parduodami palyginti neseniai, be to, gana didelėmis kainomis. Štai kodėl amatininkai nepaliko šios temos be dėmesio ir sugalvojo kaip iš suvirinimo keitiklio pasidaryti indukcinį šildytuvą.

Indukciniai šildytuvai kasdien populiarėja tarp vartotojų dėl šių privalumų:

didelis efektyvumas;
įrenginys veikia beveik tyliai;
indukciniai katilai ir šildytuvai laikomi pakankamai saugiais, palyginti su dujų įranga;
šildytuvas veikia visiškai automatiniu režimu;
įrangai nereikia nuolatinės priežiūros;
dėl prietaiso sandarumo nuotėkis neįtraukiamas;
dėl elektromagnetinio lauko virpesių apnašų susidarymas tampa neįmanomas.

Taip pat į naudą šio tipo galima priskirti šildytuvą jo dizaino paprastumas ir medžiagų, skirtų prietaisui surinkti savo rankomis, prieinamumas.

Indukcinio šildytuvo veikimo schema

Induktoriaus tipo šildytuvą sudaro šie elementai.

Srovės generatorius. Šio modulio dėka kintamoji srovė buitinė galia paverčiama aukštu dažniu.
Induktorius. Jis pagamintas iš varinės vielos, susuktos į ritę, kad susidarytų magnetinis laukas.
. Tai metalinis vamzdis, esantis induktoriaus viduje.

Visi aukščiau išvardyti elementai, sąveikaujantys vienas su kitu, dirbti pagal tokį principą. Generatoriaus generuojama aukšto dažnio srovė tiekiama į induktoriaus ritę, pagamintą iš varinio laidininko. Aukšto dažnio srovę induktorius paverčia elektromagnetiniu lauku. Toliau, metalinis vamzdis, esantis induktoriaus viduje, įkaista dėl sūkurinių srautų, atsirandančių ritėje, poveikio. Aušinimo skystis (vanduo), praeinantis per šildytuvą, paima šiluminė energija ir perkelia į šildymo sistema. Taip pat aušinimo skystis veikia kaip kaitinimo elemento aušintuvas, kuris prailgina šildymo katilo „gyvenimo laiką“.

Pateikta žemiau grandinės schema indukcinis šildytuvas.

Šioje nuotraukoje parodyta, kaip veikia indukcinis metalinis šildytuvas.

Svarbu! Jei paliesite šildomą dalį prie dviejų induktoriaus apsisukimų, atsiras perjungimo grandinė, nuo kurios tranzistoriai akimirksniu sudegs.

Sistemos surinkimas ir montavimas

Nejunkite induktoriaus prie suvirinimo aparato gnybtų, skirtų suvirinimo kabeliams prijungti. Jei tai bus padaryta, įrenginys tiesiog suges. Norint pritaikyti keitiklį darbui su indukciniu šildytuvu, reikės gana sudėtingo įrenginio pakeitimo, kuriam pirmiausia reikia radijo elektronikos žinių.

Trumpai tariant, šis pakeitimas atrodo taip: ritė, būtent jos pirminė apvija, turi būti prijungta po keitiklio aukšto dažnio keitiklio, o ne pastarojo įmontuotos indukcinės ritės. Be to, turėsite nuimti diodinį tiltelį ir lituoti kondensatoriaus bloką.

Šiame vaizdo įraše galite sužinoti, kaip suvirinimo keitiklis paverčiamas indukciniu šildytuvu.

Metalinė indukcinė krosnis

Norėdami pagaminti indukcinį šildytuvą iš suvirinimo keitiklio, jums reikės šių medžiagų.

inverteris suvirinimo aparatas . Gerai, jei įrenginys įgyvendina sklandaus srovės reguliavimo funkciją.
Varinis vamzdis apie 8 mm skersmens ir pakankamai ilgi, kad būtų galima atlikti 7 apsisukimus aplink 4–5 cm skersmens ruošinį. Be to, po posūkių turi likti laisvi maždaug 25 cm ilgio vamzdžio galai.

Norėdami surinkti orkaitę, atlikite toliau nurodytus veiksmus.

Paimkite bet kurią 4–5 cm skersmens dalį, kuri bus kaip šablonas ritės apvyniojimui iš varinio vamzdžio. Tai gali būti medinis apvalus gabalas, metalinis arba plastikinis vamzdis.
Paimkite varinį vamzdelį ir kniedykite vieną galą plaktuku.
Tvirtai užpildykite vamzdelį sausas smėlis ir kniedykite kitą galą. Smėlis neleis vamzdžiui lūžti sukant.
Padarykite 7 vamzdelio apsisukimus aplink šabloną, tada nupjaukite jo galus ir išpilkite smėlį.
Prijunkite gautą ritę prie konvertuoto keitiklio.

