DIY mikroinduktionsugn. Induktionsugn för metallsmältning

Nu används ugnar med induktionssystem i stor utsträckning vid smältning av metaller. Strömmen som produceras inom induktorområdet bidrar till uppvärmningen av ämnet, och denna egenskap hos sådana enheter är inte bara den viktigaste utan också den viktigaste. Bearbetning leder till att ämnet genomgår flera omvandlingar. Det första transformationssteget är det elektromagnetiska steget, efter det det elektriska steget och sedan det termiska steget. Temperaturen som avges av kaminen appliceras nästan spårlöst, så denna lösning är den bästa bland alla andra. Många kan vara intresserade av den tillverkade kaminen. Därefter kommer vi att prata om möjligheterna att implementera en sådan lösning.

Typer av ugnar för smältning av metaller

Denna typ av utrustning kan delas in i huvudkategorier. Vid den första fungerar hjärtkanalen som en bas, och metallen placeras i sådana ugnar på ett ringformigt sätt runt induktorn. Den andra kategorin har inget sådant element. Denna typ kallas en degel, och metallen placeras inuti själva induktorn. I det här fallet är det tekniskt omöjligt att använda en sluten kärna.

Grundläggande principer

Smältugnen i detta fall fungerar på basis av fenomenet magnetisk induktion. Och det finns flera komponenter. Induktorn är den viktigaste komponenten i denna enhet. Det är en spole, i vilka ledarna inte är vanliga trådar, utan kopparrör. Detta krav ställs av utformningen av smältugnar. Strömmen som passerar i induktorn genererar ett magnetfält som påverkar degeln, inuti vilken metallen är belägen. I det här fallet är den sekundära transformatorlindningens roll tilldelad materialet, det vill säga en ström passerar genom det och värmer det. Så går smältningen till, även om en induktionsugn tillverkas för hand. Hur man bygger denna typ av ugn och ökar dess effektivitet? Detta är en viktig fråga som har ett svar. Användningen av ökade frekvensströmmar kan avsevärt öka graden av utrustningens effektivitet. För detta är det lämpligt att använda speciella nätaggregat.

Funktioner hos induktionsugnar

Denna typ av utrustning har vissa egenskaper som är både fördelar och nackdelar.

Eftersom fördelningen av metallen måste vara enhetlig, kännetecknas det resulterande materialet av en god homogen massa. Denna typ av ugn fungerar genom att transportera energi genom zoner, och funktionen att fokusera energi tillhandahålls också. Parametrar som kapacitet, arbetsfrekvens och fodermetod finns tillgängliga för användning, samt reglering av temperaturen vid vilken metallen smälter, vilket i hög grad underlättar arbetsflödet. Den befintliga tekniska potentialen hos ugnen skapar en hög smälthastighet, enheterna är miljövänliga, helt säkra för människor och redo att arbeta när som helst.

Den mest märkbara nackdelen med sådan utrustning är svårigheten att rengöra den. Eftersom uppvärmningen av slaggen sker enbart på grund av den värme som frigörs av metallen, är denna temperatur inte tillräcklig för att säkerställa dess fulla användning. Den höga temperaturskillnaden mellan metallen och slaggen gör det omöjligt att göra processen för avfallshantering så enkel som möjligt. Som en annan nackdel är det vanligt att markera gapet, på grund av vilket det alltid är nödvändigt att minska tjockleken på fodret. På grund av sådana åtgärder kan det efter ett tag visa sig vara felaktigt.

Användning av induktionsugnar i industriell skala

Inom industrin är degel- och kanalinduktionsugnar vanligast. I den första smälts eventuella metaller i godtyckliga mängder. Tankar för metall i sådana varianter kan passa upp till flera ton metall. Naturligtvis kan gör-det-själv induktionssmältugnar i detta fall inte göras. Kanalugnar är utformade för att smälta icke-järnmetaller av olika typer, såväl som gjutjärn.

