แผนภาพการเดินสายไฟของเตาแม่เหล็กไฟฟ้า เตาหลอมเหนี่ยวนำ
เตาเหนี่ยวนำมักใช้ในด้านโลหะวิทยา ดังนั้นแนวคิดนี้เป็นที่รู้จักกันดีในหมู่ผู้ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการถลุงโลหะต่างๆ ไม่มากก็น้อย อุปกรณ์นี้ช่วยให้คุณสามารถแปลงกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากสนามแม่เหล็กให้เป็นความร้อนได้
อุปกรณ์ดังกล่าวมีจำหน่ายในร้านค้าในราคาค่อนข้างสูง แต่ถ้าคุณมีทักษะการใช้หัวแร้งเพียงเล็กน้อยและสามารถอ่านวงจรอิเล็กทรอนิกส์ได้ คุณสามารถลองทำเตาแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยมือของคุณเอง
อุปกรณ์ทำเองไม่น่าจะเหมาะกับงานที่ซับซ้อน แต่จะรับมือกับฟังก์ชั่นพื้นฐาน คุณสามารถประกอบอุปกรณ์โดยใช้อินเวอร์เตอร์เชื่อมที่ใช้งานได้จากทรานซิสเตอร์หรือบนหลอดไฟ ประสิทธิผลสูงสุดในกรณีนี้คืออุปกรณ์บนหลอดไฟเนื่องจากประสิทธิภาพสูง
หลักการทำงานของเตาเหนี่ยวนำ
ความร้อนของโลหะที่วางอยู่ภายในอุปกรณ์เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงของพัลส์แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อน แรงกระตุ้นแม่เหล็กไฟฟ้าผลิตโดยขดลวดที่มีการหมุนของลวดทองแดงหรือท่อ
แบบแผนของเตาเหนี่ยวนำและรูปแบบการทำความร้อน
เมื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์แล้ว กระแสไฟฟ้าจะเริ่มไหลผ่านคอยล์ และสนามไฟฟ้าก็ปรากฏขึ้นรอบๆ ขดลวด โดยจะเปลี่ยนทิศทางเมื่อเวลาผ่านไป เป็นครั้งแรกที่ James Maxwell อธิบายถึงประสิทธิภาพของการติดตั้งดังกล่าว
ต้องวางวัตถุที่จะให้ความร้อนภายในขดลวดหรือใกล้กับขดลวด วัตถุเป้าหมายจะถูกเจาะโดยกระแสของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก และสนามแม่เหล็กประเภทน้ำวนจะปรากฏขึ้นภายใน ดังนั้นพลังงานอุปนัยจะเปลี่ยนเป็นความร้อน
พันธุ์
เตาเผาบนขดลวดเหนี่ยวนำมักจะแบ่งออกเป็นสองประเภทขึ้นอยู่กับประเภทของการก่อสร้าง:
- ช่อง;
- เบ้าหลอม
ในอุปกรณ์แรกโลหะสำหรับการหลอมจะอยู่ที่ด้านหน้าของขดลวดเหนี่ยวนำและในเตาเผาประเภทที่สองจะถูกวางไว้ข้างใน
คุณสามารถประกอบเตาอบได้โดยทำตามขั้นตอนด้านล่าง:
- เราดัดท่อทองแดงเป็นเกลียว โดยรวมแล้วจำเป็นต้องหมุนประมาณ 15 รอบระยะห่างระหว่างควรมีอย่างน้อย 5 มม. ภายในเกลียวควรวางเบ้าหลอมอย่างอิสระซึ่งกระบวนการถลุงจะเกิดขึ้น
- เราสร้างเคสที่เชื่อถือได้สำหรับอุปกรณ์ซึ่งไม่ควรนำกระแสไฟฟ้าและต้องทนต่ออุณหภูมิอากาศสูง
- โช้คและตัวเก็บประจุประกอบตามรูปแบบที่ระบุข้างต้น
- หลอดนีออนเชื่อมต่อกับวงจรซึ่งจะส่งสัญญาณว่าอุปกรณ์พร้อมสำหรับการใช้งาน
- ตัวเก็บประจุยังถูกบัดกรีเพื่อปรับความจุ
การใช้ความร้อน
เตาแม่เหล็กไฟฟ้าประเภทนี้สามารถใช้เพื่อให้ความร้อนในอวกาศได้ ส่วนใหญ่มักใช้ร่วมกับหม้อไอน้ำซึ่งให้ความร้อนเพิ่มเติมในน้ำเย็น อันที่จริงการออกแบบนั้นไม่ค่อยได้ใช้มากนักเนื่องจากการสูญเสียพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์น้อยที่สุด
ข้อเสียเปรียบอีกประการหนึ่งคือการใช้ไฟฟ้าจำนวนมากโดยอุปกรณ์ระหว่างการใช้งาน เนื่องจากอุปกรณ์จัดอยู่ในประเภทที่ไม่ทำกำไรทางเศรษฐกิจ
ระบบระบายความร้อน
อุปกรณ์ที่ประกอบเองต้องติดตั้งระบบระบายความร้อน เนื่องจากในระหว่างการทำงาน ส่วนประกอบทั้งหมดจะต้องสัมผัสกับอุณหภูมิสูง โครงสร้างอาจร้อนจัดและแตกหักได้ เตาอบที่ซื้อจากร้านค้าจะระบายความร้อนด้วยน้ำหรือสารป้องกันการแข็งตัว
เมื่อเลือกเครื่องทำความเย็นสำหรับบ้าน จะมีการเลือกใช้ตัวเลือกที่เป็นประโยชน์มากที่สุดสำหรับการใช้งานจากมุมมองทางเศรษฐกิจ
สำหรับเตาอบที่บ้าน คุณสามารถลองใช้พัดลมใบมีดแบบธรรมดาได้ ให้ความสนใจกับความจริงที่ว่าอุปกรณ์ไม่ควรอยู่ใกล้เตาอบมากเกินไป เนื่องจากชิ้นส่วนโลหะของพัดลมส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์ และยังเปิดกระแสน้ำวนและลดประสิทธิภาพของทั้งระบบได้อีกด้วย
ข้อควรระวังในการใช้เครื่อง
เมื่อทำงานกับอุปกรณ์ คุณต้องปฏิบัติตามกฎต่อไปนี้:
- องค์ประกอบบางอย่างของการติดตั้ง เช่นเดียวกับโลหะที่หลอมเหลว ต้องเผชิญกับความร้อนจัด อันเป็นผลมาจากความเสี่ยงที่จะถูกไฟไหม้
- เมื่อใช้เตาอบโคมไฟต้องแน่ใจว่าได้วางไว้ในกล่องปิดไม่เช่นนั้นจะมีโอกาสเกิดไฟฟ้าช็อตสูง
- ก่อนใช้งานอุปกรณ์ ให้ถอดชิ้นส่วนโลหะและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนออกจากพื้นที่ทำงานของอุปกรณ์ ผู้ที่ติดตั้งเครื่องกระตุ้นหัวใจไม่ควรใช้อุปกรณ์นี้
เตาหลอมโลหะชนิดเหนี่ยวนำสามารถใช้ในการหลอมและขึ้นรูปชิ้นส่วนโลหะ
การติดตั้งแบบโฮมเมดนั้นง่ายต่อการปรับให้เข้ากับสภาพการทำงานเฉพาะโดยเปลี่ยนการตั้งค่าบางอย่าง หากคุณปฏิบัติตามรูปแบบที่ระบุเมื่อประกอบโครงสร้างรวมถึงปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยเบื้องต้นอุปกรณ์ที่ทำเองจะไม่ด้อยกว่าเครื่องใช้ในครัวเรือนที่ซื้อจากร้านค้า
อ่านในบทความ
หลักการทำงานของเครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำ
ความร้อนเหนี่ยวนำเป็นไปไม่ได้หากไม่มีองค์ประกอบหลักสามประการ:
- ตัวเหนี่ยวนำ;
- เครื่องกำเนิดไฟฟ้า;
- องค์ประกอบความร้อน
ตัวเหนี่ยวนำคือขดลวดซึ่งมักทำจากลวดทองแดงซึ่งสร้างสนามแม่เหล็ก เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับใช้ในการผลิตกระแสความถี่สูงจากกระแสไฟในครัวเรือนมาตรฐาน 50 Hz วัตถุที่เป็นโลหะใช้เป็นองค์ประกอบความร้อนซึ่งสามารถดูดซับพลังงานความร้อนภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็ก
หากคุณเชื่อมต่อองค์ประกอบเหล่านี้อย่างถูกต้อง คุณจะได้อุปกรณ์ประสิทธิภาพสูงที่เหมาะสำหรับการให้ความร้อนกับน้ำหล่อเย็นที่เป็นของเหลวและให้ความร้อนแก่บ้าน ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าที่มีคุณสมบัติที่จำเป็นจะถูกส่งไปยังตัวเหนี่ยวนำเช่น บนขดลวดทองแดง เมื่อผ่านเข้าไป การไหลของอนุภาคที่มีประจุจะสร้างสนามแม่เหล็ก
หลักการทำงานของเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำขึ้นอยู่กับการเกิดกระแสไฟฟ้าภายในตัวนำที่ปรากฏภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็ก
ลักษณะเฉพาะของสนามคือมีความสามารถในการเปลี่ยนทิศทางของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ความถี่สูง หากวางวัตถุที่เป็นโลหะในช่องนี้ วัตถุนั้นจะเริ่มร้อนขึ้นโดยไม่ต้องสัมผัสโดยตรงกับตัวเหนี่ยวนำภายใต้อิทธิพลของกระแสน้ำวนที่สร้างขึ้น
กระแสไฟฟ้าความถี่สูงที่ไหลจากอินเวอร์เตอร์ไปยังขดลวดเหนี่ยวนำจะสร้างสนามแม่เหล็กด้วยเวกเตอร์คลื่นแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา โลหะที่วางอยู่ในสนามนี้ร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว
การขาดการติดต่อทำให้สูญเสียพลังงานระหว่างการเปลี่ยนจากประเภทหนึ่งไปเป็นอีกประเภทหนึ่งได้เล็กน้อย ซึ่งอธิบายถึงประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นของหม้อไอน้ำแบบเหนี่ยวนำ
เพื่อให้น้ำร้อนสำหรับวงจรทำความร้อนก็เพียงพอที่จะให้แน่ใจว่ามีการสัมผัสกับฮีตเตอร์โลหะ บ่อยครั้งที่ท่อโลหะถูกใช้เป็นองค์ประกอบความร้อนซึ่งไหลผ่านเพียงกระแสน้ำ น้ำทำให้ฮีตเตอร์เย็นลงพร้อมกันซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งานได้อย่างมาก
แม่เหล็กไฟฟ้าของอุปกรณ์เหนี่ยวนำได้มาจากการพันลวดรอบแกนเฟอโรแมกเนท ขดลวดเหนี่ยวนำที่เกิดจะร้อนขึ้นและถ่ายเทความร้อนไปยังตัวทำความร้อนหรือไปยังสารหล่อเย็นที่ไหลผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในบริเวณใกล้เคียง
วรรณกรรม
- Babat G. I. , Svenchansky A. D.เตาอบไฟฟ้าอุตสาหกรรม - M. : Gosenergoizdat, 2491. - 332 น.
- Burak Ya. I. , Ogirko I. V.การให้ความร้อนที่เหมาะสมที่สุดของเปลือกทรงกระบอกโดยมีลักษณะเฉพาะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของวัสดุ // Mat. วิธีการและ fiz.-mekh. ฟิลด์ - 2520. - ฉบับ. 5 . - ส. 26-30.
- Vasiliev A.S.เครื่องกำเนิดหลอดไฟเพื่อให้ความร้อนความถี่สูง - L.: Mashinostroenie, 1990. - 80 p. - (ห้องสมุดเทอร์มิสต์ความถี่สูง ฉบับที่ 15) - 5300 เล่ม - ISBN 5-217-00923-3
- Vlasov V.F.หลักสูตรวิศวกรรมวิทยุ - M. : Gosenergoizdat, 1962. - 928 น.
- Izyumov N. M. , Linde D. P.พื้นฐานของวิศวกรรมวิทยุ - M. : Gosenergoizdat, 1959. - 512 p.
- Lozinsky M. G.การประยุกต์ใช้ความร้อนเหนี่ยวนำทางอุตสาหกรรม - ม.: สำนักพิมพ์ของ Academy of Sciences of the USSR, 2491. - 471 p.
- การใช้กระแสความถี่สูงในเครื่องไฟฟ้าความร้อน / เอ็ด เอ.อี. สลูค็อตสกี้. - L.: Mashinostroenie, 1968. - 340 p.
- Slukhotsky A.E.ตัวเหนี่ยวนำ - L.: Mashinostroenie, 1989. - 69 p. - (ห้องสมุดเทอร์มิสต์ความถี่สูง ฉบับที่ 12) - 10,000 เล่ม - ISBN 5-217-00571-8.
- โวเกล เอ.เอ.วิธีการชักนำให้จับโลหะเหลวในระบบกันสะเทือน / Ed. เอ.เอ็น.ชาโมว่า - ครั้งที่ 2 แก้ไขแล้ว - L.: Mashinostroenie, 1989. - 79 p. - (ห้องสมุดเทอร์มิสต์ความถี่สูง ฉบับที่ 11) - 2950 เล่ม - .
หลักการทำงาน
ตัวเลือกหลังซึ่งใช้กันมากที่สุดในหม้อไอน้ำร้อนได้กลายเป็นที่ต้องการเนื่องจากความเรียบง่ายในการใช้งาน หลักการทำงานของหน่วยทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำขึ้นอยู่กับการถ่ายโอนพลังงานสนามแม่เหล็กไปยังสารหล่อเย็น (น้ำ) สนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นในตัวเหนี่ยวนำ กระแสสลับที่ไหลผ่านขดลวดสร้างกระแสน้ำวนที่เปลี่ยนพลังงานเป็นความร้อน
หลักการทำงานของการติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ
น้ำที่จ่ายผ่านท่อด้านล่างไปยังหม้อไอน้ำจะถูกทำให้ร้อนโดยการถ่ายเทพลังงาน และไหลออกจากท่อด้านบนเพื่อเข้าสู่ระบบทำความร้อนต่อไป ใช้ปั๊มในตัวเพื่อสร้างแรงดัน น้ำหมุนเวียนอย่างต่อเนื่องในหม้อไอน้ำไม่อนุญาตให้องค์ประกอบร้อนเกินไป นอกจากนี้ ในระหว่างการทำงาน ตัวพาความร้อนจะสั่น (ที่ระดับเสียงต่ำ) เนื่องจากสเกลที่สะสมอยู่บนผนังด้านในของหม้อไอน้ำนั้นเป็นไปไม่ได้
เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำสามารถใช้งานได้หลายวิธี
การคำนวณกำลังไฟฟ้า
เนื่องจากวิธีการเหนี่ยวนำการหลอมเหล็กมีราคาถูกกว่าวิธีการที่คล้ายกันซึ่งพิจารณาจากการใช้น้ำมันเชื้อเพลิง ถ่านหิน และสารพาหะพลังงานอื่นๆ การคำนวณของเตาหลอมเหนี่ยวนำจึงเริ่มต้นด้วยการคำนวณกำลังของหน่วย
พลังของเตาเหนี่ยวนำแบ่งออกเป็นแบบแอคทีฟและมีประโยชน์ซึ่งแต่ละอันมีสูตรของตัวเอง
เป็นข้อมูลเบื้องต้นที่คุณจำเป็นต้องรู้:
- ความจุของเตาเผาในกรณีที่พิจารณาเช่น 8 ตัน;
- หน่วยพลังงาน (ใช้ค่าสูงสุด) - 1300 กิโลวัตต์;
- ความถี่ปัจจุบัน - 50 Hz;
- ผลผลิตของโรงงานเตาหลอมคือ 6 ตันต่อชั่วโมง
นอกจากนี้ยังต้องคำนึงถึงโลหะหลอมเหลวหรือโลหะผสม: โดยเงื่อนไขคือสังกะสี นี่คือจุดสำคัญ สมดุลความร้อนของการหลอมเหล็กหล่อในเตาหลอมเหนี่ยวนำ เช่นเดียวกับโลหะผสมอื่นๆ
พลังงานที่มีประโยชน์ซึ่งถ่ายโอนไปยังโลหะเหลว:
- Рpol \u003d Wtheor × t × P,
- Wtheor - การใช้พลังงานเฉพาะ มันเป็นทฤษฎีและแสดงความร้อนสูงเกินไปของโลหะโดย 10C;
- P - ผลผลิตของโรงงานเตาหลอม t/h;
- เสื้อ - อุณหภูมิความร้อนสูงเกินไปของโลหะผสมหรือแท่งโลหะในเตาอาบน้ำ 0С
- Рpol \u003d 0.298 × 800 × 5.5 \u003d 1430.4 กิโลวัตต์
พลังที่ใช้งาน:
- P \u003d Rpol / Yuterm
- Rpol - นำมาจากสูตรก่อนหน้า kW;
- Yuterm - ประสิทธิภาพของเตาหลอมโลหะมีขีด จำกัด จาก 0.7 ถึง 0.85 โดยเฉลี่ยแล้วใช้ 0.76
- P \u003d 1311.2 / 0.76 \u003d 1892.1 kW ค่าจะถูกปัดเศษขึ้นเป็น 1900 kW
ในขั้นตอนสุดท้ายจะคำนวณกำลังของตัวเหนี่ยวนำ:
- เปลือก \u003d P / N,
- P คือพลังงานที่ใช้งานของโรงงานเตาหลอม, กิโลวัตต์;
- N คือจำนวนตัวเหนี่ยวนำที่มีให้ในเตาหลอม
- เปลือก \u003d 1900 / 2 \u003d 950 กิโลวัตต์
การใช้พลังงานของเตาเหนี่ยวนำเมื่อหลอมเหล็กขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพและประเภทของตัวเหนี่ยวนำ
ส่วนประกอบเตา
ดังนั้น หากคุณสนใจเตาอบขนาดเล็กแบบเหนี่ยวนำที่ต้องทำด้วยตัวเอง สิ่งสำคัญคือต้องรู้ว่าองค์ประกอบหลักของมันคือขดลวดความร้อน ในกรณีของรุ่นทำเองก็เพียงพอแล้วที่จะใช้ตัวเหนี่ยวนำที่ทำจากท่อทองแดงเปล่าซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม.