Patarimas! Jei indukcinė orkaitė turėtų veikti ilgas laikas esant didelei galiai, rekomenduojama į vamzdį įvesti vandens aušinimą.

Indukcinis vandens šildytuvas

Norint surinkti šildymo katilą, reikės šių konstrukcinių elementų.

inverteris.Įrenginys parenkamas tokia galia, kokios reikia šildymo katilui.
storos sienos vamzdis(plastikinis), galite firmine PN Jo ilgis turėtų būti 40-50 cm.Per jį praeis aušinimo skystis (vanduo). Vidinis vamzdžio skersmuo turi būti ne mažesnis kaip 5 cm. Tokiu atveju išorinis skersmuo bus 7,5 cm. vidinis skersmuo bus mažesnis, tada katilo našumas bus žemas.
Plieninė viela. Taip pat galite pasiimti metalinį strypą, kurio skersmuo yra 6-7 mm. Iš vielos arba strypo išpjaunami nedideli gabalėliai (4-5 mm). Šie segmentai veiks kaip induktoriaus šilumokaitis (šerdis). Vietoj plieninių gabalų galite naudoti mažesnio skersmens metalinį vamzdelį arba plieninį varžtą.
Tekstolito lazdelės arba strypai ant kurios bus suvyniota indukcinė ritė. Tekstolito naudojimas apsaugos vamzdį nuo įkaitusio gyvatuko, nes duota medžiaga atsparus aukštai temperatūrai.
Izoliuotas kabelis kurio skerspjūvis 1,5 mm 2 ir ilgis 10-10,5 metro. Kabelio izoliacija turi būti pluoštinė, emaliuota, stiklo pluošto arba asbesto.

Patarimas! Vietoj plieninės vielos leidžiama naudoti nerūdijančio plieno metalinę kempinę. Tačiau prieš perkant jos patikrinamos magnetu: jei skalbimo šluostę traukia magnetas, tuomet ją galima naudoti kaip šildytuvą.

Indukcinio šildymo katilas surenkamas pagal tokį algoritmą. Užpildykite šilumokaičio korpusą aukščiau minėtais metaliniais gaminiais. Vamzdžio, kuris tarnauja kaip korpusas, gale, litavimo adapteriai, kurių skersmuo tinkamas šildymo kontūro vamzdžiams.

Jei reikia, prie adapterių galima prilituoti kampus. Taip pat seka litavimo movos-amerikietiškos. Jų dėka šildytuvą bus lengva išmontuoti, taisyti ar reguliariai apžiūrėti.

Kitame etape būtina klijuoti šilumokaičio korpusą tekstolito juostelės ant kurio bus suvyniota ritė. Taip pat iš to paties tekstolito turėtumėte pagaminti 12–15 mm aukščio lentynų porą. Jie turės kontaktus šildytuvui prijungti prie konvertuoto inverterio.

Apvyniokite ritę ant tekstolito juostelių. Tarp posūkių turi būti ne mažesnis kaip 3 mm atstumas. Apvija turi būti sudaryta iš 90 laido apsisukimų. Kabelio galai turi būti pritvirtinti prie anksčiau paruoštų stelažų.

Visa konstrukcija dedama į korpusą, kuris saugumo sumetimais veiks kaip izoliacija. Korpusui tinka plastikinis vamzdis, kurio skersmuo didesnis nei ritė. Apsauginiame korpuse būtina padaryti 2 skyles išėjimui elektros kabelis. Vamzdžio galuose galima sumontuoti kamščius, po kurių juose reikia padaryti skylutes vamzdžiams. Per pastarąjį katilas bus prijungtas prie šilumos magistralės.

Svarbu! Išbandyti šildytuvą galima tik pripylus vandens. Jei įjungsite „sausai“, plastikinis vamzdis išsilydys ir turėsite iš naujo surinkti šildytuvą.

Sujungimo schema susideda iš šių elementų.

RF srovės šaltinis. Šiuo atveju tai yra modifikuotas keitiklis.
Apsaugos elementai. Šią grupę gali sudaryti: termometras, apsauginis vožtuvas, manometras ir kt.
Rutuliniai vožtuvai. Jie naudojami vandens nutekėjimui arba pripildymui iš sistemos, taip pat vandens tiekimui tam tikroje grandinės dalyje išjungti.
Cirkuliacinis siurblys. Jo dėka vanduo galės judėti per šildymo sistemą.
Filtras. Jis naudojamas aušinimo skysčiui išvalyti nuo mechaninių priemaišų. Dėl vandens valymo pailgėja visos įrangos tarnavimo laikas.
Membraninio tipo išsiplėtimo bakas. Jis naudojamas vandens šiluminiam plėtimuisi kompensuoti.
Radiatorius. Dėl indukcinis šildymas geriau naudoti aliuminio arba bimetalinius radiatorius, nes jie turi didelį šilumos perdavimą ir mažus matmenis.
žarna, per kurį galite užpildyti sistemą arba išleisti iš jos aušinimo skystį.

