DIY mikro indukcijas krāsns. Metāla kausēšanas indukcijas krāsns

Tagad metālu kausēšanas procesā plaši tiek izmantotas krāsnis ar indukcijas sistēmu. Induktora laukā radītā strāva veicina vielas sildīšanu, un šī šādu ierīču iezīme ir ne tikai galvenā, bet arī vissvarīgākā. Apstrāde noved pie tā, ka viela tiek pakļauta vairākām pārvērtībām. Pirmā transformācijas stadija ir elektromagnētiskā stadija, pēc tam elektriskā stadija un pēc tam termiskā stadija. Plīts izstarotā temperatūra tiek pielietota gandrīz bez pēdām, tāpēc šis risinājums ir labākais starp visiem citiem. Daudzus varētu interesēt izgatavotā plīts. Tālāk runāsim par šāda risinājuma ieviešanas iespējām.

Metālu kausēšanas krāšņu veidi

Šāda veida aprīkojumu var iedalīt galvenajās kategorijās. Sākumā sirds kanāls darbojas kā pamatne, un metāls tiek ievietots šādās krāsnīs gredzenveida veidā ap induktors. Otrajā kategorijā šāda elementa nav. Šo tipu sauc par tīģeli, un metāls tiek ievietots pašā induktora iekšpusē. Šajā gadījumā slēgtu kodolu izmantot tehniski nav iespējams.

Pamatprincipi

Kausēšanas krāsns šajā gadījumā darbojas, pamatojoties uz magnētiskās indukcijas fenomenu. Un ir vairākas sastāvdaļas. Induktors ir šīs ierīces vissvarīgākā sastāvdaļa. Tā ir spole, kuras vadītāji ir nevis parastie vadi, bet gan vara caurules. Šo prasību nosaka kausēšanas krāšņu konstrukcija. Strāva, kas iet induktorā, ģenerē magnētisko lauku, kas ietekmē tīģeli, kura iekšpusē atrodas metāls. Šajā gadījumā materiālam tiek piešķirta sekundārā transformatora tinuma loma, tas ir, caur to iet strāva, sildot to. Tādā veidā tiek veikta kausēšana, pat ja indukcijas krāsns ir izgatavota ar rokām. Kā uzbūvēt šāda veida krāsni un palielināt tās efektivitāti? Šis ir svarīgs jautājums, uz kuru ir atbilde. Paaugstinātas frekvences strāvu izmantošana var ievērojami palielināt iekārtu efektivitātes pakāpi. Šim nolūkam ir lietderīgi izmantot īpašus barošanas avotus.

Indukcijas krāšņu īpašības

Šim aprīkojuma veidam ir noteiktas īpašības, kas ir gan priekšrocības, gan trūkumi.

Tā kā metāla sadalījumam jābūt vienmērīgam, iegūtajam materiālam ir raksturīga laba viendabīga masa. Šāda veida krāsns darbojas, transportējot enerģiju pa zonām, un tiek nodrošināta arī enerģijas fokusēšanas funkcija. Izmantošanai ir pieejami tādi parametri kā jauda, ​​darbības frekvence un oderējuma metode, kā arī temperatūras regulēšana, kurā metāls kūst, kas ievērojami atvieglo darba plūsmu. Esošais krāsns tehnoloģiskais potenciāls rada augstu kušanas ātrumu, ierīces ir videi draudzīgas, pilnīgi drošas cilvēkiem un gatavas darbam jebkurā laikā.

Visievērojamākais šādu iekārtu trūkums ir tās tīrīšanas grūtības. Tā kā izdedžu sildīšana notiek tikai metāla izdalītā siltuma dēļ, šī temperatūra nav pietiekama, lai nodrošinātu tā pilnīgu izmantošanu. Augstā temperatūras starpība starp metālu un izdedžiem neļauj padarīt atkritumu apglabāšanas procesu pēc iespējas vienkāršāku. Kā vēl viens trūkums ir ierasts izcelt atstarpi, kuras dēļ vienmēr ir jāsamazina oderes biezums. Pateicoties šādām darbībām, pēc kāda laika tas var izrādīties bojāts.

Indukcijas krāšņu izmantošana rūpnieciskā mērogā

Rūpniecībā visbiežāk tiek izmantotas tīģeļu un kanālu indukcijas krāsnis. Pirmajā jebkuri metāli tiek kausēti patvaļīgā daudzumā. Tvertnēs metālam šādos variantos ir iespējams ievietot līdz pat vairākām tonnām metāla. Protams, indukcijas kausēšanas krāsnis, ko dari pats, šajā gadījumā nevar izdarīt. Kanālu krāsnis ir paredzētas dažādu veidu krāsaino metālu, kā arī čuguna kausēšanai.

Radiotehnikas un radiotehnoloģiju fani bieži interesējas par šo tēmu. Tagad kļūst skaidrs, ka indukcijas krāšņu izveide ar savām rokām ir diezgan reāla, un daudziem cilvēkiem tas izdevās. Tomēr, lai izveidotu šādu aprīkojumu, ir jāīsteno elektriskās ķēdes darbība, kas ietvertu pašas krāsns noteiktās darbības. Šādiem risinājumiem ir jāiesaista tie, kas spēj radīt viļņu svārstības. Vienkāršu "dari pats" indukcijas krāsni saskaņā ar shēmu var uzbūvēt, izmantojot četras elektroniskās lampas kombinācijā ar vienu neona lampu, kas signalizē, ka sistēma ir gatava darbam.

Šajā gadījumā maiņstrāvas kondensatora rokturis nav ievietots instrumenta iekšpusē. Pateicoties tam, var izveidot "dari pats" indukcijas krāsni. Ierīces diagramma detalizēti apraksta katra atsevišķā elementa atrašanās vietu. Varat pārliecināties, ka ierīce ir pietiekami jaudīga, ja izmantojat skrūvgriezi, kuram tikai dažu sekunžu laikā jāsasniedz karsts stāvoklis.