สำหรับตัวเหนี่ยวนำจะใช้เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 80-150 มม. และจำนวนรอบคือ 8-10 มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะไม่สัมผัสการหมุนและระยะห่างระหว่างพวกเขาคือ 5-7 มม. ชิ้นส่วนของตัวเหนี่ยวนำต้องไม่สัมผัสกับหน้าจอ ระยะห่างขั้นต่ำต้อง 50 มม.
หากคุณกำลังจะทำเตาเหนี่ยวนำด้วยตัวเอง คุณควรรู้ว่าน้ำหรือสารป้องกันการแข็งตัวกำลังทำให้ตัวเหนี่ยวนำเย็นลงในระดับอุตสาหกรรม ในกรณีของพลังงานต่ำและการทำงานสั้นของอุปกรณ์ที่สร้างขึ้น สามารถทำได้โดยไม่ต้องระบายความร้อน แต่ระหว่างการทำงาน ตัวเหนี่ยวนำจะร้อนมากและสเกลบนทองแดงไม่เพียงลดประสิทธิภาพของอุปกรณ์ลงอย่างมาก แต่ยังทำให้ประสิทธิภาพการทำงานลดลงโดยสิ้นเชิง เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างตัวเหนี่ยวนำด้วยการระบายความร้อนด้วยตัวเองดังนั้นจึงจำเป็นต้องเปลี่ยนเป็นประจำ ไม่ควรใช้การระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับ เนื่องจากกรณีของพัดลมที่วางใกล้กับขดลวดจะ "ดึงดูด" EMF เข้าหาตัวเอง ซึ่งจะทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปและประสิทธิภาพของเตาหลอมลดลง
ปัญหาความร้อนเหนี่ยวนำของชิ้นงานที่ทำจากวัสดุแม่เหล็ก
หากอินเวอร์เตอร์สำหรับการเหนี่ยวนำความร้อนไม่ใช่ออสซิลเลเตอร์ในตัวเองไม่มีวงจรปรับตัวเอง (PLL) และทำงานจากออสซิลเลเตอร์หลักภายนอก (ที่ความถี่ใกล้กับความถี่เรโซแนนซ์ของ "ตัวเหนี่ยวนำ - ธนาคารตัวเก็บประจุชดเชย" ออสซิลเลเตอร์ วงจร) ในขณะที่นำชิ้นงานของวัสดุแม่เหล็กเข้าไปในตัวเหนี่ยวนำ (หากขนาดของชิ้นงานมีขนาดใหญ่พอและสมส่วนกับขนาดของตัวเหนี่ยวนำ) การเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วซึ่งนำไปสู่การลดลงอย่างกะทันหันในธรรมชาติ ความถี่เรโซแนนซ์ของวงจรออสซิลเลเตอร์และการเบี่ยงเบนจากความถี่ของออสซิลเลเตอร์หลัก วงจรไม่มีเสียงสะท้อนกับออสซิลเลเตอร์หลัก ซึ่งทำให้มีความต้านทานเพิ่มขึ้นและกำลังส่งไปยังชิ้นงานลดลงอย่างกะทันหัน หากกำลังของยูนิตถูกควบคุมโดยแหล่งจ่ายไฟภายนอก ปฏิกิริยาตามธรรมชาติของผู้ปฏิบัติงานคือการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของยูนิต เมื่อชิ้นงานถูกทำให้ร้อนถึงจุด Curie สมบัติทางแม่เหล็กของชิ้นงานจะหายไป ความถี่ธรรมชาติของวงจรออสซิลเลเตอร์จะกลับสู่ความถี่ของมาสเตอร์ออสซิลเลเตอร์ ความต้านทานของวงจรลดลงอย่างรวดเร็วการบริโภคในปัจจุบันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว หากผู้ปฏิบัติงานไม่มีเวลาถอดแรงดันไฟที่เพิ่มขึ้น เครื่องจะร้อนเกินไปและทำงานล้มเหลว
หากการติดตั้งมีระบบควบคุมอัตโนมัติ ระบบควบคุมควรตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงผ่านจุด Curie และลดความถี่ของออสซิลเลเตอร์หลักโดยอัตโนมัติ ปรับให้สอดคล้องกับวงจรออสซิลเลเตอร์ (หรือลดกำลังไฟฟ้าที่จ่ายหากความถี่ ไม่ยอมรับการเปลี่ยนแปลง)
หากวัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็กถูกทำให้ร้อน สิ่งที่กล่าวมาข้างต้นก็ไม่สำคัญ การนำชิ้นงานที่ทำจากวัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็กเข้าไปในตัวเหนี่ยวนำในทางปฏิบัติจะไม่เปลี่ยนการเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำและไม่เปลี่ยนความถี่เรโซแนนซ์ของวงจรออสซิลเลเตอร์ที่ทำงาน และไม่จำเป็นต้องมีระบบควบคุม
หากขนาดของชิ้นงานเล็กกว่าขนาดของตัวเหนี่ยวนำมาก ก็จะไม่เปลี่ยนการสะท้อนของวงจรการทำงานอย่างมาก
เตาแม่เหล็กไฟฟ้า
บทความหลัก: เตาแม่เหล็กไฟฟ้า
เตาแม่เหล็กไฟฟ้า- เตาไฟฟ้าในครัวที่ให้ความร้อนแก่ภาชนะโลหะด้วยกระแสน้ำวนที่เกิดจากสนามแม่เหล็กความถี่สูงที่มีความถี่ 20-100 kHz
เตาดังกล่าวมีประสิทธิภาพสูงเมื่อเทียบกับองค์ประกอบความร้อนของเตาไฟฟ้าเนื่องจากใช้ความร้อนน้อยลงในการทำความร้อนเคสและนอกจากนี้ยังไม่มีการเร่งความเร็วและระยะเวลาการทำความเย็น (เมื่อพลังงานที่สร้างขึ้น แต่ไม่ดูดซับโดยจานจะสูญเปล่า ).
เตาหลอมเหนี่ยวนำ
บทความหลัก: การเหนี่ยวนำ เบ้าหลอม เตา
เตาหลอมเหนี่ยวนำ (ไม่สัมผัส) - เตาไฟฟ้าสำหรับการหลอมและความร้อนสูงเกินไปของโลหะซึ่งความร้อนเกิดขึ้นเนื่องจากกระแสน้ำวนที่เกิดขึ้นในเบ้าหลอมโลหะ (และโลหะ) หรือเฉพาะในโลหะ (ถ้าเบ้าหลอมไม่ได้ทำจากโลหะ วิธีการให้ความร้อนนี้จะมีประสิทธิภาพมากขึ้นหากถ้วยใส่ตัวอย่างมีฉนวนไม่ดี)
มันถูกใช้ในโรงหล่อของโรงงาน เช่นเดียวกับในโรงหล่อที่มีความแม่นยำและร้านซ่อมของโรงงานสร้างเครื่องจักรเพื่อให้ได้การหล่อเหล็กคุณภาพสูง เป็นไปได้ที่จะหลอมโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก (ทองแดง ทองเหลือง อะลูมิเนียม) และโลหะผสมในเบ้าหลอมกราไฟท์ เตาเหนี่ยวนำทำงานบนหลักการของหม้อแปลงไฟฟ้า ซึ่งขดลวดปฐมภูมิเป็นตัวเหนี่ยวนำที่ระบายความร้อนด้วยน้ำ โหลดรองและในเวลาเดียวกันคือโลหะในเบ้าหลอม ความร้อนและการหลอมของโลหะเกิดขึ้นเนื่องจากกระแสไหลในนั้นซึ่งเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยตัวเหนี่ยวนำ
ประวัติความร้อนเหนี่ยวนำ
การค้นพบการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าในปี 1831 เป็นของ Michael Faraday เมื่อตัวนำเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก EMF จะถูกเหนี่ยวนำ เช่นเดียวกับเมื่อแม่เหล็กเคลื่อนที่ เส้นแรงที่ตัดวงจรการนำไฟฟ้า กระแสในวงจรเรียกว่าอุปนัย การประดิษฐ์อุปกรณ์หลายอย่างอยู่บนพื้นฐานของกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งรวมถึงตัวกำหนด - เครื่องกำเนิดและหม้อแปลงไฟฟ้าที่สร้างและจำหน่ายพลังงานไฟฟ้า ซึ่งเป็นพื้นฐานพื้นฐานของอุตสาหกรรมไฟฟ้าทั้งหมด
ในปี ค.ศ. 1841 เจมส์ จูล (และโดยอิสระจากเขา เอมิล เลนซ์) ได้จัดทำประมาณการเชิงปริมาณของผลกระทบทางความร้อนของกระแสไฟฟ้า: “พลังของความร้อนที่ปล่อยออกมาต่อหน่วยปริมาตรของตัวกลางระหว่างการไหลของกระแสไฟฟ้าเป็นสัดส่วนกับผลิตภัณฑ์ ของความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าและขนาดของความแรงของสนามไฟฟ้า” (กฎของจูล - Lenz) ผลกระทบทางความร้อนของกระแสเหนี่ยวนำทำให้เกิดการค้นหาอุปกรณ์สำหรับการให้ความร้อนแบบไม่สัมผัสของโลหะ การทดลองครั้งแรกในการให้ความร้อนกับเหล็กโดยใช้กระแสเหนี่ยวนำทำโดย E. Colby ในสหรัฐอเมริกา
ครั้งแรกที่ประสบความสำเร็จในการดำเนินงานที่เรียกว่า เตาหลอมเหนี่ยวนำช่องทางสำหรับการหลอมเหล็กถูกสร้างขึ้นในปี 1900 โดย Benedicks Bultfabrik ในเมือง Gysing ประเทศสวีเดน ในนิตยสารที่มีชื่อเสียงในเวลานั้น "THE ENGINEER" เมื่อวันที่ 8 กรกฎาคม พ.ศ. 2447 ผู้มีชื่อเสียงปรากฏตัวขึ้นซึ่งวิศวกรนักประดิษฐ์ชาวสวีเดน F. A. Kjellin พูดถึงการพัฒนาของเขา เตาหลอมใช้หม้อแปลงไฟฟ้าแบบเฟสเดียว การหลอมละลายทำในเบ้าหลอมในรูปของวงแหวน โลหะที่อยู่ในนั้นคือขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยกระแส 50-60 เฮิรตซ์
เตาเผาขนาด 78 กิโลวัตต์แรกเริ่มใช้งานเมื่อวันที่ 18 มีนาคม พ.ศ. 2443 และพิสูจน์แล้วว่าไม่ประหยัดมาก เนื่องจากความสามารถในการหลอมเหล็กเพียง 270 กิโลกรัมต่อวัน เตาหลอมถัดไปผลิตขึ้นในเดือนพฤศจิกายนของปีเดียวกัน โดยมีกำลังการผลิต 58 กิโลวัตต์และบรรจุเหล็กได้ 100 กิโลกรัม เตาเผามีประสิทธิภาพสูงความสามารถในการหลอมเหล็กได้ตั้งแต่ 600 ถึง 700 กิโลกรัมต่อวัน อย่างไรก็ตาม การสึกหรอเนื่องจากความผันผวนของความร้อนอยู่ในระดับที่ยอมรับไม่ได้ การเปลี่ยนแปลงของซับในบ่อยครั้งทำให้ประสิทธิภาพลดลง
นักประดิษฐ์ได้ข้อสรุปว่าเพื่อประสิทธิภาพการหลอมสูงสุด จำเป็นต้องทิ้งส่วนที่สำคัญของการหลอมไว้ในระหว่างการปลดปล่อย ซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงปัญหามากมาย ซึ่งรวมถึงการสึกหรอของเยื่อบุ วิธีการถลุงเหล็กที่มีเศษเหล็กซึ่งเริ่มเรียกว่า "บึง" นี้ ยังคงมีอยู่จนถึงทุกวันนี้ในบางอุตสาหกรรมที่ใช้เตาเผาความจุสูง
ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2445 เตาเผาที่ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญซึ่งมีความจุ 1800 กก. ถูกนำไปใช้งาน การปลดปล่อย 1,000-1100 กก. ยอดคงเหลือ 700-800 กก. กำลังไฟ 165 กิโลวัตต์ ความสามารถในการหลอมเหล็กสามารถเข้าถึงได้ถึง 4100 กิโลกรัมต่อวัน! ผลลัพธ์ของการใช้พลังงานที่ 970 kWh/t นั้นสร้างความประทับใจด้วยประสิทธิภาพ ซึ่งไม่ได้ด้อยไปกว่าประสิทธิภาพการผลิตสมัยใหม่ที่ประมาณ 650 kWh/t มากนัก ตามการคำนวณของนักประดิษฐ์ จากการใช้พลังงาน 165 กิโลวัตต์ สูญเสีย 87.5 กิโลวัตต์ พลังงานความร้อนที่มีประโยชน์คือ 77.5 กิโลวัตต์ และได้ประสิทธิภาพโดยรวมที่สูงมากถึง 47% ความสามารถในการทำกำไรอธิบายโดยการออกแบบวงแหวนของเบ้าหลอม ซึ่งทำให้สามารถสร้างตัวเหนี่ยวนำหลายรอบด้วยกระแสไฟต่ำและไฟฟ้าแรงสูง - 3000 V เตาเผาสมัยใหม่ที่มีเบ้าหลอมทรงกระบอกมีขนาดกะทัดรัดกว่ามาก ใช้เงินลงทุนน้อยกว่า และง่ายกว่า เพื่อดำเนินการพร้อมกับการปรับปรุงมากมายตลอด 100 ปีของการพัฒนา แต่ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเล็กน้อย จริงอยู่นักประดิษฐ์ในสิ่งพิมพ์ของเขาเพิกเฉยต่อความจริงที่ว่าไฟฟ้าไม่ได้จ่ายสำหรับพลังงานที่ใช้งาน แต่สำหรับพลังงานเต็มซึ่งที่ความถี่ 50-60 Hz นั้นสูงเป็นสองเท่าของพลังงานที่ใช้งาน และในเตาเผาสมัยใหม่ พลังงานปฏิกิริยาจะถูกชดเชยโดยธนาคารตัวเก็บประจุ
ด้วยการประดิษฐ์ของเขา วิศวกร F.A. Kjellin ได้วางรากฐานสำหรับการพัฒนาเตาหลอมอุตสาหกรรมสำหรับการหลอมโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและเหล็กกล้าในประเทศอุตสาหกรรมของยุโรปและอเมริกา การเปลี่ยนจากเตาเผาแบบแชนเนล 50-60 Hz ไปเป็นเตาเผาถ้วยใส่ตัวอย่างความถี่สูงสมัยใหม่กินเวลาตั้งแต่ 1900 ถึง 1940
ระบบทำความร้อน
ในการทำเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ ช่างฝีมือที่มีความรู้ใช้อินเวอร์เตอร์การเชื่อมแบบธรรมดาที่แปลงแรงดันไฟตรงเป็นแรงดันไฟสลับ ในกรณีเช่นนี้ จะใช้สายเคเบิลที่มีหน้าตัดขนาด 6-8 มม. แต่ไม่ได้มาตรฐานสำหรับเครื่องเชื่อมขนาด 2.5 มม.
