Shema ožičenja indukcijskega grelnika. Preprost indukcijski grelec

Obrtniki so pripravili veliko načinov za ogrevanje hiše. En od njih - indukcijski grelec. Kot vsaka druga ima svoje prednosti in slabosti.

Načelo delovanja

Delo temelji na Joule-Lenzovem zakonu, ki odraža neposredno odvisnost toplotne moči prevodnika od napetosti električno polje. Vsi poznajo razmerje med magnetizmom in elektriko, ki eno brez drugega preprosto ne moreta obstajati. Če se na tuljavo dovaja visokofrekvenčni tok, se okoli nje oblikuje magnetno polje. Njegov tok bo preluknjal prevodno jedro, vstavljeno v tuljavo. Nastala magnetna indukcija se bo nenehno spreminjala v smeri in času, kar bo povzročilo pojav vrtinčnih tokov, ki se gibljejo v začaranem krogu. To pretvarja elektromagnetno energijo v toplotno energijo. To je notri na splošno diagram indukcijskega grelnika.

Indukcijski grelniki so se odlično izkazali v najrazličnejših aplikacijah. Z njihovo pomočjo je mogoče izvesti površinsko utrjevanje kovinskih izdelkov, ultra čisto, brezkontaktno varjenje, točkovno segrevanje in celo taljenje prevodnih materialov. Industrijski induktorji so opremljeni z močnim transformatorjem, ki jim lahko dovaja velike tokove.

Induktor doma

Ker shema takšnega grelnika ni zapletena in je učinkovitost takšne naprave zelo visoka (do 98%), vrtinčni indukcijski grelnik ni mogel zanimati obrtnikov.

Zelo pogosto ima veliko ljudi idejo, da bi za ogrevanje hiše uporabili princip indukcije. Konec koncev, indukcijski grelnik lahko segreje vodo skoraj v trenutku. Zato obstajajo številni modeli, ki so domači indukcijski grelnik.

V fiziki obstaja veliko zakonov, ki jih ni mogoče zaobiti. Energija se ne vzame od nikoder, zato količina porabljene električne energije ne sme biti manjša od zahtevane toplotne energije.

Z drugimi besedami, če je za ogrevanje prostora potrebno 5 kWh, tega ne morete narediti samo z 2 kWh električne energije, ne glede na to, kako odlična je zasnova grelnika. Če nameravate ogrevati z induktorjem, morate biti pripravljeni povečati plačila za električno energijo.

Najbolj priljubljena možnost med obrtniki je indukcijski grelec iz varilnega pretvornika. Za to obstaja več razlogov:

1. Razsmernik ustvarja visokofrekvenčni tok, ki znatno poveča jakost električnega polja, kar ugodno vpliva na prenos toplote.
2. Varilni pretvornik je sposoben dovajati visoke tokove. Od vseh naprav, ki so na voljo za domačo uporabo, je pretvornik najbolj primeren za uporabo kot napajanje indukcijskega grelnika.

Strukturni elementi

Indukcijski grelnik naredite sami, kot sledi:

1. Kos plastične cevi z debelino stene najmanj 3 mm se napolni v kosih kovinska žica. Dolge so približno 5 cm.
2. Oba konca tega kosa cevi sta prekrita s kovinsko mrežo, ki drži te kose na mestu. Cev mora biti popolnoma napolnjena z žico.
3. Po tem ga je treba previdno zaviti v debelo bakrena žica- približno 90 obratov. Priporočljivo je izbrati žico s premerom najmanj 3 mm.
4. S pomočjo adapterjev in fitingov se cev priključi na ogrevalni sistem, ki se nato napolni z vodo.
5. Konci žice so priključeni na sponke varilnega pretvornika.
6. Zagotoviti je treba izvajanje vseh požarnih in elektrovarnostnih ukrepov.

Po vklopu naprave se bodo kovinski kosi žice v trenutku segreli in začeli oddajati toploto vodi, ki poteka skozi njih.

Še posebej se je vredno osredotočiti na dejstvo, da mora voda nujno krožiti neprekinjeno.

V nasprotnem primeru se bo temperatura cevi tako dvignila, da obstaja nevarnost njenega taljenja.

To je ena najresnejših pomanjkljivosti takšnih grelnikov. V primeru pogoste odsotnosti lastnikov je potreben sistem samodejnega računalniškega nadzora nad delovanjem grelnika.

Indukcijski grelnik je precej primeren za ogrevanje, vendar ima svoje pomanjkljivosti. So precej popravljivi in ​​s pravilno obdelavo detajlov je ta dizajn sposoben tekmovati z drugimi.

Uporaba indukcijskih tuljav namesto tradicionalnih grelnih elementov v oprema za ogrevanje omogočilo znatno povečanje učinkovitosti enot z manjšo porabo električne energije. Indukcijski grelniki so se pojavili v prodaji relativno nedavno, poleg tega po precej visokih cenah. Torej obrtniki ni pustil te teme brez pozornosti in ugotovil, kako narediti indukcijski grelec iz varilnega pretvornika.