Fans av radioteknik och radioteknik är ofta intresserade av detta ämne. Nu blir det klart att det är ganska realistiskt att skapa induktionsugnar med egna händer, och många människor har lyckats göra detta. Men för att skapa sådan utrustning krävs det att man implementerar verkan av en elektrisk krets som skulle innehålla de föreskrivna åtgärderna för själva ugnen. Sådana lösningar kräver inblandning av de som kan producera vågsvängningar. En enkel gör-det-själv-induktionsugn enligt schemat kan byggas med fyra elektroniska lampor i kombination med en neonlampa, vilket signalerar att systemet är redo att användas.

I detta fall är AC-kondensatorns handtag inte placerat inuti instrumentet. Tack vare detta kan en gör-det-själv induktionsugn skapas. Enhetsdiagrammet beskriver i detalj platsen för varje enskilt element. Du kan se till att enheten är tillräckligt kraftfull om du använder en skruvmejsel, som bör nå ett glödhett tillstånd på bara några sekunder.

Egenheter

Om du skapar en induktionsugn med dina egna händer, vars drift- och monteringsprincip studeras och utförs enligt lämpligt schema, bör du veta att en eller flera av faktorerna nedan kan påverka smälthastigheten i denna fall:

Pulsfrekvens;

Hysteresförluster;

Generatorkraft;

Perioden för värmeavgivning till utsidan;

Förluster i samband med uppkomsten av virvelströmmar.

Om du ska göra en induktionsugn med dina egna händer, när du använder lampor, måste du komma ihåg att deras kraft ska fördelas så att fyra stycken räcker. När du använder en likriktare får du ett nät på cirka 220 V.

Hushållsbruk av spisar

I vardagen används sådana enheter ganska sällan, även om liknande tekniker kan hittas i värmesystem. De kan ses i form av mikrovågsugnar och i miljön av ny teknik, denna utveckling har fått bred tillämpning. Användningen av virvelströmmar i induktionsspisar gör till exempel att du kan laga ett stort utbud av rätter. Eftersom de tar väldigt kort tid att värma upp kan brännaren inte slås på om det inte finns något på den. Det krävs dock speciella köksredskap för att använda sådana speciella och användbara spisar.

monteringsprocessen

Gör-det-själv-induktion består av en induktor, som är en solenoid gjord av ett vattenkylt kopparrör och en degel, som kan vara gjord av keramiska material, och ibland stål, grafit och annat. I en sådan anordning är det möjligt att smälta gjutjärn, stål, ädelmetaller, aluminium, koppar, magnesium. Gör-det-själv-induktionsugnar tillverkas med en degelkapacitet från ett par kilo till flera ton. De kan vara vakuum, gasfyllda, öppna och kompressorer. Ugnar matas med strömmar av hög, medelhög och låg frekvens.

Så om du är intresserad av en gör-det-själv-induktionsugn, innebär schemat användningen av sådana grundläggande komponenter: ett smältbad och en induktionsenhet, som inkluderar en härdsten, en induktor och en magnetisk kärna. Kanalugnen skiljer sig från degeln genom att den elektromagnetiska energin omvandlas till värme i värmeavgivningskanalen, i vilken det alltid måste finnas en elektriskt ledande kropp. För att göra den första uppstarten av en kanalugn, hälls smält metall i den eller en mall sätts in från ett material som kan knäckas i ugnen. När smältningen är klar är metallen inte helt dränerad, utan ett "träsk" finns kvar, utformat för att fylla värmeavgivningskanalen för framtida uppstart. Om du ska göra-det-själv induktionsugn, så för att underlätta bytet av härdstenen för utrustning, görs den löstagbar.

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 med en diameter på 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.

Generator

När en gör-det-själv-induktionsugn monteras, innebär kretsen användningen av ett så viktigt element som en generator. Du bör inte försöka göra en kamin om du inte kan grunderna i radioelektronik åtminstone på nivån av en genomsnittlig radioamatör. Valet av oscillatorkrets måste vara sådant att den inte ger ett hårt strömspektrum.

Användning av induktionsugnar

Denna typ av utrustning används ofta i områden som gjuterier, där metallen redan har rengjorts och behöver ges en specifik form. Du kan också få några legeringar. Inom smyckestillverkningen fick de också stor spridning. Den enkla driftprincipen och möjligheten att montera en induktionsugn med egna händer gör det möjligt att öka lönsamheten för dess användning. För detta område kan enheter med en degelkapacitet på upp till 5 kilo användas. För små produktioner kommer detta alternativ att vara optimalt.