Kaip matyti iš aukščiau pateikto metodo, visiškai įmanoma pasidaryti indukcinį šildytuvą savarankiškai. Bet tai nebus geriau nei pirkta parduotuvėje. Net jei turite reikalingų žinių elektrotechnikoje reiktų pagalvoti kiek saugus veikimas toks aparatas, nes jame nėra nei specialių jutiklių, nei valdymo bloko. Todėl rekomenduojama teikti pirmenybę baigta įranga pagaminta gamykloje.

Indukcinis šildymas – tai elektrai laidžių medžiagų bekontakčio šildymo būdas aukšto dažnio srovėmis (angl. RFH - radio-frekvencinis šildymas, kaitinimas radijo dažnio bangomis).

Metodo aprašymas.

Indukcinis šildymas yra medžiagų šildymas elektros srovės, kuriuos sukelia kintamieji magnetinis laukas. Todėl tai yra gaminių, pagamintų iš laidžių medžiagų (laidininkų), kaitinimas induktorių (kintamojo magnetinio lauko šaltinių) magnetiniu lauku. Indukcinis šildymas atliekamas taip. Elektrai laidus (metalo, grafito) ruošinys dedamas į vadinamąjį induktorių, kuris yra vienas ar keli vielos (dažniausiai vario) apsisukimai. Induktoriuje specialiu generatoriumi indukuojamos galingos įvairaus dažnio srovės (nuo dešimčių Hz iki kelių MHz), dėl ko aplink induktorių atsiranda elektromagnetinis laukas. Elektromagnetinis laukas ruošinyje sukelia sūkurines sroves. Sūkurinės srovės šildo ruošinį veikiant Džaulio šilumai (žr. Džaulio-Lenco dėsnį).

Induktoriaus tuščia sistema yra begyslis transformatorius, kuriame induktorius yra pirminė apvija. Ruošinys yra antrinė apvija su trumpuoju jungimu. magnetinis srautas tarp apvijų uždaroma oru.

Esant aukštam dažniui, sūkurinės srovės jų suformuoto magnetinio lauko išstumiamos į plonus ruošinio paviršiaus sluoksnius Δ (paviršiaus efektas), dėl to jų tankis smarkiai padidėja, o ruošinys įkaista. Apatiniai metalo sluoksniai įkaista dėl šilumos laidumo. Svarbu ne srovė, o didelis srovės tankis. Odos sluoksnyje Δ srovės tankis sumažėja e koeficientu, palyginti su srovės tankiu ruošinio paviršiuje, o odos sluoksnyje išsiskiria 86,4 % šilumos (viso šilumos išsiskyrimo. Odos sluoksnio gylis priklauso apie spinduliavimo dažnį: kuo didesnis dažnis, tuo plonesnis odos sluoksnis Tai priklauso ir nuo ruošinio medžiagos santykinio magnetinio pralaidumo μ.

Geležies, kobalto, nikelio ir magnetinių lydinių, kurių temperatūra žemesnė už Curie tašką, μ vertė yra nuo kelių šimtų iki dešimčių tūkstančių. Kitoms medžiagoms (lydiesiems, spalvotiesiems metalams, skystai žemai lydymosi eutektikai, grafitui, elektrolitams, elektrai laidžiai keramikai ir kt.) μ yra maždaug lygus vienetui.

Pavyzdžiui, esant 2 MHz dažniui, vario odos gylis yra apie 0,25 mm, geležies ≈ 0,001 mm.

Veikimo metu induktorius labai įkaista, nes sugeria savo spinduliuotę. Be to, jis sugeria šilumos spinduliuotę iš karšto ruošinio. Padarykite induktorius iš variniai vamzdžiai aušinamas vandeniu. Vanduo tiekiamas siurbimo būdu – tai užtikrina saugumą nudegus ar kitaip sumažinus induktoriaus slėgį.

Taikymas:
Itin švarus bekontaktis metalo lydymas, litavimas ir suvirinimas.
Kvitas prototipai lydiniai.
Mašinų dalių lankstymas ir terminis apdorojimas.
Juvelyrikos verslas.
Mažų dalių, kurias gali pažeisti liepsna arba lanko kaitinimas, apdirbimas.
Paviršiaus grūdinimas.
Sudėtingos formos dalių grūdinimas ir terminis apdorojimas.
Medicinos instrumentų dezinfekcija.

Privalumai.

Bet kokios elektrai laidžios medžiagos kaitinimas arba lydymas dideliu greičiu.