Īpatnības

Ja ar savām rokām veidojat indukcijas krāsni, kuras darbības princips un montāža tiek pētīta un veikta saskaņā ar atbilstošo shēmu, jums jāzina, ka viens vai vairāki no tālāk uzskaitītajiem faktoriem var ietekmēt kušanas ātrumu šajā. gadījums:

Impulsu frekvence;

Histerēzes zudumi;

Ģeneratora jauda;

Siltuma izdalīšanās periods uz āru;

Zaudējumi, kas saistīti ar virpuļstrāvu rašanos.

Ja jūs gatavojaties indukcijas krāsni izgatavot ar savām rokām, tad, izmantojot lampas, jums jāatceras, ka to jauda ir jāsadala tā, lai pietiktu ar četriem gabaliem. Izmantojot taisngriezi, tiek iegūts aptuveni 220 V tīkls.

Krāsniņu izmantošana mājsaimniecībā

Ikdienā šādas ierīces tiek izmantotas diezgan reti, lai gan līdzīgas tehnoloģijas var atrast apkures sistēmās. Tos var redzēt mikroviļņu krāsniņu veidā un jauno tehnoloģiju vidē, šī attīstība ir atradusi plašu pielietojumu. Piemēram, virpuļstrāvas izmantošana indukcijas plītīs ļauj pagatavot ļoti dažādus ēdienus. Tā kā to uzsilšana prasa ļoti maz laika, degli nevar ieslēgt, ja uz tā nav nekā. Tomēr, lai izmantotu šādas īpašas un noderīgas plītis, ir nepieciešami īpaši virtuves piederumi.

Montāžas process

Indukcija "dari pats" sastāv no induktora, kas ir solenoīds, kas izgatavots no ūdens dzesēšanas vara caurules un tīģeļa, kas var būt izgatavots no keramikas materiāliem un dažreiz no tērauda, ​​grafīta un citiem. Šādā ierīcē ir iespējams kausēt čugunu, tēraudu, dārgmetālus, alumīniju, varu, magniju. Indukcijas krāsnis "dari pats" ir izgatavotas ar tīģeļa jaudu no pāris kilogramiem līdz vairākām tonnām. Tās var būt vakuuma, gāzes pildītas, atvērtas un kompresoriskas. Krāsnis tiek barotas ar augstas, vidējas un zemas frekvences strāvu.

Tātad, ja jūs interesē "dari pats" indukcijas krāsns, shēma ietver šādu pamatkomponentu izmantošanu: kausēšanas vannu un indukcijas bloku, kurā ietilpst pavarda akmens, induktors un magnētiskais serdenis. Kanālu krāsns atšķiras no tīģeļa ar to, ka elektromagnētiskā enerģija tiek pārvērsta siltumenerģijā siltuma izdalīšanas kanālā, kurā vienmēr ir jābūt elektriski vadošam ķermenim. Lai veiktu kanālu krāsns sākotnējo iedarbināšanu, tajā ielej izkausētu metālu vai ievieto veidni no materiāla, kuru var sašķelt krāsnī. Kad kausējums ir pabeigts, metāls netiek pilnībā nosusināts, bet tiek atstāts "purvs", kas paredzēts siltuma izdalīšanas kanāla piepildīšanai turpmākajiem startiem. Ja gatavojaties indukcijas krāsni būvēt pats, tad, lai atvieglotu pavarda akmens nomaiņu iekārtām, tā ir izgatavota noņemama.

Krāšņu sastāvdaļas

Tātad, ja jūs interesē "dari pats" indukcijas mini cepeškrāsns, tad ir svarīgi zināt, ka tās galvenais elements ir sildīšanas spole. Pašdarinātas versijas gadījumā pietiek ar induktors, kas izgatavots no tukšas vara caurules ar diametru 10 mm. Induktoram tiek izmantots 80-150 mm iekšējais diametrs, un apgriezienu skaits ir 8-10. Ir svarīgi, lai pagriezieni nesaskartos, un attālums starp tiem ir 5-7 mm. Induktora daļas nedrīkst saskarties ar tā ekrānu, minimālajam attālumam jābūt 50 mm.

Ja gatavojaties izgatavot indukcijas krāsni ar savām rokām, jums jāzina, ka ūdens vai antifrīzs rūpnieciskā mērogā dzesē indukcijas. Izveidotās ierīces mazas jaudas un īsas darbības gadījumā var iztikt bez dzesēšanas. Bet darbības laikā induktors kļūst ļoti karsts, un vara katlakmens var ne tikai krasi samazināt ierīces efektivitāti, bet arī izraisīt pilnīgu tās veiktspējas zudumu. Nav iespējams patstāvīgi izgatavot induktors ar dzesēšanu, tāpēc tas būs regulāri jāmaina. Piespiedu gaisa dzesēšanu nevajadzētu izmantot, jo ventilatora korpuss, kas novietots tuvu spolei, “pievilks” EML sev, kas novedīs pie pārkaršanas un krāsns efektivitātes samazināšanās.

Ģenerators

Samontējot indukcijas krāsni, ko dari pats, ķēdē tiek izmantots tik svarīgs elements kā ģenerators. Nevajag mēģināt taisīt plīti, ja nepārzini radioelektronikas pamatus vismaz vidusmēra radioamatiera līmenī. Oscilatora ķēdes izvēlei jābūt tādai, lai tā nedotu stingru strāvas spektru.