ระบบทำความร้อนดังกล่าวจะต้องเป็นแบบปิด และการควบคุมจะเป็นไปโดยอัตโนมัติ เพื่อความปลอดภัยอื่นๆ คุณต้องมีปั๊มที่จะหมุนเวียนผ่านระบบ เช่นเดียวกับวาล์วไล่อากาศ เครื่องทำความร้อนดังกล่าวจะต้องได้รับการปกป้องจากเฟอร์นิเจอร์ไม้รวมทั้งจากพื้นและเพดานอย่างน้อย 1 เมตร
นำไปปฏิบัติที่บ้าน
การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำยังไม่สามารถเอาชนะตลาดได้อย่างเพียงพอเนื่องจากระบบทำความร้อนมีราคาสูง ตัวอย่างเช่นสำหรับองค์กรอุตสาหกรรมระบบดังกล่าวจะมีราคา 100,000 รูเบิลสำหรับใช้ในประเทศ - จาก 25,000 รูเบิล และสูงกว่า ดังนั้นความสนใจในวงจรที่ช่วยให้คุณสร้างเครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำแบบโฮมเมดด้วยมือของคุณเองจึงเป็นที่เข้าใจได้ค่อนข้างดี
หม้อน้ำเหนี่ยวนำความร้อน
อิงจากหม้อแปลงไฟฟ้า
องค์ประกอบหลักของระบบทำความร้อนเหนี่ยวนำด้วยหม้อแปลงไฟฟ้าจะเป็นตัวอุปกรณ์ซึ่งมีขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิ กระแสน้ำวนจะเกิดขึ้นในขดลวดปฐมภูมิและสร้างสนามการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ฟิลด์นี้จะส่งผลกระทบต่อรองซึ่งอันที่จริงแล้วเป็นเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำซึ่งดำเนินการทางกายภาพในรูปแบบของตัวหม้อไอน้ำความร้อน เป็นขดลวดลัดวงจรทุติยภูมิที่ส่งพลังงานไปยังน้ำหล่อเย็น
ขดลวดลัดวงจรรองของหม้อแปลงไฟฟ้า
องค์ประกอบหลักของการติดตั้งเครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำคือ:
- แกน;
- คดเคี้ยว;
- ฉนวนสองประเภท - ฉนวนความร้อนและไฟฟ้า
แกนกลางเป็นท่อเฟอร์ริแมกเนติกสองท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน โดยมีความหนาของผนังอย่างน้อย 10 มม. เชื่อมเข้าด้วยกัน ขดลวดทองแดงทำขึ้นตามท่อด้านนอก มีความจำเป็นต้องกำหนดจาก 85 ถึง 100 รอบโดยมีระยะห่างเท่ากันระหว่างเทิร์น กระแสสลับที่เปลี่ยนแปลงตามเวลา ทำให้เกิดกระแสน้ำวนในวงจรปิด ซึ่งทำให้แกนร้อน และทำให้หล่อเย็นด้วยความร้อนเหนี่ยวนำ
การใช้อินเวอร์เตอร์เชื่อมความถี่สูง
เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำสามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้อินเวอร์เตอร์เชื่อม โดยที่ส่วนประกอบหลักของวงจรคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ตัวเหนี่ยวนำ และองค์ประกอบความร้อน
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าใช้เพื่อแปลงความถี่ไฟหลักมาตรฐาน 50 Hz เป็นกระแสความถี่ที่สูงขึ้น กระแสมอดูเลตนี้ใช้กับตัวเหนี่ยวนำทรงกระบอกซึ่งใช้ลวดทองแดงเป็นขดลวด
ลวดทองแดงสำหรับไขลาน
ขดลวดสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งเวกเตอร์จะเปลี่ยนไปตามความถี่ที่กำหนดโดยเครื่องกำเนิด กระแสน้ำวนที่สร้างขึ้นซึ่งเกิดจากสนามแม่เหล็กทำให้ธาตุโลหะร้อน ซึ่งส่งพลังงานไปยังสารหล่อเย็น ดังนั้นจึงมีการใช้รูปแบบการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำที่ต้องทำด้วยตัวเองอีกแบบหนึ่ง
คุณสามารถสร้างองค์ประกอบความร้อนด้วยมือของคุณเองจากลวดโลหะที่ตัดแล้วยาวประมาณ 5 มม. และชิ้นส่วนของท่อโพลีเมอร์ที่วางโลหะไว้ เมื่อติดตั้งวาล์วที่ด้านบนและด้านล่างของท่อ ให้ตรวจสอบความหนาแน่นของไส้ - ไม่ควรมีที่ว่าง ตามรูปแบบการเดินสายทองแดงประมาณ 100 รอบวางทับที่ด้านบนของท่อซึ่งเป็นตัวเหนี่ยวนำที่เชื่อมต่อกับขั้วเครื่องกำเนิดไฟฟ้า การเหนี่ยวนำความร้อนของลวดทองแดงเกิดขึ้นเนื่องจากกระแสน้ำวนที่เกิดจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ
หมายเหตุ: เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำที่ต้องทำด้วยตัวเองสามารถทำได้ตามรูปแบบใด ๆ สิ่งสำคัญที่ต้องจำไว้คือการทำฉนวนกันความร้อนที่เชื่อถือได้เป็นสิ่งสำคัญมิฉะนั้นประสิทธิภาพของระบบทำความร้อนจะลดลงอย่างมาก .
ข้อดีและข้อเสียของอุปกรณ์
"ข้อดี" ของเครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำกระแสน้ำวนมีมากมาย นี่เป็นวงจรอย่างง่ายสำหรับการผลิตด้วยตนเอง ความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพสูง ต้นทุนพลังงานที่ค่อนข้างต่ำ อายุการใช้งานยาวนาน ความน่าจะเป็นที่จะเกิดการพังทลายต่ำ เป็นต้น
ประสิทธิภาพของอุปกรณ์อาจมีนัยสำคัญหน่วยประเภทนี้ใช้ในอุตสาหกรรมโลหการได้สำเร็จ ในแง่ของอัตราการให้ความร้อนของสารหล่อเย็นอุปกรณ์ประเภทนี้สามารถแข่งขันกับหม้อไอน้ำไฟฟ้าแบบเดิมได้อย่างมั่นใจอุณหภูมิของน้ำในระบบถึงระดับที่ต้องการอย่างรวดเร็ว
ระหว่างการทำงานของหม้อไอน้ำเหนี่ยวนำ เครื่องทำความร้อนจะสั่นเล็กน้อย การสั่นสะท้านนี้จะขจัดคราบตะกรันและสิ่งปนเปื้อนที่เป็นไปได้อื่นๆ ออกจากผนังของท่อโลหะ ดังนั้นจึงแทบไม่ต้องทำความสะอาดอุปกรณ์ดังกล่าว แน่นอนว่าระบบทำความร้อนจะต้องได้รับการปกป้องจากสิ่งปนเปื้อนเหล่านี้ด้วยตัวกรองแบบกลไก
ขดลวดเหนี่ยวนำให้ความร้อนแก่โลหะ (ท่อหรือชิ้นส่วนของลวด) ที่วางอยู่ภายในโดยใช้กระแสน้ำวนความถี่สูง ไม่จำเป็นต้องสัมผัส
การสัมผัสกับน้ำอย่างต่อเนื่องยังช่วยลดโอกาสที่เครื่องทำความร้อนจะเหนื่อยหน่าย ซึ่งเป็นปัญหาทั่วไปสำหรับหม้อไอน้ำแบบเดิมที่มีองค์ประกอบความร้อน แม้จะมีการสั่นสะเทือน แต่หม้อไอน้ำก็ทำงานเงียบเป็นพิเศษไม่จำเป็นต้องมีฉนวนกันเสียงเพิ่มเติมที่สถานที่ติดตั้งของอุปกรณ์
หม้อไอน้ำเหนี่ยวนำยังดีเพราะแทบไม่เคยรั่วไหลหากทำการติดตั้งระบบอย่างถูกต้องเท่านั้น การไม่มีการรั่วไหลนั้นเกิดจากการไม่สัมผัสในการถ่ายโอนพลังงานความร้อนไปยังเครื่องทำความร้อน สารหล่อเย็นที่ใช้เทคโนโลยีที่อธิบายข้างต้นสามารถทำให้ร้อนได้เกือบเป็นไอ
ซึ่งให้การพาความร้อนที่เพียงพอเพื่อกระตุ้นการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นผ่านท่ออย่างมีประสิทธิภาพ ในกรณีส่วนใหญ่ ระบบทำความร้อนจะไม่จำเป็นต้องติดตั้งปั๊มหมุนเวียน แม้ว่าทั้งหมดจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติและรูปแบบของระบบทำความร้อนเฉพาะ
บางครั้งจำเป็นต้องมีปั๊มหมุนเวียน การติดตั้งอุปกรณ์นั้นค่อนข้างง่าย แม้ว่าจะต้องมีทักษะบางอย่างในการติดตั้งเครื่องใช้ไฟฟ้าและท่อความร้อน
แต่อุปกรณ์ที่สะดวกและเชื่อถือได้นี้มีข้อบกพร่องหลายประการซึ่งควรพิจารณาด้วย ตัวอย่างเช่น หม้อไอน้ำไม่เพียงให้ความร้อนกับสารหล่อเย็นเท่านั้น แต่ยังให้ความร้อนกับพื้นที่ทำงานทั้งหมดโดยรอบด้วย จำเป็นต้องจัดสรรห้องแยกต่างหากสำหรับยูนิตดังกล่าวและนำวัตถุแปลกปลอมทั้งหมดออกจากห้อง สำหรับบุคคล การอยู่นานในบริเวณใกล้เคียงกับหม้อต้มน้ำที่ใช้งานได้อาจไม่ปลอดภัยเช่นกัน
เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำต้องใช้ไฟฟ้าในการทำงาน ทั้งอุปกรณ์ทำเองและที่ทำในโรงงานเชื่อมต่อกับไฟ AC ในครัวเรือน
อุปกรณ์ต้องใช้ไฟฟ้าในการทำงาน ในพื้นที่ที่ไม่มีอิสระในการเข้าถึงประโยชน์ของอารยธรรมนี้ หม้อไอน้ำเหนี่ยวนำจะไร้ประโยชน์ ใช่ และในกรณีที่ไฟฟ้าดับบ่อยครั้ง แสดงว่ามีประสิทธิภาพต่ำ
อาจเกิดการระเบิดได้หากไม่จัดการเครื่องมือด้วยความระมัดระวัง
หากน้ำหล่อเย็นร้อนเกินไปจะกลายเป็นไอน้ำ เป็นผลให้ความดันในระบบจะเพิ่มขึ้นอย่างมากซึ่งท่อไม่สามารถทนต่อพวกเขาจะระเบิด ดังนั้นสำหรับการทำงานปกติของระบบ อุปกรณ์ควรติดตั้งมาตรวัดความดันเป็นอย่างน้อย และดียิ่งขึ้นไปอีก - อุปกรณ์ปิดฉุกเฉิน เทอร์โมสตัท ฯลฯ
ทั้งหมดนี้สามารถเพิ่มต้นทุนของหม้อไอน้ำแบบโฮมเมดได้อย่างมาก แม้ว่าอุปกรณ์จะถือว่าเงียบ แต่ก็ไม่เป็นเช่นนั้นเสมอไป บางรุ่นอาจมีเสียงรบกวนบ้างด้วยเหตุผลหลายประการ สำหรับอุปกรณ์ที่ผลิตขึ้นเองโอกาสที่ผลลัพธ์ดังกล่าวจะเพิ่มขึ้น
ในการออกแบบเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำทั้งที่ผลิตจากโรงงานและแบบโฮมเมดนั้นแทบไม่มีส่วนประกอบที่สวมใส่เลย มีอายุการใช้งานยาวนานและทำงานได้อย่างไม่มีที่ติ
หม้อต้มเหนี่ยวนำทำเอง
รูปแบบที่ง่ายที่สุดของอุปกรณ์ที่ประกอบขึ้นประกอบด้วยชิ้นส่วนของท่อพลาสติกเข้าไปในช่องที่มีการวางองค์ประกอบโลหะต่างๆเพื่อสร้างแกนกลาง อาจเป็นลวดสแตนเลสบาง ๆ รีดเป็นลูก สับเป็นชิ้นเล็ก ๆ ของลวด - เหล็กลวดที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 6-8 มม. หรือแม้แต่สว่านที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่สอดคล้องกับขนาดภายในของท่อ ด้านนอกมีแท่งไฟเบอร์กลาสติดกาวและมีลวดหนา 1.5-1.7 มม. ในฉนวนแก้ว ความยาวของเส้นลวดประมาณ 11 ม. เทคโนโลยีการผลิตสามารถศึกษาได้โดยดูวิดีโอ:
จากนั้นจึงทดสอบฮีตเตอร์เหนี่ยวนำแบบโฮมเมดโดยเติมน้ำและเชื่อมต่อกับเตาแม่เหล็กไฟฟ้า ORION ที่ผลิตจากโรงงานซึ่งมีกำลังไฟ 2 กิโลวัตต์ แทนที่จะเป็นตัวเหนี่ยวนำมาตรฐาน ผลการทดสอบแสดงในวิดีโอต่อไปนี้:
ผู้เชี่ยวชาญคนอื่น ๆ แนะนำให้ใช้อินเวอร์เตอร์เชื่อมกำลังต่ำเป็นแหล่งโดยเชื่อมต่อขั้วของขดลวดทุติยภูมิเข้ากับขั้วคอยล์ หากคุณศึกษางานที่ทำโดยผู้เขียนอย่างรอบคอบแล้วสรุปได้ดังต่อไปนี้:
- ผู้เขียนทำได้ดีและผลิตภัณฑ์ของเขาได้ผลแน่นอน
- ไม่มีการคำนวณความหนาของเส้นลวด จำนวนและเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นรอบวงของขดลวด พารามิเตอร์การคดเคี้ยวถูกนำมาเปรียบเทียบกับเตาประกอบตามลำดับ เครื่องทำน้ำอุ่นแบบเหนี่ยวนำจะกลายเป็นไม่เกิน 2 กิโลวัตต์
- ในกรณีที่ดีที่สุดหน่วยทำเองจะสามารถให้ความร้อนน้ำสำหรับหม้อน้ำทำความร้อนสองตัวละ 1 กิโลวัตต์ซึ่งเพียงพอสำหรับให้ความร้อนหนึ่งห้อง ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด ความร้อนจะอ่อนหรือหายไปโดยสิ้นเชิง เนื่องจากการทดสอบดำเนินการโดยไม่มีการไหลของน้ำหล่อเย็น
เป็นการยากที่จะสรุปได้แม่นยำยิ่งขึ้นเนื่องจากไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับการทดสอบอุปกรณ์เพิ่มเติม อีกวิธีหนึ่งในการจัดระบบทำน้ำร้อนแบบเหนี่ยวนำเพื่อให้ความร้อนแสดงในวิดีโอต่อไปนี้:
หม้อน้ำที่เชื่อมจากท่อโลหะหลายท่อทำหน้าที่เป็นแกนภายนอกสำหรับกระแสน้ำวนที่สร้างขึ้นโดยขดลวดของเตาแม่เหล็กไฟฟ้าเดียวกัน ข้อสรุปมีดังนี้:
- พลังงานความร้อนของเครื่องทำความร้อนที่เกิดขึ้นไม่เกินกำลังไฟฟ้าของแผงควบคุม
- จำนวนและขนาดของท่อถูกสุ่มเลือก แต่ให้พื้นผิวที่เพียงพอสำหรับการถ่ายเทความร้อนที่เกิดจากกระแสน้ำวน
- รูปแบบของฮีตเตอร์เหนี่ยวนำนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าประสบความสำเร็จสำหรับกรณีเฉพาะเมื่ออพาร์ทเมนท์รายล้อมไปด้วยห้องของอพาร์ทเมนท์ที่มีระบบทำความร้อนอื่น ๆ นอกจากนี้ผู้เขียนไม่ได้แสดงการทำงานของการติดตั้งในฤดูหนาวโดยแก้ไขอุณหภูมิของอากาศในห้อง
เพื่อยืนยันข้อสรุปที่ได้เสนอให้ดูวิดีโอที่ผู้เขียนพยายามใช้เครื่องทำความร้อนที่คล้ายกันในอาคารฉนวนแยกต่างหาก:
หลักการทำงาน
การเหนี่ยวนำความร้อนคือการให้ความร้อนของวัสดุโดยกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ ดังนั้นนี่คือความร้อนของผลิตภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุนำไฟฟ้า (ตัวนำ) โดยสนามแม่เหล็กของตัวเหนี่ยวนำ (แหล่งที่มาของสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ)