Indukcijski grelniki so vsak dan vse bolj priljubljeni pri potrošnikih zaradi naslednjih prednosti:

• visoka učinkovitost;
• enota deluje skoraj tiho;
• indukcijski kotli in grelniki veljajo za dovolj varne v primerjavi s plinsko opremo;
• grelec deluje v popolnoma avtomatskem načinu;
• oprema ne zahteva stalnega vzdrževanja;
• zaradi tesnosti naprave je puščanje izključeno;
• zaradi tresljajev elektromagnetnega polja nastajanje skale postane nemogoče.

Tudi za koristi te vrste grelec je mogoče pripisati preprostost njegove zasnove in razpoložljivost materialov za sestavljanje naprave z lastnimi rokami.

Shema delovanja indukcijskega grelnika

Grelnik induktorskega tipa vsebuje naslednje elemente.

1. Tokovni generator. Zahvaljujoč temu modulu izmenični tok gospodinjska energija se pretvori v visokofrekvenčno.
2. Induktor. Narejen je iz bakrene žice, zvite v tuljavo, da tvori magnetno polje.
3. . To je kovinska cev, nameščena znotraj induktorja.

Vsi zgornji elementi, ki medsebojno delujejo, delajte po naslednjem principu. Visokofrekvenčni tok, ki ga ustvari generator, se napaja v tuljavo induktorja iz bakrenega prevodnika. Visokofrekvenčni tok se z induktorjem pretvori v elektromagnetno polje. Nadalje, kovinska cev, ki se nahaja znotraj induktorja, se segreje zaradi učinka vrtinčnih tokov, ki se pojavljajo v tuljavi. Hladilna tekočina (voda), ki prehaja skozi grelnik, prevzame termalna energija in ga prenese na sistem ogrevanja. Hladilna tekočina deluje tudi kot hladilnik grelnega elementa, kar podaljšuje "življenjsko dobo" ogrevalnega kotla.

Navedeno spodaj diagram vezja indukcijski grelec.

Naslednja fotografija prikazuje, kako deluje indukcijski kovinski grelec.

Pomembno! Če se ogrevanega dela dotaknete dveh obratov induktorja, se bo pojavilo vezje med zavoji, iz katerega bodo tranzistorji takoj izgoreli.

Montaža in namestitev sistema

Induktorja ne priključujte na sponke varilnega aparata, namenjenega za priključitev varilnih kablov. Če je to storjeno, bo enota preprosto odpovedala. Za prilagoditev pretvornika za delo z indukcijskim grelcem bo potrebna precej zapletena predelava naprave, ki zahteva predvsem znanje radijske elektronike.

Na kratko je ta sprememba videti takole: tuljavo, in sicer njeno primarno navitje, je treba namesto za vgrajeno indukcijsko tuljavo slednjega priključiti za visokofrekvenčnim pretvornikom pretvornika. Poleg tega boste morali odstraniti diodni most in spajkati kondenzatorsko enoto.

Kako se varilni pretvornik pretvori v indukcijski grelec, si lahko ogledate v tem videu.

Kovinska indukcijska peč

Za izdelavo indukcijskega grelnika iz varilnega pretvornika boste potrebovali naslednje materiale.

1. pretvornik varilnik . Dobro je, če enota izvaja funkcijo gladkega prilagajanja toka.
2. Bakrena cev približno 8 mm v premeru in dovolj dolga za 7 zavojev okoli obdelovanca s premerom 4-5 cm. Poleg tega naj po zavojih ostanejo prosti konci cevi, dolgi približno 25 cm.

Sledite spodnjim korakom, da sestavite pečico.

1. Vzemite kateri koli del s premerom 4-5 cm, ki bo služil kot predloga za navijanje tuljave iz bakrene cevi. Lahko je lesen okrogel kos, kovinski oz plastična cev.
2. Vzemite bakreno cev in en konec zakovičite s kladivom.
3. Tesno napolnite cev suh pesek in zakoviči drugi konec. Pesek bo preprečil, da bi se cev pri zvijanju zlomila.
4. Naredite 7 zavojev cevi okoli šablone, nato odrežite njene konce in izlijte pesek.
5. Nastalo tuljavo povežite s pretvorjenim pretvornikom.

Nasvet! Če naj bi indukcijska pečica delovala dolgo časa pri visoki moči je priporočljivo pripeljati vodno hlajenje v cev.

Indukcijski grelnik vode

Za sestavljanje ogrevalnega kotla bodo potrebni naslednji strukturni elementi.

