Kopplingsschema för induktionsspisen. induktionssmältugn

Induktionsugnen används ofta inom metallurgi, så detta koncept är välkänt för människor som är mer eller mindre kopplade till processen att smälta olika metaller. Enheten låter dig omvandla elektricitet som genereras av ett magnetfält till värme.

Sådana enheter säljs i butiker till ett ganska högt pris, men om du har minimala färdigheter i att använda ett lödkolv och kan läsa elektroniska kretsar, kan du försöka göra en induktionsugn med dina egna händer.

En hemgjord enhet är osannolikt lämplig för komplexa uppgifter, men den kommer att klara av grundläggande funktioner. Du kan montera enheten på basis av en fungerande svetsomriktare från transistorer eller på lampor. Den mest produktiva i detta fall är enheten på lamporna på grund av den höga effektiviteten.

Principen för driften av induktionsugnen

Uppvärmningen av metallen som placeras inuti enheten sker genom övergången av elektromagnetiska pulser till värmeenergi. Elektromagnetiska impulser produceras av en spole med varv av koppartråd eller rör.

Schema för induktionsugnen och uppvärmningssystem

När enheten är ansluten börjar en elektrisk ström passera genom spolen, och ett elektriskt fält uppträder runt den och ändrar dess riktning över tiden. För första gången beskrevs framförandet av en sådan installation av James Maxwell.

Föremålet som ska värmas måste placeras inuti spolen eller nära den. Målobjektet kommer att genomborras av ett flöde av magnetisk induktion, och ett magnetiskt fält av virveltyp kommer att uppträda inuti. Således kommer induktiv energi att förvandlas till värme.

Olika sorter

Ugnar på en induktionsspole är vanligtvis indelade i två typer beroende på typ av konstruktion:

• Kanal;
• Degel.

I de första enheterna är metallen för smältning placerad framför induktionsspolen, och i ugnarna av den andra typen placeras den inuti den.

Du kan montera ugnen genom att följa stegen nedan:

1. Vi böjer kopparröret i form av en spiral. Totalt är det nödvändigt att göra cirka 15 varv, avståndet mellan dem bör vara minst 5 mm. Inuti spiralen bör en degel vara fritt placerad, där smältprocessen kommer att äga rum;
2. Vi gör ett pålitligt fodral för enheten, som inte bör leda elektrisk ström och måste tåla höga lufttemperaturer;
3. Choker och kondensatorer monteras enligt schemat som anges ovan;
4. En neonlampa är ansluten till kretsen, vilket kommer att signalera att enheten är redo för drift;
5. En kondensator är också lödd för att justera kapacitansen.

Värmeanvändning

Induktionsugnar av denna typ kan också användas för uppvärmning av rum. Oftast används de tillsammans med en panna, som dessutom producerar kallvattenuppvärmning. Faktum är att design används extremt sällan på grund av det faktum att enhetens effektivitet är minimal till följd av elektromagnetiska energiförluster.

En annan nackdel är baserad på förbrukningen av stora mängder elektricitet av enheten under drift, eftersom enheten klassificeras som ekonomiskt olönsam.

Systemkylning

En självmonterad enhet måste vara utrustad med ett kylsystem, eftersom alla komponenter under drift kommer att utsättas för höga temperaturer, strukturen kan överhettas och gå sönder. Ugnar som köps i butik kyls med vatten eller frostskyddsmedel.

När man väljer en kylare för hemmet prioriteras alternativ som är mest fördelaktiga för implementering ur ekonomisk synvinkel.

För hemmaugnar kan du prova att använda en konventionell bladfläkt. Var uppmärksam på det faktum att enheten inte bör vara för nära ugnen, eftersom fläktens metalldelar negativt påverkar enhetens prestanda och kan också öppna virvelflödena och minska hela systemets prestanda.

Försiktighetsåtgärder vid användning av enheten

När du arbetar med enheten måste du följa följande regler:

• Vissa delar av installationen, såväl som metallen som smälter, utsätts för stark värme, vilket gör att det finns risk för att brännas;
• När du använder en lampugn, se till att placera den i ett stängt hölje, annars finns det stor sannolikhet för elektrisk stöt;
• Innan du arbetar med enheten, ta bort alla metallelement och komplexa elektroniska enheter från enhetens arbetsområde. Enheten bör inte användas av personer som har en pacemaker installerad.

Metallsmältugnen av induktionstyp kan användas för förtenning och formning av metalldelar.

En hemmagjord installation är lätt att anpassa för att fungera under specifika förhållanden genom att ändra vissa inställningar. Om du följer de angivna scheman när du monterar strukturen, samt följer de elementära säkerhetsreglerna, kommer en hemgjord enhet praktiskt taget inte att vara sämre än hushållsapparater som köpts i butik.

Läs i artikeln

Funktionsprincipen för induktionsvärmaren

Induktionsuppvärmning är inte möjlig utan användning av tre huvudelement:

• induktor;
• generator;
• värmeelement.

En induktor är en spole, vanligtvis gjord av koppartråd, som genererar ett magnetfält. En generator används för att producera en högfrekvent ström från en vanlig 50 Hz hushållsström. Ett metallföremål används som ett värmeelement, som kan absorbera värmeenergi under påverkan av ett magnetfält.

Om du ansluter dessa element på rätt sätt kan du få en högpresterande enhet som är perfekt för att värma en flytande kylvätska och värma ett hus. Med hjälp av en generator tillförs en elektrisk ström med nödvändiga egenskaper till induktorn, d.v.s. på en kopparspiral. När de passerar genom den bildar flödet av laddade partiklar ett magnetfält.

Funktionsprincipen för induktionsvärmare är baserad på förekomsten av elektriska strömmar inuti ledare som uppträder under påverkan av magnetiska fält.

Det speciella med fältet är att det har förmågan att ändra riktningen för elektromagnetiska vågor vid höga frekvenser. Om något metallföremål placeras i detta fält, kommer det att börja värmas upp utan direkt kontakt med induktorn under påverkan av de skapade virvelströmmarna.

Den högfrekventa elektriska strömmen som flyter från växelriktaren till induktionsspolen skapar ett magnetfält med en ständigt föränderlig vektor av magnetiska vågor. Metallen som placeras i detta fält värms upp snabbt

Bristen på kontakt gör det möjligt att göra energiförlusterna under övergången från en typ till en annan försumbar, vilket förklarar den ökade effektiviteten hos induktionspannor.

För att värma vatten för värmekretsen är det tillräckligt att säkerställa dess kontakt med en metallvärmare. Ofta används ett metallrör som ett värmeelement, genom vilket en ström av vatten helt enkelt passerar. Vatten kyler samtidigt värmaren, vilket avsevärt ökar dess livslängd.

Elektromagneten i en induktionsanordning erhålls genom att linda en tråd runt en kärna av en ferromagnet. Den resulterande induktionsspolen värms upp och överför värme till den uppvärmda kroppen eller till kylvätskan som strömmar i närheten genom värmeväxlaren

Litteratur

• Babat G. I., Svenchansky A. D. Elektriska industriugnar. - M. : Gosenergoizdat, 1948. - 332 sid.
• Burak Ya. I., Ogirko I. V. Optimal uppvärmning av ett cylindriskt skal med temperaturberoende egenskaper hos materialet // Mat. metoder och fiz.-mekh. fält. - 1977. - Utgåva. 5 . - S. 26-30.
• Vasiliev A.S. Lampgeneratorer för högfrekvent uppvärmning. - L.: Mashinostroenie, 1990. - 80 sid. - (Högfrekvent termistbibliotek; nummer 15). - 5300 exemplar. - ISBN 5-217-00923-3.
• Vlasov V.F. Radioingenjörskurs. - M. : Gosenergoizdat, 1962. - 928 sid.
• Izyumov N.M., Linde D.P. Grunderna i radioteknik. - M. : Gosenergoizdat, 1959. - 512 sid.
• Lozinsky M.G. Industriell tillämpning av induktionsvärme. - M.: Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR, 1948. - 471 sid.
• Användningen av högfrekventa strömmar inom elektrotermi / Ed. A. E. Slukhotsky. - L.: Mashinostroenie, 1968. - 340 sid.
• Slukhotsky A.E. Induktorer. - L.: Mashinostroenie, 1989. - 69 sid. - (Högfrekvent termistbibliotek; nummer 12). - 10 000 exemplar. - ISBN 5-217-00571-8.
• Vogel A.A. Induktionsmetod för att hålla flytande metaller i suspension / Ed. A.N. Shamova. - 2:a uppl., rättad. - L.: Mashinostroenie, 1989. - 79 sid. - (Högfrekvent termistbibliotek; nummer 11). - 2950 exemplar. - .

Funktionsprincip

Det senare alternativet, som oftast används i värmepannor, har blivit efterfrågat på grund av enkelheten i dess genomförande. Funktionsprincipen för induktionsvärmeenheten är baserad på överföringen av magnetfältsenergi till kylvätskan (vatten). Magnetfältet bildas i induktorn. Växelström, som passerar genom spolen, skapar virvelströmmar som omvandlar energi till värme.

Principen för drift av installationen av induktionsvärme

Vattnet som tillförs genom det nedre röret till pannan värms upp genom energiöverföring och kommer ut genom det övre röret och kommer längre in i värmesystemet. En inbyggd pump används för att skapa tryck. Ständigt cirkulerande vatten i pannan tillåter inte elementen att överhettas. Dessutom, under drift, vibrerar värmebäraren (vid en låg ljudnivå), på grund av vilken skalavlagringar på pannans innerväggar är omöjliga.

Induktionsvärmare kan implementeras på olika sätt.

Effektberäkning

Eftersom induktionsmetoden för stålsmältning är billigare än liknande metoder baserade på användningen av eldningsolja, kol och andra energibärare, börjar beräkningen av en induktionsugn med beräkningen av enhetens effekt.

Kraften i induktionsugnen är uppdelad i aktiva och användbara, var och en av dem har sin egen formel.

Som första data behöver du veta:

• ugnens kapacitet, i det aktuella fallet till exempel, är den lika med 8 ton;
• enhetseffekt (dess maximala värde tas) - 1300 kW;
• strömfrekvens - 50 Hz;
• ugnsanläggningens produktivitet är 6 ton per timme.

Det är också nödvändigt att ta hänsyn till den smälta metallen eller legeringen: tillståndet är zink. Detta är en viktig punkt, värmebalansen för smältande gjutjärn i en induktionsugn, såväl som andra legeringar.

Användbar kraft, som överförs till den flytande metallen:

• Рpol \u003d Wtheor × t × P,
• Wtheor - specifik energiförbrukning, den är teoretisk och visar metallens överhettning med 10C;
• P - ugnsanläggningens produktivitet, t/h;
• t - överhettningstemperatur för en legering eller ett metallämne i en badugn, 0С
• Рpol \u003d 0,298 × 800 × 5,5 \u003d 1430,4 kW.

Aktiv makt:

• P \u003d Rpol / Yuterm,
• Rpol - hämtad från föregående formel, kW;
• Yuterm - effektiviteten hos gjuteriugnen, dess gränser är från 0,7 till 0,85, i genomsnitt tar de 0,76.
• P \u003d 1311,2 / 0,76 \u003d 1892,1 kW, värdet avrundas upp till 1900 kW.

I slutskedet beräknas induktorns effekt:

• Rind \u003d P/N,
• P är den aktiva effekten av ugnsanläggningen, kW;
• N är antalet induktorer som finns på ugnen.
• Svål \u003d 1900 / 2 \u003d 950 kW.

Strömförbrukningen för en induktionsugn vid smältning av stål beror på dess prestanda och typen av induktor.

Ugnskomponenter

Så om du är intresserad av en gör-det-själv induktionsminiugn, är det viktigt att veta att dess huvudelement är en värmeslinga. I fallet med en hemmagjord version räcker det att använda en induktor gjord av ett blankt kopparrör, vars diameter är 10 mm

För induktorn används en innerdiameter på 80-150 mm, och antalet varv är 8-10. Det är viktigt att svängarna inte berör, och avståndet mellan dem är 5-7 mm. Delar av induktorn får inte komma i kontakt med dess skärm, det minsta spelet måste vara 50 mm.

Om du ska göra-det-själv induktionsugn, bör du veta att vatten eller frostskyddsmedel kyler induktorerna i industriell skala. Vid låg effekt och kort drift av den skapade enheten är det möjligt att klara sig utan kylning. Men under drift blir induktorn mycket varm, och skala på koppar kan inte bara drastiskt minska enhetens effektivitet, utan också leda till en fullständig förlust av dess prestanda. Det är omöjligt att göra en induktor med kylning på egen hand, så den måste bytas ut regelbundet. Forcerad luftkylning bör inte användas, eftersom fallet med en fläkt placerad nära spolen kommer att "attrahera" EMF till sig själv, vilket kommer att leda till överhettning och en minskning av ugnens effektivitet.

Problemet med induktionsuppvärmning av arbetsstycken gjorda av magnetiska material

Om växelriktaren för induktionsvärme inte är en självoscillator, inte har en självjusterande krets (PLL) och arbetar från en extern masteroscillator (vid en frekvens nära resonansfrekvensen för "induktor - kompenserande kondensatorbank" oscillerande krets). I det ögonblick som ett arbetsstycke av magnetiskt material införs i induktorn (om arbetsstyckets dimensioner är tillräckligt stora och står i proportion till induktorns dimensioner), ökar induktans induktans kraftigt, vilket leder till en abrupt minskning av det naturliga resonansfrekvensen hos oscillatorkretsen och dess avvikelse från masteroscillatorns frekvens. Kretsen går ur resonans med masteroscillatorn, vilket leder till en ökning av dess motstånd och en abrupt minskning av kraften som överförs till arbetsstycket. Om enhetens effekt styrs av en extern strömförsörjning, är operatörens naturliga reaktion att öka enhetens matningsspänning. När arbetsstycket värms upp till Curie-punkten försvinner dess magnetiska egenskaper, den naturliga frekvensen hos oscillatorkretsen återgår till masteroscillatorns frekvens. Kretsens motstånd minskar kraftigt, strömförbrukningen ökar kraftigt. Om operatören inte har tid att ta bort den ökade matningsspänningen överhettas enheten och misslyckas.
Om installationen är utrustad med ett automatiskt styrsystem, bör styrsystemet övervaka övergången genom Curie-punkten och automatiskt minska frekvensen för masteroscillatorn, justera den till resonans med oscillatorkretsen (eller minska den tillförda effekten om frekvensen förändring är oacceptabel).