การเหนี่ยวนำความร้อนจะดำเนินการดังนี้ ชิ้นงานที่นำไฟฟ้า (โลหะ, กราไฟต์) ถูกวางไว้ในตัวเหนี่ยวนำที่เรียกว่า ซึ่งเป็นเส้นลวดหนึ่งเส้นขึ้นไป (ส่วนใหญ่มักเป็นทองแดง) กระแสอันทรงพลังของความถี่ต่างๆ (จากหลายสิบ Hz ถึงหลาย MHz) ถูกเหนี่ยวนำในตัวเหนี่ยวนำด้วยความช่วยเหลือของเครื่องกำเนิดพิเศษซึ่งเป็นผลมาจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้นรอบ ๆ ตัวเหนี่ยวนำ สนามแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้เกิดกระแสน้ำวนในชิ้นงาน กระแสน้ำวนทำให้ชิ้นงานร้อนภายใต้การกระทำของความร้อนจูล
ระบบตัวเหนี่ยวนำว่างเปล่าเป็นหม้อแปลงไฟฟ้าแบบไม่มีแกนซึ่งตัวเหนี่ยวนำเป็นขดลวดปฐมภูมิ ชิ้นงานเป็นเหมือนขดลวดทุติยภูมิลัดวงจร ฟลักซ์แม่เหล็กระหว่างขดลวดจะปิดในอากาศ
ที่ความถี่สูง กระแสน้ำวนจะถูกแทนที่โดยสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจากพวกมันในชั้นผิวบาง ๆ ของชิ้นงาน Δ (ผลกระทบต่อผิวหนัง) ซึ่งเป็นผลมาจากความหนาแน่นของพวกมันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและชิ้นงานถูกทำให้ร้อน ชั้นพื้นฐานของโลหะได้รับความร้อนเนื่องจากการนำความร้อน ไม่ใช่กระแสที่สำคัญ แต่เป็นความหนาแน่นกระแสสูง ในชั้นผิวหนัง Δ ความหนาแน่นกระแสจะเพิ่มขึ้นใน อีคูณกับความหนาแน่นกระแสในชิ้นงาน ในขณะที่ความร้อน 86.4% จากการปลดปล่อยความร้อนทั้งหมดจะถูกปล่อยออกสู่ชั้นผิวหนัง ความลึกของชั้นผิวหนังขึ้นอยู่กับความถี่ของการแผ่รังสี ยิ่งความถี่สูง ชั้นผิวหนังก็จะยิ่งบางลง นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับการซึมผ่านของแม่เหล็กสัมพัทธ์ μ ของวัสดุชิ้นงานด้วย
สำหรับโลหะผสมเหล็ก โคบอลต์ นิกเกิล และแม่เหล็กที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุด Curie μ มีค่าตั้งแต่หลายร้อยถึงหมื่น สำหรับวัสดุอื่นๆ (หลอมเหลว โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ยูเทคติกเหลวละลายต่ำ กราไฟต์ เซรามิกที่นำไฟฟ้า ฯลฯ) μ จะเท่ากับหนึ่งโดยประมาณ
สูตรคำนวณความลึกของผิว หน่วย มม.
Δ=103ρμπf(\displaystyle \Delta =10^(3)(\sqrt (\frac (\rho )(\mu \pi f)))),ที่ไหน ρ - ความต้านทานไฟฟ้าจำเพาะของวัสดุชิ้นงานที่อุณหภูมิการประมวลผล Ohm m, ฉ- ความถี่ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่สร้างโดยตัวเหนี่ยวนำ Hz
ตัวอย่างเช่น ที่ความถี่ 2 MHz ความลึกของผิวทองแดงประมาณ 0.047 มม. สำหรับเหล็ก ≈ 0.0001 มม.
ตัวเหนี่ยวนำจะร้อนมากระหว่างการทำงาน เนื่องจากจะดูดซับรังสีของตัวเอง นอกจากนี้ยังดูดซับการแผ่รังสีความร้อนจากชิ้นงานที่ร้อนอีกด้วย พวกมันสร้างตัวเหนี่ยวนำจากท่อทองแดงที่ระบายความร้อนด้วยน้ำ น้ำถูกจ่ายโดยการดูด - ช่วยให้มั่นใจถึงความปลอดภัยในกรณีที่เกิดการไหม้หรือลดแรงดันของตัวเหนี่ยวนำ
หลักการทำงาน
หน่วยหลอมเหลวของเตาแม่เหล็กไฟฟ้าใช้เพื่อให้ความร้อนกับโลหะและโลหะผสมต่างๆ การออกแบบคลาสสิกประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:
- ปั๊มระบายน้ำ.
- ตัวเหนี่ยวนำระบายความร้อนด้วยน้ำ
- โครงเป็นสแตนเลสหรืออลูมิเนียม
- พื้นที่ติดต่อ.
- เตาทำจากคอนกรีตทนความร้อน
- รองรับกระบอกสูบไฮดรอลิกและชุดแบริ่ง
หลักการทำงานอยู่บนพื้นฐานของการสร้างกระแสฟูโกต์ที่เหนี่ยวนำด้วยกระแสน้ำวน ตามกฎแล้วในระหว่างการทำงานของเครื่องใช้ในครัวเรือนกระแสดังกล่าวทำให้เกิดความล้มเหลว แต่ในกรณีนี้จะใช้เพื่อให้ความร้อนแก่ประจุจนถึงอุณหภูมิที่ต้องการ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทั้งหมดเริ่มร้อนขึ้นระหว่างการทำงาน ปัจจัยลบในการใช้ไฟฟ้านี้ใช้อย่างเต็มประสิทธิภาพ
ข้อดีของอุปกรณ์
เตาหลอมเหนี่ยวนำถูกนำมาใช้ค่อนข้างเร็ว มีการติดตั้งเตาหลอมแบบเปิด เตาหลอม และอุปกรณ์ประเภทอื่นๆ ที่มีชื่อเสียงที่ไซต์การผลิต เตาหลอมโลหะดังกล่าวมีข้อดีดังต่อไปนี้:
- การใช้หลักการเหนี่ยวนำทำให้อุปกรณ์มีขนาดกะทัดรัด นั่นคือเหตุผลที่ไม่มีปัญหากับการจัดวางในห้องขนาดเล็ก ตัวอย่างคือเตาหลอมระเบิดซึ่งสามารถติดตั้งได้เฉพาะในสถานที่ที่เตรียมไว้เท่านั้น
- ผลการศึกษาพบว่ามีประสิทธิภาพเกือบ 100%
- ความเร็วในการหลอมสูง ดัชนีประสิทธิภาพสูงระบุว่าต้องใช้เวลาน้อยกว่ามากในการทำให้โลหะร้อนเมื่อเปรียบเทียบกับเตาเผาอื่นๆ
- เตาหลอมบางชนิดในระหว่างการหลอมอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีของโลหะ การเหนี่ยวนำเกิดขึ้นเป็นอันดับแรกในแง่ของความบริสุทธิ์ของการหลอม กระแสน้ำของ Foucault ที่สร้างขึ้นจะให้ความร้อนแก่ชิ้นงานจากภายใน ซึ่งขจัดความเป็นไปได้ที่จะเข้าไปในองค์ประกอบของสิ่งเจือปนต่างๆ
เป็นข้อได้เปรียบประการหลังที่กำหนดการแพร่กระจายของเตาหลอมเหนี่ยวนำในเครื่องประดับ เนื่องจากแม้แต่สิ่งเจือปนจากต่างประเทศที่มีความเข้มข้นเพียงเล็กน้อยก็สามารถส่งผลเสียต่อผลลัพธ์ได้
เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่า M. Faraday ได้ค้นพบปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าในปี 1831 โลกจึงเห็นอุปกรณ์จำนวนมากที่ให้ความร้อนกับน้ำและสื่ออื่นๆ
เนื่องจากการค้นพบนี้เกิดขึ้นจริง ผู้คนจึงใช้ชีวิตประจำวันในชีวิตประจำวัน:
- กาต้มน้ำไฟฟ้าพร้อมเครื่องทำน้ำร้อน
- เตาอบ Multicooker;
- เตาแม่เหล็กไฟฟ้า;
- ไมโครเวฟ (เตา);
- เครื่องทำความร้อน;
- คอลัมน์ความร้อน
นอกจากนี้ ช่องเปิดยังใช้กับเครื่องอัดรีด (ไม่ใช่กลไก) ก่อนหน้านี้ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมโลหะวิทยาและอุตสาหกรรมอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการแปรรูปโลหะ หม้อไอน้ำอุปนัยจากโรงงานทำงานบนหลักการของการกระทำของกระแสน้ำวนบนแกนพิเศษที่อยู่ด้านในของคอยล์ กระแสน้ำวนของ Foucault เป็นเพียงผิวเผิน ดังนั้นจึงควรใช้ท่อโลหะกลวงเป็นแกนกลางเพื่อให้องค์ประกอบน้ำหล่อเย็นไหลผ่าน
การเกิดกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นเนื่องจากการป้อนแรงดันไฟฟ้าสลับกับขดลวดทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งจะเปลี่ยนศักย์ไฟฟ้า 50 ครั้ง/วินาที ที่ความถี่อุตสาหกรรมมาตรฐาน 50 Hz
ในเวลาเดียวกัน ขดลวดเหนี่ยวนำ Ruhmkorff ได้รับการออกแบบเพื่อให้สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับไฟ AC ในการผลิตกระแสไฟฟ้าความถี่สูงใช้สำหรับความร้อนดังกล่าว - สูงถึง 1 MHz ดังนั้นจึงค่อนข้างยากที่จะทำงานของอุปกรณ์ที่ 50 Hz ความหนาของเส้นลวดและจำนวนรอบของขดลวดที่ใช้โดยอุปกรณ์จะคำนวณแยกกันสำหรับแต่ละหน่วยตามวิธีการพิเศษสำหรับการปล่อยความร้อนที่ต้องการ เครื่องทำเองที่ทรงพลังต้องทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ ให้ความร้อนกับน้ำที่ไหลผ่านท่ออย่างรวดเร็วและไม่ร้อนขึ้น
องค์กรลงทุนอย่างมากในการพัฒนาและใช้งานผลิตภัณฑ์ดังกล่าว ดังนั้น:
- งานทั้งหมดได้รับการแก้ไขเรียบร้อยแล้ว
- ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ทำความร้อนคือ 98%
- ทำงานไม่มีสะดุด
นอกจากประสิทธิภาพสูงสุดแล้ว เราไม่สามารถดึงดูดความเร็วที่ความร้อนของตัวกลางที่ไหลผ่านแกนกลางนั้นเกิดขึ้นได้ ในรูป มีการเสนอรูปแบบการทำงานของเครื่องทำน้ำอุ่นแบบเหนี่ยวนำที่สร้างขึ้นที่โรงงาน โครงการดังกล่าวมีหน่วยแบรนด์ VIN ซึ่งผลิตโดยโรงงาน Izhevsk
ระยะเวลาที่เครื่องจะทำงานนั้นขึ้นอยู่กับว่าเคสแน่นแค่ไหนและฉนวนของการหมุนของลวดจะไม่เสียหาย และนี่เป็นช่วงเวลาที่ค่อนข้างสำคัญตามที่ผู้ผลิตระบุ - สูงสุด 30 ปี
สำหรับข้อดีทั้งหมดเหล่านี้ซึ่งอุปกรณ์มี 100% คุณต้องจ่ายเงินเป็นจำนวนมากเครื่องทำน้ำอุ่นแบบเหนี่ยวนำและเครื่องทำน้ำอุ่นแบบแม่เหล็กมีราคาแพงที่สุดสำหรับการติดตั้งเครื่องทำความร้อนทุกประเภท ดังนั้นช่างฝีมือหลายคนจึงชอบประกอบหน่วยที่ประหยัดเป็นพิเศษเพื่อให้ความร้อนด้วยตัวเอง
กฎสำหรับการผลิตอุปกรณ์อย่างอิสระ
เพื่อให้การติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำทำงานได้อย่างถูกต้อง กระแสไฟสำหรับผลิตภัณฑ์ดังกล่าวจะต้องสอดคล้องกับกำลังไฟฟ้า (ต้องมีอย่างน้อย 15 แอมแปร์ หากจำเป็น อาจมากกว่านั้น)
- ควรตัดลวดเป็นชิ้น ๆ ไม่เกินห้าเซนติเมตร นี่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการให้ความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพในเขตความถี่สูง
- ร่างกายต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เล็กกว่าลวดที่เตรียมไว้และมีผนังหนา
- สำหรับการต่อเข้ากับโครงข่ายทำความร้อน จะมีการต่ออะแดปเตอร์พิเศษที่ด้านหนึ่งของโครงสร้าง
- ควรวางตาข่ายไว้ที่ด้านล่างของท่อเพื่อป้องกันไม่ให้ลวดหลุดออกมา
- หลังจำเป็นในปริมาณที่เติมพื้นที่ภายในทั้งหมด
- การออกแบบปิดแล้ววางอะแดปเตอร์
- จากนั้นจึงสร้างขดลวดจากท่อนี้ เมื่อต้องการทำสิ่งนี้ ให้ห่อด้วยลวดที่เตรียมไว้แล้ว ต้องสังเกตจำนวนรอบ: ขั้นต่ำ 80 สูงสุด 90
- หลังจากเชื่อมต่อกับระบบทำความร้อนแล้ว น้ำจะถูกเทลงในอุปกรณ์ ขดลวดเชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์ที่เตรียมไว้
- มีการติดตั้งปั๊มน้ำ
- ติดตั้งตัวควบคุมอุณหภูมิแล้ว
ดังนั้น การคำนวณความร้อนเหนี่ยวนำจะขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ต่อไปนี้: ความยาว เส้นผ่านศูนย์กลาง อุณหภูมิ และเวลาในการประมวลผล
ให้ความสนใจกับการเหนี่ยวนำของยางที่นำไปสู่ตัวเหนี่ยวนำ ซึ่งอาจสูงกว่าตัวเหนี่ยวนำมาก
เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำความแม่นยำสูง
การให้ความร้อนดังกล่าวมีหลักการที่ง่ายที่สุด เนื่องจากเป็นแบบไม่มีการสัมผัส การให้ความร้อนแบบพัลซิ่งความถี่สูงทำให้สามารถบรรลุสภาวะอุณหภูมิสูงสุด ซึ่งเป็นไปได้ในการประมวลผลโลหะที่หลอมละลายได้ยากที่สุด ในการเหนี่ยวนำความร้อน จำเป็นต้องสร้างแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ 12V (โวลต์) และความถี่ของการเหนี่ยวนำในสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
สามารถทำได้ในอุปกรณ์พิเศษ - ตัวเหนี่ยวนำ ใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายไฟอุตสาหกรรมที่ความถี่ 50 เฮิรตซ์
เป็นไปได้ที่จะใช้แหล่งจ่ายไฟแยกต่างหากสำหรับสิ่งนี้ - ตัวแปลง / เครื่องกำเนิดไฟฟ้า อุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดสำหรับอุปกรณ์ความถี่ต่ำคือเกลียว (ตัวนำหุ้มฉนวน) ซึ่งสามารถวางไว้ภายในท่อโลหะหรือพันรอบได้ กระแสน้ำที่ไหลไปทำให้ท่อร้อนซึ่งในอนาคตจะให้ความร้อนแก่ห้องนั่งเล่น
การใช้ความร้อนเหนี่ยวนำที่ความถี่ต่ำสุดไม่ใช่ปรากฏการณ์ทั่วไป การแปรรูปโลหะโดยทั่วไปที่ความถี่สูงหรือปานกลาง อุปกรณ์ดังกล่าวมีความโดดเด่นด้วยความจริงที่ว่าคลื่นแม่เหล็กไปที่พื้นผิวที่มันสลายตัว พลังงานจะถูกแปลงเป็นความร้อน เพื่อให้เอฟเฟกต์ดีขึ้น ส่วนประกอบทั้งสองต้องมีรูปร่างคล้ายกัน ใช้ความร้อนที่ไหน?