Indukcijas krāšņu izmantošana

Šāda veida iekārtas ir kļuvušas plaši izplatītas tādās jomās kā lietuves, kur metāls jau ir iztīrīts un tam ir jāpiešķir noteikta forma. Varat arī iegūt dažus sakausējumus. Arī juvelierizstrādājumu ražošanā tās kļuva plaši izplatītas. Vienkāršais darbības princips un iespēja montēt indukcijas krāsni ar savām rokām ļauj palielināt tās izmantošanas rentabilitāti. Šai zonai var izmantot ierīces ar tīģeļa ietilpību līdz 5 kilogramiem. Maziem ražojumiem šī iespēja būs optimāla.

Mājas indukcijas krāsns tiek galā ar salīdzinoši nelielu metāla daļu kausēšanu. Taču šādam pavardam nav nepieciešams skurstenis vai plēšas, kas iesūknē gaisu kušanas zonā. Un visu šādas krāsns dizainu var novietot uz rakstāmgalda. Tāpēc apkure ar elektrisko indukciju ir labākais veids, kā mājās kausēt metālus. Un šajā rakstā mēs apsvērsim šādu krāšņu dizainu un montāžas shēmas.

Rūpnīcas darbnīcās var atrast kanālu indukcijas krāsnis krāsaino un melno metālu kausēšanai. Šīm iekārtām ir ļoti liela jauda, ​​ko nosaka iekšējā magnētiskā ķēde, kas palielina elektromagnētiskā lauka blīvumu un temperatūru krāsns tīģelī.

Rūpnieciskā mērogā tiek ražotas kanālu indukcijas krāsnis krāsaino un melno metālu kausēšanai.

Tomēr kanālu konstrukcijas patērē lielas enerģijas daļas un aizņem daudz vietas, tāpēc mājās un mazās darbnīcās tiek izmantota iekārta bez magnētiskās ķēdes - tīģeļa krāsns krāsaino / melno metālu kausēšanai. Šādu dizainu var montēt pat ar savām rokām, jo ​​tīģeļa uzstādīšana sastāv no trim galvenajām sastāvdaļām:

• Ģenerators, kas ražo maiņstrāvu ar augstām frekvencēm, kas nepieciešamas, lai palielinātu elektromagnētiskā lauka blīvumu tīģelī. Turklāt, ja tīģeļa diametru var salīdzināt ar maiņstrāvas garo viļņu frekvenci, tad šāda konstrukcija ļaus siltumenerģijā pārveidot līdz 75 procentiem no iekārtas patērētās elektroenerģijas.
• Induktors ir vara spirāle, kas izveidota, pamatojoties uz precīzu ne tikai diametra un apgriezienu skaita, bet arī šajā procesā izmantotā stieples ģeometrijas aprēķinu. Induktora ķēde ir jānoregulē, lai iegūtu jaudu rezonanses rezultātā ar ģeneratoru vai drīzāk ar barošanas strāvas frekvenci.
• Tīģelis ir ugunsizturīgs trauks, kurā notiek visi kausēšanas darbi, kas uzsākti sakarā ar virpuļstrāvu rašanos metāla konstrukcijā. Šajā gadījumā tīģeļa diametrs un citi šī konteinera izmēri tiek noteikti stingri saskaņā ar ģeneratora un induktora īpašībām.

Jebkurš radioamatieris var salikt šādu krāsni. Lai to izdarītu, viņam ir jāatrod pareizā shēma un jāuzkrāj materiāli un detaļas. Zemāk varat atrast visu šo sarakstu.

Pašmāju tīģeļa krāsns konstrukcijas pamatā ir visvienkāršākais laboratorijas invertors Kukhtetsky. Šīs instalācijas shēma uz tranzistoriem ir šāda:

Tranzistora uzstādīšanas shēma

Pamatojoties uz šo diagrammu, jūs varēsiet montēt indukcijas krāsni, izmantojot šādas sastāvdaļas:

• divi tranzistori - vēlams lauka tipa un zīmola IRFZ44V;
• vara stieple ar diametru 2 mm;
• divas diodes zīmola UF4001, vēl labāk - UF4007;
• divi droseļvārsta gredzeni - tos var noņemt no vecā barošanas avota no darbvirsmas;
• trīs kondensatori ar ietilpību 1 mikrofarads katrs;
• četri kondensatori ar jaudu 220nF katrs;
• viens kondensators ar kapacitāti 470 nF;
• viens kondensators ar kapacitāti 330 nF;
• viens 1 vatu rezistors (vai 2 rezistori pa 0,5 vatiem katrs), kas paredzēts 470 omu pretestībai;
• vara stieple ar diametru 1,2 mm.

Turklāt jums būs nepieciešami pāris radiatori - tos var izņemt no vecām mātesplatēm vai procesora dzesētājiem, un uzlādējams akumulators ar jaudu vismaz 7200 mAh no vecā 12 V nepārtrauktās barošanas avota. Nu, tīģeļa tvertne patiesībā ir šajā gadījumā nav nepieciešams - in Krāsnī izkusīs stieņu metāls, kuru var noturēt aiz aukstā gala.

Izdrukājiet un pakārt uz darbvirsmas Kukhtetsky laboratorijas invertora zīmējumu. Pēc tam izkārtojiet visus radio komponentus pēc kategorijām un zīmoliem un uzsildiet lodāmuru. Pievienojiet divus tranzistorus pie radiatoriem. Un, ja jūs strādājat ar plīti ilgāk par 10-15 minūtēm pēc kārtas, piestipriniet dzesētājus no datora uz radiatoriem, pievienojot tos strādājošam barošanas avotam. IRFZ44V sērijas tranzistoru izslēgšanas shēma ir šāda:

Tranzistora spraudņu shēma

Paņemiet 1,2 mm vara stiepli un aptiniet to ap ferīta gredzeniem, veicot 9-10 apgriezienus. Tā rezultātā jūs saņemsiet aizrīšanās. Attālumu starp pagriezieniem nosaka gredzena diametrs, pamatojoties uz soļa vienmērīgumu. Principā visu var izdarīt "ar aci", variējot apgriezienu skaitu diapazonā no 7 līdz 15 apgriezieniem. Samontējiet kondensatoru akumulatoru, savienojot visas daļas paralēli. Rezultātā jums vajadzētu iegūt 4,7 mikrofaradu akumulatoru.