Šildymas galimas apsauginėje dujų atmosferoje, oksiduojančioje (arba redukuojančioje) terpėje, nelaidžiame skystyje, vakuume.

Šildymas per apsauginės kameros sieneles iš stiklo, cemento, plastiko, medžio – šios medžiagos labai silpnai sugeria elektromagnetinę spinduliuotę ir eksploatuojant instaliaciją išlieka šalta. Kaitinama tik elektrai laidži medžiaga – metalas (taip pat ir išlydytas), anglis, laidži keramika, elektrolitai, skystieji metalai ir kt.

Dėl atsirandančių MHD jėgų skystas metalas intensyviai maišomas, iki pat laikymo pakibęs ore ar apsauginėse dujose – taip nedideliais kiekiais gaunami itin gryni lydiniai (lydymas levitacija, lydymas elektromagnetiniame tiglyje).

Kadangi šildymas atliekamas naudojant elektromagnetinė radiacija, ruošinys nėra užterštas degiklio degimo produktais, kai kaitinama dujine liepsna, arba elektrodo medžiaga, kai kaitinama lanku. Mėginių patalpinimas į inertinių dujų atmosferą ir didelis greitis kaitinimas pašalins nuosėdų susidarymą.

Lengvas naudojimas dėl mažo induktoriaus dydžio.

Induktorius gali būti pagamintas specialios formos - tai leis sudėtingos konfigūracijos dalis šildyti tolygiai per visą paviršių, nesukeliant jų deformacijos ar vietinio nekaitinimo.

Lengva atlikti vietinį ir atrankinį šildymą.

Kadangi intensyviausias kaitinimas vyksta plonoje viršutiniai sluoksniai ruošinių, o apatiniai sluoksniai dėl šilumos laidumo įkaista švelniau, metodas idealiai tinka paviršiniam dalių grūdinimui (šerdis išlieka klampi).

Lengvas įrangos automatizavimas – šildymo ir vėsinimo ciklai, temperatūros kontrolė ir laikymas, ruošinių padavimas ir išėmimas.

Indukciniai šildymo įrenginiai:

Įrenginiuose, kurių veikimo dažnis yra iki 300 kHz, naudojami IGBT mazgų keitikliai arba MOSFET tranzistoriai. Tokie įrenginiai skirti didelių dalių šildymui. Mažoms dalims šildyti naudojami aukšti dažniai (iki 5 MHz, vidutinių ir trumpųjų bangų diapazonas), aukšto dažnio įrenginiai statomi ant elektroninių vamzdžių.

Be to, mažų dalių šildymui aukšto dažnio įrenginiai yra pastatyti ant MOSFET tranzistorių, kurių veikimo dažnis yra iki 1,7 MHz. Aukštesnio dažnio tranzistorių valdymas ir apsauga kelia tam tikrų sunkumų, todėl aukštesnio dažnio nustatymai vis dar yra gana brangūs.

Induktorius mažoms dalims šildyti turi mažas dydis ir mažas induktyvumas, dėl kurio sumažėja darbinės virpesių grandinės kokybės koeficientas esant žemiems dažniams ir sumažėja efektyvumas, taip pat kelia pavojų pagrindiniam generatoriui (svyravimo grandinės kokybės koeficientas yra proporcingas L / C, virpesių grandinė su žemu kokybės koeficientu yra per gerai "siurbiamas" energija, sudaro trumpąjį jungimą išilgai induktoriaus ir išjungia pagrindinį generatorių). Norint padidinti virpesių grandinės kokybės koeficientą, naudojami du būdai:
- darbo dažnio didinimas, o tai lemia įrengimo sudėtingumą ir sąnaudas;
- feromagnetinių įdėklų naudojimas induktoriuje; induktoriaus įklijavimas su feromagnetinės medžiagos plokštėmis.

Kadangi induktorius efektyviausiai veikia aukštais dažniais, sukūrus ir pradėjus gaminti galingas generatoriaus lempas, indukcinis šildymas buvo pritaikytas pramonėje. Iki Pirmojo pasaulinio karo indukcinis šildymas buvo naudojamas ribotai. Tuo metu kaip generatoriai buvo naudojami aukšto dažnio mašinų generatoriai (darbai V. P. Vologdino) arba kibirkštinio išlydžio įrenginiai.

Generatoriaus grandinė iš esmės gali būti bet kokia (multivibratorius, RC generatorius, nepriklausomai sužadinamas generatorius, įvairūs relaksacijos generatoriai), kuri veikia apkrova induktoriaus ritės pavidalu ir turi pakankamai galios. Taip pat būtina, kad virpesių dažnis būtų pakankamai didelis.

Pavyzdžiui, norint per kelias sekundes „nupjauti“ 4 mm skersmens plieninę vielą, reikalinga ne mažesnė kaip 2 kW svyravimo galia esant ne mažesniam kaip 300 kHz dažniui.