En heminduktionsugn klarar av smältning av relativt små delar av metall. En sådan härd behöver dock ingen skorsten eller bälg som pumpar luft in i smältzonen. Och hela designen av en sådan ugn kan placeras på ett skrivbord. Därför är uppvärmning med elektrisk induktion det bästa sättet att smälta metaller hemma. Och i den här artikeln kommer vi att överväga designen och monteringsscheman för sådana ugnar.

I fabriksverkstäder kan du hitta kanalinduktionsugnar för smältning av icke-järn- och järnmetaller. Dessa installationer har en mycket hög effekt, som ställs in av den interna magnetiska kretsen, vilket ökar det elektromagnetiska fältets densitet och temperaturen i ugnens degel.

I industriell skala produceras kanalinduktionsugnar för smältning av icke-järn- och järnmetaller.

Men kanalstrukturer förbrukar stora delar av energi och tar upp mycket utrymme, därför används en installation utan magnetisk krets hemma och i små verkstäder - en degelugn för smältning av icke-järn / järnmetall. En sådan design kan monteras även med dina egna händer, eftersom degelinstallationen består av tre huvudenheter:

En generator som producerar växelström med höga frekvenser, vilket är nödvändigt för att öka tätheten av det elektromagnetiska fältet i degeln. Dessutom, om diametern på degeln kan jämföras med växelströmmens långvågsfrekvens, kommer en sådan design att göra det möjligt att omvandla upp till 75 procent av elektriciteten som förbrukas av installationen till termisk energi.
Induktorn är en kopparspiral skapad på grundval av en noggrann beräkning av inte bara diametern och antalet varv, utan också geometrin hos tråden som används i denna process. Induktorkretsen måste ställas in för att få effekt som ett resultat av resonans med generatorn, eller snarare med frekvensen av matningsströmmen.
Degeln är en eldfast behållare i vilken allt smältarbete sker, initierat på grund av uppkomsten av virvelströmmar i metallstrukturen. I detta fall bestäms diametern på degeln och andra dimensioner av denna behållare strikt enligt egenskaperna hos generatorn och induktorn.

Vilken radioamatör som helst kan montera en sådan ugn. För att göra detta måste han hitta rätt schema och fylla på material och delar. Du hittar en lista över allt detta nedan.

Designen av en hemmagjord degelugn är baserad på den enklaste laboratorieväxelriktaren Kukhtetsky. Schemat för denna installation på transistorer är som följer:

Transistor installationsschema

Baserat på detta diagram kommer du att kunna montera en induktionsugn med hjälp av följande komponenter:

två transistorer - helst fälttyp och märke IRFZ44V;
koppartråd med en diameter på 2 mm;
två dioder märke UF4001, ännu bättre - UF4007;
två spjällringar - de kan tas bort från den gamla strömförsörjningen från skrivbordet;
tre kondensatorer med en kapacitet på 1 mikrofarad vardera;
fyra kondensatorer med en kapacitet på 220nF vardera;
en kondensator med en kapacitans på 470 nF;
en kondensator med en kapacitans på 330 nF;
ett 1 watts motstånd (eller 2 motstånd på 0,5 watt vardera), designat för ett motstånd på 470 ohm;
koppartråd med en diameter på 1,2 mm.

Dessutom behöver du ett par kylflänsar - de kan tas bort från gamla moderkort eller processorkylare, och ett uppladdningsbart batteri med en kapacitet på minst 7200 mAh från en gammal 12 V avbrottsfri strömförsörjning. Jo, degeltanken är faktiskt behövs inte i detta fall - i Ugnen kommer att smälta stångmetall, som kan hållas av den kalla änden.