Om icke-magnetiska material värms upp spelar ovanstående ingen roll. Införandet av ett arbetsstycke tillverkat av icke-magnetiskt material i induktorn ändrar praktiskt taget inte induktansen hos induktorn och ändrar inte resonansfrekvensen för den fungerande oscillerande kretsen, och det finns inget behov av ett styrsystem.

Om arbetsstyckets dimensioner är mycket mindre än induktorns dimensioner, förändrar det inte heller resonansen hos arbetskretsen.

induktionsspisar

Huvudartikel: Induktionsspis

Induktionsspis- en elektrisk spis för kök som värmer upp metallredskap med inducerade virvelströmmar skapade av ett högfrekvent magnetfält, med en frekvens på 20-100 kHz.

En sådan kamin har en hög effektivitet jämfört med värmeelement av elektriska spisar, eftersom mindre värme går åt på att värma höljet, och dessutom finns det ingen accelerations- och avkylningsperiod (när energin som genereras, men inte absorberas av disken, slösas bort ).

Induktionssmältugnar

Huvudartikel: Induktionsdegelugn

Induktions- (beröringsfri) smältugnar - elektriska ugnar för smältning och överhettning av metaller, i vilka uppvärmning sker på grund av virvelströmmar som uppstår i en metalldegel (och metall), eller endast i metall (om degeln inte är gjord av metall; denna uppvärmningsmetod är mer effektiv om degeln är dåligt isolerad).

Det används i gjuteributiker på fabriker, såväl som i precisionsgjutverkstäder och reparationsverkstäder på maskinbyggnadsanläggningar för att erhålla högkvalitativa stålgjutgods. Det är möjligt att smälta icke-järnmetaller (brons, mässing, aluminium) och deras legeringar i en grafitdegel. Induktionsugnen fungerar enligt principen om en transformator, där primärlindningen är en vattenkyld induktor, den sekundära och samtidigt belastningen är metallen i degeln. Uppvärmningen och smältningen av metallen uppstår på grund av de strömmar som flyter i den, som uppstår under påverkan av det elektromagnetiska fältet som skapas av induktorn.

Historia om induktionsvärme

Upptäckten av elektromagnetisk induktion 1831 tillhör Michael Faraday. När en ledare rör sig i en magnets fält, induceras en EMF i den, precis som när en magnet rör sig, vars kraftlinjer skär den ledande kretsen. Strömmen i kretsen kallas induktiv. Uppfinningarna av många enheter är baserade på lagen om elektromagnetisk induktion, inklusive de avgörande - generatorer och transformatorer som genererar och distribuerar elektrisk energi, vilket är den grundläggande grunden för hela den elektriska industrin.

År 1841 formulerade James Joule (och, oberoende av honom, Emil Lenz) en kvantitativ uppskattning av den termiska effekten av elektrisk ström: "Kraften hos värme som frigörs per volymenhet av mediet under flödet av elektrisk ström är proportionell mot produkten av den elektriska strömmens täthet och storleken på den elektriska fältstyrkan” (Joules lag - Lenz). Den termiska effekten av den inducerade strömmen gav upphov till sökandet efter anordningar för beröringsfri uppvärmning av metaller. De första experimenten med att värma stål med induktiv ström gjordes av E. Colby i USA.

Den första framgångsrikt fungerande sk. Kanalinduktionsugnen för stålsmältning byggdes 1900 av Benedicks Bultfabrik i Gysing, Sverige. I den tidens aktningsvärda tidskrift "INGENIÖREN" den 8 juli 1904 dök den berömde upp, där den svenske uppfinnaringenjören F. A. Kjellin berättar om sin utveckling. Ugnen drevs av en enfastransformator. Smältning utfördes i en degel i form av en ring, metallen i den var sekundärlindningen av en transformator som drevs av en ström på 50-60 Hz.

Den första 78 kW-ugnen togs i drift den 18 mars 1900 och visade sig vara mycket oekonomisk, eftersom smältkapaciteten endast var 270 kg stål per dag. Nästa ugn tillverkades i november samma år med en kapacitet på 58 kW och en kapacitet på 100 kg för stål. Ugnen visade hög lönsamhet, smältkapaciteten var från 600 till 700 kg stål per dag. Slitaget från termiska fluktuationer var dock på en oacceptabel nivå och frekventa foderbyten minskade den resulterande effektiviteten.

Uppfinnaren kom till slutsatsen att för maximal smältprestanda är det nödvändigt att lämna kvar en betydande del av smältan under tömningen, vilket undviker många problem, inklusive foderslitage. Denna metod att smälta stål med en rest, som började kallas "mosse", har överlevt till denna dag i vissa industrier där ugnar med stor kapacitet används.

I maj 1902 togs en väsentligt förbättrad ugn med en kapacitet på 1800 kg i drift, utsläppet var 1000-1100 kg, balansen var 700-800 kg, effekten var 165 kW, stålsmältningskapaciteten kunde nå upp till 4100 kg per dag! Detta energiförbrukningsresultat på 970 kWh/t imponerar med sin effektivitet, som inte är mycket sämre än den moderna produktiviteten på cirka 650 kWh/t. Enligt uppfinnarens beräkningar, av en effektförbrukning på 165 kW, gick 87,5 kW förlorade, den användbara termiska effekten var 77,5 kW och en mycket hög total verkningsgrad på 47 % erhölls. Lönsamheten förklaras av degelns ringdesign, vilket gjorde det möjligt att göra en flervarvsinduktor med låg ström och hög spänning - 3000 V. Moderna ugnar med en cylindrisk degel är mycket mer kompakt, kräver mindre kapitalinvesteringar, är lättare att fungera, utrustade med många förbättringar under hundra år av deras utveckling, men effektiviteten ökas obetydlig. Det är sant att uppfinnaren i sin publikation ignorerade det faktum att el inte betalas för aktiv effekt, utan för full effekt, som vid en frekvens på 50-60 Hz är ungefär dubbelt så hög som aktiv effekt. Och i moderna ugnar kompenseras reaktiv effekt av en kondensatorbank.

Ingenjören F. A. Kjellin lade med sin uppfinning grunden för utvecklingen av industriella kanalugnar för smältning av icke-järnmetaller och stål i industriländerna i Europa och Amerika. Övergången från 50-60 Hz kanalugnar till moderna högfrekventa degelugnar varade från 1900 till 1940.

Värmesystem

För att göra en induktionsvärmare använder kunniga hantverkare en enkel svetsväxelriktare som omvandlar likspänning till växelspänning. För sådana fall används en kabel med ett tvärsnitt på 6-8 mm, men inte standard för svetsmaskiner på 2,5 mm.

Sådana värmesystem måste nödvändigtvis vara av sluten typ, och styrningen är automatisk. För annan säkerhet behöver du en pump som kommer att cirkulera genom systemet, samt en luftavtappningsventil. En sådan värmare måste skyddas från trämöbler, såväl som från golv och tak minst 1 meter.

Genomförande hemma

Induktionsvärme har ännu inte tillräckligt erövrat marknaden på grund av den höga kostnaden för själva värmesystemet. Så, till exempel, för industriföretag kommer ett sådant system att kosta 100 000 rubel, för hushållsbruk - från 25 000 rubel. och högre. Därför är intresset för kretsar som låter dig skapa en hemmagjord induktionsvärmare med dina egna händer ganska förståeligt.

induktionspanna för uppvärmning

Transformatorbaserad

Huvudelementet i induktionsvärmesystemet med en transformator kommer att vara själva enheten, som har en primär och sekundär lindning. Vortexflöden bildas i primärlindningen och skapar ett elektromagnetiskt induktionsfält. Detta fält kommer att påverka sekundären, som i själva verket är en induktionsvärmare, fysiskt implementerad i form av en värmepannakropp. Det är den sekundära kortslutna lindningen som överför energi till kylvätskan.

Sekundär kortsluten lindning av transformatorn

Huvudelementen i induktionsvärmeinstallationen är:

• kärna;
• lindning;
• två typer av isolering - termisk och elektrisk isolering.

Kärnan är två ferrimagnetiska rör med olika diametrar med en väggtjocklek på minst 10 mm, svetsade i varandra. En ringformad lindning av koppartråd är gjord längs det yttre röret. Det är nödvändigt att lägga från 85 till 100 varv med lika avstånd mellan varven. Växelström, som förändras i tid, skapar virvelflöden i en sluten krets, som värmer kärnan, och därmed kylvätskan, genom induktionsvärmning.

Använder högfrekvent svetsväxelriktare

En induktionsvärmare kan skapas med hjälp av en svetsväxelriktare, där huvudkomponenterna i kretsen är en generator, en induktor och ett värmeelement.

Generatorn används för att omvandla standardnätfrekvensen 50 Hz till en högre frekvensström. Denna modulerade ström appliceras på en cylindrisk induktor, där koppartråd används som lindning.

Koppartråd för lindning

Spolen skapar ett alternerande magnetfält, vars vektor ändras med den frekvens som generatorn ställer in. De skapade virvelströmmarna, inducerade av magnetfältet, värmer metallelementet, som överför energi till kylvätskan. Således implementeras ett annat gör-det-själv-induktionsuppvärmningssystem.

Ett värmeelement kan också skapas med dina egna händer från en skuren metalltråd ca 5 mm lång och en bit av ett polymerrör i vilket metallen placeras. När du installerar ventiler i toppen och botten av röret, kontrollera fyllningsdensiteten - det ska inte finnas något ledigt utrymme. Enligt schemat är cirka 100 varv kopparledningar överlagrade på toppen av röret, som är induktorn som är ansluten till generatorterminalerna. Induktionsuppvärmning av koppartråd uppstår på grund av virvelströmmar som genereras av ett alternerande magnetfält.

Obs: Gör-det-själv-induktionsvärmare kan göras enligt vilket schema som helst, det viktigaste att komma ihåg är att det är viktigt att utföra pålitlig värmeisolering, annars kommer värmesystemets effektivitet att sjunka avsevärt. .

Fördelar och nackdelar med enheten

"Plusen" med vortex-induktionsvärmaren är många. Detta är en enkel krets för egenproduktion, ökad tillförlitlighet, hög effektivitet, relativt låga energikostnader, lång livslängd, låg sannolikhet för haverier, etc.

Anordningens prestanda kan vara betydande; enheter av denna typ används framgångsrikt inom den metallurgiska industrin. När det gäller uppvärmningshastigheten för kylvätskan konkurrerar enheter av denna typ med tillförsikt med traditionella elpannor, vattentemperaturen i systemet når snabbt den erforderliga nivån.

Under driften av induktionspannan vibrerar värmaren något. Denna vibration skakar bort kalk och andra möjliga föroreningar från metallrörets väggar, så en sådan anordning behöver sällan rengöras. Naturligtvis måste värmesystemet skyddas från dessa föroreningar med ett mekaniskt filter.

Induktionsspolen värmer metallen (rör eller bitar av tråd) placerad inuti den med högfrekventa virvelströmmar, kontakt är inte nödvändig

Konstant kontakt med vatten minimerar också sannolikheten för värmeutbränning, vilket är ett ganska vanligt problem för traditionella pannor med värmeelement. Trots vibrationerna arbetar pannan exceptionellt tyst, ytterligare ljudisolering på enhetens installationsplats behövs inte.

Induktionspannor är också bra eftersom de nästan aldrig läcker, om bara installationen av systemet görs korrekt. Frånvaron av läckor beror på den beröringsfria metoden för att överföra termisk energi till värmaren. Kylvätskan som använder den ovan beskrivna tekniken kan värmas nästan till ett ångtillstånd.

Detta ger tillräcklig termisk konvektion för att stimulera effektiv rörelse av kylvätskan genom rören. I de flesta fall behöver värmesystemet inte vara utrustat med en cirkulationspump, även om allt beror på funktionerna och layouten hos ett visst värmesystem.

Ibland behövs en cirkulationspump. Det är relativt enkelt att installera enheten. Även om detta kommer att kräva vissa färdigheter i installationen av elektriska apparater och värmerör.

Men denna bekväma och pålitliga enhet har ett antal brister, som också bör övervägas. Till exempel värmer pannan inte bara kylvätskan utan även hela arbetsytan som omger den. Det är nödvändigt att tilldela ett separat rum för en sådan enhet och ta bort alla främmande föremål från den. För en person kan en lång vistelse i omedelbar närhet av en fungerande panna också vara osäker.

Induktionsvärmare kräver el för att fungera. Både hemgjord och fabrikstillverkad utrustning är ansluten till ett hushållsnätverk.

Enheten kräver elektricitet för att fungera. I områden där det inte finns någon fri tillgång till denna civilisationsfördel kommer induktionspannan att vara värdelös. Ja, och där det förekommer frekventa strömavbrott kommer den att visa låg effektivitet.

En explosion kan inträffa om instrumentet inte hanteras med försiktighet.