Tagad izveidojiet induktors no 2 mm vara stieples. Pagriezienu diametrs šajā gadījumā var būt vienāds ar porcelāna tīģeļa diametru vai 8-10 centimetriem. Pagriezienu skaits nedrīkst pārsniegt 7-8 gabalus. Ja testēšanas laikā krāsns jauda jums šķiet nepietiekama, pārveidojiet induktora konstrukciju, mainot diametru un apgriezienu skaitu. Tāpēc pirmajā pārī labāk ir padarīt induktora kontaktus nevis lodētus, bet gan noņemamus. Pēc tam salieciet visus elementus uz PCB plates, pamatojoties uz Kukhtetsky laboratorijas invertora zīmējumu. Un pievienojiet 7200 mAh akumulatoru strāvas kontaktiem. Tas ir viss.

Tagad jūs varat pārbaudīt krāsni, izvēloties pareizos induktora parametrus katram metāla vai tīģeļa veidam. Tomēr testēšanas vai kausēšanas laikā ir jāatceras drošības pasākumi, strādājot ar elektriskajām krāsnīm.

Indukcijas iekārta rada ļoti augstu temperatūru, kas ir pietiekama, lai izkausētu metālu, kas sver līdz 10-20 gramiem. Tāpēc, strādājot ar tīģeli, jums jāizmanto priekšauts, kas izgatavots no blīva materiāla, un tie paši cimdi. Tie pasargās jūs no apdegumiem, ja nejauši no konteinera izšļakstīsit metālu.

Krāsns samontēto konstrukciju labāk paslēpt izolētā korpusā, aiz tās sienām atstājot tikai induktors. Tas ietaupīs gan lietotāju, gan trauslās radio komponentes. Un ventilācijai korpusā ir nepieciešams izgriezt vai urbt vairākus caurumus, nodrošinot gaisa pieplūdi un aizplūšanu.

Atlikušais magnētiskais lauks var uzkarsēt valkātāja apģērba metāla daļas, kas apdegs ādu. Tāpēc tīģelim labāk pieiet vienkāršā apģērbā, bez rāvējslēdzējiem vai metāla pogām. Turklāt visas elektroierīces ir labāk noņemt no induktora, vismaz metra attālumā.

Indukcijas krāsnis tiek izmantotas metālu kausēšanai, un tās izceļas ar to, ka tās silda ar elektriskās strāvas palīdzību. Strāvas ierosme notiek induktorā vai drīzāk nemaināmā laukā.

Šādās konstrukcijās enerģija tiek pārveidota vairākas reizes (šajā secībā):

• elektromagnētiskajā
• elektriskās;
• termiski.

Šādas krāsnis ļauj izmantot siltumu ar maksimālu efektivitāti, kas nav pārsteidzoši, jo tās ir vismodernākās no visiem esošajiem modeļiem, kas darbojas ar elektrību.

Piezīme! Indukcijas konstrukcijas ir divu veidu - ar vai bez serdes. Pirmajā gadījumā metāls tiek ievietots cauruļveida teknē, kas atrodas ap induktors. Kodols atrodas pašā induktorā. Otro iespēju sauc par tīģeli, jo tajā metāls ar tīģeli jau atrodas indikatora iekšpusē. Protams, par kādu kodolu šajā gadījumā nevar būt ne runas.

Šodienas rakstā mēs runāsim par to, kā padarītDIY indukcijas krāsns.

Starp daudzajām priekšrocībām ir šādas:

• vides tīrība un drošība;
• palielināta kausējuma viendabīgums metāla aktīvas kustības dēļ;
• ātrums - cepeškrāsni var izmantot gandrīz uzreiz pēc ieslēgšanas;
• enerģijas zona un fokusēta orientācija;
• augsts kušanas ātrums;
• sakausējošo vielu atkritumu trūkums;
• spēja regulēt temperatūru;
• daudzas tehniskas iespējas.

Bet ir arī trūkumi.

1. Izdedžus silda metāls, kā rezultātā tiem ir zema temperatūra.
2. Ja izdedži ir auksti, tad no metāla ir ļoti grūti noņemt fosforu un sēru.
3. Starp spoli un kūstošo metālu magnētiskais lauks izkliedējas, tāpēc būs jāsamazina oderes biezums. Tas drīz novedīs pie tā, ka pati odere neizdosies.

Video - Indukcijas krāsns

Rūpnieciskais pielietojums

Abas konstrukcijas iespējas tiek izmantotas dzelzs, alumīnija, tērauda, ​​magnija, vara un dārgmetālu kausēšanai. Šādu konstrukciju lietderīgais apjoms var svārstīties no vairākiem kilogramiem līdz vairākiem simtiem tonnu.

Rūpnieciskai lietošanai paredzētās krāsnis ir sadalītas vairākos veidos.

1. Vidējās frekvences konstrukcijas parasti izmanto mašīnbūvē un metalurģijā. Ar to palīdzību tiek izkausēts tērauds, un, izmantojot grafīta tīģeļus, tiek izkausēti arī krāsainie metāli.
2. Dzelzs kausēšanā tiek izmantotas rūpnieciskās frekvences konstrukcijas.
3. Pretestības konstrukcijas paredzētas alumīnija, alumīnija sakausējumu, cinka kausēšanai.