Skriv ut och häng en ritning av Kukhtetskys laboratorieväxelriktare över ditt skrivbord. Efter det, lägg ut alla radiokomponenter efter kvaliteter och märken och värm upp lödkolven. Fäst de två transistorerna till kylflänsarna. Och om du arbetar med kaminen i mer än 10-15 minuter i rad, fixa kylare från datorn på radiatorerna genom att ansluta dem till en fungerande strömkälla. Pinoutdiagrammet för transistorer från IRFZ44V-serien är som följer:

Transistor pinout diagram

Ta en 1,2 mm koppartråd och linda den runt ferritringarna, gör 9-10 varv. Som ett resultat kommer du att få chokes. Avståndet mellan varven bestäms av ringens diameter, baserat på jämnheten i stigningen. I princip kan allt göras "med ögat", varierande antalet varv i intervallet från 7 till 15 varv. Montera ett batteri av kondensatorer genom att parallellkoppla alla delar. Som ett resultat bör du få ett 4,7 mikrofarad batteri.

Gör nu en induktor av 2 mm koppartråd. Diametern på varven i detta fall kan vara lika med diametern på en porslinsdegel eller 8-10 centimeter. Antalet varv bör inte överstiga 7-8 stycken. Om kraften i ugnen verkar otillräcklig för dig under testprocessen, gör om designen av induktorn genom att ändra diametern och antalet varv. Därför, i det första paret, är det bättre att göra induktorkontakterna inte lödda utan avtagbara. Montera sedan alla element på PCB-kortet, baserat på ritningen av Kukhtetskys laboratorieväxelriktare. Och anslut ett 7200 mAh batteri till strömkontakterna. Det är allt.

Nu kan du testa ugnen genom att välja rätt induktorparametrar för varje typ av metall eller degel. Men under testning eller smältning måste du komma ihåg säkerhetsåtgärderna när du arbetar med elektriska ugnar.

Induktionsinstallationen genererar en mycket hög temperatur, tillräcklig för att smälta metall som väger upp till 10-20 gram. Därför, när du arbetar med degeln, måste du använda ett förkläde av tätt material och samma handskar. De kommer att skydda dig från brännskador om du råkar spilla metall från behållaren.

Det är bättre att dölja ugnens sammansatta struktur i ett isolerat fall och lämnar bara induktorn bakom dess väggar. Detta kommer att spara både användaren och ömtåliga radiokomponenter. Och för ventilation i fallet är det nödvändigt att skära eller borra flera hål, vilket säkerställer inflöde och utflöde av luft.

Det kvarvarande magnetfältet kan värma metalldelarna på bärarens kläder, vilket kommer att bränna huden. Därför är det bättre att närma sig degeln i enkla kläder, utan dragkedjor eller metallknappar. Dessutom är det bättre att ta bort alla elektriska apparater från induktorn, minst en meters avstånd.

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.

Slaggen värms upp av metallen, som ett resultat av vilken den har en låg temperatur.
Om slaggen är kall är det mycket svårt att ta bort fosfor och svavel från metallen.
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.

Medelfrekvensdesigner används ofta inom maskinteknik och metallurgi. Med deras hjälp smälts stål, och när man använder grafitdeglar smälts även icke-järnmetaller.
Industriella frekvensdesigner används vid järnsmältning.
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;
värmeöverföringshastighet;
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 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 - Svets inverter design

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 klassad till 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 precis en ugn, utan en Kukhtetsky-laboratorie-inverterare. Det är helt enkelt omöjligt att montera en fullfjädrad induktionsstruktur hemma.

Induktionsugnen är inte längre en nyhet - denna uppfinning har funnits sedan 1800-talet, men bara i vår tid, med utvecklingen av teknik och elementbasen, börjar den äntligen komma in i vardagen överallt. Tidigare fanns det många frågor i krångligheterna i driften av induktionsugnar, inte alla fysiska processer förstods fullt ut, och själva enheterna hade många brister och användes endast i industrin, främst för att smälta metaller.

Nu, med tillkomsten av kraftfulla högfrekvenstransistorer och billiga mikrokontroller som har gjort ett genombrott inom alla områden av vetenskap och teknik, har verkligt effektiva induktionsugnar dykt upp som fritt kan användas för hushållsbehov (matlagning, uppvärmning av vatten, uppvärmning) och även montera händer.