Om kylvätskan överhettas kommer den att förvandlas till ånga. Som ett resultat kommer trycket i systemet att öka dramatiskt, vilket rören helt enkelt inte tål, de kommer att spricka. Därför, för normal drift av systemet, bör enheten vara utrustad med åtminstone en tryckmätare, och ännu bättre - en nödavstängningsanordning, en termostat, etc.

Allt detta kan avsevärt öka kostnaden för en hemmagjord induktionspanna. Även om enheten anses vara praktiskt taget tyst är detta inte alltid fallet. Vissa modeller, av olika anledningar, kan fortfarande göra en del ljud. För en egentillverkad enhet ökar sannolikheten för ett sådant resultat.

I designen av både fabrikstillverkade och hemmagjorda induktionsvärmare finns det praktiskt taget inga slitdelar. De håller länge och fungerar felfritt.

Hemgjorda induktionspannor

Det enklaste schemat för enheten, som är monterad, består av en bit plaströr, i håligheten i vilken olika metallelement läggs för att skapa en kärna. Det kan vara en tunn rostfri tråd rullad till bollar, hackad i små bitar av tråd - valstråd med en diameter på 6-8 mm, eller till och med en borr med en diameter som motsvarar rörets inre storlek. Utanför limmas glasfiberpinnar på den, och en tråd 1,5-1,7 mm tjock lindas på dem i glasisolering. Trådens längd är ca 11 m. Tillverkningstekniken kan studeras genom att titta på videon:

Sedan testades en hemmagjord induktionsvärmare genom att den fylldes med vatten och kopplades till en fabrikstillverkad ORION induktionshäll med en effekt på 2 kW istället för en vanlig induktor. Testresultaten visas i följande video:

Andra mästare rekommenderar att man tar en svetsväxelriktare med låg effekt som källa genom att ansluta terminalerna på sekundärlindningen till spolterminalerna. Om du noggrant studerar författarens arbete, kommer följande slutsatser:

• Författaren gjorde ett bra jobb och hans produkt fungerar förstås.
• Inga beräkningar gjordes för tjockleken på tråden, antalet och diametern på spolens varv. Lindningsparametrarna togs i analogi med hällen, respektive induktionsvattenberedaren kommer att visa sig vara högst 2 kW.
• I bästa fall kommer en hemmagjord enhet att kunna värma vatten till två värmeradiatorer på 1 kW vardera, detta räcker för att värma ett rum. I värsta fall kommer uppvärmningen att vara svag eller försvinna helt, eftersom testerna utfördes utan kylvätskeflöde.

Det är svårt att dra mer exakta slutsatser på grund av bristen på information om ytterligare tester av enheten. Ett annat sätt att självständigt organisera induktionsvattenuppvärmning för uppvärmning visas i följande video:

En radiator svetsad från flera metallrör fungerar som en extern kärna för virvelströmmar som skapas av spolen på samma induktionshäll. Slutsatserna är följande:

• Den resulterande värmarens termiska effekt överstiger inte panelens elektriska effekt.
• Antalet och storleken på rören valdes slumpmässigt, men gav tillräcklig yta för överföring av värme som genererades från virvelströmmarna.
• Detta schema för induktionsvärmaren visade sig vara framgångsrikt för det specifika fallet när lägenheten är omgiven av lokalerna i andra uppvärmda lägenheter. Dessutom visade författaren inte driften av installationen under den kalla årstiden med fixering av lufttemperaturen i rummen.

För att bekräfta slutsatserna föreslås det att titta på en video där författaren försökte använda en liknande värmare i en separat isolerad byggnad:

Funktionsprincip

Induktionsuppvärmning är uppvärmning av material med elektriska strömmar som induceras av ett alternerande magnetfält. Därför är detta uppvärmning av produkter gjorda av ledande material (ledare) av magnetfältet hos induktorer (källor för ett alternerande magnetfält).

Induktionsuppvärmning utförs enligt följande. Ett elektriskt ledande (metall, grafit) arbetsstycke placeras i den så kallade induktorn, som är ett eller flera varv av tråd (oftast koppar). Kraftfulla strömmar av olika frekvenser (från tiotals Hz till flera MHz) induceras i induktorn med hjälp av en speciell generator, som ett resultat av vilket ett elektromagnetiskt fält uppstår runt induktorn. Det elektromagnetiska fältet inducerar virvelströmmar i arbetsstycket. Virvelströmmar värmer upp arbetsstycket under inverkan av Joule-värme.

Induktor-blanksystemet är en kärnlös transformator där induktorn är den primära lindningen. Arbetsstycket är så att säga en sekundärlindning, kortsluten. Det magnetiska flödet mellan lindningarna stänger in luft.

Vid en hög frekvens förskjuts virvelströmmar av magnetfältet som bildas av dem till tunna ytskikt av arbetsstycket Δ ​​(hudeffekt), vilket resulterar i att deras densitet ökar kraftigt och arbetsstycket värms upp. De underliggande skikten av metallen värms upp på grund av värmeledningsförmåga. Det är inte strömmen som är viktig utan den höga strömtätheten. I hudlagret Δ ökar strömtätheten in e gånger i förhållande till strömtätheten i arbetsstycket, medan 86,4 % av värmen från den totala värmeavgivningen frigörs i hudlagret. Hudskiktets djup beror på strålningsfrekvensen: ju högre frekvens, desto tunnare hudskikt. Det beror också på den relativa magnetiska permeabiliteten μ för arbetsstyckets material.

För järn, kobolt, nickel och magnetiska legeringar vid temperaturer under  Curie-punkten har μ ett värde från flera hundra till tiotusentals. För andra material (smältor, icke-järnmetaller, flytande lågsmältande eutektika, grafit, elektriskt ledande keramik, etc.) är μ ungefär lika med en.

Formel för beräkning av huddjup i mm:

Δ=103ρμπf(\displaystyle \Delta =10^(3)(\sqrt (\frac (\rho )(\mu \pi f)))),

var ρ - specifikt elektriskt motstånd för arbetsstyckets material vid bearbetningstemperaturen, Ohm m, f- frekvensen för det elektromagnetiska fältet som genereras av induktorn, Hz.

Till exempel, vid en frekvens på 2 MHz, är skaldjupet för koppar cirka 0,047 mm, för järn ≈ 0,0001 mm.

Induktorn blir mycket varm under drift, eftersom den absorberar sin egen strålning. Dessutom absorberar den värmestrålning från ett hett arbetsstycke. De gör induktorer av kopparrör som kyls av vatten. Vatten tillförs genom sug - detta garanterar säkerheten i händelse av brännskada eller annan tryckavlastning av induktorn.

Funktionsprincip

Induktionsugnens smältenhet används för att värma en mängd olika metaller och legeringar. Den klassiska designen består av följande element:

1. Dräneringspump.
2. Vattenkyld induktor.
3. Ram i rostfritt stål eller aluminium.
4. Kontaktyta.
5. Härd av värmebeständig betong.
6. Stöd med hydraulcylinder och lagerenhet.

Funktionsprincipen är baserad på skapandet av virvelinducerade Foucault-strömmar. Som regel, under driften av hushållsapparater, orsakar sådana strömmar fel, men i det här fallet används de för att värma upp laddningen till önskad temperatur. Nästan all elektronik börjar bli varm under drift. Denna negativa faktor i användningen av el utnyttjas till sin fulla potential.

Enhetsfördelar

Induktionssmältugnen har använts relativt nyligen. Kända ugnar med öppen spis, masugnar och andra typer av utrustning installeras på produktionsplatserna. En sådan metallsmältugn har följande fördelar:

1. Tillämpningen av induktionsprincipen gör att du kan göra utrustningen kompakt. Det är därför det inte finns några problem med deras placering i små rum. Ett exempel är masugnar, som endast kan installeras i förberedda lokaler.
2. Resultaten av de genomförda studierna tyder på att effektiviteten är nästan 100 %.
3. Hög smälthastighet. Det höga verkningsgradsindexet bestämmer att det tar mycket kortare tid att värma upp metallen jämfört med andra ugnar.
4. Vissa ugnar under smältning kan leda till en förändring av metallens kemiska sammansättning. Induktion tar första plats när det gäller smältrenhet. De genererade Foucault-strömmarna värmer arbetsstycket från insidan, vilket eliminerar möjligheten att komma in i sammansättningen av olika föroreningar.

Det är den senare fördelen som bestämmer spridningen av induktionsugnen i smycken, eftersom även en liten koncentration av främmande ämnen kan påverka resultatet negativt.

På grund av det faktum att M. Faraday upptäckte fenomenet elektromagnetisk induktion redan 1831, såg världen ett stort antal enheter som värmer vatten och andra medier.

Eftersom denna upptäckt förverkligades använder människor den dagligen i vardagen:

• Elektrisk vattenkokare med skivvärmare för vattenuppvärmning;
• Ugn med flera spisar;
• induktionshäll;
• Mikrovågsugnar (spis);
• Värmare;
• Värmepelare.

Även öppningen appliceras på extrudern (ej mekanisk). Tidigare användes det i stor utsträckning inom metallurgi och andra industrier relaterade till metallbearbetning. Den induktiva pannan från fabriken fungerar enligt principen om virvelströmmars verkan på en speciell kärna placerad på insidan av spolen. Foucault virvelströmmar är ytliga, så det är bättre att ta ett ihåligt metallrör som en kärna, genom vilken kylmedelselementet passerar.

Förekomsten av elektriska strömmar uppstår på grund av tillförseln av en växelspänning till lindningen, vilket orsakar uppkomsten av ett växlande elektriskt magnetfält, vilket ändrar potentialerna 50 gånger / sek. vid standard industriell frekvens på 50 Hz.

Samtidigt är Ruhmkorff-induktionsspolen konstruerad på ett sådant sätt att den kan anslutas direkt till AC-nätet. I produktionen används högfrekventa elektriska strömmar för sådan uppvärmning - upp till 1 MHz, så det är ganska svårt att uppnå driften av enheten vid 50 Hz. Tjockleken på tråden och antalet lindningsvarv som används av enheten beräknas separat för varje enhet enligt en speciell metod för den erforderliga värmeeffekten. En hemmagjord, kraftfull enhet måste fungera effektivt, snabbt värma upp vattnet som rinner genom röret och inte värmas upp.

Organisationer investerar mycket i utveckling och implementering av sådana produkter, så:

• Alla uppgifter löses framgångsrikt;
• Värmeanordningens effektivitet är 98%;
• Fungerar utan avbrott.

Förutom den högsta effektiviteten kan man inte annat än attrahera den hastighet med vilken uppvärmningen av mediet som passerar genom kärnan sker. På fig. ett funktionsschema för en induktionsvattenberedare som skapats vid anläggningen föreslås. Ett sådant system har en VIN-märkesenhet, som produceras av Izhevsk-fabriken.

Hur länge enheten kommer att fungera beror enbart på hur tätt höljet är och isoleringen av trådens varv är inte skadad, och detta är en ganska betydande period, enligt tillverkaren - upp till 30 år.

För alla dessa fördelar, som enheten har 100%, måste du betala mycket pengar, en induktor, magnetisk varmvattenberedare är den dyraste av alla typer av värmeinstallationer. Därför föredrar många hantverkare att montera en ultraekonomisk enhet för uppvärmning på egen hand.

Regler för tillverkning av utrustning självständigt

För att induktionsvärmeinstallationen ska fungera korrekt måste strömmen för en sådan produkt motsvara effekten (den måste vara minst 15 ampere, om det behövs kan det vara mer).

• Tråden ska skäras i bitar högst fem centimeter. Detta är nödvändigt för effektiv uppvärmning i ett högfrekvent fält.
• Kroppen får inte vara mindre i diameter än den förberedda tråden och ha tjocka väggar.
• För anslutning till värmenätverket är en speciell adapter fäst på ena sidan av strukturen.
• Ett nät bör placeras i botten av röret för att förhindra att tråden faller ut.
• Den senare behövs i sådan mängd att den fyller hela det inre utrymmet.
• Designen är stängd, en adapter placeras.
• Sedan konstrueras en spole av detta rör. För att göra detta, linda in den med redan förberedd tråd. Antalet varv måste observeras: minst 80, max 90.
• Efter anslutning till värmesystemet hälls vatten i apparaten. Spolen är ansluten till den förberedda växelriktaren.
• En vattenpump är installerad.
• Temperaturregulatorn är installerad.

Således kommer beräkningen av induktionsvärme att bero på följande parametrar: längd, diameter, temperatur och bearbetningstid

Var uppmärksam på induktansen hos däcken som leder till induktorn, som kan vara mycket högre än själva induktansen.

Induktionsvärme med hög precision

Sådan uppvärmning har den enklaste principen, eftersom den är beröringsfri. Högfrekvent pulserad uppvärmning gör det möjligt att uppnå de högsta temperaturförhållandena, vid vilka det är möjligt att bearbeta de svåraste metallerna vid smältning. För att utföra induktionsuppvärmning är det nödvändigt att skapa den erforderliga spänningen på 12V (volt) och frekvensen av induktansen i elektromagnetiska fält.

Detta kan göras i en speciell enhet - en induktor. Den drivs av el från en industriell strömkälla på 50 Hz.

Det är möjligt att använda individuella strömförsörjningar för detta - omvandlare / generatorer. Den enklaste enheten för en lågfrekvent enhet är en spiral (isolerad ledare), som kan placeras på insidan av ett metallrör eller lindas runt det. De pågående strömmarna värmer upp röret, vilket i framtiden ger värme till vardagsrummet.

Användningen av induktionsvärme vid lägsta frekvenser är inte ett frekvent fenomen. Den vanligaste bearbetningen av metaller vid en högre eller medelhög frekvens. Sådana enheter kännetecknas av det faktum att den magnetiska vågen går till ytan, där den sönderfaller. Energi omvandlas till värme. För att effekten ska bli bättre måste båda komponenterna ha samma form. Var appliceras värme?