1. pretvornik. Naprava je izbrana s takšno močjo, kot je potrebna za ogrevalni kotel.
2. cev z debelo steno(plastika), lahko blagovno znamko PN Njegova dolžina mora biti 40-50 cm.Hladilna tekočina (voda) bo prešla skozi to. Notranji premer cevi mora biti najmanj 5 cm V tem primeru bo zunanji premer 7,5 cm. notranji premer bo manj, potem bo zmogljivost kotla nizka.
3. jeklena žica. Lahko vzamete tudi kovinsko palico s premerom 6-7 mm. Majhni kosi (4-5 mm) so izrezani iz žice ali palice. Ti segmenti bodo delovali kot toplotni izmenjevalnik (jedro) induktorja. Namesto jeklenih kosov lahko uporabite popolnoma kovinsko cev manjšega premera ali jekleni vijak.
4. Tekstolitne palice ali palice na katerega bo navita indukcijska tuljava. Uporaba tekstolita bo zaščitila cev pred segreto tuljavo, saj dano gradivo odporen na visoke temperature.
5. Izoliran kabel s prečnim prerezom 1,5 mm 2 in dolžino 10-10,5 metra. Izolacija kabla mora biti iz vlaken, emajla, steklenih vlaken ali azbesta.

Nasvet! Namesto jeklene žice je dovoljena uporaba kovinske gobice iz nerjavnega jekla. Toda pred nakupom jih preverimo z magnetom: če krpo privlači magnet, se lahko uporablja kot grelec.

Indukcijski ogrevalni kotel je sestavljen po naslednjem algoritmu. Ohišje toplotnega izmenjevalnika napolnite z zgoraj omenjenimi kovinskimi izdelki. Na koncu cevi, ki služi kot telo, spajkamo adapterje, ki so po premeru primerni za cevi ogrevalnega kroga.

Po potrebi lahko vogale spajkate na adapterje. Sledi tudi spajkalne spojke-ameriške. Zahvaljujoč njim bo grelec enostavno razstaviti, za popravilo ali rutinski pregled.

Na naslednji stopnji je potrebno prilepiti ohišje toplotnega izmenjevalnika tekstolitni trakovi na katerega bo tuljava navita. Iz istega tekstolita morate narediti tudi par stojal višine 12-15 mm. Imeli bodo kontakte za priključitev grelnika na pretvorjeni pretvornik.

Tuljavo navijte čez tekstolitne trakove. Med zavoji mora biti razdalja najmanj 3 mm. Navitje mora biti sestavljeno iz 90 zavojev prevodnika. Konce kabla je treba pritrditi na predhodno pripravljena stojala.

Celotna konstrukcija je nameščena v ohišju, ki bo iz varnostnih razlogov delovala kot izolacija. Za ohišje je primerna plastična cev s premerom, večjim od tuljave. V zaščitnem ohišju je potrebno narediti 2 luknji za izhod električni kabel. Na koncih cevi je mogoče namestiti čepe, po katerih je treba v njih narediti luknje za cevi. Preko slednjega bo kotel priključen na toplovod.

Pomembno! Grelnik je mogoče preizkusiti šele, ko ga napolnite z vodo. Če ga vklopite "na suho", se bo plastična cev stopila in grelec boste morali znova sestaviti.

Shema povezave je sestavljena iz naslednjih elementov.

1. RF tokovni vir. V tem primeru gre za modificiran pretvornik.
2. Varnostni elementi. Ta skupina lahko vključuje: termometer, varnostni ventil, manometer itd.
3. Kroglični ventili. Uporabljajo se za odvajanje ali polnjenje sistema z vodo, pa tudi za izklop oskrbe z vodo v določenem delu tokokroga.
4. Obtočna črpalka. Zahvaljujoč njemu se bo voda lahko premikala skozi ogrevalni sistem.
5. Filter. Uporablja se za čiščenje hladilne tekočine pred mehanskimi nečistočami. Zahvaljujoč čiščenju vode se podaljša življenjska doba vse opreme.
6. Ekspanzijski rezervoar membranskega tipa. Uporablja se za kompenzacijo toplotnega raztezanja vode.
7. Radiator. Za indukcijsko ogrevanje bolje je uporabiti bodisi aluminijaste radiatorje bodisi bimetalne, saj imajo visok prenos toplote z majhnimi dimenzijami.
8. cev, skozi katerega lahko napolnite sistem ali iz njega izpraznite hladilno tekočino.

Kot je razvidno iz zgornje metode, je povsem mogoče narediti indukcijski grelnik sami. Ampak ne bo boljše od nakupa v trgovini. Tudi če imaš potrebno znanje v elektrotehniki je treba pomisliti, koliko varno delovanje tak aparat, saj ni opremljen s posebnimi senzorji ali krmilno enoto. Zato je priporočljivo dati prednost končna oprema izdelano v tovarni.

Indukcijsko ogrevanje je metoda brezkontaktnega segrevanja z visokofrekvenčnimi tokovi (eng. RFH - radio-frequency heating, heating by radio-frequence waves) električno prevodnih materialov.

Opis metode.