Piezīme! Tieši indukcijas tehnoloģija veidoja pamatu populārākām ierīcēm – mikroviļņu krāsnīm.

mājas lietošanai

Acīmredzamu iemeslu dēļ indukcijas kausēšanas krāsni mājās izmanto reti. Bet rakstā aprakstītā tehnoloģija ir atrodama gandrīz visās mūsdienu mājās un dzīvokļos. Tās ir iepriekš minētās mikroviļņu krāsnis, indukcijas plītis un elektriskās krāsnis.

Apsveriet, piemēram, plāksnes. Tie uzsilda traukus induktīvās virpuļstrāvas dēļ, kā rezultātā uzsilšana notiek gandrīz acumirklī. Raksturīgi, ka nav iespējams ieslēgt degli, uz kura nav trauku.

Indukcijas plīšu efektivitāte sasniedz 90%. Salīdzinājumam: elektriskajām plītīm tas ir aptuveni 55-65%, bet gāzes plītim - ne vairāk kā 30-50%. Bet godīgi sakot, ir vērts atzīmēt, ka aprakstīto krāšņu darbībai ir nepieciešami īpaši trauki.

Pašdarināta indukcijas krāsns

Ne tik sen vietējie radio amatieri skaidri pierādīja, ka jūs pats varat izgatavot indukcijas krāsni. Mūsdienās ir ļoti daudz dažādu shēmu un ražošanas tehnoloģiju, taču mēs esam iesnieguši tikai populārāko no tiem, kas nozīmē visefektīvāko un vienkāršāko ieviešanu.

Indukcijas krāsns no augstfrekvences ģeneratora

Zemāk ir elektriskā ķēde paštaisītas ierīces izgatavošanai no augstfrekvences (27,22 megaherci) ģeneratora.

Papildus ģeneratoram montāžai būs nepieciešamas četras lieljaudas spuldzes un smaga lampiņa gatavības darbam indikatoram.

Piezīme! Galvenā atšķirība starp krāsni, kas izgatavota saskaņā ar šo shēmu, ir kondensatora rokturis - šajā gadījumā tas atrodas ārpusē.

Turklāt spolē (induktorā) esošais metāls izkusīs mazākās jaudas ierīcē.

Ražojot, ir jāatceras daži svarīgi punkti, kas ietekmē metāla dēļu ieklāšanas ātrumu. Tas ir:

• jauda;
• biežums;
• virpuļu zudumi;
• siltuma pārneses ātrums;
• histerēzes zudums.

Ierīce tiks darbināta no standarta 220 V tīkla, bet ar iepriekš uzstādītu taisngriezi. Ja krāsns ir paredzēta telpas apkurei, tad ieteicams izmantot nihroma spirāli, bet, ja kausēšanai, tad grafīta birstes. Iepazīsimies ar katru no struktūrām sīkāk.

Video - Metināšanas invertora dizains

Dizaina būtība ir šāda: ir uzstādīts pāris grafīta suku, un starp tām ielej pulverveida granītu, pēc tam tiek pievienots pazeminošs transformators. Raksturīgi, ka kausējot nevar baidīties no elektriskās strāvas trieciena, jo nav nepieciešams izmantot 220 V.

Montāžas tehnoloģija

Solis 1. Pamatne ir salikta - šamota ķieģeļu kaste ar izmēriem 10x10x18 cm, uzklāta uz ugunsizturīgas flīzes.

2. solis. Bokss tiek pabeigts ar azbesta kartonu. Pēc samitrināšanas ar ūdeni materiāls mīkstina, kas ļauj tam piešķirt jebkādu formu. Ja vēlaties, konstrukciju var ietīt ar tērauda stiepli.

Piezīme! Kastes izmēri var atšķirties atkarībā no transformatora jaudas.

Solis 3. Labākais grafīta krāsns variants ir transformators no 0,63 kW metināšanas iekārtas. Ja transformators paredzēts 380 V, tad to var pārtīt, lai gan daudzi pieredzējuši elektriķi saka, ka var atstāt visu kā ir.

Solis 4. Transformators ir ietīts ar plānu alumīniju – tā konstrukcija ekspluatācijas laikā ļoti nesakarst.

Solis 5. Uzstādītas grafīta birstes, kastes apakšā uzlikts māla substrāts - tā kausušais metāls neizplatīsies.

Šādas krāsns galvenā priekšrocība ir augstā temperatūra, kas ir piemērota pat platīna vai pallādija kausēšanai. Bet starp mīnusiem ir transformatora straujā sildīšana, neliels tilpums (vienā reizē var izkausēt ne vairāk kā 10 g). Šī iemesla dēļ lielu tilpumu kausēšanai būs nepieciešams atšķirīgs dizains.

Tātad liela apjoma metāla kausēšanai ir nepieciešama krāsns ar nihroma stiepli. Dizaina darbības princips ir pavisam vienkāršs: nihroma spirālei tiek pievadīta elektriskā strāva, kas uzsilst un izkausē metālu. Tīmeklī ir daudz dažādu formulu stieples garuma aprēķināšanai, taču tās visas principā ir vienādas.

Solis 1. Spirālei tiek izmantots nihroms ø0,3 mm, apmēram 11 m garš.

2. solis. Vadam jābūt uztītam. Lai to izdarītu, nepieciešama taisna vara caurule ø5 mm - uz tās ir uztīta spirāle.

Solis 3. Kā tīģelis tiek izmantota neliela keramikas caurule ø1,6 cm un 15 cm garumā.Viens caurules gals ir aizbāzts ar azbesta vītni - tāpēc izkusušais metāls neiztecēs.

4. solis. Pēc veiktspējas pārbaudes un spirāle tiek uzlikta ap cauruli. Tajā pašā laikā starp pagriezieniem tiek novietots tas pats azbesta pavediens - tas novērsīs īssavienojumu un ierobežos skābekļa piekļuvi.