Idag är användningen av högfrekvent uppvärmning utbredd:

• För smältning av metaller och deras lödning med en beröringsfri metod;
• Verkstadsindustri;
• Smyckesverksamhet;
• Skapande av små element (brädor) som kan skadas vid användning av andra tekniker;
• Härdning av delars ytor, olika konfigurationer;
• Värmebehandling av delar;
• Medicinsk praktik (desinfektion av apparater/instrument).

Uppvärmning kan lösa många problem.

Vad är induktionsvärme

Hur en induktionsvattenberedare fungerar.

Induktionsanordningen arbetar på den energi som genereras av det elektromagnetiska fältet. Det absorberas av värmebäraren och ger det sedan till lokalerna:

1. En induktor skapar ett elektromagnetiskt fält i en sådan varmvattenberedare. Detta är en flervarvs cylindrisk trådspole.
2. En elektrisk växelström runt spolen som flödar genom den genererar ett magnetfält.
3. Dess linjer är placerade vinkelrätt mot den elektromagnetiska flödesvektorn. När de flyttas återskapar de en sluten cirkel.
4. Virvelströmmarna som skapas av växelström omvandlar energin från elektricitet till värme.

Termisk energi under induktionsuppvärmning används sparsamt och med låg uppvärmningshastighet. Tack vare detta bringar induktionsanordningen vattnet till värmesystemet till en hög temperatur på kort tid.

Enhetens funktioner

Den elektriska strömmen är ansluten till primärlindningen.

Induktionsuppvärmning utförs med hjälp av en transformator. Den består av ett par lindningar:

• extern (primär);
• kortsluten intern (sekundär).

Virvelströmmar uppstår i den djupa delen av transformatorn. De omdirigerar det framväxande elektromagnetiska fältet till den sekundära kretsen. Han utför samtidigt kroppens funktion och fungerar som ett värmeelement för vatten.

Med en ökning av tätheten av virvelflöden riktade mot kärnan, värmer den först upp sig själv, sedan hela termiska elementet.

För att tillföra kallt vatten och ta bort det förberedda kylmedlet till värmesystemet är induktionsvärmaren utrustad med ett par rör:

1. Den nedre är installerad på inloppet av vattenförsörjningen.
2. Det övre grenröret - till försörjningsdelen av värmesystemet.

Vilka element består enheten av och hur fungerar den

Induktionsvattenberedaren består av följande strukturella element:

Ett foto	Strukturell nod
	Induktor. Den består av många spolar av koppartråd. De genererar ett elektromagnetiskt fält.
	Ett värmeelement. Detta är ett rör tillverkat av metall- eller ståltrådslister placerade inuti induktorn.
	Generator. Den omvandlar hushållsel till högfrekvent elektrisk ström. Generatorns roll kan spelas av en växelriktare från svetsmaskinen.

Systemet för driften av värmesystemet med en induktionsvattenberedare.

När alla komponenter i enheten interagerar genereras värmeenergi och överförs till vatten. Driftschemat för enheten är som följer:

1. Generatorn producerar högfrekvent elektrisk ström. Han skickar den sedan vidare till en induktionsspole.
2. Hon, efter att ha uppfattat strömmen, omvandlar den till ett elektriskt magnetfält.
3. Värmaren, som ligger inuti spolen, värms upp av verkan av virvelflöden som uppstår på grund av en förändring i magnetfältsvektorn.
4. Vattnet som cirkulerar inuti elementet värms upp av det. Sedan kommer den in i värmesystemet.

Fördelar och nackdelar med induktionsuppvärmningsmetoden

Enheten är kompakt och tar liten plats.

Induktionsvärmare är utrustade med sådana fördelar:

• hög effektivitetsnivå;
• behöver inte frekvent underhåll;
• de tar lite ledigt utrymme;
• på grund av vibrationer från magnetfältet sätter sig inte skalan inuti dem;
• enheter är tysta;
• de är säkra;
• på grund av husets täthet finns det inga läckor;
• driften av värmaren är helt automatiserad;
• enheten är miljövänlig, avger inte sot, sot, kolmonoxid etc.

På bilden - en induktionspanna för vattenuppvärmning från fabrik.

Den största nackdelen med enheten är den höga kostnaden för dess fabriksmodeller..

Denna nackdel kan dock utjämnas om du monterar en induktionsvärmare med dina egna händer. Enheten är monterad från lättillgängliga element, deras pris är lågt.

Fördelar med att använda alla typer av induktionsvärmare

Induktionsvärmaren har otvivelaktiga fördelar och är ledande bland alla typer av enheter. Denna fördel består av följande:

• Det förbrukar mindre el och förorenar inte miljön.
• Lätt att använda, det ger högkvalitativt arbete och låter dig kontrollera processen.
• Uppvärmning genom kammarens väggar ger en speciell renhet och förmågan att erhålla ultrarena legeringar, medan smältning kan utföras i olika atmosfärer, inklusive inerta gaser och i vakuum.
• Med dess hjälp är enhetlig uppvärmning av detaljer av någon form eller selektiv uppvärmning möjlig.
• Slutligen är induktionsvärmare universella, vilket gör att de kan användas överallt och ersätter föråldrade energikrävande och ineffektiva installationer.

När du gör en induktionsvärmare med dina egna händer måste du oroa dig för enhetens säkerhet. För att göra detta är det nödvändigt att vägledas av följande regler som ökar det övergripande systemets tillförlitlighetsnivå:

1. En säkerhetsventil bör sättas in i det övre T-stycket för att avlasta övertrycket. Annars, om cirkulationspumpen misslyckas, kommer kärnan helt enkelt att brista under påverkan av ånga. Som regel ger schemat för en enkel induktionsvärmare sådana ögonblick.
2. Växelriktaren är endast ansluten till nätverket via jordfelsbrytaren. Denna enhet fungerar i kritiska situationer och hjälper till att undvika kortslutning.
3. Svetsomriktaren måste jordas genom att leda kabeln till en speciell metallkrets monterad i marken bakom strukturens väggar.
4. Induktionsvärmarens kropp måste placeras på en höjd av 80 cm över golvet. Dessutom bör avståndet till taket vara minst 70 cm, och till andra möbler - mer än 30 cm.
5. En induktionsvärmare är en källa till ett mycket starkt elektromagnetiskt fält, så denna installation bör hållas borta från bostadsutrymmen och inhägnader med husdjur.

Diagram över en induktionsvärmare

Tack vare upptäckten av M. Faraday 1831 av fenomenet elektromagnetisk induktion har många enheter dykt upp i vårt moderna liv som värmer vatten och andra medier. Varje dag använder vi en vattenkokare med en skivvärmare, en multikokare, en induktionshäll, eftersom det var först i vår tid som vi lyckades förverkliga denna upptäckt för vardagen. Tidigare användes den inom metallurgiska och andra grenar av metallbearbetningsindustrin.

Fabriksinduktionspannan använder i sitt arbete principen om virvelströmmars verkan på en metallkärna placerad inuti spolen. Foucault-virvelströmmar är av ytkaraktär, så det är vettigt att använda ett ihåligt metallrör som en kärna, genom vilken en uppvärmd kylvätska strömmar.

Funktionsprincipen för induktionsvärmaren

Förekomsten av strömmar beror på tillförseln av en elektrisk växelspänning till lindningen, vilket orsakar uppkomsten av ett växlande elektromagnetiskt fält som ändrar potentialer 50 gånger per sekund vid en normal industriell frekvens på 50 Hz. Samtidigt är induktionsspolen utformad på ett sådant sätt att den kan anslutas direkt till AC-nätet. Inom industrin används högfrekventa strömmar för sådan uppvärmning - upp till 1 MHz, så det är inte lätt att uppnå enhetsdrift med en frekvens på 50 Hz.

Tjockleken på koppartråden och antalet lindningsvarv som används av induktionsvattenberedare beräknas separat för varje enhet med en speciell metod för den erforderliga värmeeffekten. Produkten måste fungera effektivt, snabbt värma vattnet som rinner genom röret och samtidigt inte överhettas. Företag investerar mycket pengar i utvecklingen och implementeringen av sådana produkter, så alla uppgifter löses framgångsrikt och värmarens effektivitetsindikator är 98%.

Förutom hög effektivitet är hastigheten med vilken mediet som strömmar genom kärnan värms upp särskilt attraktiv. Bilden visar ett diagram över driften av en induktionsvärmare tillverkad i fabriken. Ett sådant schema används i enheter av det välkända varumärket "VIN", producerat av Izhevsk-anläggningen.

Värmarens driftdiagram

Värmegeneratorns hållbarhet beror endast på tätheten i höljet och integriteten hos isoleringen av trådens varv, och detta visar sig vara en ganska lång period, förklarar tillverkarna - upp till 30 år. För alla dessa fördelar som dessa enheter faktiskt besitter måste du betala mycket pengar, en induktionsvattenberedare är den dyraste av alla typer av elvärmeinstallationer. Av denna anledning började några hantverkare tillverka en hemmagjord enhet för att använda den för att värma upp huset.

DIY tillverkningsprocess

Följande verktyg kommer att vara användbara för arbetet:

• svetsväxelriktare;
• svetsgenererande ström med en effekt på 15 ampere.

Du behöver också koppartråd, som är lindad runt kärnkroppen. Enheten kommer att fungera som en induktor. Ledningskontakterna är anslutna till växelriktarterminalerna så att inga vridningar bildas. Materialet som behövs för att montera kärnan måste ha rätt längd. I genomsnitt är antalet varv 50, diametern på tråden är 3 millimeter.

Koppartråd med olika diametrar för lindning

Låt oss nu gå vidare till kärnan. I hans roll kommer att vara ett polymerrör av polyeten. Denna typ av plast tål ganska höga temperaturer. Kärndiameter - 50 millimeter, väggtjocklek - minst 3 mm. Denna del används som en mätare på vilken en koppartråd lindas och bildar en induktor. Nästan vem som helst kan montera den enklaste induktionsvattenberedaren.

På videon kommer du att se ett sätt - hur man självständigt organiserar induktionsuppvärmning av vatten för uppvärmning:

Första alternativet

Tråden skärs i 50 mm segment, ett plaströr fylls med den. För att förhindra att det rinner ut ur röret, plugga ändarna med trådnät. I ändarna placeras adaptrar från röret, på den plats där värmaren är ansluten.

En lindning lindas på den senares kropp med koppartråd. För detta ändamål behöver du cirka 17 meter tråd: du måste göra 90 varv, rördiametern är 60 millimeter. 3,14×60×90=17 m.

Det är viktigt att veta! När du kontrollerar enhetens funktion, se till att det finns vatten (kylvätska) i den. Annars kommer enhetens kropp snabbt att smälta.
. Röret kraschar in i rörledningen

Värmaren är ansluten till växelriktaren. Det återstår att fylla enheten med vatten och slå på den. Allt är klart!

Röret kraschar in i rörledningen. Värmaren är ansluten till växelriktaren. Det återstår att fylla enheten med vatten och slå på den. Allt är klart!

Andra alternativet

Det här alternativet är mycket enklare. En rak sektion av en meterstorlek väljs på den vertikala delen av röret. Det bör noggrant rengöras från färg med sandpapper. Vidare är denna sektion av röret täckt med tre lager av elektrisk väv. En induktionsspole är lindad med koppartråd. Hela anslutningssystemet är välisolerat. Nu kan du ansluta svetsomriktaren och monteringsprocessen är klar.

Induktionsspole omlindad med koppartråd

Innan du börjar göra en varmvattenberedare med dina egna händer, är det lämpligt att bekanta dig med egenskaperna hos fabriksprodukter och studera deras ritningar. Detta kommer att hjälpa till att förstå de initiala uppgifterna för hemgjord utrustning och undvika eventuella fel.

Tredje alternativet

För att göra värmaren på detta mer komplicerade sätt måste du använda svetsning. För att fungera behöver du fortfarande en trefastransformator. Två rör måste svetsas in i varandra, vilket kommer att fungera som en värmare och en kärna. En lindning lindas på induktorns kropp. Detta ökar enhetens prestanda, som har en kompakt storlek, vilket är mycket bekvämt för användning hemma.

Lindning på induktorns kropp

För vattenförsörjning och dränering svetsas 2 grenrör in i induktorns kropp. För att inte tappa värme och förhindra eventuellt strömläckage måste isolering göras. Det kommer att eliminera problemen som beskrivits ovan och helt eliminera uppkomsten av buller under driften av pannan.

Beroende på designegenskaperna särskiljs golv- och skrivbordsugnar. Oavsett vilket alternativ som valdes finns det flera grundläggande regler för installation:

1. När utrustningen är i drift utsätts elnätet för en hög belastning. För att utesluta risken för kortslutning på grund av slitage på isoleringen måste högkvalitativ jordning utföras under installationen.
2. Designen har en vattenkylningskrets, vilket eliminerar möjligheten för överhettning av huvudelementen. Det är därför det är nödvändigt att säkerställa en tillförlitlig ökning av vattnet.
3. Om en stationär ugn installeras, bör man vara uppmärksam på stabiliteten hos den använda basen.
4. Metallsmältugnen är en komplex elektrisk apparat, vars installation måste följa alla tillverkarens rekommendationer. Särskild uppmärksamhet ägnas åt strömkällans parametrar, som måste matcha enhetens modell.
5. Glöm inte att det ska finnas ganska mycket ledigt utrymme runt ugnen. Under drift kan även en liten smälta vad gäller volym och massa av misstag stänka ut ur formen. Vid temperaturer över 1000 grader Celsius kommer det att orsaka irreparabel skada på olika material och kan även orsaka brand.

Enheten kan bli mycket varm under drift. Därför ska det inte finnas några brandfarliga eller explosiva ämnen i närheten. Dessutom, enligt brandsäkerhetsföreskrifter, bör närliggande installeras brandskydd.