ทุกวันนี้ การใช้ความร้อนความถี่สูงเป็นที่แพร่หลาย:
- สำหรับการหลอมโลหะและการบัดกรีโดยวิธีไม่สัมผัส
- อุตสาหกรรมวิศวกรรม
- ธุรกิจจิวเวลรี่
- การสร้างองค์ประกอบขนาดเล็ก (กระดาน) ที่อาจเสียหายได้เมื่อใช้เทคนิคอื่น
- การชุบแข็งพื้นผิวของชิ้นส่วน การกำหนดค่าต่างๆ
- การรักษาความร้อนของชิ้นส่วน;
- การปฏิบัติทางการแพทย์ (การฆ่าเชื้ออุปกรณ์/เครื่องมือ)
การทำความร้อนสามารถแก้ปัญหาได้มากมาย
การเหนี่ยวนำความร้อนคืออะไร
เครื่องทำน้ำอุ่นแบบเหนี่ยวนำทำงานอย่างไร
อุปกรณ์เหนี่ยวนำทำงานด้วยพลังงานที่เกิดจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้า. มันถูกดูดซับโดยตัวพาความร้อนแล้วนำไปที่สถานที่:
- ตัวเหนี่ยวนำสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในเครื่องทำน้ำอุ่น นี่คือขดลวดลวดทรงกระบอกหลายรอบ
- กระแสสลับรอบขดลวดทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก
- เส้นของมันถูกวางไว้ในแนวตั้งฉากกับเวกเตอร์ฟลักซ์แม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อย้าย จะสร้างวงกลมปิดขึ้นใหม่
- กระแสน้ำวนที่เกิดจากกระแสสลับแปลงพลังงานของไฟฟ้าเป็นความร้อน
พลังงานความร้อนในระหว่างการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำถูกใช้เท่าที่จำเป็นและมีอัตราการให้ความร้อนต่ำ ด้วยเหตุนี้อุปกรณ์เหนี่ยวนำจึงทำให้น้ำสำหรับระบบทำความร้อนมีอุณหภูมิสูงในระยะเวลาอันสั้น
คุณสมบัติของอุปกรณ์
กระแสไฟฟ้าเชื่อมต่อกับขดลวดปฐมภูมิ
การเหนี่ยวนำความร้อนจะดำเนินการโดยใช้หม้อแปลงไฟฟ้า ประกอบด้วยขดลวดคู่หนึ่ง:
- ภายนอก (หลัก);
- ลัดวงจรภายใน (รอง)
กระแสน้ำวนเกิดขึ้นในส่วนลึกของหม้อแปลงไฟฟ้า พวกเขาเปลี่ยนเส้นทางสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นใหม่ไปยังวงจรทุติยภูมิ เขาทำหน้าที่ของร่างกายพร้อมกันและทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบความร้อนสำหรับน้ำ
ด้วยการเพิ่มความหนาแน่นของกระแสน้ำวนที่ไหลตรงไปยังแกนกลาง ขั้นแรกมันจะร้อนขึ้นเอง จากนั้นองค์ประกอบทางความร้อนทั้งหมด
ในการจัดหาน้ำเย็นและนำสารหล่อเย็นที่เตรียมไว้ไปยังระบบทำความร้อน เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำจะติดตั้งท่อคู่หนึ่ง:
- ส่วนล่างติดตั้งอยู่ที่ทางเข้าของแหล่งจ่ายน้ำ
- ท่อสาขาบน - ไปยังส่วนจ่ายของระบบทำความร้อน
อุปกรณ์ประกอบด้วยองค์ประกอบใดบ้างและทำงานอย่างไร
เครื่องทำน้ำอุ่นเหนี่ยวนำประกอบด้วยองค์ประกอบโครงสร้างดังต่อไปนี้:
รูปภาพ | โหนดโครงสร้าง |
![]() | ตัวเหนี่ยวนำ. ประกอบด้วยลวดทองแดงหลายม้วน พวกมันสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้า |
![]() | องค์ประกอบความร้อน. นี่คือท่อที่ทำจากโลหะหรือลวดเหล็กเล็มที่อยู่ภายในตัวเหนี่ยวนำ |
![]() | เครื่องกำเนิดไฟฟ้า. เปลี่ยนไฟฟ้าในครัวเรือนให้เป็นกระแสไฟฟ้าความถี่สูง อินเวอร์เตอร์สามารถเล่นบทบาทของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้จากเครื่องเชื่อม |
รูปแบบการทำงานของระบบทำความร้อนพร้อมเครื่องทำน้ำอุ่นแบบเหนี่ยวนำ
เมื่อส่วนประกอบทั้งหมดของอุปกรณ์โต้ตอบกัน พลังงานความร้อนจะถูกสร้างขึ้นและถ่ายโอนไปยังน้ำโครงร่างการทำงานของหน่วยมีดังนี้:
- เครื่องกำเนิดไฟฟ้าผลิตกระแสไฟฟ้าความถี่สูง จากนั้นเขาก็ส่งต่อไปยังขดลวดเหนี่ยวนำ
- เธอเมื่อรับรู้กระแสแล้วเปลี่ยนเป็นสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
- เครื่องทำความร้อนที่อยู่ภายในขดลวดถูกทำให้ร้อนโดยการกระทำของกระแสน้ำวนที่ปรากฏเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในเวกเตอร์สนามแม่เหล็ก
- น้ำที่หมุนเวียนภายในองค์ประกอบได้รับความร้อนจากมัน จากนั้นจะเข้าสู่ระบบทำความร้อน
ข้อดีและข้อเสียของวิธีการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ
ตัวเครื่องมีขนาดกะทัดรัดและใช้พื้นที่เพียงเล็กน้อย
เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำมีข้อดีดังกล่าว:
- ประสิทธิภาพสูง
- ไม่ต้องการการบำรุงรักษาบ่อยครั้ง
- ใช้พื้นที่ว่างเพียงเล็กน้อย
- เนื่องจากการสั่นสะเทือนของสนามแม่เหล็กสเกลจึงไม่อยู่ภายใน
- อุปกรณ์เงียบ
- พวกเขาปลอดภัย
- เนื่องจากความรัดกุมของตัวเรือนจึงไม่มีรอยรั่ว
- การทำงานของฮีตเตอร์เป็นแบบอัตโนมัติทั้งหมด
- ตัวเครื่องเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ไม่ปล่อยเขม่า เขม่า คาร์บอนมอนอกไซด์ ฯลฯ
ในภาพ - หม้อต้มน้ำร้อนแบบเหนี่ยวนำความร้อนจากโรงงาน
ข้อเสียเปรียบหลักของอุปกรณ์คือราคาสูงสำหรับรุ่นโรงงาน.
อย่างไรก็ตามข้อเสียนี้สามารถปรับระดับได้หากคุณประกอบเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำด้วยมือของคุณเอง หน่วยติดตั้งจากองค์ประกอบที่เข้าถึงได้ง่ายราคาต่ำ
ประโยชน์ของการใช้เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำทุกประเภท
เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำมีข้อดีที่ไม่ต้องสงสัยและเป็นผู้นำในอุปกรณ์ทุกประเภท ข้อได้เปรียบนี้ประกอบด้วยสิ่งต่อไปนี้:
- มันกินไฟน้อยกว่าและไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม
- ใช้งานง่าย ให้งานคุณภาพสูง และให้คุณควบคุมกระบวนการได้
- การให้ความร้อนผ่านผนังของห้องจะทำให้เกิดความบริสุทธิ์เป็นพิเศษและความสามารถในการรับโลหะผสมที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ ในขณะที่การหลอมสามารถทำได้ในบรรยากาศต่างๆ รวมถึงก๊าซเฉื่อยและในสุญญากาศ
- ด้วยความช่วยเหลือของการให้ความร้อนสม่ำเสมอของรายละเอียดของรูปแบบใด ๆ หรือความร้อนแบบเลือกได้
- สุดท้าย เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำเป็นแบบสากล ซึ่งช่วยให้สามารถใช้งานได้ทุกที่ แทนที่การติดตั้งที่สิ้นเปลืองพลังงานและไม่มีประสิทธิภาพที่ล้าสมัย
เมื่อทำเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำด้วยมือของคุณเองคุณต้องกังวลเกี่ยวกับความปลอดภัยของอุปกรณ์ ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องได้รับคำแนะนำจากกฎต่อไปนี้ซึ่งเพิ่มระดับความน่าเชื่อถือของระบบโดยรวม:
- ควรใส่วาล์วนิรภัยเข้าไปในแท่นทีด้านบนเพื่อลดแรงดันส่วนเกิน มิฉะนั้น หากปั๊มหมุนเวียนไม่ทำงาน แกนกลางก็จะแตกออกภายใต้อิทธิพลของไอน้ำ ตามกฎแล้วรูปแบบของฮีตเตอร์เหนี่ยวนำแบบธรรมดานั้นมีไว้สำหรับช่วงเวลาดังกล่าว
- อินเวอร์เตอร์เชื่อมต่อกับเครือข่ายผ่าน RCD เท่านั้น อุปกรณ์นี้ทำงานในสถานการณ์วิกฤติและจะช่วยป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร
- อินเวอร์เตอร์สำหรับการเชื่อมจะต้องต่อสายดินโดยนำสายเคเบิลไปยังวงจรโลหะพิเศษที่ติดตั้งอยู่ด้านหลังผนังของโครงสร้าง
- ตัวทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำจะต้องวางสูงจากพื้น 80 ซม. นอกจากนี้ระยะห่างจากเพดานควรมีอย่างน้อย 70 ซม. และเฟอร์นิเจอร์ชิ้นอื่น ๆ - มากกว่า 30 ซม.
- เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำเป็นแหล่งของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่แรงมาก ดังนั้นการติดตั้งนี้จึงควรเก็บให้ห่างจากห้องนั่งเล่นและบริเวณที่มีสัตว์เลี้ยง
ไดอะแกรมของเครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำ
ต้องขอบคุณการค้นพบโดย M. Faraday ในปี 1831 ของปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ทำให้อุปกรณ์จำนวนมากได้ปรากฏขึ้นในชีวิตสมัยใหม่ของเราที่ทำให้น้ำร้อนและสื่ออื่นๆ ทุกวันเราใช้กาต้มน้ำไฟฟ้าพร้อมเครื่องทำความร้อนแบบจาน หม้อหุงข้าวหลายจาน เตาแม่เหล็กไฟฟ้า เนื่องจากเป็นช่วงที่เราค้นพบสิ่งนี้ได้ในชีวิตประจำวันเท่านั้น ก่อนหน้านี้ ใช้ในอุตสาหกรรมโลหะวิทยาและสาขาอื่นๆ ของอุตสาหกรรมโลหะการ
หม้อไอน้ำเหนี่ยวนำของโรงงานใช้หลักการทำงานของกระแสน้ำวนบนแกนโลหะที่วางอยู่ภายในขดลวด กระแสน้ำวนของ Foucault มีลักษณะพื้นผิว ดังนั้นจึงเหมาะสมที่จะใช้ท่อโลหะกลวงเป็นแกนกลาง โดยที่น้ำหล่อเย็นที่ทำความร้อนจะไหลผ่าน
หลักการทำงานของเครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำ
การเกิดขึ้นของกระแสเกิดจากการจ่ายแรงดันไฟฟ้าสลับไปยังขดลวด ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับที่เปลี่ยนศักย์ไฟฟ้า 50 ครั้งต่อวินาทีที่ความถี่อุตสาหกรรมปกติที่ 50 เฮิรตซ์ ในเวลาเดียวกัน ขดลวดเหนี่ยวนำได้รับการออกแบบมาเพื่อให้สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับไฟ AC ในอุตสาหกรรมใช้กระแสความถี่สูงเพื่อให้ความร้อนสูงถึง 1 MHz ดังนั้นจึงไม่ง่ายที่จะใช้งานอุปกรณ์ที่ความถี่ 50 Hz
ความหนาของลวดทองแดงและจำนวนรอบของขดลวดที่ใช้โดยเครื่องทำน้ำอุ่นแบบเหนี่ยวนำจะคำนวณแยกกันสำหรับแต่ละหน่วยโดยใช้วิธีการพิเศษสำหรับการปล่อยความร้อนที่ต้องการ ผลิตภัณฑ์ต้องทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ ให้ความร้อนแก่น้ำที่ไหลผ่านท่ออย่างรวดเร็วและในขณะเดียวกันก็ไม่ร้อนเกินไป องค์กรลงทุนเงินเป็นจำนวนมากในการพัฒนาและใช้งานผลิตภัณฑ์ดังกล่าว ดังนั้นงานทั้งหมดจะได้รับการแก้ไขอย่างประสบความสำเร็จ และตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของเครื่องทำความร้อนคือ 98%
นอกจากประสิทธิภาพสูงแล้ว ความเร็วของตัวกลางที่ไหลผ่านแกนยังถูกทำให้ร้อนอีกด้วยนั้นน่าดึงดูดเป็นพิเศษ รูปแสดงแผนภาพการทำงานของเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำที่ผลิตในโรงงาน โครงการดังกล่าวใช้ในหน่วยของเครื่องหมายการค้า "VIN" ที่รู้จักกันดีซึ่งผลิตโดยโรงงาน Izhevsk
ไดอะแกรมการทำงานของฮีตเตอร์
ความทนทานของเครื่องกำเนิดความร้อนขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของเคสและความสมบูรณ์ของฉนวนของการหมุนของลวดเท่านั้นและนี่กลายเป็นระยะเวลาที่ค่อนข้างนานผู้ผลิตประกาศ - มากถึง 30 ปี สำหรับข้อดีทั้งหมดที่อุปกรณ์เหล่านี้มีอยู่จริง คุณต้องจ่ายเงินเป็นจำนวนมาก เครื่องทำน้ำอุ่นแบบเหนี่ยวนำเป็นอุปกรณ์ทำความร้อนไฟฟ้าที่มีราคาแพงที่สุดทุกประเภท ด้วยเหตุผลนี้ ช่างฝีมือบางคนจึงทำการผลิตอุปกรณ์ทำเองที่บ้านเพื่อใช้ทำความร้อนในบ้าน
กระบวนการผลิต DIY
เครื่องมือต่อไปนี้จะเป็นประโยชน์สำหรับการทำงาน:
- อินเวอร์เตอร์เชื่อม;
- กระแสเชื่อมที่มีกำลัง 15 แอมแปร์
คุณจะต้องใช้ลวดทองแดงซึ่งพันรอบตัวแกน อุปกรณ์จะทำหน้าที่เป็นตัวเหนี่ยวนำ หน้าสัมผัสสายไฟเชื่อมต่อกับขั้วต่ออินเวอร์เตอร์เพื่อไม่ให้เกิดการบิดตัว วัสดุที่ใช้ในการประกอบแกนต้องมีความยาวที่ถูกต้อง โดยเฉลี่ยแล้วจำนวนรอบคือ 50 เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดคือ 3 มิลลิเมตร
ลวดทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกันสำหรับการม้วน
ทีนี้มาดูที่แกนหลักกัน ในบทบาทของเขาจะเป็นท่อโพลีเมอร์ที่ทำจากโพลีเอทิลีน พลาสติกชนิดนี้สามารถทนต่ออุณหภูมิได้ค่อนข้างสูง เส้นผ่านศูนย์กลางแกน - 50 มม. ความหนาของผนัง - อย่างน้อย 3 มม. ส่วนนี้ใช้เป็นเกจวัดที่ลวดทองแดงเป็นแผล เป็นตัวเหนี่ยวนำ เกือบทุกคนสามารถประกอบเครื่องทำน้ำอุ่นเหนี่ยวนำที่ง่ายที่สุด
ในวิดีโอคุณจะเห็นวิธีการ - วิธีจัดระเบียบการเหนี่ยวนำความร้อนของน้ำเพื่อให้ความร้อน:
ตัวเลือกแรก
ลวดถูกตัดเป็นเซ็กเมนต์ 50 มม. เติมหลอดพลาสติก เพื่อป้องกันไม่ให้ไหลออกจากท่อ ให้เสียบปลายด้วยตะแกรงลวด ในตอนท้าย อะแดปเตอร์จะวางจากท่อในตำแหน่งที่เชื่อมต่อฮีตเตอร์
ขดลวดถูกพันบนร่างกายของหลังด้วยลวดทองแดง เพื่อจุดประสงค์นี้คุณต้องใช้ลวดประมาณ 17 เมตร: คุณต้องทำ 90 รอบเส้นผ่านศูนย์กลางท่อคือ 60 มม. 3.14×60×90=17 ม.