Solis 5. Gatavo spoli ievieto kārtridžā no lieljaudas lampas. Šādas kasetnes parasti ir keramikas un tām ir nepieciešamais izmērs.

Šāda dizaina priekšrocības:

• augsta produktivitāte (līdz 30 g vienā piegājienā);
• ātra sildīšana (apmēram piecas minūtes) un ilga dzesēšana;
• lietošanas vienkāršība - ērti ieliet metālu veidnēs;
• ātra spirāles nomaiņa izdegšanas gadījumā.

Bet, protams, ir arī trūkumi:

• nihroms izdeg, īpaši, ja spirāle ir slikti izolēta;
• nedrošība - ierīce ir pievienota tīklam 220 V.

Piezīme! Jūs nevarat pievienot plīts metālu, ja iepriekšējā porcija jau ir izkususi. Pretējā gadījumā viss materiāls izkliedēsies pa istabu, turklāt var traumēt acis.

Kā secinājums

Kā redzat, jūs joprojām varat patstāvīgi izgatavot indukcijas krāsni. Bet, godīgi sakot, aprakstītais dizains (tāpat kā viss, kas pieejams internetā) nav gluži krāsns, bet gan Kukhtetsky laboratorijas invertors. Mājās vienkārši nav iespējams salikt pilnvērtīgu indukcijas struktūru.

Indukcijas krāsns vairs nav nekāds jaunums – šis izgudrojums pastāv jau kopš 19. gadsimta, taču tikai mūsu laikos, attīstoties tehnoloģijām un elementu bāzei, tas beidzot sāk ienākt ikdienā visur. Iepriekš bija daudz jautājumu par indukcijas krāšņu darbības sarežģījumiem, ne visi fizikālie procesi tika pilnībā izprasti, un pašām vienībām bija daudz trūkumu, un tās tika izmantotas tikai rūpniecībā, galvenokārt metālu kausēšanai.

Tagad, parādoties jaudīgiem augstfrekvences tranzistoriem un lētiem mikrokontrolleriem, kas ir guvuši izrāvienu visās zinātnes un tehnikas jomās, ir parādījušās patiesi efektīvas indukcijas krāsnis, kuras var brīvi izmantot sadzīves vajadzībām (ēdiena gatavošanai, ūdens sildīšanai, apkurei) un pat salikt rokas.

Kurtuves fiziskā bāze un darbības princips

1. att. Indukcijas krāsns shēma

Pirms induktora sildītāja izvēles vai izgatavošanas jums vajadzētu saprast, kas tas ir. Pēdējā laikā par šo tēmu ir uzliesmojusi interese, taču tikai dažiem cilvēkiem ir pilnīga izpratne par magnētisko viļņu fiziku. Tas radīja daudzus nepareizus priekšstatus, mītus un daudzus neefektīvus vai nedrošus mājās gatavotus produktus. Jūs varat izgatavot indukcijas krāsni ar savām rokām, bet pirms tam jums vajadzētu iegūt vismaz pamatzināšanas.

Indukcijas plīts ir balstīta uz elektromagnētiskās indukcijas principu. Galvenais elements šeit ir induktors, kas ir augstas kvalitātes induktors. Indukcijas krāsnis tiek plaši izmantotas elektriski vadošu materiālu, visbiežāk metālu, karsēšanai vai kausēšanai, pateicoties termiskajam efektam, kas tajās izraisa virpuļveida elektrisko strāvu. Iepriekš redzamā diagramma ilustrē šīs krāsns konstrukciju (1. att.).

Ģenerators G rada mainīgas frekvences spriegumu. Tās elektromotora spēka ietekmē induktora spolē L plūst maiņstrāva I 1. Induktors L kopā ar kondensatoru C ir svārstību ķēde, kas noregulēta uz rezonansi ar avota G frekvenci, kā rezultātā ievērojami palielinās krāsns efektivitāte.

Saskaņā ar fizikālajiem likumiem telpā ap induktors L rodas mainīgs magnētiskais lauks H. Šis lauks var pastāvēt arī gaisā, taču dažkārt darbības uzlabošanai izmanto īpašus feromagnētiskos serdeņus, kuriem ir labāka magnētiskā vadītspēja, salīdzinot ar gaisu.

Magnētiskā lauka spēka līnijas iet cauri induktora iekšpusē novietotam objektam W un inducē tajā magnētisko plūsmu F. Ja materiāls, no kura izgatavota sagatave W, ir elektriski vadošs, tajā parādās inducētā strāva I 2, kas aizveras. iekšpusē un veidojot virpuļindukcijas plūsmas. Saskaņā ar elektrības siltuma efekta likumu virpuļstrāvas uzsilda objektu W.

Induktīvā sildītāja izgatavošana

Indukcijas krāsns sastāv no diviem galvenajiem funkcionālajiem blokiem: induktora (sildīšanas indukcijas spoles) un ģeneratora (maiņstrāvas sprieguma avota). Induktors ir tukša vara caurule, kas satīta spirālē (2. att.).

Lai izgatavotu pats krāsni ar jaudu, kas nepārsniedz 3 kW, induktors jāizgatavo ar šādiem parametriem:

• caurules diametrs - 10 mm;
• spirāles diametrs - 8-15 cm;
• spoles apgriezienu skaits - 8-10;
• attālums starp pagriezieniem ir 5-7 mm;
• minimālā atstarpe ekrānā ir 5 cm.

Blakus esošie spoles pagriezieni nedrīkst pieskarties, ievērojiet norādīto attālumu. Induktors nekādā veidā nedrīkst saskarties ar krāsns aizsargekrānu, atstarpe starp tiem nedrīkst būt mazāka par norādīto.