Indukcijsko ogrevanje je ogrevanje materialov električni tokovi, ki jih povzročajo spremenljivke magnetno polje. Zato je to segrevanje izdelkov iz prevodnih materialov (prevodnikov) z magnetnim poljem induktorjev (viri izmeničnega magnetnega polja). Indukcijsko ogrevanje se izvaja na naslednji način. Električno prevoden (kovinski, grafitni) obdelovanec je nameščen v tako imenovani induktor, ki je en ali več navojev žice (najpogosteje bakrene). V induktorju se s posebnim generatorjem inducirajo močni tokovi različnih frekvenc (od deset Hz do nekaj MHz), zaradi česar se okoli induktorja pojavi elektromagnetno polje. Elektromagnetno polje inducira vrtinčne tokove v obdelovancu. Vrtljivi tokovi segrevajo obdelovanec pod vplivom Joulove toplote (glej Joule-Lenzov zakon).

Sistem induktor-prazna je transformator brez jedra, v katerem je induktor primarno navitje. Obdelovanec je sekundarno navitje v kratkem stiku. magnetni tok med navitji je zaprt z zrakom.

Pri visoki frekvenci se vrtinčni tokovi premaknejo z magnetnim poljem, ki ga tvorijo, v tanke površinske plasti obdelovanca Δ (površinski učinek), zaradi česar se njihova gostota močno poveča in obdelovanec se segreje. Spodnje plasti kovine se segrejejo zaradi toplotne prevodnosti. Ni pomemben tok, temveč visoka gostota toka. V sloju kože Δ se gostota toka zmanjša za faktor e glede na gostoto toka na površini obdelovanca, medtem ko se 86,4 % toplote sprosti v sloju kože (od celotnega sproščanja toplote. Globina sloja kože je odvisna). na frekvenco sevanja: višja kot je frekvenca, tanjša je kožna plast Odvisna je tudi od relativne magnetne prepustnosti μ materiala obdelovanca.

Za železo, kobalt, nikelj in magnetne zlitine pri temperaturah pod Curiejevo točko ima μ vrednost od nekaj sto do deset tisoč. Za druge materiale (taline, neželezne kovine, tekoči nizko talilni evtektiki, grafit, elektroliti, električno prevodna keramika itd.) je μ približno enaka ena.

Na primer, pri frekvenci 2 MHz je globina kože za baker približno 0,25 mm, za železo ≈ 0,001 mm.

Induktor se med delovanjem zelo segreje, saj absorbira lastno sevanje. Poleg tega absorbira toplotno sevanje iz vročega obdelovanca. Naredite induktorje iz bakrene cevi ohlajeno z vodo. Voda se dovaja s sesanjem - to zagotavlja varnost v primeru opekline ali druge razbremenitve induktorja.

Aplikacija:
Ultra čisto brezkontaktno taljenje, spajkanje in varjenje kovin.
Potrdilo o prejemu prototipi zlitine.
Upogibanje in toplotna obdelava delov strojev.
Posel z nakitom.
Obdelava majhnih delov, ki se lahko poškodujejo zaradi segrevanja s plamenom ali oblokom.
Površinsko utrjevanje.
Utrjevanje in toplotna obdelava delov kompleksne oblike.
Dezinfekcija medicinskih instrumentov.

Prednosti.

Hitro segrevanje ali taljenje katerega koli električno prevodnega materiala.

Ogrevanje je možno v atmosferi zaščitnega plina, v oksidacijskem (ali reducirnem) mediju, v neprevodni tekočini, v vakuumu.

Ogrevanje skozi stene zaščitne komore iz stekla, cementa, plastike, lesa - ti materiali zelo slabo absorbirajo elektromagnetno sevanje in med delovanjem naprave ostanejo hladni. Segreva se samo električno prevoden material - kovina (vključno staljena), ogljik, prevodna keramika, elektroliti, tekoče kovine itd.

Zaradi nastajajočih sil MHD se tekoča kovina intenzivno meša, vse do tega, da ostane suspendirana v zraku ali zaščitnem plinu - tako dobimo ultra čiste zlitine v majhnih količinah (levitacijsko taljenje, taljenje v elektromagnetnem lončku).

Ker se ogrevanje izvaja s pomočjo elektromagnetno sevanje, ni onesnaženja obdelovanca s produkti izgorevanja gorilnika v primeru plinsko-plamenskega segrevanja ali z materialom elektrode v primeru obločnega segrevanja. Postavitev vzorcev v atmosfero inertnega plina in visoka hitrost segrevanje bo odpravilo nastajanje vodnega kamna.

Enostavna uporaba zaradi majhne velikosti induktorja.

Induktor je mogoče izdelati v posebni obliki - to bo omogočilo enakomerno segrevanje delov kompleksne konfiguracije po celotni površini, ne da bi prišlo do njihovega upogibanja ali lokalnega neogrevanja.

Lokalno in selektivno ogrevanje je enostavno izvesti.

Ker se najbolj intenzivno segrevanje pojavi v tankih zgornje plasti obdelovancev, spodnji sloji pa se zaradi toplotne prevodnosti segrejejo bolj nežno, je metoda idealna za površinsko utrjevanje delov (jedro ostane viskozno).