Schema parenkama pagal šiuos kriterijus: patikimumas; svyravimo stabilumas; ruošinyje išleidžiamos galios stabilumas; gamybos paprastumas; sąrankos paprastumas; minimalus dalių skaičius, siekiant sumažinti išlaidas; dalių, kurios iš viso sumažina svorį ir matmenis, naudojimas ir kt.

Jau daugelį dešimtmečių indukcinis trijų taškų generatorius (Hartley generatorius, autotransformatoriaus generatorius) buvo naudojamas kaip aukšto dažnio virpesių generatorius. Atsiliepimas, grandinė ant indukcinės kilpos įtampos daliklio). Tai savaime sužadinama lygiagretaus maitinimo grandinė, skirta anodui ir dažnio atrankos grandinė, sudaryta ant virpesių grandinės. Jis buvo sėkmingai naudojamas ir tebenaudojamas laboratorijose, juvelyrikos dirbtuvėse, pramonės įmonės, taip pat mėgėjų praktikoje. Pavyzdžiui, Antrojo pasaulinio karo metu tokiuose įrenginiuose buvo atliktas tanko T-34 ritinėlių paviršiaus grūdinimas.

Trijų taškų trūkumai:

Mažas efektyvumas (mažiau nei 40%, kai naudojama lempa).

Didelis dažnio nuokrypis kaitinant ruošinius iš magnetinių medžiagų virš Curie taško (≈700С) (μ pakinta), dėl ko keičiasi odos sluoksnio gylis ir nenuspėjamai keičiasi terminio apdorojimo režimas. Termiškai apdorojant svarbias dalis, tai gali būti nepriimtina. Be to, galingi RD įrenginiai turi veikti siaurame dažnių diapazone, kurį leidžia Rossvyazokhrankultura, nes su prastu ekranavimu jie iš tikrųjų yra radijo siųstuvai ir gali trukdyti televizijos ir radijo transliavimui, pakrančių ir gelbėjimo tarnyboms.

Keičiant ruošinius (pavyzdžiui, iš mažesnio į didesnį), kinta induktoriaus-ruošinio sistemos induktyvumas, dėl to keičiasi ir odos sluoksnio dažnis bei gylis.

Keičiant vieno posūkio induktorius į daugiapakopius, į didesnius ar mažesnius, keičiasi ir dažnis.

Vadovaujant Babatui, Lozinskiui ir kitiems mokslininkams, buvo sukurtos dviejų ir trijų grandinių generatorių grandinės, kurios turi didesnį efektyvumą (iki 70%), taip pat geriau išlaiko veikimo dažnį. Jų veikimo principas yra toks. Dėl susietų grandinių naudojimo ir susilpnėjusio jungties tarp jų, darbinės grandinės induktyvumo pokytis nereiškia, kad stipriai keičiasi dažnio nustatymo grandinės dažnis. Radijo siųstuvai yra sukonstruoti pagal tą patį principą.

Šiuolaikiniai aukšto dažnio generatoriai yra inverteriai, kurių pagrindą sudaro IGBT mazgai arba galingi MOSFET tranzistoriai, dažniausiai gaminami pagal tilto arba pusiau tilto schemą. Veikia iki 500 kHz dažniais. Tranzistorių vartai atidaromi naudojant mikrovaldiklio valdymo sistemą. Valdymo sistema, priklausomai nuo užduoties, leidžia automatiškai laikyti

A) pastovus dažnis
b) ruošinyje išsiskirianti pastovi galia
c) maksimalus efektyvumas.

Pavyzdžiui, kai magnetinė medžiaga kaitinama aukščiau Curie taško, odos sluoksnio storis smarkiai padidėja, srovės tankis krenta, o ruošinys pradeda blogiau kaisti. taip pat išnyksta magnetines savybes medžiaga ir įmagnetinimo apsisukimo procesas sustoja – ruošinys pradeda blogiau kaisti, staigiai sumažėja atsparumas apkrovai – tai gali lemti generatoriaus „atstūmimą“ ir jo gedimą. Valdymo sistema stebi perėjimą per Curie tašką ir automatiškai padidina dažnį staigiai sumažėjus apkrovai (arba sumažinus galią).

Pastabos.

Jei įmanoma, induktorius turi būti dedamas kuo arčiau ruošinio. Tai ne tik padidina elektromagnetinio lauko tankį šalia ruošinio (proporcingai atstumo kvadratui), bet ir padidina galios koeficientą Cos(φ).

Padidinus dažnį, galios koeficientas smarkiai sumažėja (proporcingai dažnio kubui).