Ģeneratoru ražošana

3. att. Shēma uz lampām

Ir vērts atzīmēt, ka indukcijas krāsns ražošanai ir nepieciešamas vismaz vidējas radiotehnikas prasmes un iemaņas. Īpaši svarīgi, lai tie būtu, lai izveidotu otru galveno elementu - augstfrekvences strāvas ģeneratoru. Bez šīm zināšanām nedarbosies ne cepeškrāsns, ko dari pats, montāža vai izmantošana. Turklāt tas var būt dzīvībai bīstams.

Tiem, kas nodarbojas ar šo biznesu ar zināšanām un izpratni par procesu, ir dažādi veidi un shēmas, kā var salikt indukcijas krāsni. Izvēloties piemērotu ģeneratora ķēdi, ieteicams atteikties no iespējām ar cietu emisijas spektru. Tie ietver plaši izplatīto shēmu, izmantojot tiristora atslēgu. Augstas frekvences starojums no šāda ģeneratora spēj radīt spēcīgus traucējumus visām apkārtējām radio ierīcēm.

Kopš 20. gadsimta vidus radioamatieru vidū lielus panākumus guvusi indukcijas krāsns, kas samontēta uz 4 lampām. Tā kvalitāte un efektivitāte ir tālu no labākās, un radio lampām mūsdienās ir grūti piekļūt, tomēr daudzi turpina montēt ģeneratorus saskaņā ar šo shēmu, jo tai ir liela priekšrocība: mīksts, šaurjoslas ģenerētās strāvas spektrs, kuru dēļ šāda krāsns rada minimālus traucējumus un pēc iespējas drošāku (3. att.).

Šī ģeneratora darbības režīms tiek iestatīts, izmantojot mainīgo kondensatoru C. Kondensatoram jābūt ar gaisa dielektriķi, atstarpei starp tā plāksnēm jābūt vismaz 3 mm. Diagrammā ir arī neona lampa L, kas kalpo kā indikators.

Universālā ģeneratora shēma

Mūsdienu indukcijas krāsnis darbojas uz modernākiem elementiem - mikroshēmām un tranzistoriem. Lielus panākumus gūst universālā push-pull ģeneratora shēma, kas attīsta jaudu līdz 1 kW. Darbības princips ir balstīts uz neatkarīgu ierosmes ģeneratoru, savukārt induktors tiek ieslēgts tilta režīmā (4. att.).

Push-pull ģeneratora priekšrocības, kas samontētas saskaņā ar šo shēmu:

1. Iespēja strādāt 2. un 3. režīmā papildus galvenajam.
2. Ir virsmas sildīšanas režīms.
3. Kontroles diapazons 10-10000 kHz.
4. Mīksts starojuma spektrs visā diapazonā.
5. Nav nepieciešama papildu aizsardzība.

Frekvences regulēšana tiek veikta, izmantojot mainīgo rezistoru R 2 . Darbības frekvenču diapazonu nosaka kondensatori C 1 un C 2. Starppakāpju saskaņošanas transformatoram jābūt ar gredzenveida ferīta serdi, kura šķērsgriezums ir vismaz 2 kv.cm. Transformatora tinums ir izgatavots no emaljētas stieples ar šķērsgriezumu 0,8-1,2 mm. Tranzistori jānovieto uz kopēja radiatora, kura platība ir 400 kv. cm.

Secinājums par tēmu

Indukcijas krāsns izstarotais elektromagnētiskais lauks (EMF) ietekmē visus apkārtējos vadītājus. Tas ietekmē arī cilvēka ķermeni. EML iedarbībā iekšējie orgāni tiek vienmērīgi sasildīti, kopējā ķermeņa temperatūra paaugstinās visā tilpumā.

Tāpēc, strādājot ar cepeškrāsni, ir svarīgi ievērot noteiktus piesardzības pasākumus, lai izvairītos no negatīvām sekām.

Pirmkārt, ģeneratora korpusam jābūt ekranētam ar apvalku, kas izgatavots no cinkota dzelzs loksnēm vai smalka sieta. Tas samazinās starojuma intensitāti 30-50 reizes.

Jāpatur prātā arī tas, ka tiešā induktora tuvumā enerģijas plūsmas blīvums būs lielāks, it īpaši gar tinuma asi. Tāpēc indukcijas spole jānovieto vertikāli, un labāk ir novērot apkuri no tālienes.

Indukcijas krāsnis tika izgudrotas jau 1887. gadā. Un trīs gadus vēlāk parādījās pirmā rūpnieciskā attīstība, ar kuras palīdzību tika kausēti dažādi metāli. Es gribētu atzīmēt, ka tajos tālajos gados šīs krāsnis bija kuriozs. Lieta tāda, ka tā laika zinātnieki īsti nesaprata, kādi procesi tajā notiek. Šodien sapratu. Šajā rakstā mūs interesēs tēma - "dari pats" indukcijas krāsns. Cik vienkāršs ir tā dizains, vai ir iespējams salikt šo ierīci mājās?

Darbības princips

Ir jāuzsāk montāža, saprotot darbības principu un ierīces ierīci. Sāksim ar šo. Pievērsiet uzmanību iepriekš redzamajam attēlam, mēs to sapratīsim.

Ierīce ietver:

• Ģenerators G, kas rada maiņstrāvu.
• Kondensators C kopā ar spoli L veido oscilācijas ķēdi, kas nodrošina uzstādīšanu ar augstu temperatūru.
  

  Uzmanību! Dažos dizainos tiek izmantots tā sauktais pašoscilējošs ģenerators. Tas ļauj izņemt kondensatoru no ķēdes.