สิ่งสำคัญคือต้องรู้! เมื่อตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีน้ำ (น้ำหล่อเย็น) อยู่ในนั้น มิฉะนั้นร่างกายของอุปกรณ์จะละลายอย่างรวดเร็ว
. ท่อแตกในท่อ
เครื่องทำความร้อนเชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์ ยังคงเติมน้ำลงในอุปกรณ์แล้วเปิดเครื่อง ทั้งหมดพร้อมแล้ว!
ท่อแตกเข้าไปในท่อ เครื่องทำความร้อนเชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์ ยังคงเติมน้ำลงในอุปกรณ์แล้วเปิดเครื่อง ทั้งหมดพร้อมแล้ว!
ตัวเลือกที่สอง
ตัวเลือกนี้ง่ายกว่ามาก ส่วนแนวตั้งของท่อจะเลือกส่วนตรงของขนาดเมตร ควรทำความสะอาดสีอย่างระมัดระวังโดยใช้กระดาษทราย นอกจากนี้ ท่อส่วนนี้หุ้มด้วยผ้าไฟฟ้าสามชั้น ขดลวดเหนี่ยวนำพันด้วยลวดทองแดง ระบบเชื่อมต่อทั้งหมดเป็นฉนวนอย่างดี ตอนนี้คุณสามารถเชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์เชื่อมและกระบวนการประกอบเสร็จสมบูรณ์
ขดลวดเหนี่ยวนำพันด้วยลวดทองแดง
ก่อนที่คุณจะเริ่มทำเครื่องทำน้ำอุ่นด้วยมือของคุณเอง ขอแนะนำให้ทำความคุ้นเคยกับลักษณะของผลิตภัณฑ์จากโรงงานและศึกษาภาพวาด ซึ่งจะช่วยให้เข้าใจข้อมูลเบื้องต้นของอุปกรณ์ทำเองและหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้น
ตัวเลือกที่สาม
ในการทำให้ฮีตเตอร์ซับซ้อนกว่านี้ คุณต้องใช้การเชื่อม ในการทำงาน คุณยังคงต้องใช้หม้อแปลงสามเฟส ต้องเชื่อมท่อสองท่อเข้าด้วยกันซึ่งจะทำหน้าที่เป็นตัวทำความร้อนและแกนกลาง ขดลวดถูกพันบนร่างกายของตัวเหนี่ยวนำ ซึ่งจะเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์ซึ่งมีขนาดที่กะทัดรัดซึ่งสะดวกมากสำหรับการใช้งานที่บ้าน
ไขลานบนตัวเหนี่ยวนำ
สำหรับการจ่ายน้ำและการระบายน้ำ ท่อสาขา 2 ท่อจะเชื่อมเข้ากับตัวเหนี่ยวนำ เพื่อไม่ให้สูญเสียความร้อนและป้องกันกระแสไฟรั่ว ต้องทำฉนวน จะช่วยขจัดปัญหาที่อธิบายไว้ข้างต้น และขจัดเสียงรบกวนระหว่างการทำงานของหม้อไอน้ำได้อย่างสมบูรณ์
ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการออกแบบ เตาแม่เหล็กไฟฟ้าแบบตั้งพื้นและแบบตั้งโต๊ะมีความโดดเด่น ไม่ว่าจะเลือกตัวเลือกใด มีกฎพื้นฐานหลายประการสำหรับการติดตั้ง:
- เมื่ออุปกรณ์กำลังทำงาน โครงข่ายไฟฟ้าจะมีโหลดสูง เพื่อไม่ให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรเนื่องจากการสึกหรอของฉนวน ต้องมีการต่อสายดินคุณภาพสูงระหว่างการติดตั้ง
- การออกแบบมีวงจรระบายความร้อนด้วยน้ำซึ่งช่วยลดโอกาสที่องค์ประกอบหลักจะร้อนเกินไป นั่นคือเหตุผลที่จำเป็นต้องเพิ่มระดับน้ำที่เชื่อถือได้
- หากมีการติดตั้งเตาอบตั้งโต๊ะ ควรให้ความสนใจกับความเสถียรของฐานที่ใช้
- เตาหลอมโลหะเป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ซับซ้อน การติดตั้งต้องปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตทั้งหมด ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับพารามิเตอร์ของแหล่งพลังงานซึ่งจะต้องตรงกับรุ่นของอุปกรณ์
- อย่าลืมว่าควรมีพื้นที่ว่างรอบๆ เตาอบค่อนข้างมาก ระหว่างการใช้งาน แม้แต่การหลอมเล็กน้อยในแง่ของปริมาตรและมวลก็สามารถกระเด็นออกจากแม่พิมพ์ได้โดยไม่ตั้งใจ ที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,000 องศาเซลเซียส จะทำให้เกิดความเสียหายต่อวัสดุต่างๆ ที่ไม่สามารถแก้ไขได้ และอาจทำให้เกิดไฟไหม้ได้
เครื่องอาจร้อนจัดระหว่างการทำงาน นั่นคือเหตุผลที่ไม่ควรมีสารไวไฟหรือวัตถุระเบิดอยู่ใกล้ ๆ นอกจากนี้ ตามระเบียบความปลอดภัยจากอัคคีภัย บริเวณใกล้เคียงควร ติดตั้งแผ่นกันไฟ.
กฎความปลอดภัย
สำหรับระบบทำความร้อนที่ใช้การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ สิ่งสำคัญคือต้องปฏิบัติตามกฎสองสามข้อเพื่อหลีกเลี่ยงการรั่วซึม การสูญเสียประสิทธิภาพ การใช้พลังงาน อุบัติเหตุ . ระบบทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำต้องใช้วาล์วนิรภัยเพื่อปล่อยน้ำและไอน้ำออกในกรณีที่ปั๊มไม่ทำงาน
เพื่อป้องกันความล้มเหลวในการทำงานของเครือข่ายไฟฟ้าขอแนะนำให้เชื่อมต่อหม้อไอน้ำที่ต้องทำด้วยตัวเองด้วยการเหนี่ยวนำความร้อนตามรูปแบบที่เสนอไปยังสายจ่ายไฟฟ้าแยกต่างหากส่วนสายเคเบิลจะมีขนาดอย่างน้อย 5 mm2
การเดินสายแบบธรรมดาอาจไม่สามารถทนต่อการสิ้นเปลืองพลังงานที่ต้องการได้
- ระบบทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำต้องใช้วาล์วนิรภัยเพื่อปล่อยน้ำและไอน้ำออกในกรณีที่ปั๊มไม่ทำงาน
- ต้องใช้มาโนมิเตอร์และ RCD เพื่อความปลอดภัยของระบบทำความร้อนที่ทำเองได้
- การมีสายดินและฉนวนไฟฟ้าของระบบทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำทั้งหมดจะป้องกันไฟฟ้าช็อต
- เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบที่เป็นอันตรายของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในร่างกายมนุษย์ควรใช้ระบบดังกล่าวนอกเขตที่อยู่อาศัยซึ่งควรปฏิบัติตามกฎการติดตั้งตามที่ควรวางอุปกรณ์ทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำที่ระยะ 80 ซม. จากแนวนอน (พื้นและเพดาน) และ 30 ซม. จากพื้นผิวแนวตั้ง
- ก่อนเปิดระบบ ต้องแน่ใจว่าได้ตรวจสอบการมีอยู่ของน้ำหล่อเย็น
- เพื่อป้องกันการทำงานผิดพลาดในเครือข่ายไฟฟ้า ขอแนะนำให้เชื่อมต่อหม้อต้มน้ำร้อนแบบเหนี่ยวนำที่ต้องทำด้วยตัวเองตามแบบแผนที่เสนอไปยังสายจ่ายไฟฟ้าแยกต่างหาก โดยส่วนตัดขวางของสายเคเบิลจะมีขนาดอย่างน้อย 5 มม.2 การเดินสายแบบธรรมดาอาจไม่สามารถทนต่อการสิ้นเปลืองพลังงานที่ต้องการได้
การสร้างอุปกรณ์ตกแต่งที่ซับซ้อน
การติดตั้งเครื่องทำความร้อน HDTV ด้วยมือของคุณเองนั้นยากกว่า แต่ขึ้นอยู่กับนักวิทยุสมัครเล่นเพราะในการรวบรวมคุณจะต้องมีวงจรมัลติไวเบรเตอร์ หลักการทำงานคล้ายคลึงกัน - กระแสน้ำวนที่เกิดจากปฏิสัมพันธ์ของสารตัวเติมโลหะที่อยู่ตรงกลางของขดลวดและสนามแม่เหล็กสูงของตัวเองทำให้พื้นผิวร้อน
การออกแบบการติดตั้ง HDTV
เนื่องจากแม้แต่ขดลวดขนาดเล็กก็ยังผลิตกระแสไฟฟ้าได้ประมาณ 100 A จึงต้องเชื่อมต่อความจุสะท้อนกับประจุเหล่านี้เพื่อให้สมดุลของแรงขับเหนี่ยวนำ มีวงจรการทำงาน 2 ประเภทเพื่อให้ความร้อน HDTV ที่ 12 V:
- เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟหลัก
- ไฟฟ้าเป้าหมาย
- เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟหลัก
ในกรณีแรกสามารถติดตั้ง HDTV ขนาดเล็กได้ภายในหนึ่งชั่วโมง แม้ในกรณีที่ไม่มีเครือข่าย 220 V คุณสามารถใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ทุกที่ แต่ถ้าคุณมีแบตเตอรี่รถยนต์เป็นแหล่งพลังงาน แน่นอนว่ามันไม่ได้มีกำลังมากพอที่จะหลอมโลหะได้ แต่สามารถให้ความร้อนสูงถึงอุณหภูมิที่สูงซึ่งจำเป็นสำหรับงานละเอียด เช่น มีดทำความร้อนและไขควงเป็นสีน้ำเงิน ในการสร้างคุณต้องซื้อ:
- ทรานซิสเตอร์ภาคสนาม BUZ11, IRFP460, IRFP240;
- แบตเตอรี่รถยนต์จาก 70 A / h;
- ตัวเก็บประจุแรงดันสูง
กระแสไฟของแหล่งจ่ายไฟ 11 A จะลดลงเหลือ 6 A ในระหว่างกระบวนการให้ความร้อนเนื่องจากความต้านทานของโลหะ แต่ความต้องการสายไฟหนาที่สามารถทนกระแสไฟได้ 11-12 A ยังคงเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไป
วงจรที่สองสำหรับการติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำในกล่องพลาสติกนั้นซับซ้อนกว่า โดยอิงจากไดรเวอร์ IR2153 แต่สะดวกกว่าที่จะสร้างเรโซแนนซ์ 100k เหนือตัวควบคุมที่ใช้ จำเป็นต้องควบคุมวงจรผ่านอะแดปเตอร์เครือข่ายที่มีแรงดันไฟฟ้า 12 V ขึ้นไป หน่วยพลังงานสามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับเครือข่ายหลัก 220 V โดยใช้ไดโอดบริดจ์ ความถี่เรโซแนนซ์คือ 30 kHz รายการต่อไปนี้จะต้อง:
- แกนเฟอร์ไรท์ 10 มม. และสำลัก 20 รอบ;
- ท่อทองแดงเป็นขดลวด HDTV 25 รอบต่อแมนเดรล 5–8 ซม.
- ตัวเก็บประจุ 250 V.
เครื่องทำความร้อนกระแสน้ำวน
การติดตั้งที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นซึ่งสามารถให้ความร้อนแก่สลักเกลียวเป็นสีเหลืองสามารถประกอบได้ตามรูปแบบง่ายๆ แต่ระหว่างการทำงาน การสร้างความร้อนจะมีขนาดค่อนข้างใหญ่ ดังนั้นจึงแนะนำให้ติดตั้งหม้อน้ำบนทรานซิสเตอร์ คุณจะต้องใช้โช้คซึ่งคุณสามารถยืมจากแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์เครื่องใดก็ได้และวัสดุเสริมต่อไปนี้:
- ลวดเหล็ก ferromagnetic;
- ลวดทองแดง 1.5 มม.