Kaitinant magnetines medžiagas, dėl įmagnetinimo apsisukimo taip pat išsiskiria papildoma šiluma, jų kaitinimas iki Curie taško yra daug efektyvesnis.

Apskaičiuojant induktyvumą, būtina atsižvelgti į padangų, vedančių į induktorių, induktyvumą, kuris gali būti daug didesnis nei paties induktoriaus induktyvumas (jei induktyvumas pagamintas iš vieno mažo induktoriaus apsisukimo skersmuo ar net posūkio dalis – lankas).

Virpesių grandinėse yra du rezonanso atvejai: įtampos rezonansas ir srovės rezonansas.
Lygiagreti virpesių grandinė – srovių rezonansas.
Šiuo atveju ritės ir kondensatoriaus įtampa yra tokia pati kaip generatoriaus. Esant rezonansui, grandinės varža tarp šakojimosi taškų tampa maksimali, o srovė (I iš viso) per apkrovos varžą Rn bus minimali (srovė grandinėse I-1l ir I-2s yra didesnė už generatoriaus srovę). .

Idealiu atveju kilpos varža yra begalybė – grandinė neima srovės iš šaltinio. Kai generatoriaus dažnis kinta bet kuria kryptimi nuo rezonansinio dažnio, grandinės varža mažėja, o tiesinė srovė (Italinė) didėja.

Serijinė virpesių grandinė – įtampos rezonansas.

Pagrindinis bruožas nuoseklioji rezonansinė grandinė yra ta, kad jos varža yra minimali esant rezonansui. (ZL + ZC – minimumas). Kai dažnis sureguliuojamas į vertę, viršijančią arba žemesnę už rezonansinį dažnį, varža didėja.
Išvestis:
Lygiagrečioje grandinėje esant rezonansui srovė per grandinės laidus yra lygi 0, o įtampa yra maksimali.
Serijinėje grandinėje yra atvirkščiai - įtampa linkusi į nulį, o srovė yra maksimali.

Straipsnis buvo paimtas iš svetainės http://dic.academic.ru/ ir bendrovė LLC „Prominduktor“ jį perdarė į skaitytojui suprantamesnį tekstą.

Šiandien, organizuojant vandens šildymą, indukcinis vandens šildytuvas tapo plačiai paplitęs. Tokį poreikį užtikrina tai, kad įrenginys yra visiškai nekenksmingas aplinkai, nedžiovina ir nedega oro. Tokį įrenginį galima naudoti srautiniam vandens šildymui arba kaip šildymo katilas. Indukcinį vandens šildytuvą galite įsigyti tiek parduotuvėje, tiek pasigaminti patys. Verta pažymėti, kad pagal Techninės specifikacijos jis nepasiduos įsigytam modeliui, tiesa, neatrodys taip patraukliai, bet tuo pačiu kainuoja daug mažiau.

Tokio prietaiso naudojimas namuose leidžia pasiekti maksimalų našumą ir patikimumą. Tokiu atveju prie įrenginio nereikia pridėti specialių dokumentų ir leidimo montuoti, pavyzdžiui, kaip dujinį katilą. Naudojant indukcinį šildytuvą kaip tradicinį šildymo katilą, kai kuriais atvejais siurblio nereikia. Aušinimo skysčio judėjimas pasiekiamas konvekciniai procesai: Kaitinamas vanduo virsta garais.

Verta paminėti, kad indukcinis vandens šildytuvas turi daug privalumų, kurie išskiria jį iš konkurentų.

Tokio prietaiso kaina yra nereikšminga.
Šildytuvą galima surinkti patiems.
Neskleidžia pašalinio triukšmo. Veikimo metu ritė gana stipriai vibruoja, tačiau tai praktiškai nepastebima.
Dėl nuolatinės vibracijos nešvarumai ir apnašos nespėja prisitvirtinti prie funkcinių elementų, todėl įrenginys nereikia reguliariai valyti.
Savo sudėtyje jis turi šilumos generatorių, kuris yra labai lengvai sandarus. Įpilamas vanduo, veikiantis kaip šilumos nešiklis šildymo elementas, dėl kurių energija perduodama magnetiniu lauku. Tam nereikia naudoti kontaktų ir, atitinkamai, alyvos sandariklių ir įvairių sandarinimo guminių juostų, kurios turi savybę greitai sugesti.
Jis retai genda, nes už vandens šildymą atsakingas paprastas vamzdis, kuriame tiesiog nėra ko sulaužyti ar perdegti.

Pasirinkęs indukcinį vandens šildytuvą, savininkas gauna įrenginį su minimalia priežiūra, nes jį sudaro nedaug komponentų. Ir jiems, savo ruožtu, labai retai nepavyksta.

Indukcinio katilo veikimo principas

Bet jūs negalite išsiversti be trūkumų. Kaip ir bet kurios technologijos atveju, jos egzistuoja.