Fysisk grund och princip för drift av ugnen

Figur 1. Schema för induktionsugnen

Innan du väljer eller gör en induktorvärmare bör du förstå vad det är. Nyligen har det varit ett utbrott av intresse för detta ämne, men få människor har en fullständig förståelse för fysiken hos magnetiska vågor. Detta gav upphov till många missuppfattningar, myter och en massa ineffektiva eller osäkra hemgjorda produkter. Du kan göra en induktionsugn med dina egna händer, men innan dess bör du åtminstone få grundläggande kunskaper.

Induktionskaminen bygger på principen om elektromagnetisk induktion. Nyckelelementet här är induktorn, som är en induktor av hög kvalitet. Induktionsugnar används ofta för att värma eller smälta elektriskt ledande material, oftast metaller, på grund av den termiska effekten av att inducera en elektrisk virvelström i dem. Ovanstående diagram illustrerar utformningen av denna ugn (Fig. 1).

Generator G producerar en variabel frekvensspänning. Under inverkan av dess elektromotoriska kraft flyter en växelström I 1 i induktorspolen L. Induktorn L tillsammans med kondensatorn C är en oscillerande krets avstämd till resonans med frekvensen för källan G, på grund av vilken effektiviteten hos ugnen ökas avsevärt.

I enlighet med fysikaliska lagar uppstår ett växelmagnetiskt fält H i utrymmet runt induktorn L. Detta fält kan även finnas i luften, men speciella ferromagnetiska kärnor används ibland för att förbättra prestandan, som har bättre magnetisk ledningsförmåga jämfört med luft.

Magnetfältets kraftlinjer passerar genom ett föremål W placerat inuti induktorn och inducerar i den ett magnetiskt flöde F. Om materialet som arbetsstycket W är gjort av är elektriskt ledande, uppstår en inducerad ström I 2 i det, som slutar inuti och bildar virvelinduktionsflöden. I enlighet med lagen om den termiska effekten av elektricitet värmer virvelströmmar upp objektet W.

Att göra en induktiv värmare

En induktionsugn består av två huvudsakliga funktionsblock: en induktor (en värmeinduktionsspole) och en generator (en växelspänningskälla). Induktorn är ett blankt kopparrör lindat till en spiral (fig. 2).

För att göra en gör-det-själv-ugn med en effekt på högst 3 kW måste induktorn göras med följande parametrar:

rördiameter - 10 mm;
spiraldiameter - 8-15 cm;
antalet varv av spolen - 8-10;
avståndet mellan varven är 5-7 mm;
minimiavståndet i skärmen är 5 cm.

Intilliggande varv av spolen får inte tillåtas beröra, håll angivet avstånd. Induktorn får inte komma i kontakt med ugnens skyddsskärm på något sätt, avståndet mellan dem får inte vara mindre än det specificerade.

Generatortillverkning

Fig.3. Schema på lampor

Det är värt att notera att en induktionsugn för dess tillverkning kräver åtminstone genomsnittliga radiotekniska färdigheter och förmågor. Det är särskilt viktigt att ha dem för att skapa det andra nyckelelementet - en högfrekvent strömgenerator. Varken montering eller användning av en gör-det-själv-ugn fungerar utan denna kunskap. Dessutom kan det vara livshotande.

För dem som tar upp denna verksamhet med kunskap och förståelse för processen, finns det olika sätt och scheman genom vilka en induktionsugn kan monteras. När du väljer en lämplig generatorkrets rekommenderas det att överge alternativ med ett hårt emissionsspektrum. Dessa inkluderar det utbredda schemat med en tyristornyckel. Högfrekvent strålning från en sådan generator kan skapa kraftfulla störningar för alla omgivande radioenheter.

Sedan mitten av 1900-talet har en induktionsugn monterad på 4 lampor haft stor framgång bland radioamatörer. Dess kvalitet och effektivitet är långt ifrån den bästa, och radiorör är svåra att komma åt nuförtiden, men många fortsätter att montera generatorer enligt detta schema, eftersom det har en stor fördel: ett mjukt, smalbandigt spektrum av den genererade strömmen, på grund av vilken en sådan ugn avger ett minimum av störningar och så säkert som möjligt (Fig. 3).