Säkerhets regler

för värmesystem som använder induktionsvärme är det viktigt att följa några regler för att undvika läckor, förlust av effektivitet, energiförbrukning, olyckor. . Induktionsvärmesystem kräver en säkerhetsventil för att släppa ut vatten och ånga om pumpen skulle sluta fungera.


För att förhindra fel i driften av det elektriska nätverket rekommenderas det att ansluta en gör-det-själv-panna med induktionsvärme enligt de föreslagna scheman till en separat matningsledning, vars kabeltvärsnitt kommer att vara minst 5 mm2

Vanliga ledningar kanske inte klarar den strömförbrukning som krävs.

1. Induktionsvärmesystem kräver en säkerhetsventil för att släppa ut vatten och ånga om pumpen skulle sluta fungera.
2. En manometer och en RCD krävs för säker drift av ett gör-det-själv-värmesystem.
3. Närvaron av jordning och elektrisk isolering av hela induktionsvärmesystemet kommer att förhindra elektrisk stöt.
4. För att undvika de skadliga effekterna av det elektromagnetiska fältet på människokroppen är det bättre att ta sådana system utanför bostadsområdet, där installationsregler bör följas, enligt vilka induktionsvärmeanordningen ska placeras på ett avstånd av 80 cm från horisontellt (golv och tak) och 30 cm från vertikala ytor.
5. Innan du slår på systemet, se till att kontrollera närvaron av kylvätska.
6. För att förhindra funktionsfel i det elektriska nätverket rekommenderas det att ansluta en gör-det-själv induktionsvärmepanna enligt de föreslagna schemana till en separat matningsledning, vars kabeltvärsnitt kommer att vara minst 5 mm2. Vanliga ledningar kanske inte klarar den strömförbrukning som krävs.

Skapa sofistikerade armaturer

Det är svårare att göra en HDTV-värmeinstallation med dina egna händer, men den är föremål för radioamatörer, för för att samla in den behöver du en multivibratorkrets. Funktionsprincipen är liknande - virvelströmmar som uppstår från interaktionen av metallfyllmedlet i mitten av spolen och dess eget högmagnetiska fält värmer ytan.

Design av HDTV-installationer

Eftersom även små spolar producerar en ström på cirka 100 A, kommer en resonanskapacitet att behöva kopplas till dem för att balansera induktionskraften. Det finns 2 typer av arbetskretsar för uppvärmning av HDTV vid 12 V:

• ansluten till elnätet.

• riktade elektriska;
• ansluten till elnätet.

I det första fallet kan en mini HDTV-installation monteras på en timme. Även i avsaknad av ett 220 V-nätverk kan du använda en sådan generator var som helst, men om du har bilbatterier som strömkällor. Naturligtvis är den inte tillräckligt kraftfull för att smälta metall, men den klarar av att värma upp till de höga temperaturer som behövs för fint arbete, som att värma knivar och skruvmejslar till blått. För att skapa den måste du köpa:

• fälteffekttransistorer BUZ11, IRFP460, IRFP240;
• bilbatteri från 70 A/h;
• högspänningskondensatorer.

Strömmen på 11 A-strömförsörjningen reduceras till 6 A under uppvärmningsprocessen på grund av metallens motstånd, men behovet av tjocka ledningar som tål en ström på 11-12 A kvarstår för att undvika överhettning.

Den andra kretsen för en induktionsvärmeinstallation i ett plasthölje är mer komplex, baserad på IR2153-drivrutinen, men det är bekvämare att bygga en 100k resonans över regulatorn som använder den. Det är nödvändigt att styra kretsen genom en nätverksadapter med en spänning på 12 V eller mer. Kraftenheten kan anslutas direkt till huvudnätverket på 220 V med hjälp av en diodbrygga. Resonansfrekvensen är 30 kHz. Följande artiklar kommer att krävas:

• ferritkärna 10 mm och choke 20 varv;
• kopparrör som en HDTV-spole med 25 varv per dorn 5–8 cm;
• kondensatorer 250V.

Vortexvärmare

En kraftfullare installation, som kan värma upp bultarna till gula, kan monteras enligt ett enkelt schema. Men under drift kommer värmegenereringen att vara ganska stor, så det rekommenderas att installera radiatorer på transistorer. Du behöver också en choke, som du kan låna från strömförsörjningen på vilken dator som helst, och följande hjälpmaterial:

• ferromagnetisk ståltråd;
• koppartråd 1,5 mm;
• fälteffekttransistorer och dioder för backspänning från 500 V;
• zenerdioder med en effekt på 2-3 W med en beräkning av 15 V;
• enkla motstånd.

Beroende på det önskade resultatet är lindningen av tråden på kopparbasen från 10 till 30 varv. Därefter kommer monteringen av kretsen och förberedelsen av basspolen för värmaren från cirka 7 varv av 1,5 mm koppartråd. Den ansluter till kretsen och sedan till elektricitet.

Hantverkare som är bekanta med svetsning och drift av en trefastransformator kan ytterligare öka enhetens effektivitet samtidigt som de minskar vikt och storlek. För att göra detta är det nödvändigt att svetsa basen av två rör, som kommer att fungera som både en kärna och en värmare, och efter lindning, svetsa två rör in i kroppen för att tillföra och ta bort kylvätskan.

Fördelar och nackdelar

Efter att ha tagit itu med principen för driften av induktionsvärmaren kan du överväga dess positiva och negativa sidor. Med tanke på den höga populariteten hos denna typ av värmegeneratorer kan det antas att den har mycket fler fördelar än nackdelar. Bland de viktigaste fördelarna är:

• Enkel design.
• Hög effektivitet.
• Lång livslängd.
• Liten risk för skada på enheten.
• Betydande energibesparingar.

Eftersom prestandaindikatorn för en induktionspanna ligger inom ett brett spektrum är det möjligt att välja en enhet för ett specifikt byggnadsvärmesystem utan problem. Dessa enheter kan snabbt värma kylvätskan till en förutbestämd temperatur, vilket har gjort dem till en värdig konkurrent till traditionella pannor.

Under drift av induktionsvärmaren observeras en liten vibration, på grund av vilken skalan skakas av rören. Som ett resultat kan enheten rengöras mer sällan. Eftersom kylvätskan är i konstant kontakt med värmeelementet, är riskerna för dess fel relativt små.

Del 1. DIY INDUKTIONSPANNA - det är enkelt. Fäste för induktionshäll.

Om inga misstag gjordes under installationen av induktionspannan, är läckage praktiskt taget uteslutet. Detta beror på den kontaktlösa överföringen av värmeenergi till värmaren. Använder induktionsteknik för vattenuppvärmning låter dig föra den nästan till ett gasformigt tillstånd. På så sätt uppnås en effektiv rörelse av vatten genom rören, och i vissa situationer är det till och med möjligt att avstå från användningen av cirkulationspumpenheter.

Tyvärr finns inte idealiska enheter idag. Tillsammans med ett stort antal fördelar har induktionsvärmare också ett antal nackdelar. Eftersom enheten kräver elektricitet för att fungera, kommer den inte att kunna arbeta med maximal effektivitet i regioner med frekventa strömavbrott. När kylvätskan överhettas ökar trycket i systemet kraftigt och rören kan gå sönder. För att undvika detta måste induktionsvärmaren vara utrustad med en nödavstängningsanordning.

DIY induktionsvärmare

Arbetsprincip för induktionsvärme

Driften av en induktionsvärmare använder energin från ett elektromagnetiskt fält, som det uppvärmda föremålet absorberar och omvandlar till värme. För att generera ett magnetfält används en induktor, det vill säga en flervarvs cylindrisk spole. När den passerar genom denna induktor skapar en elektrisk växelström ett växelmagnetiskt fält runt spolen.

En hemmagjord invertervärmare låter dig värma upp snabbt och till mycket höga temperaturer. Med hjälp av sådana enheter kan du inte bara värma vatten, utan även smälta olika metaller.

Om ett uppvärmt föremål placeras inuti eller nära induktorn, kommer det att genomborras av flödet från den magnetiska induktionsvektorn, som ständigt förändras över tiden. I det här fallet uppstår ett elektriskt fält, vars linjer är placerade vinkelrätt mot riktningen för det magnetiska flödet och rör sig i en ond cirkel. Tack vare dessa virvelflöden omvandlas elektrisk energi till termisk energi och föremålet värms upp.

Således överförs induktorns elektriska energi till föremålet utan användning av kontakter, som händer i motståndsugnar. Som ett resultat används termisk energi mer effektivt och uppvärmningshastigheten ökar markant. Denna princip används i stor utsträckning inom metallbearbetning: dess smältning, smide, hårdlödning, etc. Med ingen mindre framgång kan en virvelinduktionsvärmare användas för att värma vatten.

Högfrekventa induktionsvärmare

Det bredaste användningsområdet är för högfrekventa induktionsvärmare. Värmare kännetecknas av en hög frekvens på 30-100 kHz och ett brett effektområde på 15-160 kW. Den högfrekventa typen ger ett litet uppvärmningsdjup, men detta är tillräckligt för att förbättra metallens kemiska egenskaper.

Högfrekventa induktionsvärmare är lätta att använda och ekonomiska, medan deras effektivitet kan nå 95 %. Alla typer arbetar kontinuerligt under lång tid, och tvåblocksversionen (när högfrekvenstransformatorn är placerad i ett separat block) tillåter drift dygnet runt. Värmaren har 28 typer av skydd, som var och en ansvarar för sin egen funktion. Exempel: kontroll av vattentrycket i kylsystemet.

• Induktionsvärmare 60 kW Perm
• Induktionsvärmare 65 kW Novosibirsk
• Induktionsvärmare 60 kW Krasnoyarsk
• Induktionsvärmare 60 kW Kaluga
• Induktionsvärmare 100 kW Novosibirsk
• Induktionsvärmare 120 kW Ekaterinburg
• Induktionsvärmare 160 kW Samara

Ansökan:

• ythärdade redskap
• axelhärdning
• kranhjulshärdning
• värma upp delar före böjning
• lödning av fräsar, fräsar, borr
• uppvärmning av arbetsstycket under varmpressning
• bultlandning
• svetsning och ytbeläggning av metaller
• återställande av detaljer.

Induktionsugnar används för att smälta metaller och kännetecknas av att de värms upp med hjälp av elektrisk ström. Exciteringen av strömmen sker i induktorn, eller snarare i ett icke-variabelt fält.

I sådana konstruktioner omvandlas energi flera gånger (i denna sekvens):

• in i det elektromagnetiska
• elektrisk;
• termisk.

Sådana spisar låter dig använda värme med maximal effektivitet, vilket inte är förvånande, eftersom de är de mest avancerade av alla befintliga modeller som körs på el.

Notera! Induktionskonstruktioner är av två typer - med eller utan kärna. I det första fallet placeras metallen i en rörformig ränna, som är placerad runt induktorn. Kärnan är placerad i själva induktorn. Det andra alternativet kallas degeln, eftersom metallen med degeln redan är inne i indikatorn. Det kan naturligtvis inte vara tal om någon kärna i det här fallet.

I dagens artikel kommer vi att prata om hur man görDIY induktionsugn.

Bland de många fördelarna finns följande:

• miljömässig renhet och säkerhet;
• ökad homogenitet hos smältan på grund av metallens aktiva rörelse;
• hastighet - ugnen kan användas nästan omedelbart efter påslagning;
• zon och fokuserad orientering av energi;
• hög smälthastighet;
• brist på avfall från legeringsämnen;
• förmågan att justera temperaturen;
• många tekniska möjligheter.

Men det finns också nackdelar.

1. Slaggen värms upp av metallen, som ett resultat av vilken den har en låg temperatur.
2. Om slaggen är kall är det mycket svårt att ta bort fosfor och svavel från metallen.
3. Mellan spolen och den smältande metallen försvinner magnetfältet, så en minskning av fodertjockleken kommer att krävas. Detta kommer snart att leda till att själva fodret kommer att misslyckas.

Video - Induktionsugn

Industriell tillämpning

Båda designalternativen används vid smältning av järn, aluminium, stål, magnesium, koppar och ädelmetaller. Den användbara volymen av sådana strukturer kan variera från flera kilogram till flera hundra ton.

Ugnar för industriellt bruk är indelade i flera typer.

1. Medelfrekvensdesigner används ofta inom maskinteknik och metallurgi. Med deras hjälp smälts stål, och när man använder grafitdeglar smälts även icke-järnmetaller.
2. Industriella frekvensdesigner används vid järnsmältning.
3. Motståndsstrukturer är avsedda för smältning av aluminium, aluminiumlegeringar, zink.

Notera! Det var induktionsteknik som låg till grund för mer populära enheter - mikrovågsugnar.

hushållsbruk

Av förklarliga skäl används induktionssmältugnen sällan i hemmet. Men tekniken som beskrivs i artikeln finns i nästan alla moderna hus och lägenheter. Dessa är de ovan nämnda mikrovågorna, induktionsspisar och elektriska ugnar.

Tänk på till exempel tallrikar. De värmer upp disken på grund av induktiva virvelströmmar, vilket resulterar i att uppvärmningen sker nästan omedelbart. Det är karakteristiskt att det är omöjligt att slå på brännaren där det inte finns några diskar.

Effektiviteten hos induktionsspisar når 90%. Som jämförelse: för elektriska spisar är det cirka 55-65%, och för gasspisar - inte mer än 30-50%. Men i rättvisans namn är det värt att notera att driften av de beskrivna spisarna kräver speciella rätter.

Hemmagjord induktionsugn

För inte så länge sedan visade inhemska radioamatörer tydligt att du kan göra en induktionsugn själv. Idag finns det många olika scheman och tillverkningstekniker, men vi har bara gett de mest populära av dem, vilket betyder den mest effektiva och enkla att implementera.