- ทรานซิสเตอร์และไดโอดแบบ field-effect สำหรับแรงดันย้อนกลับจาก 500 V;
- ซีเนอร์ไดโอดที่มีกำลัง 2-3 W พร้อมการคำนวณ 15 V;
- ตัวต้านทานอย่างง่าย
ขดลวดบนฐานทองแดงขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ที่ต้องการตั้งแต่ 10 ถึง 30 รอบ ต่อมาเป็นการประกอบวงจรและการเตรียมคอยล์ฐานเครื่องทำความร้อนจากลวดทองแดงขนาด 1.5 มม. ประมาณ 7 รอบ มันเชื่อมต่อกับวงจรแล้วต่อด้วยไฟฟ้า
ช่างฝีมือที่คุ้นเคยกับการเชื่อมและการใช้งานหม้อแปลงสามเฟสสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์ได้ในขณะที่ลดน้ำหนักและขนาด ในการทำเช่นนี้ จำเป็นต้องเชื่อมฐานของท่อสองท่อ ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นทั้งแกนหลักและเครื่องทำความร้อน และหลังจากม้วนแล้ว ให้เชื่อมท่อสองท่อเข้ากับตัวเครื่องเพื่อจ่ายและนำสารหล่อเย็นออก
ข้อดีและข้อเสีย
เมื่อจัดการกับหลักการทำงานของเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำแล้วคุณสามารถพิจารณาด้านบวกและด้านลบได้ เนื่องจากเครื่องกำเนิดความร้อนประเภทนี้ได้รับความนิยมอย่างสูง จึงสามารถสรุปได้ว่าเครื่องกำเนิดความร้อนมีข้อดีมากกว่าข้อเสีย ข้อดีที่สำคัญที่สุด ได้แก่ :
- ความเรียบง่ายของการออกแบบ
- อัตราประสิทธิภาพสูง
- อายุการใช้งานยาวนาน
- ความเสี่ยงเล็กน้อยที่จะเกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์
- การประหยัดพลังงานอย่างมีนัยสำคัญ
เนื่องจากตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำแบบเหนี่ยวนำอยู่ในช่วงกว้าง จึงสามารถเลือกหน่วยสำหรับระบบทำความร้อนในอาคารเฉพาะได้โดยไม่มีปัญหาใดๆ อุปกรณ์เหล่านี้สามารถให้ความร้อนแก่สารหล่อเย็นได้อย่างรวดเร็วจนถึงอุณหภูมิที่กำหนดไว้ ซึ่งทำให้อุปกรณ์เหล่านี้เป็นคู่แข่งที่คู่ควรกับหม้อไอน้ำแบบเดิม
ในระหว่างการทำงานของเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำจะสังเกตเห็นการสั่นสะเทือนเล็กน้อยเนื่องจากมีการสะบัดสเกลออกจากท่อ ส่งผลให้สามารถทำความสะอาดตัวเครื่องได้ไม่บ่อยนัก เนื่องจากสารหล่อเย็นสัมผัสกับองค์ประกอบความร้อนตลอดเวลา ความเสี่ยงของความล้มเหลวจึงค่อนข้างน้อย
ส่วนที่ 1 DIY IDUCTION BOILER - ง่ายนิดเดียว สิ่งที่แนบมาสำหรับเตาแม่เหล็กไฟฟ้า
หากไม่มีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นระหว่างการติดตั้งหม้อไอน้ำเหนี่ยวนำจะไม่รวมการรั่วไหล นี่เป็นเพราะการถ่ายโอนพลังงานความร้อนแบบไม่สัมผัสไปยังเครื่องทำความร้อน ใช้เทคโนโลยีการทำน้ำร้อนแบบเหนี่ยวนำ ช่วยให้คุณสามารถนำมันมาเกือบจะเป็นสถานะก๊าซ. ดังนั้นการเคลื่อนที่ของน้ำผ่านท่ออย่างมีประสิทธิภาพจึงทำได้และในบางสถานการณ์ก็เป็นไปได้ที่จะจ่ายด้วยการใช้หน่วยสูบน้ำหมุนเวียน
น่าเสียดายที่อุปกรณ์ในอุดมคติไม่มีอยู่จริงในปัจจุบัน นอกจากข้อดีหลายประการแล้ว เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำยังมีข้อเสียอีกหลายประการ เนื่องจากเครื่องต้องใช้ไฟฟ้าจึงจะสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดในภูมิภาคที่มีไฟฟ้าดับบ่อยครั้ง เมื่อน้ำหล่อเย็นร้อนเกินไป แรงดันในระบบจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและท่ออาจแตกได้ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำจะต้องติดตั้งอุปกรณ์ปิดฉุกเฉิน
เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำ DIY
หลักการทำงานของเครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำ
การทำงานของเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำใช้พลังงานของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งวัตถุที่ให้ความร้อนจะดูดซับและเปลี่ยนเป็นความร้อน ในการสร้างสนามแม่เหล็กจะใช้ตัวเหนี่ยวนำนั่นคือขดลวดทรงกระบอกหลายรอบ เมื่อผ่านตัวเหนี่ยวนำนี้ กระแสสลับจะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับรอบขดลวด
เครื่องทำความร้อนแบบอินเวอร์เตอร์แบบโฮมเมดช่วยให้คุณร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วและที่อุณหภูมิสูงมาก ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์ดังกล่าวคุณไม่เพียง แต่ให้ความร้อนกับน้ำ แต่ยังละลายโลหะต่างๆ
หากวางวัตถุที่ให้ความร้อนไว้ภายในหรือใกล้กับตัวเหนี่ยวนำ ฟลักซ์ของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กจะเจาะทะลุวัตถุนั้น ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ในกรณีนี้ สนามไฟฟ้าเกิดขึ้น เส้นที่ตั้งฉากกับทิศทางของฟลักซ์แม่เหล็กและเคลื่อนที่ในวงจรอุบาทว์ ด้วยกระแสน้ำวนเหล่านี้ พลังงานไฟฟ้าจะเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อนและวัตถุจะร้อนขึ้น
ดังนั้นพลังงานไฟฟ้าของตัวเหนี่ยวนำจะถูกถ่ายโอนไปยังวัตถุโดยไม่ต้องใช้หน้าสัมผัส เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นในเตาเผาแบบต้านทาน เป็นผลให้พลังงานความร้อนถูกใช้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและอัตราการให้ความร้อนเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด หลักการนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านกระบวนการแปรรูปโลหะ: การหลอม การหลอม การประสาน ฯลฯ เครื่องทำน้ำร้อนแบบเหนี่ยวนำกระแสน้ำวนสามารถใช้ทำน้ำร้อนได้
เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำความถี่สูง
การใช้งานที่หลากหลายที่สุดสำหรับเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำความถี่สูง เครื่องทำความร้อนมีลักษณะความถี่สูง 30-100 kHz และช่วงพลังงานกว้าง 15-160 กิโลวัตต์ ประเภทความถี่สูงให้ความร้อนในระดับความลึกเล็กน้อย แต่ก็เพียงพอที่จะปรับปรุงคุณสมบัติทางเคมีของโลหะ
เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำความถี่สูงใช้งานง่ายและประหยัด ในขณะที่ประสิทธิภาพสามารถเข้าถึง 95% ทุกประเภททำงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานานและรุ่นสองบล็อก (เมื่อวางหม้อแปลงความถี่สูงไว้ในบล็อกแยกต่างหาก) ช่วยให้ทำงานได้ตลอด 24 ชั่วโมง เครื่องทำความร้อนมีการป้องกัน 28 ประเภทซึ่งแต่ละประเภทมีหน้าที่ในการทำงานของตัวเอง ตัวอย่าง การควบคุมแรงดันน้ำในระบบหล่อเย็น
- เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำ 60 kW Perm
- เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำ 65 กิโลวัตต์ Novosibirsk
- เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำ 60 kW Krasnoyarsk
- เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำ 60 กิโลวัตต์ Kaluga
- เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำ 100 กิโลวัตต์ Novosibirsk
- เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำ 120 kW Ekaterinburg
- เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำ 160 กิโลวัตต์ Samara
แอปพลิเคชัน:
- เกียร์ชุบผิวแข็ง
- การชุบแข็งเพลา
- ชุบแข็งล้อเครน
- ชิ้นส่วนทำความร้อนก่อนดัด
- การบัดกรีใบมีด คัตเตอร์ ดอกสว่าน
- ให้ความร้อนแก่ชิ้นงานในระหว่างการปั๊มร้อน
- โบลต์ลงจอด
- การเชื่อมและการชุบผิวโลหะ
- การกู้คืนรายละเอียด
เตาเหนี่ยวนำใช้สำหรับการถลุงโลหะและมีความโดดเด่นด้วยความจริงที่ว่าพวกมันถูกทำให้ร้อนด้วยกระแสไฟฟ้า แรงกระตุ้นของกระแสเกิดขึ้นในตัวเหนี่ยวนำหรือในฟิลด์ที่ไม่แปรผัน
ในโครงสร้างดังกล่าว พลังงานจะถูกแปลงหลายครั้ง (ตามลำดับนี้):
- เข้าสู่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
- ไฟฟ้า;
- ความร้อน
เตาดังกล่าวช่วยให้คุณใช้ความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดซึ่งไม่น่าแปลกใจเพราะเป็นเตาที่ทันสมัยที่สุดในบรรดารุ่นที่มีอยู่ทั้งหมดที่ใช้ไฟฟ้า
บันทึก! การออกแบบการเหนี่ยวนำมีสองประเภท - มีหรือไม่มีแกน ในกรณีแรก โลหะจะวางอยู่ในรางท่อซึ่งอยู่รอบๆ ตัวเหนี่ยวนำ แกนกลางตั้งอยู่ในตัวเหนี่ยวนำเอง ตัวเลือกที่สองเรียกว่าเบ้าหลอมเพราะในนั้นโลหะที่มีเบ้าหลอมนั้นอยู่ภายในตัวบ่งชี้แล้ว แน่นอนว่าในกรณีนี้จะไม่มีการพูดถึงแกนหลักใด ๆ เลย
ในบทความวันนี้เราจะมาพูดถึงวิธีการทำเตาแม่เหล็กไฟฟ้าทำเอง.
ท่ามกลางประโยชน์มากมายดังต่อไปนี้:
- ความสะอาดและความปลอดภัยของสิ่งแวดล้อม
- เพิ่มความสม่ำเสมอของการหลอมเนื่องจากการเคลื่อนที่ของโลหะ
- ความเร็ว - เตาอบสามารถใช้งานได้เกือบจะทันทีหลังจากเปิดเครื่อง
- โซนและทิศทางของพลังงานที่เน้น
- อัตราการหลอมสูง
- การขาดของเสียจากสารผสม
- ความสามารถในการปรับอุณหภูมิ
- ความเป็นไปได้ทางเทคนิคมากมาย
แต่ก็มีข้อเสียอยู่เช่นกัน
- ตะกรันถูกทำให้ร้อนด้วยโลหะเนื่องจากมีอุณหภูมิต่ำ
- หากตะกรันเย็น เป็นการยากที่จะเอาฟอสฟอรัสและกำมะถันออกจากโลหะ
- สนามแม่เหล็กจะกระจายตัวระหว่างขดลวดและโลหะหลอมเหลว ดังนั้น ความหนาของเยื่อบุจะต้องลดลง ในไม่ช้านี้จะนำไปสู่ความจริงที่ว่าเยื่อบุตัวเองจะล้มเหลว
วิดีโอ - เตาเหนี่ยวนำ
งานอุตสาหกรรม
ตัวเลือกการออกแบบทั้งสองแบบใช้สำหรับการหลอมเหล็ก อะลูมิเนียม เหล็ก แมกนีเซียม ทองแดง และโลหะมีค่า ปริมาณที่มีประโยชน์ของโครงสร้างดังกล่าวมีตั้งแต่หลายกิโลกรัมจนถึงหลายร้อยตัน
เตาเผาสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมแบ่งออกเป็นหลายประเภท
- การออกแบบความถี่ปานกลางมักใช้ในงานวิศวกรรมเครื่องกลและโลหะวิทยา ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา เหล็กจะหลอมเหลว และเมื่อใช้ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์ โลหะที่ไม่ใช่เหล็กก็จะถูกหลอมด้วย
- การออกแบบความถี่อุตสาหกรรมใช้ในการถลุงเหล็ก
- โครงสร้างความต้านทานมีไว้สำหรับหลอมอลูมิเนียม โลหะผสมอลูมิเนียม สังกะสี
บันทึก! เป็นเทคโนโลยีการเหนี่ยวนำที่สร้างพื้นฐานของอุปกรณ์ยอดนิยม - เตาอบไมโครเวฟ
ของใช้ในบ้าน
ด้วยเหตุผลที่ชัดเจน เตาหลอมเหนี่ยวนำจึงไม่ค่อยได้ใช้ในบ้าน แต่เทคโนโลยีที่อธิบายไว้ในบทความนี้พบได้ในบ้านและอพาร์ตเมนต์ที่ทันสมัยเกือบทั้งหมด เหล่านี้คือไมโครเวฟที่กล่าวถึงข้างต้นและเตาแม่เหล็กไฟฟ้าและเตาอบไฟฟ้า
พิจารณาตัวอย่างเช่นจาน พวกเขาให้ความร้อนกับจานเนื่องจากกระแสน้ำวนแบบอุปนัยซึ่งเป็นผลมาจากความร้อนที่เกิดขึ้นเกือบจะในทันที เป็นลักษณะเฉพาะที่ไม่สามารถเปิดเตาที่ไม่มีจานได้
ประสิทธิภาพของเตาแม่เหล็กไฟฟ้าถึง 90% สำหรับการเปรียบเทียบ: สำหรับเตาไฟฟ้าจะอยู่ที่ประมาณ 55-65% และสำหรับเตาแก๊ส - ไม่เกิน 30-50% แต่ในความเป็นธรรม เป็นที่น่าสังเกตว่าการทำงานของเตาที่อธิบายไว้นั้นต้องใช้อาหารพิเศษ
เตาแม่เหล็กไฟฟ้าทำเอง
เมื่อไม่นานมานี้นักวิทยุสมัครเล่นในประเทศได้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าคุณสามารถสร้างเตาเหนี่ยวนำด้วยตัวเองได้ ทุกวันนี้ มีรูปแบบและเทคโนโลยีการผลิตที่แตกต่างกันมากมาย แต่เราให้เฉพาะรูปแบบที่ได้รับความนิยมมากที่สุดเท่านั้น ซึ่งหมายถึงวิธีที่มีประสิทธิภาพและใช้งานง่ายที่สุด
เตาเหนี่ยวนำจากเครื่องกำเนิดความถี่สูง
ด้านล่างเป็นวงจรไฟฟ้าสำหรับทำอุปกรณ์ทำเองจากเครื่องกำเนิดความถี่สูง (27.22 เมกะเฮิรตซ์)
นอกจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแล้ว แอสเซมบลีจะต้องใช้หลอดไฟกำลังสูงสี่หลอดและหลอดไฟขนาดใหญ่สำหรับไฟแสดงสถานะพร้อมใช้งาน
บันทึก! ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเตาเผาที่ทำขึ้นตามรูปแบบนี้คือที่จับคอนเดนเซอร์ - ในกรณีนี้ตั้งอยู่ด้านนอก
นอกจากนี้โลหะในขดลวด (ตัวเหนี่ยวนำ) จะละลายในอุปกรณ์ที่มีกำลังไฟน้อยที่สุด
เมื่อทำการผลิต จำเป็นต้องจำประเด็นสำคัญบางประการที่ส่งผลต่อความเร็วของกระดานโลหะมัน:
- พลัง;
- ความถี่;
- การสูญเสียน้ำวน;
- ความเข้มของการถ่ายเทความร้อน
- การสูญเสียฮิสเทรีซิส
อุปกรณ์จะใช้พลังงานจากเครือข่าย 220 V มาตรฐาน แต่มีวงจรเรียงกระแสที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้า หากเตาเผามีไว้สำหรับให้ความร้อนในห้องแนะนำให้ใช้เกลียวนิกโครมและหากหลอมละลายให้ใช้แปรงกราไฟท์ มาทำความรู้จักกับโครงสร้างแต่ละแบบอย่างละเอียดกันดีกว่า
วิดีโอ - การออกแบบอินเวอร์เตอร์การเชื่อม
สาระสำคัญของการออกแบบมีดังนี้: ติดตั้งแปรงกราไฟท์คู่หนึ่งและหินแกรนิตผงถูกเทระหว่างพวกเขาหลังจากนั้นจะเชื่อมต่อหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ เป็นลักษณะเฉพาะที่เมื่อถลุงไม่สามารถกลัวไฟฟ้าช็อตได้เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้ 220 V.