Driftsläget för denna generator ställs in med hjälp av en variabel kondensator C. Kondensatorn måste vara med en luftdielektrik, gapet mellan dess plattor måste vara minst 3 mm. Diagrammet innehåller också en neonlampa L, som fungerar som en indikator.

Schema för en universell generator

Moderna induktionsugnar arbetar på mer avancerade element - mikrokretsar och transistorer. Det universella systemet för en push-pull-generator, som utvecklar effekt upp till 1 kW, har stor framgång. Funktionsprincipen är baserad på en oberoende magnetiseringsgenerator, medan induktorn är påslagen i bryggläge (fig. 4).

Fördelar med en push-pull-generator monterad enligt detta schema:

Möjligheten att arbeta på det andra och tredje läget utöver det huvudsakliga.
Det finns ett läge för ytuppvärmning.
Kontrollområde 10-10000 kHz.
Mjukt spektrum av strålning i hela området.
Behöver inget extra skydd.

Frekvensavstämning utförs med hjälp av ett variabelt motstånd R2. Driftsfrekvensområdet ställs in av kondensatorerna C 1 och C 2 . Mellanstegstransformatorn måste ha en ringferritkärna med ett tvärsnitt på minst 2 cm2. Transformatorns lindning är gjord av emaljerad tråd med ett tvärsnitt på 0,8-1,2 mm. Transistorer måste sitta på en gemensam radiator med en yta på 400 kvadratcentimeter.

Slutsats i ämnet

Det elektromagnetiska fältet (EMF) som emitteras av induktionsugnen påverkar alla ledare runt omkring. Det påverkar också människokroppen. De inre organen under verkan av EMF värms upp jämnt, den totala kroppstemperaturen stiger genom hela volymen.

Därför, när du arbetar med ugnen, är det viktigt att observera vissa försiktighetsåtgärder för att undvika negativa konsekvenser.

Först och främst måste generatorhuset vara skärmat med ett hölje av galvaniserad järnplåt eller finmaskigt. Detta kommer att minska strålningsintensiteten med 30-50 gånger.

Man bör också komma ihåg att i omedelbar närhet av induktorn kommer energiflödestätheten att vara högre, särskilt längs lindningsaxeln. Därför måste induktionsspolen placeras vertikalt, och det är bättre att observera uppvärmningen på avstånd.

Induktionsugnar uppfanns redan 1887. Och tre år senare dök den första industriella utvecklingen upp, med hjälp av vilken olika metaller smältes. Jag skulle vilja notera att under dessa avlägsna år var dessa ugnar en kuriosa. Saken är den att dåtidens vetenskapsmän inte riktigt förstod vilka processer som ägde rum i den. Fick reda på det idag. I den här artikeln kommer vi att vara intresserade av ämnet - gör-det-själv induktionsugn. Hur enkel är dess design, är det möjligt att montera den här enheten hemma?

Funktionsprincip

Det är nödvändigt att starta monteringen efter att ha förstått funktionsprincipen och enhetens enhet. Låt oss börja med detta. Var uppmärksam på bilden ovan, vi kommer att förstå det.

Enheten inkluderar:

Generator G, som skapar en växelström.
Kondensator C skapar tillsammans med spole L en oscillerande krets som ger installationen en hög temperatur.

Uppmärksamhet! Vissa konstruktioner använder en så kallad självoscillerande generator. Detta gör det möjligt att ta bort kondensatorn från kretsen.
Spolen i det omgivande utrymmet bildar ett magnetfält i vilket det finns en spänning, indikerad i vår figur med bokstaven "H". Själva magnetfältet finns i fritt utrymme och kan stängas genom en ferromagnetisk kärna.
Det verkar också på blandningen (W), där det skapar ett magnetiskt flöde (F). Förresten, istället för laddningen, kan något arbetsstycke installeras.
Det magnetiska flödet inducerar en sekundärspänning på 12 V. Men detta händer bara om W är ett elektriskt ledande element.
Om det uppvärmda arbetsstycket är stort och fast, börjar den så kallade Foucault-strömmen att verka inuti den. Den är av virveltyp.
I detta fall överför virvelströmmar termisk energi från generatorn genom ett magnetfält och värmer därigenom arbetsstycket.