Enostavna avtomatizacija opreme - cikli ogrevanja in hlajenja, nadzor in zadrževanje temperature, podajanje in odstranjevanje obdelovancev.

Indukcijske grelne enote:

Na napravah z delovno frekvenco do 300 kHz se uporabljajo pretvorniki na sklopih IGBT ali MOSFET tranzistorji. Takšne instalacije so zasnovane za ogrevanje velikih delov. Za ogrevanje majhnih delov se uporabljajo visoke frekvence (do 5 MHz, obseg srednjih in kratkih valov), visokofrekvenčne inštalacije so zgrajene na elektronskih ceveh.

Tudi za ogrevanje majhnih delov so visokofrekvenčne instalacije zgrajene na MOSFET tranzistorjih za delovne frekvence do 1,7 MHz. Krmiljenje in zaščita tranzistorjev pri višjih frekvencah predstavlja določene težave, zato so nastavitve višjih frekvenc še vedno precej drage.

Induktor za ogrevanje majhnih delov ima majhna velikost in majhna induktivnost, ki vodi do zmanjšanja faktorja kakovosti delovnega nihajnega kroga pri nizkih frekvencah in zmanjšanja učinkovitosti, prav tako pa predstavlja nevarnost za glavni oscilator (faktor kakovosti nihajnega kroga je sorazmeren z L / C, nihajno vezje z nizkim faktorjem kakovosti je preveč dobro "načrpana" z energijo, tvori kratek stik vzdolž induktorja in onemogoči glavni oscilator). Za povečanje faktorja kakovosti nihajnega kroga se uporabljata dva načina:
- povečanje delovne frekvence, kar vodi v kompleksnost in ceno namestitve;
- uporaba feromagnetnih vložkov v induktorju; lepljenje induktorja s ploščami iz feromagnetnega materiala.

Ker induktor deluje najbolj učinkovito pri visokih frekvencah, je indukcijsko ogrevanje dobilo industrijsko uporabo po razvoju in začetku proizvodnje močnih generatorskih svetilk. Pred prvo svetovno vojno je bilo indukcijsko ogrevanje v omejeni uporabi. Takrat so bili kot generatorji uporabljeni visokofrekvenčni strojni generatorji (delo V.P. Vologdina) ali naprave za iskre.

Generatorsko vezje je načeloma lahko poljubno (multivibrator, RC generator, neodvisno vzbujeni generator, različni relaksacijski generatorji), ki deluje na obremenitev v obliki tuljave induktorja in ima zadostno moč. Prav tako je potrebno, da je frekvenca nihanja dovolj visoka.

Na primer, da bi v nekaj sekundah "prerezali" jekleno žico s premerom 4 mm, je potrebna oscilatorna moč najmanj 2 kW pri frekvenci najmanj 300 kHz.

Shema je izbrana po naslednjih merilih: zanesljivost; stabilnost nihanja; stabilnost moči, ki se sprosti v obdelovancu; enostavnost izdelave; enostavnost nastavitve; minimalno število delov za zmanjšanje stroškov; uporaba delov, ki skupaj zmanjšajo težo in dimenzije itd.

Že več desetletij se kot generator visokofrekvenčnih nihanj uporablja induktivni tritočkovni generator (Hartleyjev generator, avtotransformatorski generator). povratne informacije, vezje na induktivni zanki napetostnega delilnika). To je samovzbujajoče vzporedno napajalno vezje za anodo in frekvenčno selektivno vezje, izdelano na oscilatornem krogu. Uspešno se uporablja in se še naprej uporablja v laboratorijih, nakitnih delavnicah, industrijska podjetja, pa tudi v amaterski praksi. Na primer, med drugo svetovno vojno je bilo na takšnih napravah izvedeno površinsko utrjevanje valjev tanka T-34.

Slabosti treh pik:

Nizka učinkovitost (manj kot 40 % pri uporabi žarnice).

Močan frekvenčni odklon v trenutku segrevanja obdelovancev iz magnetnih materialov nad Curiejevo točko (≈700С) (μ spremembe), ki spremeni globino kožne plasti in nepredvidljivo spremeni način toplotne obdelave. Pri toplotni obdelavi kritičnih delov je to morda nesprejemljivo. Prav tako morajo močne RF naprave delovati v ozkem razponu frekvenc, ki jih dovoljuje Rossvyazokhrankultura, saj so s slabo zaščito dejansko radijski oddajniki in lahko motijo ​​televizijsko in radijsko oddajanje, obalne in reševalne službe.

Pri menjavi slepih (na primer iz manjših v večje) se spremeni induktivnost sistema induktor-slepi, kar vodi tudi do spremembe frekvence in globine kožnega sloja.

Pri menjavi enovitkih induktorjev na večvitke, na večje ali manjše se spreminja tudi frekvenca.