Induktionsugn från högfrekvensgenerator

Nedan är en elektrisk krets för att göra en hemmagjord enhet från en högfrekvent (27,22 megahertz) generator.

Förutom generatorn kommer monteringen att kräva fyra kraftfulla glödlampor och en tung lampa för arbetsklar-indikatorn.

Notera! Huvudskillnaden mellan ugnen, gjord enligt detta schema, är kondensorhandtaget - i det här fallet är det placerat utanför.

Dessutom kommer metallen i spolen (induktorn) att smälta i enheten med minsta effekt.

Vid tillverkning är det nödvändigt att komma ihåg några viktiga punkter som påverkar hastigheten på metallboarding. Detta är:

• kraft;
• frekvens;
• virvelförluster;
• värmeöverföringsintensitet;
• förlust av hysteres.

Enheten kommer att drivas av ett vanligt 220 V-nätverk, men med en förinstallerad likriktare. Om ugnen är avsedd för uppvärmning av ett rum, rekommenderas det att använda en nikromspiral, och om för smältning, grafitborstar. Låt oss bekanta oss med var och en av strukturerna mer i detalj.

Video - Design av svetsväxelriktare

Kärnan i designen är som följer: ett par grafitborstar är installerade och pulveriserad granit hälls mellan dem, varefter en nedtrappningstransformator ansluts. Det är karakteristiskt att när man smälter kan man inte vara rädd för elektriska stötar, eftersom det inte finns något behov av att använda 220 V.

Monteringsteknik

Steg 1. Basen är monterad - en låda med firlera tegelstenar som mäter 10x10x18 cm, läggs på en eldfast kakel.

Steg 2. Boxningen avslutas med asbestpapp. Efter vätning med vatten mjuknar materialet, vilket gör att du kan ge det vilken form som helst. Om så önskas kan strukturen lindas med ståltråd.

Notera! Måtten på lådan kan variera beroende på transformatorns effekt.

Steg 3. Det bästa alternativet för en grafitugn är en transformator från en 0,63 kW svetsmaskin. Om transformatorn är konstruerad för 380 V kan den rullas tillbaka, även om många erfarna elektriker säger att du kan lämna allt som det är.

Steg 4. Transformatorn är lindad med tunn aluminium - så att strukturen inte blir mycket varm under drift.

Steg 5. Grafitborstar installeras, ett lersubstrat installeras på botten av lådan - så att den smälta metallen inte sprids.

Den största fördelen med en sådan ugn är den höga temperaturen, som är lämplig även för att smälta platina eller palladium. Men bland nackdelarna är den snabba uppvärmningen av transformatorn, en liten volym (inte mer än 10 g kan smältas åt gången). Av denna anledning kommer en annan design att krävas för att smälta stora volymer.

Så för smältning av stora volymer metall krävs en ugn med nikromtråd. Funktionsprincipen för designen är ganska enkel: en elektrisk ström appliceras på en nikrom spiral, som värmer upp och smälter metallen. Det finns många olika formler på webben för att beräkna längden på tråden, men de är alla i princip likadana.

Steg 1. Till spiralen används nikrom ø0,3 mm, ca 11 m lång.

Steg 2. Tråden måste lindas. För att göra detta behöver du ett rakt kopparrör ø5 mm - en spiral är lindad på den.

Steg 3. Som degel används ett litet keramiskt rör ø1,6 cm och 15 cm långt, ena änden av röret är igensatt med asbestgänga - så att den smälta metallen inte rinner ut.

Steg 4. Efter kontroll av prestanda och spiralen läggs runt röret. Samtidigt placeras samma asbestgänga mellan varven - det kommer att förhindra kortslutning och begränsa tillgången på syre.

Steg 5. Den färdiga spolen placeras i en patron från en högeffektslampa. Sådana patroner är vanligtvis keramiska och har den önskade storleken.

Fördelarna med en sådan design:

• hög produktivitet (upp till 30 g per körning);
• snabb uppvärmning (cirka fem minuter) och lång kylning;
• användarvänlighet - det är bekvämt att hälla metall i formar;
• snabbt byte av spiralen vid utbrändhet.

Men det finns naturligtvis nackdelar:

• nikrom brinner ut, särskilt om spiralen är dåligt isolerad;
• osäkerhet - enheten är ansluten till elnätet 220 V.

Notera! Du kan inte lägga till metall till kaminen om den tidigare delen redan är smält där. Annars kommer allt material att spridas runt i rummet, dessutom kan det skada ögonen.

Som slutsats

Som du kan se kan du fortfarande göra en induktionsugn på egen hand. Men för att vara ärlig är den beskrivna designen (som allt tillgängligt på Internet) inte riktigt en ugn, utan en Kukhtetsky-laboratorieväxelriktare. Det är helt enkelt omöjligt att montera en fullfjädrad induktionsstruktur hemma.

Uppvärmning och smältning av metaller i induktionsugnar sker på grund av intern uppvärmning och förändringar i det kristallina ...

Hur man monterar en induktionsugn för att smälta metall hemma med dina egna händer

Smältning av metall genom induktion används ofta i olika industrier: metallurgi, ingenjörskonst, smycken. En enkel induktionsugn för smältning av metall hemma kan monteras med dina egna händer.

Funktionsprincip

Uppvärmning och smältning av metaller i induktionsugnar sker på grund av intern uppvärmning och förändringar i metallens kristallgitter när högfrekventa virvelströmmar passerar genom dem. Denna process är baserad på fenomenet resonans, där virvelströmmar har ett maximalt värde.

För att orsaka flödet av virvelströmmar genom den smälta metallen placeras den i verkningszonen för induktorns elektromagnetiska fält - spolen. Det kan vara i form av en spiral, figur åtta eller trefoil. Formen på induktorn beror på storleken och formen på det uppvärmda arbetsstycket.

Induktorspolen är ansluten till en växelströmskälla. I industriella smältugnar används industriella frekvensströmmar på 50 Hz, för att smälta små volymer metaller i smycken används högfrekvensgeneratorer, eftersom de är mer effektiva.

Typer

Virvelströmmar sluts längs en krets som begränsas av induktorns magnetfält. Därför är uppvärmning av ledande element möjlig både inuti spolen och från dess yttre sida.

Därför är induktionsugnar av två typer:
• kanal, i vilken kanalerna runt induktorn är behållaren för smältning av metaller, och kärnan är belägen inuti den;
• degel, de använder en speciell behållare - en degel gjord av värmebeständigt material, vanligtvis avtagbar.

kanalugn för övergripande och designad för industriella volymer av metallsmältning. Det används vid smältning av gjutjärn, aluminium och andra icke-järnmetaller.

degelugn ganska kompakt, den används av juvelerare, radioamatörer, en sådan ugn kan monteras med egna händer och användas hemma.

Enhet

En hemmagjord ugn för smältning av metaller har en ganska enkel design och består av tre huvudblock placerade i ett gemensamt hus:
• högfrekvent generator;
• induktor - gör-det-själv spirallindning av koppartråd eller rör;
• degel.

Degeln placeras i en induktor, lindningens ändar är anslutna till en strömkälla. När ström flyter genom lindningen uppstår ett elektromagnetiskt fält med en variabel vektor runt det. I ett magnetfält uppstår virvelströmmar, riktade vinkelrätt mot dess vektor och passerar genom en sluten slinga inuti lindningen. De passerar genom metallen som placeras i degeln, samtidigt som den värms upp till smältpunkten.

Fördelar med induktionsugnen:

• snabb och jämn uppvärmning av metallen omedelbart efter att installationen slagits på;
• uppvärmningsdirektivitet - endast metallen värms upp, och inte hela installationen;
• hög smälthastighet och homogenitet hos smältan;
• det sker ingen avdunstning av metallens legeringskomponenter;
• installationen är miljövänlig och säker.

En svetsväxelriktare kan användas som generator för en induktionsugn för smältning av metall. Du kan också montera generatorn enligt diagrammen nedan med dina egna händer.

Ugn för smältning av metall på en svetsväxelriktare

Denna design är enkel och säker eftersom alla växelriktare är utrustade med internt överbelastningsskydd. Hela monteringen av ugnen i det här fallet handlar om att göra en induktor med dina egna händer.

Det utförs vanligtvis i form av en spiral från ett tunnväggigt kopparrör med en diameter på 8-10 mm. Den böjs enligt en mall med önskad diameter och placerar varven på ett avstånd av 5-8 mm. Antalet varv är från 7 till 12, beroende på växelriktarens diameter och egenskaper. Induktorns totala resistans måste vara sådan att den inte orsakar överström i växelriktaren, annars kommer den att lösas ut av det interna skyddet.

Induktorn kan monteras i ett hölje av grafit eller textolit och en degel kan installeras inuti. Du kan helt enkelt placera induktorn på en värmebeständig yta. Huset får inte leda ström, annars kommer virvelströmskretsen att passera genom den och installationens effekt kommer att minska. Av samma anledning rekommenderas det inte att placera främmande föremål i smältzonen.

Vid arbete från en svetsomriktare måste dess hölje vara jordat! Uttaget och ledningarna måste vara märkta för strömmen som dras av omriktaren.

Värmesystemet i ett privat hus är baserat på driften av en ugn eller panna, vars höga prestanda och långa oavbrutna livslängd beror både på märket och installationen av själva uppvärmningsanordningarna och på korrekt installation av skorstenen.

Transistorinduktionsugn: krets

Det finns många olika sätt att montera en induktionsvärmare med egna händer. Ett ganska enkelt och beprövat schema för en ugn för smältning av metall visas i figuren:

För att montera installationen med dina egna händer behöver du följande delar och material:
• två fälteffekttransistorer av typen IRFZ44V;
• två dioder UF4007 (du kan också använda UF4001);
• motstånd 470 Ohm, 1 W (du kan ta två seriekopplade 0,5 W vardera);
• filmkondensatorer för 250 V: 3 stycken med en kapacitet på 1 mikrofarad; 4 stycken - 220 nF; 1 stycke - 470 nF; 1 stycke - 330 nF;
• kopparlindningstråd i emaljisolering Ø1,2 mm;
• kopparlindningstråd i emaljisolering Ø2 mm;
• två ringar från choker tagna från en datorströmförsörjning.

Gör-det-själv monteringssekvens:

• Fälteffekttransistorer är monterade på radiatorer. Eftersom kretsen blir mycket varm under drift måste radiatorn vara tillräckligt stor. Du kan också installera dem på en radiator, men då måste du isolera transistorerna från metallen med packningar och brickor gjorda av gummi och plast. Pinouten för fälteffekttransistorer visas i figuren.

• Det är nödvändigt att göra två chokes. För deras tillverkning lindas koppartråd med en diameter på 1,2 mm runt ringar som tas från strömförsörjningen till vilken dator som helst. Dessa ringar är gjorda av pulveriserat ferromagnetiskt järn. De måste lindas från 7 till 15 varv tråd, för att försöka bibehålla avståndet mellan varven.

• Kondensatorerna som listas ovan är sammansatta till ett batteri med en total kapacitet på 4,7 mikrofarad. Anslutning av kondensatorer - parallell.

• Induktorlindningen är gjord av koppartråd med en diameter på 2 mm. 7-8 varv lindas på ett cylindriskt föremål som är lämpligt för degelns diameter, vilket lämnar tillräckligt långa ändar för att ansluta till kretsen.
• Anslut elementen på kortet i enlighet med diagrammet. Ett 12 V, 7,2 A/h batteri används som strömkälla. Strömmen som förbrukas i drift är cirka 10 A, batterikapaciteten i detta fall räcker till cirka 40 minuter. Om nödvändigt är ugnskroppen gjord av värmebeständigt material, till exempel textolit. Enhetens kraft kan ändras genom att ändra antalet varv på induktorlindningen och deras diameter.

Vid långvarig drift kan värmeelementen överhettas! Du kan använda en fläkt för att kyla dem.

Induktionsvärmare för smältning av metall: video

Lampa induktionsugn

En kraftfullare induktionsugn för smältning av metaller kan monteras för hand på vakuumrör. Diagrammet för enheten visas i figuren.

För att generera högfrekvent ström används 4 parallellkopplade strålampor. Som induktor används ett kopparrör med en diameter på 10 mm. Enheten är utrustad med en trimmerkondensator för effektjustering. Utgångsfrekvensen är 27,12 MHz.

För att montera kretsen behöver du:

• 4 vakuumrör - tetroder, du kan använda 6L6, 6P3 eller G807;
• 4 chokes för 100 ... 1000 μH;
• 4 kondensatorer vid 0,01 uF;
• neon indikatorlampa;
• avstämningskondensator.

Montering av enheten med dina egna händer:

1. En induktor är gjord av ett kopparrör som böjer det i form av en spiral. Varvens diameter är 8-15 cm, avståndet mellan varven är minst 5 mm. Ändarna är förtennade för lödning till kretsen. Induktorns diameter måste vara 10 mm större än diametern på degeln som är placerad inuti.
2. Placera induktorn i huset. Den kan tillverkas av ett värmebeständigt icke-ledande material eller av metall, vilket ger termisk och elektrisk isolering från kretselementen.
3. Kaskader av lampor monteras enligt schemat med kondensatorer och choker. Kaskader är parallellkopplade.
4. Anslut en neonindikatorlampa - den signalerar kretsens beredskap för drift. Lampan förs till installationshuset.
5. En avstämningskondensator med variabel kapacitans ingår i kretsen, dess handtag visas också på höljet.

För alla älskare av kallrökte delikatesser, föreslår vi att du tar reda på hur du snabbt och enkelt gör ett rökhus med dina egna händer, och här kan du bekanta dig med foto- och videoinstruktionerna för att göra en kallrökt rökgenerator.