Didelis elektros energijos suvartojimas, dėl to atsiras didelių sąskaitų už šviesą;
Prietaisas labai įkaista, o aplinkui viskas įkaista, todėl jo veikimo metu neliesti įrenginio.
Indukcinis vandens šildytuvas stipriai išsklaido šilumą, todėl jį montuoti būtina temperatūros jutiklis kad būtų išvengta prietaiso perkaitimo ir, atitinkamai, sprogimo.

Indukcinių vandens šildytuvų tipai

Visus šio tipo įrenginius, kurie gali būti pagaminti rankomis, galima suskirstyti į dvi grupes:

Vortex šildytuvai induktoriaus tipas, kurios dažniausiai naudojamos namuose šildymo funkcijoms atlikti. Būtent jų gamybos procesas bus aptartas toliau.
Šildytuvai, kurių konstrukcija reiškia naudojimą skirtingi tipai elektroniniai komponentai ir dalys.

Kuriant sūkurinis indukcinis šildytuvas(arba trumpai VIN) savo rankomis turėtų būti pateikti šie struktūriniai vienetai:

elementas, atsakingas už elektros energijos pavertimą aukšto dažnio srove;
induktorius (dažniausiai atliekamas cilindrinio elemento iš varinės vielos pavidalu), kuris, naudojamas, atlieka transformatoriaus, atsakingo už magnetinio lauko formavimą, funkciją;
elementas, kuris atliks šildymo vaidmenį, yra paties induktoriaus viduje.

VIN darbas yra toks.

Aukšto dažnio srovė iš keitiklio perduodama į induktorių.
Induktoriuje a magnetinis laukas, o tai savo ruožtu sukuria sūkurių srautus.
Veikiamas šilumokaitis sūkurinės srovės greitai pasiekia aukštą temperatūrą ir atitinkamai pašildo aušinimo skystį, kuris skleidžia šilumą toliau.

Šiuolaikinio vandens šildytuvo schema

Vienas iš svarbiausių komponentų yra indukcinė ritė, kurios gamyba turėtų būti vertinama ypač atsargiai. Varinė viela labai atsargiai suvynioti ant plastikinio vamzdžio, o sruogų skaičius neturi būti mažesnis nei 100.

Iš pateikto aprašymo galime daryti išvadą, kad pačiam pasidaryti indukcinį vandens šildytuvą nėra sunku.

Gamybos ypatybės

Indukcinį šildytuvą „pasidaryk pats“ galima pasigaminti dviem būdais. Trumpai apsvarstykite kiekvieną iš jų.

1 variantas

Paprasčiausias įrenginys (nors jis turės didelę galią) gali būti pagamintas remiantis spausdintinė grandinė. Tarp grandinės savybių, kurios bus naudojamos įrenginyje, reikėtų pabrėžti šiuos dalykus:

visą dizainą iš tikrųjų reprezentuoja multivibratorius su didelės galios organizacija;
ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas atsparumui, nes būtent jis užkirs kelią tranzistorių perkaitimui;
tokio prietaiso induktorius turėtų būti pagamintas iš 6-8 vijų varinės vielos spiralės;
kaip reguliatorių galite naudoti atitinkamą elementą iš kompiuterio maitinimo šaltinio ir negalvoti apie jo susitraukimą.

Vortex indukcinis šildytuvas

2 variantas

Tokio prietaiso gamybos savo rankomis pagrindas yra naudojimas elektroninis transformatorius.

Šio indukcinio vandens šildytuvo gamybos būdo esmė yra tokia.

Du suvirinimo vamzdžiai turi būti sujungti taip, kad jie vizualiai atrodytų kaip spurgos. Šis elementas vėliau atliks ir šildymo elemento, ir laidininko vaidmenį.
Ant kūno reikės suvynioti varinę vielą.
Siekiant užtikrinti kokybišką ir greitą vandens judėjimą, į pagrindinį korpusą suvirinami 2 vamzdžiai. Vanduo pateks į vieną iš jų, o iš antrojo išeis į pačią sistemą.

Tai visi patarimai, kaip savo rankomis surinkti tokį šildymo įrenginį ir užtikrinti kokybišką šildymą bei nuolatinį karšto vandens buvimą namuose.

Atnaujinta:

2016-09-12

Indukcinį šildytuvą lengva sukurti savo rankomis. Tai prietaisas, galintis šildyti metalą naudojant Foucault sūkurinės srovės metodą. Privalumai yra šie:

jis yra sandarus ir užtikrina bekontakčių duomenų perdavimą;
tylus;
maža dalių kaina;
ekologiškas;
labai greitai įkaista;
nuosėdos ant jo neatsiranda dėl indukcinių veiksmų vibracijos;
patvarus.