Pod vodstvom Babata, Lozinskega in drugih znanstvenikov so bila razvita dvo- in trikrožna generatorska vezja, ki imajo večji izkoristek (do 70%) in tudi bolje ohranjajo delovno frekvenco. Načelo njihovega delovanja je naslednje. Zaradi uporabe sklopljenih vezij in oslabitve povezave med njimi sprememba induktivnosti delovnega vezja ne povzroči močne spremembe frekvence vezja za nastavitev frekvence. Po enakem principu so izdelani radijski oddajniki.

Sodobni visokofrekvenčni generatorji so pretvorniki, ki temeljijo na IGBT sklopih ali močnih MOSFET tranzistorjih, običajno izdelani po mostni ali polmostni shemi. Delujejo pri frekvencah do 500 kHz. Vrata tranzistorjev se odpirajo s pomočjo krmilnega sistema mikrokrmilnika. Nadzorni sistem, odvisno od naloge, omogoča samodejno držanje

A) konstantna frekvenca
b) konstantna moč, ki se sprosti v obdelovancu
c) največja učinkovitost.

Na primer, ko se magnetni material segreje nad Curiejevo točko, se debelina plasti kože močno poveča, gostota toka pade in obdelovanec se začne slabše segrevati. tudi izginejo magnetne lastnosti material in proces obrata magnetizacije se ustavi - obdelovanec se začne slabše segrevati, obremenitveni upor se naglo zmanjša - to lahko privede do "razmika" generatorja in njegove okvare. Krmilni sistem spremlja prehod skozi Curiejevo točko in samodejno poveča frekvenco ob nenadnem zmanjšanju obremenitve (ali zmanjšanju moči).

Opombe.

Induktor je treba po možnosti postaviti čim bližje obdelovancu. To ne poveča le gostote elektromagnetnega polja v bližini obdelovanca (sorazmerno s kvadratom razdalje), ampak tudi poveča faktor moči Cos(φ).

Povečanje frekvence dramatično zmanjša faktor moči (sorazmerno s kocko frekvence).

Pri segrevanju magnetnih materialov se zaradi obrata magnetizacije sprosti tudi dodatna toplota, njihovo segrevanje do Curiejeve točke je veliko bolj učinkovito.

Pri izračunu induktorja je treba upoštevati induktivnost pnevmatik, ki vodijo do induktorja, ki je lahko veliko večja od induktivnosti samega induktorja (če je induktor izdelan v obliki enega samega zavoja majhnega premer ali celo del zavoja - lok).

Obstajata dva primera resonance v nihajnih krogih: napetostna resonanca in tokovna resonanca.
Vzporedno nihajno vezje - resonanca tokov.
V tem primeru je napetost na tuljavi in ​​na kondenzatorju enaka napetosti generatorja. Pri resonanci postane upor vezja med razvejanimi točkami največji in tok (skupaj I) skozi obremenitveni upor Rn bo minimalen (tok znotraj vezja I-1l in I-2s je večji od generatorskega toka) .

V idealnem primeru je impedanca zanke neskončnost - vezje ne črpa toka iz vira. Ko se frekvenca generatorja spremeni v katero koli smer od resonančne frekvence, se impedanca vezja zmanjša in linearni tok (Itotal) se poveča.

Serijsko nihajno vezje - napetostna resonanca.

glavna značilnost serijsko resonančno vezje je, da je njegova impedanca pri resonanci minimalna. (ZL + ZC - minimalno). Ko je frekvenca nastavljena na vrednost nad ali pod resonančno frekvenco, se impedanca poveča.
zaključek:
V vzporednem vezju pri resonanci je tok skozi vodnike vezja 0, napetost pa največja.
V zaporednem vezju je ravno nasprotno - napetost teži k nič, tok pa je največji.

Članek je bil vzet s spletnega mesta http://dic.academic.ru/ in ga je podjetje LLC Prominduktor predelalo v bolj razumljivo besedilo za bralce.

Danes je pri organizaciji ogrevanja vode razširjen indukcijski grelnik vode. To povpraševanje zagotavlja dejstvo, da je naprava popolnoma okolju prijazna, ne suši ali sežiga zraka. Uporaba takšne naprave se lahko izvaja za pretočno ogrevanje vode ali kot grelni kotel. Indukcijski grelnik vode lahko kupite tako v trgovini kot tudi sami. Omeniti velja, da glede na Tehnične specifikacije ne bo popustil kupljenemu modelu, vendar ne bo videti tako privlačen, a hkrati stane veliko manj.

Uporaba takšne naprave doma vam omogoča, da dosežete največjo zmogljivost in zanesljivost delovanja. V tem primeru enoti ni treba priložiti posebne dokumentacije in dovoljenja za namestitev, na primer kot plinski kotel. Z uporabo indukcijskega grelnika kot tradicionalnega ogrevalnega kotla v nekaterih primerih črpalka ne bo potrebna. Gibanje hladilne tekočine se doseže z konvekcijskih procesov: Pri segrevanju se voda spremeni v paro.

Omeniti velja, da ima indukcijski grelnik vode veliko prednosti, ki ga razlikujejo od konkurentov.