Kretskylning

Industriella smältverk är utrustade med ett forcerat kylsystem som använder vatten eller frostskyddsmedel. Vattenkylning hemma kommer att kräva extra kostnader, jämförbara i pris med kostnaden för själva metallsmältverket.

Luftkylning med fläkt är möjlig förutsatt att fläkten är tillräckligt avlägsen. Annars kommer metalllindningen och andra element i fläkten att fungera som en extra krets för att stänga virvelströmmar, vilket kommer att minska installationens effektivitet.

Element i de elektroniska och lampkretsarna kan också aktivt värmas upp. För deras kylning tillhandahålls värmeavlägsnande radiatorer.

Arbetssäkerhetsåtgärder

• Den största faran när man arbetar med en hemmagjord installation är risken för brännskador från installationens uppvärmda element och smält metall.
• Lampkretsen innehåller element med hög spänning, så den måste placeras i ett slutet hölje, vilket eliminerar oavsiktlig kontakt med elementen.
• Det elektromagnetiska fältet kan påverka föremål som befinner sig utanför enhetens hölje. Därför, före arbetet, är det bättre att ta på sig kläder utan metallelement, ta bort komplexa enheter från täckningsområdet: telefoner, digitalkameror.

En inhemsk metallsmältugn kan också användas för att snabbt värma upp metallelement, till exempel när de förtens eller formas. Egenskaperna för de presenterade installationerna kan justeras till en specifik uppgift genom att ändra parametrarna för induktorn och utgångssignalen från generatoruppsättningarna - på så sätt kan du uppnå maximal effektivitet.

Induktionsugnar används för att smälta metaller och kännetecknas av att de värms upp med hjälp av elektrisk ström. Exciteringen av strömmen sker i induktorn, eller snarare i ett icke-variabelt fält.

I sådana konstruktioner omvandlas energi flera gånger (i denna sekvens):

• in i det elektromagnetiska
• elektrisk;
• termisk.

Sådana spisar låter dig använda värme med maximal effektivitet, vilket inte är förvånande, eftersom de är de mest avancerade av alla befintliga modeller som körs på el.

Notera! Induktionskonstruktioner är av två typer - med eller utan kärna. I det första fallet placeras metallen i en rörformig ränna, som är placerad runt induktorn. Kärnan är placerad i själva induktorn. Det andra alternativet kallas degeln, eftersom metallen med degeln redan är inne i indikatorn. Det kan naturligtvis inte vara tal om någon kärna i det här fallet.

I dagens artikel kommer vi att prata om hur man görDIY induktionsugn.

För- och nackdelar med induktionsdesign

Bland de många fördelarna finns följande:

• miljömässig renhet och säkerhet;
• ökad homogenitet hos smältan på grund av metallens aktiva rörelse;
• hastighet - ugnen kan användas nästan omedelbart efter påslagning;
• zon och fokuserad orientering av energi;
• hög smälthastighet;
• brist på avfall från legeringsämnen;
• förmågan att justera temperaturen;
• många tekniska möjligheter.

Men det finns också nackdelar.

1. Slaggen värms upp av metallen, som ett resultat av vilken den har en låg temperatur.
2. Om slaggen är kall är det mycket svårt att ta bort fosfor och svavel från metallen.
3. Mellan spolen och den smältande metallen försvinner magnetfältet, så en minskning av fodertjockleken kommer att krävas. Detta kommer snart att leda till att själva fodret kommer att misslyckas.

Video - Induktionsugn

Industriell tillämpning

Båda designalternativen används vid smältning av järn, aluminium, stål, magnesium, koppar och ädelmetaller. Den användbara volymen av sådana strukturer kan variera från flera kilogram till flera hundra ton.

Ugnar för industriellt bruk är indelade i flera typer.

1. Medelfrekvensdesigner används ofta inom maskinteknik och metallurgi. Med deras hjälp smälts stål, och när man använder grafitdeglar smälts även icke-järnmetaller.
2. Industriella frekvensdesigner används vid järnsmältning.
3. Motståndsstrukturer är avsedda för smältning av aluminium, aluminiumlegeringar, zink.

Notera! Det var induktionsteknik som låg till grund för mer populära enheter - mikrovågsugnar.

hushållsbruk

Av förklarliga skäl används induktionssmältugnen sällan i hemmet. Men tekniken som beskrivs i artikeln finns i nästan alla moderna hus och lägenheter. Dessa är de ovan nämnda mikrovågorna, induktionsspisar och elektriska ugnar.

Tänk på till exempel tallrikar. De värmer upp disken på grund av induktiva virvelströmmar, vilket resulterar i att uppvärmningen sker nästan omedelbart. Det är karakteristiskt att det är omöjligt att slå på brännaren där det inte finns några diskar.

Effektiviteten hos induktionsspisar når 90%. Som jämförelse: för elektriska spisar är det cirka 55-65%, och för gasspisar - inte mer än 30-50%. Men i rättvisans namn är det värt att notera att driften av de beskrivna spisarna kräver speciella rätter.

Hemmagjord induktionsugn

För inte så länge sedan visade inhemska radioamatörer tydligt att du kan göra en induktionsugn själv. Idag finns det många olika scheman och tillverkningstekniker, men vi har bara gett de mest populära av dem, vilket betyder den mest effektiva och enkla att implementera.

Induktionsugn från högfrekvensgenerator

Nedan är en elektrisk krets för att göra en hemmagjord enhet från en högfrekvent (27,22 megahertz) generator.

Förutom generatorn kommer monteringen att kräva fyra kraftfulla glödlampor och en tung lampa för arbetsklar-indikatorn.

Notera! Huvudskillnaden mellan ugnen, gjord enligt detta schema, är kondensorhandtaget - i det här fallet är det placerat utanför.

Dessutom kommer metallen i spolen (induktorn) att smälta i enheten med minsta effekt.

Vid tillverkning är det nödvändigt att komma ihåg några viktiga punkter som påverkar hastigheten på metallboarding. Detta är:

• kraft;
• frekvens;
• virvelförluster;
• värmeöverföringsintensitet;
• förlust av hysteres.

Enheten kommer att drivas av ett vanligt 220 V-nätverk, men med en förinstallerad likriktare. Om ugnen är avsedd för uppvärmning av ett rum, rekommenderas det att använda en nikromspiral, och om för smältning, grafitborstar. Låt oss bekanta oss med var och en av strukturerna mer i detalj.

Video - Design av svetsväxelriktare

Kärnan i designen är som följer: ett par grafitborstar är installerade och pulveriserad granit hälls mellan dem, varefter en nedtrappningstransformator ansluts. Det är karakteristiskt att när man smälter kan man inte vara rädd för elektriska stötar, eftersom det inte finns något behov av att använda 220 V.

Monteringsteknik

Steg 1. Basen är monterad - en låda med firlera tegelstenar som mäter 10x10x18 cm, läggs på en eldfast kakel.

Steg 2. Boxningen avslutas med asbestpapp. Efter vätning med vatten mjuknar materialet, vilket gör att du kan ge det vilken form som helst. Om så önskas kan strukturen lindas med ståltråd.

Notera! Måtten på lådan kan variera beroende på transformatorns effekt.

Steg 3. Det bästa alternativet för en grafitugn är en transformator från en 0,63 kW svetsmaskin. Om transformatorn är konstruerad för 380 V kan den rullas tillbaka, även om många erfarna elektriker säger att du kan lämna allt som det är.

Steg 4. Transformatorn är lindad med tunn aluminium - så att strukturen inte blir mycket varm under drift.

Steg 5. Grafitborstar installeras, ett lersubstrat installeras på botten av lådan - så att den smälta metallen inte sprids.

Den största fördelen med en sådan ugn är den höga temperaturen, som är lämplig även för att smälta platina eller palladium. Men bland nackdelarna är den snabba uppvärmningen av transformatorn, en liten volym (inte mer än 10 g kan smältas åt gången). Av denna anledning kommer en annan design att krävas för att smälta stora volymer.

Så för smältning av stora volymer metall krävs en ugn med nikromtråd. Funktionsprincipen för designen är ganska enkel: en elektrisk ström appliceras på en nikrom spiral, som värmer upp och smälter metallen. Det finns många olika formler på webben för att beräkna längden på tråden, men de är alla i princip likadana.

Steg 1. Till spiralen används nikrom ø0,3 mm, ca 11 m lång.

Steg 2. Tråden måste lindas. För att göra detta behöver du ett rakt kopparrör ø5 mm - en spiral är lindad på den.

Steg 3. Som degel används ett litet keramiskt rör ø1,6 cm och 15 cm långt, ena änden av röret är igensatt med asbestgänga - så att den smälta metallen inte rinner ut.

Steg 4. Efter kontroll av prestanda och spiralen läggs runt röret. Samtidigt placeras samma asbestgänga mellan varven - det kommer att förhindra kortslutning och begränsa tillgången på syre.

Steg 5. Den färdiga spolen placeras i en patron från en högeffektslampa. Sådana patroner är vanligtvis keramiska och har den önskade storleken.

Fördelarna med en sådan design:

• hög produktivitet (upp till 30 g per körning);
• snabb uppvärmning (cirka fem minuter) och lång kylning;
• användarvänlighet - det är bekvämt att hälla metall i formar;
• snabbt byte av spiralen vid utbrändhet.

Men det finns naturligtvis nackdelar:

• nikrom brinner ut, särskilt om spiralen är dåligt isolerad;
• osäkerhet - enheten är ansluten till elnätet 220 V.

Notera! Du kan inte lägga till metall till kaminen om den tidigare delen redan är smält där. Annars kommer allt material att spridas runt i rummet, dessutom kan det skada ögonen.

Som slutsats

Som du kan se kan du fortfarande göra en induktionsugn på egen hand. Men för att vara ärlig är den beskrivna designen (som allt tillgängligt på Internet) inte riktigt en ugn, utan en Kukhtetsky-laboratorieväxelriktare. Det är helt enkelt omöjligt att montera en fullfjädrad induktionsstruktur hemma.

Chefsredaktör

Hur man gör en induktionsvärmare med egna händer?

Elektriska värmare

Induktionsvärmare fungerar enligt principen att "få ström från magnetism". I en specialspole genereras ett högeffekts växelmagnetfält som genererar elektriska virvelströmmar i en sluten ledare.

En sluten ledare i induktionsspisar är metallredskap, som värms upp av elektriska virvelströmmar. I allmänhet är principen för driften av sådana enheter inte komplicerad, och med lite kunskap inom fysik och elektroteknik kommer det inte att vara svårt att montera en induktionsvärmare med dina egna händer.

Följande enheter kan tillverkas oberoende:

1. Enheter för uppvärmning av kylvätskan i värmepannan.
2. Miniugnar för smältning av metaller.
3. Tallrikar för att laga mat.

Gör-det-själv induktionsspis måste göras i enlighet med alla normer och regler för driften av dessa enheter. Om elektromagnetisk strålning som är farlig för människor avges utanför höljet i sidled, är det strängt förbjudet att använda en sådan anordning.

Dessutom ligger en stor svårighet i utformningen av kaminen i valet av material för hällens bas, som måste uppfylla följande krav:

1. Idealisk för att leda elektromagnetisk strålning.
2. Inte ledande.
3. Tål höga temperaturer.

I hushållsinduktionshällar används dyr keramik; vid tillverkning av en induktionshäll hemma är det ganska svårt att hitta ett värdigt alternativ till sådant material. Därför bör du till att börja med designa något enklare, till exempel en induktionsugn för härdning av metaller.

Tillverkningsinstruktioner

Figur 1. Elschema över induktionsvärmaren
Figur 2. Enhet.
Figur 3. Schema för en enkel induktionsvärmare

För tillverkning av ugnen behöver du följande material och verktyg:

• lödkolv;
• löda;
• textolitbräda.
• mini borr.
• radioelement.
• kylpasta.
• kemiska reagenser för kartongetsning.

Ytterligare material och deras egenskaper:

1. Att göra en spole, som kommer att avge ett alternerande magnetfält som är nödvändigt för uppvärmning, är det nödvändigt att förbereda en bit kopparrör med en diameter på 8 mm och en längd på 800 mm.
2. Kraftfulla krafttransistorerär den dyraste delen av en hemmagjord induktionsinstallation. För att montera frekvensgeneratorkretsen är det nödvändigt att förbereda 2 sådana element. För dessa ändamål är transistorer av märken lämpliga: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Vid tillverkningen av kretsen används 2 identiska av de listade fälteffekttransistorerna.
3. För tillverkning av en oscillerande krets du behöver keramiska kondensatorer med en kapacitet på 0,1 mF och en driftspänning på 1600 V. För att en högeffekts växelström ska bildas i spolen krävs 7 sådana kondensatorer.
4. Under driften av en sådan induktionsanordning, fälteffekttransistorer blir väldigt varma och om radiatorer av aluminiumlegering inte är fästa på dem, kommer dessa element att misslyckas efter några sekunders drift med maximal effekt. Transistorer bör placeras på kylflänsar genom ett tunt lager av termisk pasta, annars blir effektiviteten för sådan kylning minimal.
5. Dioder, som används i en induktionsvärmare, måste ha ultrasnabb verkan. Den mest lämpliga för denna krets, dioder: MUR-460; UV-4007; HER-307.
6. Motstånd som används i krets 3: 10 kOhm med en effekt på 0,25 W - 2 st. och 440 ohm effekt - 2 watt. Zenerdioder: 2 st. med en driftspänning på 15 V. Zenerdiodernas effekt måste vara minst 2 watt. En choke för anslutning till spolens effektutgångar används med induktion.
7. För att driva hela enheten behöver du en strömförsörjningsenhet med en kapacitet på upp till 500. W. och spänning 12 - 40 V. Du kan driva den här enheten från ett bilbatteri, men du kommer inte att kunna få de högsta effektavläsningarna vid denna spänning.