Det elektromagnetiska fältet är ganska brett. Och även energiomvandlingen i flera steg, som finns i hemmagjorda induktionsugnar, har en maximal effektivitet - upp till 100%.

degelugn

Olika sorter

Det finns två huvudkonstruktioner av induktionsugnar:

Kanal.
Degel.

Vi kommer inte att beskriva alla deras särdrag här. Observera bara att kanalversionen är en design som liknar en svetsmaskin. Dessutom, för att smälta metall i sådana ugnar, var det nödvändigt att lämna lite smälta, utan vilken processen helt enkelt inte fungerade. Det andra alternativet är ett avancerat schema som använder teknik utan kvarvarande smälta. Det vill säga att degeln helt enkelt installeras direkt i induktorn.

Hur det fungerar

Varför behöver du en sådan ugn hemma?

Generellt sett är frågan ganska intressant. Låt oss titta på den här situationen. Det finns ett ganska stort antal sovjetiska elektriska och elektroniska enheter som använde guld- eller silverkontakter. Dessa metaller kan avlägsnas på en mängd olika sätt. En av dem är en induktionsspis.

Det vill säga du tar kontakterna, lägger dem i en smal och lång degel, som du installerar i induktorn. Efter 15-20 minuter, minska kraften, kyla apparaten och krossa degeln, kommer du att få en stav, i slutet av vilken du hittar en guld- eller silverspets. Klipp av den och ta med den till en pantbank.

Även om det bör noteras att med hjälp av denna hemgjorda enhet kan olika processer med metaller utföras. Till exempel kan du härda eller lämna.

Spole med batteri (generator)

Kamin komponenter

I avsnittet "Driftsprincip" har vi redan nämnt alla delar av induktionsugnen. Och om allt är klart med generatorn, bör induktorn (spolen) hanteras. Ett kopparrör är lämpligt för det. Om du monterar en enhet med en effekt på 3 kW, behöver du ett rör med en diameter på 10 mm. Själva spolen är vriden med en diameter på 80-150 mm, med ett antal varv från 8 till 10.

Observera att kopparrörets spolar inte får vidröra varandra. Det optimala avståndet mellan dem är 5-7 mm. Själva spolen får inte vidröra skärmen. Avståndet mellan dem är 50 mm.

Vanligtvis har industriella induktionsugnar en kylenhet. Det är omöjligt att göra detta hemma. Men för en enhet med en effekt på 3 kW hotar arbete upp till en halvtimme ingenting. Det är sant att med tiden kommer kopparskala att bildas på röret, vilket minskar enhetens effektivitet. Så med jämna mellanrum måste spolen bytas.

Generator

I princip är det inte ett problem att göra en generator med egna händer. Men detta är bara möjligt om du har tillräckliga kunskaper i radioelektronik på nivån som en genomsnittlig radioamatör. Om det inte finns någon sådan kunskap, glöm då induktionsspisen. Det viktigaste är att du också måste kunna hantera den här enheten skickligt.

Om du står inför dilemmat att välja en generatorkrets, ta ett råd - den bör inte ha ett hårt strömspektrum. För att göra det tydligare vad som står på spel erbjuder vi den enklaste generatorkretsen för en induktionsugn på bilden nedan.

Generatorkrets

Krävd kunskap

Det elektromagnetiska fältet verkar på allt levande. Ett exempel är kött i mikrovågsugn. Därför är det värt att ta hand om säkerheten. Och det spelar ingen roll om du sätter ihop kaminen och testar den eller jobbar på den. Det finns en sådan indikator som energiflödestätheten. Så det beror på det elektromagnetiska fältet. Och ju högre strålningsfrekvensen är, desto sämre är människokroppen.

Många länder har antagit säkerhetsåtgärder som tar hänsyn till energitätheten. Det finns utvecklade gränser. Detta är 1-30 mW per 1 m² av människokroppen. Dessa indikatorer är giltiga om exponeringen inte sker mer än en timme om dagen. Förresten minskar den installerade galvaniserade skärmen takets densitet med 50 gånger.

Glöm inte att betygsätta artikeln.