Tarp trūkumų yra šie:

didelė sunaudotos elektros kaina;
elektromagnetiniai laukai neigiamai veikia žmogų;
dėl per didelio slėgio kyla šildymo sistemos detonacijos pavojus.

Atkreipkite dėmesį į šildytuvo grandinę. Norėdami pagaminti šildytuvą, jums reikia storasienio plastikinio vamzdžio gabalo. Jis tarnaus kaip kūnas šį įrenginį. Tada reikia paruošti plieninę vielą, kurios skersmuo ne didesnis kaip 7 mm. Taip pat, jei reikia prijungti šildytuvą prie šildymo sistemos, rekomenduojama apsirūpinti adapteriais. Jums taip pat reikės metalinis tinklelis. Jis laikys laidą korpuso viduje. Norint sukurti induktorių, tikrai reikės plieninės vielos. Taip pat reikia rasti aukšto dažnio keitiklį, kurį galima įsigyti beveik bet kuriame garaže.

Dabar apie patį gamybos procesą. Pirmiausia atliekami preliminarūs laido veiksmai. Viela turi būti supjaustoma į segmentus, kurių ilgis 5-6 cm Tada vamzdžio segmento dugnas uždengiamas tinkleliu, o į vidų pilami nupjautos vielos segmentai. Viršutinėje dalyje vamzdį taip pat reikės uždengti tinkleliu. Laidus reikia pilti tokiu kiekiu, kad visas vamzdis būtų užpildytas iki pat viršaus.

Dabar, kaip parodyta diagramoje, gaminama ritė. Pagrindas yra plastikinis dėklas. Ant jo reikia suvynioti 90 varinių vijų.
Kai elementas bus pagamintas, turėsite jį sumontuoti šildymo sistemoje. Tada galite prijungti ritę prie tinklo per keitiklį. Manoma, kad toks šildytuvas yra gana paprastas ir ekonomiškiausias.
Nebandykite įrenginio, jei nėra skysčio arba antifrizo tiekimo. Priešingu atveju vamzdis išsilydys. Prieš paleidžiant sistemą, rekomenduojama atlikti keitiklio įžeminimą.

Sūkurinio indukcinio šildytuvo surinkimas

Taigi, dabar mes analizuosime, kaip surinkti naminį indukcinį šildytuvą. Norint užbaigti įrenginio surinkimą, reikalingas droselis. Šis elementas galima rasti atidarius kompiuterio maitinimo šaltinį. Tada vyniojama feromagnetinė plieninė viela, 1,5 mm varinė viela. Priklausomai nuo reikalingų parametrų, gali prireikti 10-30 apsisukimų. Tada pasirenkami lauko tranzistoriai. Jie parenkami pagal didžiausią atviros sankryžos pasipriešinimą. Diodai pasirenkami ne mažesnei kaip 500 V atvirkštinei įtampai, srovė turi būti apie 3-4 A. Taip pat reikės zenerio diodų, kurių vardinė galia yra 15-18 A. Jų galia turėtų būti apie 2-3 vatus. Rezistoriai - ne daugiau 0,5 W.

Tada surenkama grandinė ir pagaminama ritė. Tai bus pagrindas, kuriuo bus grindžiamas šildytuvas. Ritė turi turėti 6-7 vijas 1,5 mm varinės vielos. Tada elementas įtraukiamas į grandinę ir prijungiamas prie tinklo. Įrenginys gali įkaitinti varžtus iki geltonos spalvos.

Nors schema paprasta, tačiau veikiant sistema išsiskirs didelis skaičiusšilumos, dėl šios priežasties patartina montuoti radiatorius ant tranzistorių.

Dabar aišku, kaip surinkti įrenginį, kuris atlieka indukcinį metalo šildymą.

Peržiūrėkite vaizdo įrašą, kaip patiems pasidaryti indukcinį šildytuvą (žr. vaizdo įrašą).

Saugos standartai

Naudodami ir montuodami šildytuvą savo rankomis, reikia laikytis šių taisyklių:

reikalingas montavimas apsauginis vožtuvas siekiant sumažinti slėgį siurblio gedimo atveju;
reikia įžeminti indukcinę apviją: prijunkite laidą prie metalinės grandinės, kuri yra žemėje;
nereikia įjungti sistemos be aušinimo skysčio, kitaip polimerinės dalys išsilydys;
atviros varinės dalys turi būti izoliuotos, kad būtų išvengta nudegimų ar elektros smūgio.

Dabar jūs sužinojote, kaip savo rankomis pasidaryti indukcinį šildytuvą. Tikimės, kad instrukcijos ir diagrama jums labai padėjo. Pridedamas vaizdo įrašas taip pat gali būti labai naudingas gaminant naminį šildytuvą. Linkime sėkmės darbuose.