Själva processen att tillverka en elektronisk generator och spole tar lite tid och utförs i följande sekvens:

1. Från ett kopparrör en spiral med en diameter på 4 cm görs. För att göra en spiral ska ett kopparrör lindas på en stång med en plan yta med en diameter på 4 cm. Spiralen ska ha 7 varv som inte ska röra. Monteringsringar löds fast i de två ändarna av röret för anslutning till transistorradiatorerna.
2. Det tryckta kretskortet är tillverkat enligt schemat. Om det är möjligt att leverera polypropenkondensatorer, kommer enheten att fungera mycket mer stabilt på grund av det faktum att sådana element har minimala förluster och stabil drift vid stora amplituder av spänningsfluktuationer. Kondensatorerna i kretsen är installerade parallellt och bildar en oscillerande krets med en kopparspole.
3. Uppvärmning av metall inträffar inuti spolen, efter att kretsen är ansluten till en strömkälla eller batteri. Vid uppvärmning av metallen är det nödvändigt att se till att det inte finns någon kortslutning av fjäderlindningarna. Om du rör den uppvärmda metallen 2 varv på spolen samtidigt, misslyckas transistorerna omedelbart.

1. När man genomför experiment på uppvärmning och härdning av metaller, inuti induktionsspolen kan temperaturen vara betydande och uppgår till 100 grader Celsius. Denna värmeeffekt kan användas för att värma hushållsvatten eller för att värma ett hus.
2. Schema för värmaren diskuterad ovan (Figur 3), vid maximal belastning kan den ge strålningen av magnetisk energi inuti spolen lika med 500 watt. Sådan kraft räcker inte för att värma en stor volym vatten, och konstruktionen av en induktionsspole med hög effekt kommer att kräva tillverkning av en krets där det kommer att vara nödvändigt att använda mycket dyra radioelement.
3. En budgetlösning för att organisera induktionsuppvärmning av en vätska, är användningen av flera enheter som beskrivs ovan, arrangerade i serie. I detta fall måste spiralerna vara på samma linje och inte ha en gemensam metallledare.
4. som värmeväxlareett rostfritt stålrör med en diameter på 20 mm används. Flera induktionsspiraler ”uppträds” på röret, så att värmeväxlaren är mitt i spiralen och inte kommer i kontakt med dess varv. Med samtidig inkludering av 4 sådana enheter kommer värmeeffekten att vara cirka 2 kW, vilket redan är tillräckligt för flödesuppvärmning av vätskan med en liten cirkulation av vatten, till värden som tillåter användningen av denna design i levererar varmt vatten till ett litet hus.
5. Om du ansluter ett sådant värmeelement till en välisolerad tank, som kommer att placeras ovanför värmaren, kommer resultatet att bli ett pannsystem där uppvärmningen av vätskan kommer att utföras inuti det rostfria röret, det uppvärmda vattnet kommer att stiga upp och en kallare vätska kommer att ta sin plats.
6. Om husets yta är betydande, antalet induktionsspolar kan ökas upp till 10 stycken.
7. Effekten hos en sådan panna kan enkelt justeras genom att stänga av eller på spiralerna. Ju fler sektioner som slås på samtidigt, desto större blir kraften hos värmeanordningen som fungerar på detta sätt.
8. För att driva en sådan modul behöver du en kraftfull strömförsörjning. Om en DC-inverter-svetsmaskin är tillgänglig, kan en spänningsomvandlare med den erforderliga effekten göras från den.
9. På grund av det faktum att systemet fungerar på likström, som inte överstiger 40 V, driften av en sådan anordning är relativt säker, det viktigaste är att tillhandahålla ett säkringsblock i generatorns strömkrets, som, i händelse av en kortslutning, kommer att avaktivera systemet, och eliminerar därmed risken för brand.
10. Det är möjligt att organisera "gratis" uppvärmning av huset på detta sätt, förutsatt att batterier installeras för att driva induktionsenheter, som laddas med sol- och vindenergi.
11. Batterier bör kombineras i sektioner om 2, seriekopplade. Som ett resultat kommer matningsspänningen med en sådan anslutning att vara minst 24 V., vilket kommer att säkerställa driften av pannan med hög effekt. Dessutom kommer seriekoppling att minska strömmen i kretsen och öka batteritiden.

1. Drift av hemmagjorda induktionsvärmare, gör det inte alltid möjligt att utesluta spridning av elektromagnetisk strålning som är skadlig för människor, därför bör induktionspannan installeras i ett icke-bostadsområde och avskärmas med galvaniserat stål.
2. Obligatoriskt vid arbete med el säkerhetsföreskrifter måste följas och speciellt för 220 V AC-nätverk.
3. Som ett experiment du kan göra en spis för matlagning enligt schemat som anges i artikeln, men det rekommenderas inte att ständigt använda denna enhet på grund av ofullkomligheten i egentillverkningen av avskärmningen av denna enhet, på grund av detta kan människokroppen utsättas för skadlig elektromagnetisk strålning som kan påverkar hälsan negativt.

Induktionsvärmare fungerar enligt principen att "få ström från magnetism". I en specialspole genereras ett högeffekts växelmagnetfält som genererar elektriska virvelströmmar i en sluten ledare.

En sluten ledare i induktionsspisar är metallredskap, som värms upp av elektriska virvelströmmar. I allmänhet är principen för driften av sådana enheter inte komplicerad, och med lite kunskap inom fysik och elektroteknik kommer det inte att vara svårt att montera en induktionsvärmare med dina egna händer.

Följande enheter kan tillverkas oberoende:

1. Enheter för uppvärmning i värmepanna.
2. Miniugnar för smältning av metaller.
3. Tallrikar för att laga mat.

Gör-det-själv induktionsspis måste göras i enlighet med alla normer och regler för driften av dessa enheter. Om elektromagnetisk strålning som är farlig för människor avges utanför höljet i sidled, är det strängt förbjudet att använda en sådan anordning.

Dessutom ligger en stor svårighet i utformningen av kaminen i valet av material för hällens bas, som måste uppfylla följande krav:

1. Idealisk för att leda elektromagnetisk strålning.
2. Inte ledande.
3. Tål höga temperaturer.

I hushållsinduktionshällar används dyr keramik; vid tillverkning av en induktionshäll hemma är det ganska svårt att hitta ett värdigt alternativ till sådant material. Därför bör du till att börja med designa något enklare, till exempel en induktionsugn för härdning av metaller.

Tillverkningsinstruktioner

Ritningar

Figur 1. Elschema över induktionsvärmaren
Figur 2. Enhet. Figur 3. Schema för en enkel induktionsvärmare

För tillverkning av ugnen behöver du följande material och verktyg:

• löda;
• textolitbräda.
• mini borr.
• radioelement.
• kylpasta.
• kemiska reagenser för kartongetsning.

Ytterligare material och deras egenskaper:

1. Att göra en spole, som kommer att avge ett alternerande magnetfält som är nödvändigt för uppvärmning, är det nödvändigt att förbereda en bit kopparrör med en diameter på 8 mm och en längd på 800 mm.
2. Kraftfulla krafttransistorerär den dyraste delen av en hemmagjord induktionsinstallation. För att montera frekvensgeneratorkretsen är det nödvändigt att förbereda 2 sådana element. För dessa ändamål är transistorer av märken lämpliga: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Vid tillverkningen av kretsen används 2 identiska av de listade fälteffekttransistorerna.
3. För tillverkning av en oscillerande krets du behöver keramiska kondensatorer med en kapacitet på 0,1 mF och en driftspänning på 1600 V. För att en högeffekts växelström ska bildas i spolen krävs 7 sådana kondensatorer.
4. Under driften av en sådan induktionsanordning, fälteffekttransistorer blir väldigt varma och om radiatorer av aluminiumlegering inte är fästa på dem, kommer dessa element att misslyckas efter några sekunders drift med maximal effekt. Transistorer bör placeras på kylflänsar genom ett tunt lager av termisk pasta, annars blir effektiviteten för sådan kylning minimal.
5. Dioder, som används i en induktionsvärmare, måste ha ultrasnabb verkan. Den mest lämpliga för denna krets, dioder: MUR-460; UV-4007; HER-307.
6. Motstånd som används i krets 3: 10 kOhm med en effekt på 0,25 W - 2 st. och 440 ohm effekt - 2 watt. Zenerdioder: 2 st. med en driftspänning på 15 V. Zenerdiodernas effekt måste vara minst 2 watt. En choke för anslutning till spolens effektutgångar används med induktion.
7. För att driva hela enheten behöver du en strömförsörjningsenhet med en kapacitet på upp till 500. W. och spänning 12 - 40 V. Du kan driva den här enheten från ett bilbatteri, men du kommer inte att kunna få de högsta effektavläsningarna vid denna spänning.

Själva processen att tillverka en elektronisk generator och spole tar lite tid och utförs i följande sekvens:

1. Från ett kopparrör en spiral med en diameter på 4 cm görs. För att göra en spiral ska ett kopparrör lindas på en stång med en plan yta med en diameter på 4 cm. Spiralen ska ha 7 varv som inte ska röra. Monteringsringar löds fast i de två ändarna av röret för anslutning till transistorradiatorerna.
2. Det tryckta kretskortet är tillverkat enligt schemat. Om det är möjligt att leverera polypropenkondensatorer, kommer enheten att fungera mycket mer stabilt på grund av det faktum att sådana element har minimala förluster och stabil drift vid stora amplituder av spänningsfluktuationer. Kondensatorerna i kretsen är installerade parallellt och bildar en oscillerande krets med en kopparspole.
3. Uppvärmning av metall inträffar inuti spolen, efter att kretsen är ansluten till en strömkälla eller batteri. Vid uppvärmning av metallen är det nödvändigt att se till att det inte finns någon kortslutning av fjäderlindningarna. Om du rör den uppvärmda metallen 2 varv på spolen samtidigt, misslyckas transistorerna omedelbart.

Nyanser

1. När man genomför experiment på uppvärmning och härdning av metaller, inuti induktionsspolen kan temperaturen vara betydande och uppgår till 100 grader Celsius. Denna värmeeffekt kan användas för att värma hushållsvatten eller för att värma ett hus.
2. Schema för värmaren diskuterad ovan (Figur 3), vid maximal belastning kan den ge strålningen av magnetisk energi inuti spolen lika med 500 watt. Sådan kraft räcker inte för att värma en stor volym vatten, och konstruktionen av en induktionsspole med hög effekt kommer att kräva tillverkning av en krets där det kommer att vara nödvändigt att använda mycket dyra radioelement.
3. En budgetlösning för att organisera induktionsuppvärmning av en vätska, är användningen av flera enheter som beskrivs ovan, arrangerade i serie. I detta fall måste spiralerna vara på samma linje och inte ha en gemensam metallledare.
4. Somett rostfritt stålrör med en diameter på 20 mm används. Flera induktionsspiraler ”uppträds” på röret, så att värmeväxlaren är mitt i spiralen och inte kommer i kontakt med dess varv. Med samtidig inkludering av 4 sådana enheter kommer värmeeffekten att vara cirka 2 kW, vilket redan är tillräckligt för flödesuppvärmning av vätskan med en liten cirkulation av vatten, till värden som tillåter användningen av denna design i levererar varmt vatten till ett litet hus.
5. Om du ansluter ett sådant värmeelement till en välisolerad tank, som kommer att placeras ovanför värmaren, kommer resultatet att bli ett pannsystem där uppvärmningen av vätskan kommer att utföras inuti det rostfria röret, det uppvärmda vattnet kommer att stiga upp och en kallare vätska kommer att ta sin plats.
6. Om husets yta är betydande, antalet induktionsspolar kan ökas upp till 10 stycken.
7. Effekten hos en sådan panna kan enkelt justeras genom att stänga av eller på spiralerna. Ju fler sektioner som slås på samtidigt, desto större blir kraften hos värmeanordningen som fungerar på detta sätt.
8. För att driva en sådan modul behöver du en kraftfull strömförsörjning. Om en DC-inverter-svetsmaskin är tillgänglig, kan en spänningsomvandlare med den erforderliga effekten göras från den.
9. På grund av det faktum att systemet fungerar på likström, som inte överstiger 40 V, driften av en sådan anordning är relativt säker, det viktigaste är att tillhandahålla ett säkringsblock i generatorns strömkrets, som, i händelse av en kortslutning, kommer att avaktivera systemet, och eliminerar därmed risken för brand.
10. Det är möjligt att organisera "gratis" uppvärmning av huset på detta sätt, förutsatt att batterier installeras för att driva induktionsenheter, som laddas med sol- och vindenergi.
11. Batterier bör kombineras i sektioner om 2, seriekopplade. Som ett resultat kommer matningsspänningen med en sådan anslutning att vara minst 24 V., vilket kommer att säkerställa driften av pannan med hög effekt. Dessutom kommer seriekoppling att minska strömmen i kretsen och öka batteritiden.

1. Drift av hemmagjorda induktionsvärmare, gör det inte alltid möjligt att utesluta spridning av elektromagnetisk strålning som är skadlig för människor, därför bör induktionspannan installeras i ett icke-bostadsområde och avskärmas med galvaniserat stål.
2. Obligatoriskt vid arbete med el säkerhetsföreskrifter måste följas och speciellt för 220 V AC-nätverk.
3. Som ett experiment du kan göra en spis för matlagning enligt schemat som anges i artikeln, men det rekommenderas inte att ständigt använda denna enhet på grund av ofullkomligheten i egentillverkningen av avskärmningen av denna enhet, på grund av detta kan människokroppen utsättas för skadlig elektromagnetisk strålning som kan påverkar hälsan negativt.