1. Stroški takšne naprave so zanemarljivi.
2. Grelec lahko sestavite sami.
3. Ne oddaja tujega hrupa. Tuljava med delovanjem precej močno vibrira, vendar to praktično ni opazno.
4. Zaradi stalnih vibracij se umazanija in vodni kamen ne moreta pritrditi na funkcionalne elemente, zato naprava ne potrebuje rednega čiščenja.
5. V svoji sestavi ima toplotni generator, ki ga je zelo enostavno narediti nepredušno. Vanj je nameščena voda, ki deluje kot toplotni nosilec grelni element, zaradi česar se energija prenaša skozi magnetno polje. Ne zahteva uporabe kontaktov in s tem oljnih tesnil in različnih tesnilnih gumijastih trakov, ki imajo značilnost, da hitro propadajo.
6. Redko se zlomi, saj je za ogrevanje vode odgovorna preprosta cev, v kateri preprosto ni ničesar, da bi se zlomilo ali izgorelo.

Z izbiro indukcijskega grelnika vode lastnik prejme napravo z minimalnim vzdrževanjem, saj je sestavljena iz majhnega števila komponent. In oni pa zelo redko ne uspejo.

Načelo delovanja indukcijskega kotla

Toda brez pomanjkljivosti ne morete. Kot pri vsaki tehnologiji obstajajo.

1. Visoka poraba električne energije, kar bo povzročilo velike račune za svetlobo;
2. Naprava se zelo segreje in vse okoli se segreje, zato se med delovanjem naprave ne dotikajte.
3. Indukcijski grelnik vode ima močno odvajanje toplote, zato je potrebna namestitev temperaturni senzor preprečiti pregrevanje naprave in s tem eksplozijo.

Vrste indukcijskih grelnikov vode

Vse naprave te vrste, ki jih je mogoče izdelati ročno, lahko razdelimo v dve skupini:

1. Vortex grelniki tip induktorja, ki se najpogosteje uporabljajo v domovih za opravljanje funkcij ogrevanja. Njihov proizvodni proces bo obravnavan v nadaljevanju.
2. Grelniki, katerih zasnova pomeni uporabo različni tipi elektronske komponente in deli.

Med ustvarjanjem vrtinčni indukcijski grelec(ali na kratko VIN) z lastnimi rokami je treba zagotoviti naslednje strukturne enote:

• element, ki je odgovoren za pretvorbo električne energije v visokofrekvenčni tok;
• induktor (najpogosteje izveden v obliki valjastega elementa iz bakrene žice), ki ob uporabi opravlja funkcijo transformatorja, odgovornega za nastanek magnetnega polja;
• element, ki bo igral vlogo ogrevanja, se nahaja znotraj samega induktorja.

Delo VIN-a je naslednje.

1. Visokofrekvenčni tok iz pretvornika se prenese na induktor.
2. V induktorju, a magnetno polje, kar pa ustvarja vrtinčne tokove.
3. Toplotni izmenjevalec v akciji vrtinčni tokovi hitro doseže visoko temperaturo in s tem segreje hladilno tekočino, ki toploto širi naprej.

Shema sodobnega grelnika vode

Ena najpomembnejših komponent je indukcijska tuljava, pri izdelavi katere je treba ravnati posebno skrbno. Bakrena žica zelo previdno naviti na plastično cev, število zavitkov pa ne sme biti manjše od 100.

Iz predstavljenega opisa lahko sklepamo, da indukcijskega grelnika vode ni težko izdelati sami.

Lastnosti izdelave

Indukcijski grelnik, ki ga naredite sami, je mogoče izdelati na dva načina. Na kratko razmislite o vsakem od njih.

1. možnost

Najpreprostejšo napravo (čeprav bo imela veliko moč) je mogoče izdelati na podlagi tiskano vezje. Med značilnostmi vezja, ki se bo uporabljalo v napravi, je treba izpostaviti naslednje točke:

• celotno zasnovo pravzaprav predstavlja multivibrator z organizacijo velike moči;
• posebno pozornost je treba nameniti odpornosti, saj bo prav ta preprečila pregrevanje tranzistorjev;
• induktor v takšni napravi je treba izdelati v obliki spirale 6-8 zavojev bakrene žice;
• kot regulator lahko uporabite ustrezen element iz napajalnika računalnika in ne razmišljate o njegovem krčenju.

Vortex indukcijski grelec

2. možnost

Osnova za izdelavo takšne naprave z lastnimi rokami je uporaba elektronski transformator.

Bistvo te metode izdelave indukcijskega grelnika vode je naslednje.

1. Dve cevi z varjenjem je treba povezati tako, da vizualno izgledata kot krof. Ta element bo nato igral vlogo tako elementa za ogrevanje kot prevodnika.
2. Na telo bo treba naviti bakreno žico.
3. Za zagotovitev kakovostnega in hitrega gibanja vode sta v glavno telo privarjeni 2 cevi. Voda bo pritekla v enega od njih, iz drugega pa bo izstopila v sam sistem.