• Apkārtējā telpā esošā spole veido magnētisko lauku, kurā atrodas spriegums, kas mūsu attēlā norādīts ar burtu "H". Pats magnētiskais lauks pastāv brīvā telpā, un to var aizvērt caur feromagnētisko serdi.
• Tas iedarbojas arī uz maisījumu (W), kurā tas rada magnētisko plūsmu (F). Starp citu, uzlādes vietā var uzstādīt kādu sagatavi.
• Magnētiskā plūsma inducē sekundāro spriegumu 12 V. Bet tas notiek tikai tad, ja W ir elektriski vadošs elements.
• Ja apsildāmā sagatave ir liela un cieta, tad tā iekšpusē sāk darboties tā sauktā Fuko strāva. Tas ir virpuļveida.
• Šajā gadījumā virpuļstrāvas pārnes siltumenerģiju no ģeneratora caur magnētisko lauku, tādējādi sasildot sagatavi.

Elektromagnētiskais lauks ir diezgan plašs. Un pat daudzpakāpju enerģijas pārveidei, kas atrodas mājās gatavotās indukcijas krāsnīs, ir maksimālā efektivitāte - līdz 100%.

tīģeļa krāsns

Šķirnes

Ir divas galvenās indukcijas krāšņu konstrukcijas:

• Kanāls.
• Tīģelis.

Šeit mēs neaprakstīsim visas to atšķirīgās iezīmes. Vienkārši ņemiet vērā, ka kanāla versija ir dizains, kas ir līdzīgs metināšanas iekārtai. Turklāt, lai šādās krāsnīs izkausētu metālu, bija jāatstāj nedaudz kausējuma, bez kura process vienkārši nedarbojās. Otrā iespēja ir uzlabota shēma, kurā tiek izmantota tehnoloģija bez atlikuma kausējuma. Tas ir, tīģelis ir vienkārši uzstādīts tieši induktorā.

Kā tas strādā

Kāpēc jums ir nepieciešama šāda krāsns mājās?

Kopumā jautājums ir diezgan interesants. Apskatīsim šo situāciju. Ir diezgan liels skaits padomju elektrisko un elektronisko ierīču, kurās tika izmantoti zelta vai sudraba kontakti. Šos metālus var noņemt dažādos veidos. Viena no tām ir indukcijas plīts.

Tas ir, jūs paņemat kontaktus, ievietojat tos šaurā un garā tīģelī, kuru uzstādāt induktorā. Pēc 15-20 minūtēm, samazinot jaudu, atdzesējot aparātu un salaužot tīģeli, jūs iegūsit stieni, kura galā atradīsiet zelta vai sudraba galu. Nogrieziet to un nogādājiet to lombardā.

Lai gan jāatzīmē, ka ar šīs paštaisītās vienības palīdzību var veikt dažādus procesus ar metāliem. Piemēram, jūs varat nocietināt vai atstāt.

Spole ar akumulatoru (ģenerators)

Plīts sastāvdaļas

Sadaļā "Darbības princips" mēs jau esam minējuši visas indukcijas krāsns daļas. Un ja ar ģeneratoru viss ir skaidrs, tad jātiek galā ar induktors (spoli). Tam ir piemērota vara caurule. Ja jūs montējat ierīci ar jaudu 3 kW, tad jums būs nepieciešama caurule ar diametru 10 mm. Pati spole ir savīta ar diametru 80-150 mm, ar apgriezienu skaitu no 8 līdz 10.

Lūdzu, ņemiet vērā, ka vara caurules spoles nedrīkst pieskarties viena otrai. Optimālais attālums starp tiem ir 5-7 mm. Pati spole nedrīkst pieskarties ekrānam. Attālums starp tiem ir 50 mm.

Parasti rūpnieciskajām indukcijas krāsnīm ir dzesēšanas iekārta. Mājās to nav iespējams izdarīt. Bet agregātam ar jaudu 3 kW darbs līdz pusstundai neko nedraud. Tiesa, laika gaitā uz caurules veidosies vara nogulsnes, kas samazina ierīces efektivitāti. Tāpēc periodiski būs jāmaina spole.

Ģenerators

Principā ģeneratora izgatavošana ar savām rokām nav problēma. Bet tas ir iespējams tikai tad, ja jums ir pietiekamas zināšanas radioelektronikā vidēja radioamatiera līmenī. Ja tādu zināšanu nav, tad aizmirstiet par indukcijas plīti. Vissvarīgākais ir tas, ka jums ir arī jāprot prasmīgi vadīt šo ierīci.

Ja jūs saskaraties ar ģeneratora ķēdes izvēles dilemmu, ņemiet vērā vienu padomu - tai nevajadzētu būt cietam strāvas spektram. Lai padarītu skaidrāku, kas ir uz spēles, mēs piedāvājam vienkāršāko ģeneratora shēmu indukcijas krāsnim zemāk esošajā fotoattēlā.

Ģeneratora ķēde

Nepieciešamās zināšanas

Elektromagnētiskais lauks iedarbojas uz visām dzīvajām būtnēm. Piemērs ir gaļa mikroviļņu krāsnī. Tāpēc ir vērts parūpēties par drošību. Un nav svarīgi, vai jūs saliekat plīti un izmēģināt to vai strādājat pie tās. Ir tāds rādītājs kā enerģijas plūsmas blīvums. Tātad tas ir atkarīgs no elektromagnētiskā lauka. Un jo augstāks ir starojuma biežums, jo sliktāks ir cilvēka ķermenis.

Daudzas valstis ir pieņēmušas drošības pasākumus, kas ņem vērā enerģijas blīvumu. Ir izstrādāti ierobežojumi. Tas ir 1-30 mW uz 1 m² cilvēka ķermeņa. Šie rādītāji ir spēkā, ja iedarbība notiek ne vairāk kā vienu stundu dienā. Starp citu, uzstādītais cinkotais siets samazina griestu blīvumu 50 reizes.

Neaizmirstiet novērtēt rakstu.