To je ves nasvet, kako sestaviti takšno grelno napravo z lastnimi rokami in zagotoviti kakovostno ogrevanje in stalno prisotnost tople vode v hiši.

Posodobljeno:

2016-09-12

Indukcijski grelnik je enostavno ustvariti z lastnimi rokami. To je naprava, ki lahko segreje kovino z metodo Foucaultovih vrtinčnih tokov. Prednosti vključujejo naslednje:

• je zapečaten in omogoča brezkontaktni prenos podatkov;
• tiho;
• nizki stroški delov;
• okolju prijazno;
• zelo hitro se segreje;
• na njem se lestvica ne pojavi zaradi vibracij indukcijskega delovanja;
• vzdržljiv.

Med pomanjkljivostmi so:

• visoki stroški porabljene električne energije;
• elektromagnetna polja negativno vplivajo na osebo;
• obstaja nevarnost detonacije ogrevalnega sistema zaradi nadtlaka.

Bodite pozorni na grelni krog. Za izdelavo grelnika potrebujete kos plastične cevi z debelimi stenami. Služil bo kot telo to napravo. Nato morate pripraviti jekleno žico, katere premer ni večji od 7 mm. Tudi, če morate grelec priključiti na ogrevalni sistem, je priporočljivo, da se založite z adapterji. Potrebovali boste tudi kovinska mreža. Držal bo žico v ohišju. Za izdelavo induktorja boste zagotovo potrebovali jekleno žico. Poiskati morate tudi visokofrekvenčni pretvornik, ki je na voljo v skoraj vsaki garaži.

Zdaj o samem proizvodnem procesu. Najprej se izvedejo predhodni koraki za žico. Žico je treba razrezati na segmente, katerih dolžina je 5-6 cm. Nato je dno segmenta cevi prekrito z mrežo, v notranjost pa se vlijejo segmenti rezane žice. V zgornjem delu bo treba cev tudi pokriti z mrežo. Žice je treba vliti v tolikšni količini, da je celotna cev napolnjena do samega vrha.

Zdaj, kot kaže diagram, se izdeluje tuljava. Osnova je plastični kovček. Nanjo je treba naviti 90 bakrenih zavojev.
Ko je element izdelan, ga boste morali namestiti v ogrevalni sistem. Nato lahko tuljavo povežete z omrežjem prek pretvornika. Menijo, da je tak grelnik precej preprost in najbolj proračunski.
Ne preizkušajte enote, če ni oskrbe s tekočino ali sredstvom proti zmrzovanju. V nasprotnem primeru se bo cev stopila. Pred zagonom sistema je priporočljivo izvesti ozemljitev pretvornika.

Montaža vrtinčnega indukcijskega grelnika

Torej, zdaj bomo analizirali, kako sestaviti domači indukcijski grelnik. Za dokončanje montaže enote je potrebna dušilna loputa. Ta element lahko najdete tako, da odprete napajalnik računalnika. Nato se navije feromagnetna jeklena žica, 1,5 mm bakrena žica. Odvisno od zahtevanih parametrov bo morda potrebnih 10-30 obratov. Nato izberemo tranzistorje z učinkom polja. Izbrani so na podlagi največje upornosti odprtega spoja. Diode so izbrane za povratno napetost najmanj 500 V, tok mora biti približno 3-4 A. Potrebovali boste tudi zener diode, ki so ocenjene za 15-18 A. Njihova moč mora biti približno 2-3 vate. Upori - ne več kot 0,5 W.

Nato je vezje sestavljeno in izdelana je tuljava. To bo osnova, na kateri bo temeljil grelec. Tuljava mora imeti 6-7 zavojev 1,5 mm bakrene žice. Nato je element vključen v vezje in priključen na omrežje. Enota lahko segreje vijake do rumene barve.

Čeprav je shema preprosta, bo sistem med delovanjem izstopal veliko število toplote, zato je radiatorje zaželeno namestiti na tranzistorje.

Zdaj je jasno, kako sestaviti enoto, ki izvaja indukcijsko segrevanje kovine.

Oglejte si videoposnetek, kako sami narediti indukcijski grelnik (glejte video).

Varnostni standardi

Pri uporabi in sestavljanju grelnika z lastnimi rokami je treba upoštevati naslednje:

• zahtevana namestitev varnostni ventil za zmanjšanje tlaka v primeru okvare črpalke;
• morate ozemljiti indukcijsko navitje: pripeljite žico v kovinsko vezje, ki je v tleh;
• ni treba vklopiti sistema brez hladilne tekočine, sicer se bodo polimerni deli stopili;
• izpostavljene bakrene dele je treba izolirati, da preprečite opekline ali električni udar.

Zdaj ste se naučili, kako narediti indukcijski grelnik z lastnimi rokami. Upamo, da so vam navodila in diagram v veliko pomoč. Priloženi video je lahko zelo koristen tudi za izdelavo domačega grelnika. Želimo vam uspeh pri vašem delu.