เทคโนโลยีการประกอบ
ขั้นตอนที่ 1 ประกอบฐาน - กล่องอิฐทนไฟขนาด 10x10x18 ซม. วางบนกระเบื้องทนไฟ
ขั้นตอนที่ 2 มวยเสร็จด้วยกระดาษแข็งใยหิน หลังจากทำให้เปียกด้วยน้ำ วัสดุจะอ่อนตัวลง ซึ่งทำให้ได้รูปทรงต่างๆ หากต้องการโครงสร้างสามารถพันด้วยลวดเหล็กได้
บันทึก! ขนาดของกล่องอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับกำลังของหม้อแปลงไฟฟ้า
ขั้นตอนที่ 3 ตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับเตากราไฟท์คือหม้อแปลงไฟฟ้าจากเครื่องเชื่อมขนาด 0.63 กิโลวัตต์ หากหม้อแปลงได้รับการออกแบบสำหรับ 380 V ก็สามารถย้อนกลับได้แม้ว่าช่างไฟฟ้าที่มีประสบการณ์หลายคนจะบอกว่าคุณสามารถปล่อยให้ทุกอย่างเป็นไปตามที่เป็นอยู่
ขั้นตอนที่ 4 หม้อแปลงหุ้มด้วยอะลูมิเนียมบาง - โครงสร้างจึงไม่ร้อนมากระหว่างการใช้งาน
ขั้นตอนที่ 5 ติดตั้งแปรงกราไฟท์แล้วติดตั้งพื้นผิวดินเหนียวที่ด้านล่างของกล่อง - ดังนั้นโลหะที่หลอมละลายจะไม่แพร่กระจาย
ข้อได้เปรียบหลักของเตาเผาดังกล่าวคืออุณหภูมิสูงซึ่งเหมาะสำหรับการหลอมแพลตตินัมหรือแพลเลเดียม แต่ในบรรดา minuses คือการให้ความร้อนอย่างรวดเร็วของหม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งมีปริมาตรเล็กน้อย (สามารถหลอมได้ครั้งละไม่เกิน 10 กรัม) ด้วยเหตุนี้ จึงจำเป็นต้องมีการออกแบบที่แตกต่างออกไปสำหรับการหลอมปริมาณมาก
ดังนั้น สำหรับการหลอมโลหะปริมาณมาก จำเป็นต้องใช้เตาหลอมที่มีลวดนิกโครม หลักการทำงานของการออกแบบนั้นค่อนข้างง่าย: กระแสไฟฟ้าถูกส่งไปยังเกลียวนิกโครมซึ่งทำให้โลหะร้อนขึ้นและหลอมละลาย มีสูตรต่างๆ มากมายบนเว็บสำหรับคำนวณความยาวของเส้นลวด แต่โดยหลักการแล้ว ทั้งหมดนั้นเหมือนกัน
ขั้นตอนที่ 1 สำหรับเกลียวจะใช้นิกโครม ø0.3 มม. ยาวประมาณ 11 ม.
ขั้นตอนที่ 2 ลวดจะต้องพัน ในการทำเช่นนี้คุณต้องใช้ท่อทองแดงเส้นตรง ø5 มม. - มีเกลียวเป็นเกลียว
ขั้นตอนที่ 3 ใช้ท่อเซรามิกขนาดเล็ก ø1.6 ซม. และยาว 15 ซม. เป็นเบ้าหลอม ปลายท่อด้านหนึ่งเสียบด้วยใยหิน - โลหะที่หลอมเหลวจะไม่ไหลออก
ขั้นตอนที่ 4 หลังจากตรวจสอบประสิทธิภาพแล้ววางเกลียวรอบท่อ ในเวลาเดียวกัน ด้ายใยหินชนิดเดียวกันจะถูกวางไว้ระหว่างทางเลี้ยว ซึ่งจะช่วยป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรและจำกัดการเข้าถึงของออกซิเจน
ขั้นตอนที่ 5 ขดลวดที่เสร็จแล้วจะถูกวางไว้ในตลับจากหลอดไฟกำลังสูง ตลับดังกล่าวมักจะเป็นเซรามิกและมีขนาดที่ต้องการ
ข้อดีของการออกแบบดังกล่าว:
- ผลผลิตสูง (มากถึง 30 กรัมต่อการวิ่ง);
- ความร้อนอย่างรวดเร็ว (ประมาณห้านาที) และความเย็นนาน
- ใช้งานง่าย - สะดวกในการเทโลหะลงในแม่พิมพ์
- เปลี่ยนเกลียวทันทีในกรณีที่เกิดความเหนื่อยหน่าย
แต่แน่นอนว่ามีข้อเสีย:
- นิกโครมไหม้โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเกลียวมีฉนวนไม่ดี
- ความไม่มั่นคง - อุปกรณ์เชื่อมต่อกับไฟหลัก 220 V.
บันทึก! คุณไม่สามารถเพิ่มโลหะลงในเตาได้หากส่วนก่อนหน้านั้นละลายไปแล้ว มิฉะนั้น วัสดุทั้งหมดจะกระจายไปทั่วห้อง ยิ่งกว่านั้น อาจทำร้ายดวงตาได้
สรุป
อย่างที่คุณเห็น คุณยังสามารถสร้างเตาแม่เหล็กไฟฟ้าได้ด้วยตัวเอง แต่เพื่อความตรงไปตรงมา การออกแบบที่อธิบายไว้ (เช่นเดียวกับทุกอย่างที่มีบนอินเทอร์เน็ต) ไม่ใช่เตาหลอม แต่เป็นอินเวอร์เตอร์สำหรับห้องปฏิบัติการของ Kukhtetsky เป็นไปไม่ได้เลยที่จะประกอบโครงสร้างการเหนี่ยวนำที่เต็มเปี่ยมที่บ้าน
ความร้อนและการหลอมโลหะในเตาหลอมเหนี่ยวนำเกิดขึ้นเนื่องจากความร้อนภายในและการเปลี่ยนแปลงของผลึก ...
วิธีการประกอบเตาแม่เหล็กไฟฟ้าสำหรับหลอมโลหะที่บ้านด้วยมือของคุณเอง
การหลอมโลหะโดยการเหนี่ยวนำมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ: โลหะวิทยา วิศวกรรม เครื่องประดับ เตาหลอมเหนี่ยวนำแบบง่ายสำหรับการหลอมโลหะที่บ้านสามารถประกอบได้ด้วยมือของคุณเอง
หลักการทำงาน
ความร้อนและการหลอมโลหะในเตาหลอมเหนี่ยวนำเกิดขึ้นเนื่องจากการให้ความร้อนภายในและการเปลี่ยนแปลงในโครงผลึกของโลหะเมื่อกระแสน้ำวนความถี่สูงไหลผ่าน กระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ของการสั่นพ้องซึ่งกระแสน้ำวนมีค่าสูงสุด
เพื่อทำให้เกิดกระแสไหลวนผ่านโลหะหลอมเหลว มันถูกวางไว้ในโซนการกระทำของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของตัวเหนี่ยวนำ - ขดลวด มันสามารถอยู่ในรูปแบบของเกลียว รูปที่แปด หรือพระฉายาลักษณ์ รูปร่างของตัวเหนี่ยวนำขึ้นอยู่กับขนาดและรูปร่างของชิ้นงานที่ให้ความร้อน
ขดลวดเหนี่ยวนำเชื่อมต่อกับแหล่งกระแสสลับ ในเตาหลอมอุตสาหกรรมจะใช้กระแสความถี่อุตสาหกรรมที่ 50 Hz สำหรับการหลอมโลหะปริมาณเล็กน้อยในเครื่องประดับจะใช้เครื่องกำเนิดความถี่สูงเนื่องจากมีประสิทธิภาพมากกว่า
ชนิด
กระแสน้ำวนจะปิดตามวงจรที่จำกัดโดยสนามแม่เหล็กของตัวเหนี่ยวนำ ดังนั้นความร้อนขององค์ประกอบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าจึงเป็นไปได้ทั้งภายในขดลวดและจากด้านนอก
- ดังนั้นเตาแม่เหล็กไฟฟ้าจึงมี 2 ประเภท:
- ช่องซึ่งช่องที่อยู่รอบ ๆ ตัวเหนี่ยวนำเป็นภาชนะสำหรับหลอมโลหะและแกนตั้งอยู่ด้านใน
- เบ้าหลอมพวกเขาใช้ภาชนะพิเศษ - เบ้าหลอมที่ทำจากวัสดุทนความร้อนซึ่งมักจะถอดออกได้
เตาช่องโดยรวมเกินไปและออกแบบมาสำหรับปริมาณการหลอมโลหะทางอุตสาหกรรม ใช้ในการถลุงเหล็กหล่อ อะลูมิเนียม และโลหะที่ไม่ใช่เหล็กอื่นๆ
เตาเบ้าหลอมค่อนข้างกะทัดรัดมันถูกใช้โดยช่างอัญมณีนักวิทยุสมัครเล่นสามารถประกอบเตาอบด้วยมือของคุณเองและใช้ที่บ้าน
อุปกรณ์
- เตาหลอมแบบโฮมเมดสำหรับหลอมโลหะมีการออกแบบที่ค่อนข้างเรียบง่ายและประกอบด้วยสามบล็อกหลักที่วางอยู่ในตัวเรือนทั่วไป:
- เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับความถี่สูง
- ตัวเหนี่ยวนำ - ขดลวดทองแดงหรือท่อทำด้วยตัวเอง
- เบ้าหลอม
เบ้าหลอมถูกวางไว้ในตัวเหนี่ยวนำส่วนปลายของขดลวดเชื่อมต่อกับแหล่งกระแส เมื่อกระแสไหลผ่านขดลวด จะมีสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีเวกเตอร์แปรผันเกิดขึ้นรอบๆ ในสนามแม่เหล็ก กระแสน้ำวนเกิดขึ้น ซึ่งตั้งฉากกับเวกเตอร์ของมัน และไหลผ่านวงปิดภายในขดลวด พวกเขาผ่านโลหะที่วางอยู่ในเบ้าหลอมในขณะที่ให้ความร้อนถึงจุดหลอมเหลว
ข้อดีของเตาเหนี่ยวนำ:
- ความร้อนของโลหะที่รวดเร็วและสม่ำเสมอทันทีหลังจากเปิดการติดตั้ง
- ทิศทางความร้อน - เฉพาะโลหะเท่านั้นที่ได้รับความร้อนไม่ใช่การติดตั้งทั้งหมด
- อัตราการหลอมสูงและความเป็นเนื้อเดียวกันของการหลอม
- ไม่มีการระเหยของส่วนประกอบที่เป็นโลหะผสมของโลหะ
- การติดตั้งเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและปลอดภัย
อินเวอร์เตอร์เชื่อมสามารถใช้เป็นเครื่องกำเนิดของเตาเหนี่ยวนำสำหรับการหลอมโลหะ คุณสามารถประกอบเครื่องกำเนิดตามไดอะแกรมด้านล่างด้วยมือของคุณเอง
เตาหลอมโลหะบนอินเวอร์เตอร์เชื่อม
การออกแบบนี้เรียบง่ายและปลอดภัยเนื่องจากอินเวอร์เตอร์ทั้งหมดมีการป้องกันโอเวอร์โหลดภายใน การประกอบเตาหลอมทั้งหมดในกรณีนี้ขึ้นอยู่กับการสร้างตัวเหนี่ยวนำด้วยมือของคุณเอง
โดยปกติจะทำในรูปของเกลียวจากท่อทองแดงบางผนังที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 8-10 มม. มันโค้งงอตามเทมเพลตของเส้นผ่านศูนย์กลางที่ต้องการโดยวางวงเลี้ยวไว้ที่ระยะ 5-8 มม. จำนวนรอบตั้งแต่ 7 ถึง 12 ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางและลักษณะของอินเวอร์เตอร์ ความต้านทานรวมของตัวเหนี่ยวนำจะต้องไม่ทำให้เกิดกระแสเกินในอินเวอร์เตอร์ มิฉะนั้น ตัวเหนี่ยวนำจะถูกสะดุดโดยการป้องกันภายใน
ตัวเหนี่ยวนำสามารถติดตั้งในตัวเรือนที่ทำจากกราไฟท์หรือข้อความ และสามารถติดตั้งเบ้าหลอมภายในได้ คุณสามารถวางตัวเหนี่ยวนำไว้บนพื้นผิวที่ทนความร้อนได้ ตัวเรือนต้องไม่นำกระแสไฟ มิฉะนั้น วงจรไฟฟ้ากระแสสลับจะไหลผ่านและกำลังของการติดตั้งจะลดลง ด้วยเหตุผลเดียวกัน ไม่แนะนำให้วางวัตถุแปลกปลอมในบริเวณหลอมละลาย
เมื่อทำงานจากอินเวอร์เตอร์สำหรับการเชื่อม ตัวเรือนจะต้องต่อสายดิน! ซ็อกเก็ตและสายไฟต้องได้รับการจัดอันดับสำหรับกระแสที่ดึงโดยอินเวอร์เตอร์
ระบบทำความร้อนของบ้านส่วนตัวขึ้นอยู่กับการทำงานของเตาเผาหรือหม้อไอน้ำ ประสิทธิภาพสูงและอายุการใช้งานยาวนานอย่างต่อเนื่องซึ่งขึ้นอยู่กับยี่ห้อและการติดตั้งอุปกรณ์ทำความร้อนเอง และการติดตั้งปล่องไฟที่ถูกต้อง
เตาเหนี่ยวนำทรานซิสเตอร์: วงจร
มีหลายวิธีในการประกอบเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำด้วยมือของคุณเอง โครงร่างที่ค่อนข้างง่ายและผ่านการพิสูจน์แล้วของเตาหลอมสำหรับการหลอมโลหะแสดงอยู่ในรูป:
- ในการประกอบการติดตั้งด้วยมือของคุณเอง คุณจะต้องใช้ชิ้นส่วนและวัสดุดังต่อไปนี้:
- ทรานซิสเตอร์แบบ field-effect สองตัวของประเภท IRFZ44V;
- สองไดโอด UF4007 (คุณสามารถใช้ UF4001 ได้);
- ตัวต้านทาน 470 โอห์ม 1 W (คุณสามารถต่อ 0.5 W ต่ออนุกรมได้สองตัว);
- ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มสำหรับ 250 V: 3 ชิ้นที่มีความจุ 1 microfarad; 4 ชิ้น - 220 nF; 1 ชิ้น - 470 nF; 1 ชิ้น - 330 nF;
- ลวดทองแดงในฉนวนเคลือบ Ø1.2 มม.
- ลวดทองแดงในฉนวนเคลือบ Ø2 มม.
- วงแหวนสองวงจากโช้กที่นำมาจากแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์
ลำดับการประกอบที่ต้องทำด้วยตัวเอง:
- ทรานซิสเตอร์แบบ Field-effect ติดตั้งอยู่บนหม้อน้ำ เนื่องจากวงจรจะร้อนมากระหว่างการทำงาน หม้อน้ำต้องมีขนาดใหญ่เพียงพอ คุณยังสามารถติดตั้งบนหม้อน้ำตัวเดียวได้ แต่คุณต้องแยกทรานซิสเตอร์ออกจากโลหะโดยใช้ปะเก็นและแหวนรองที่ทำจากยางและพลาสติก พินเอาต์ของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามแสดงในรูปภาพ
- จำเป็นต้องทำสองสำลัก สำหรับการผลิตลวดทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.2 มม. พันรอบวงแหวนที่นำมาจากแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์เครื่องใดก็ได้ วงแหวนเหล่านี้ทำจากผงเหล็กแม่เหล็กเฟอร์โรแมกเนติก พวกเขาต้องพันลวดจาก 7 ถึง 15 รอบพยายามรักษาระยะห่างระหว่างการหมุน
- ตัวเก็บประจุที่ระบุข้างต้นประกอบเป็นแบตเตอรี่ที่มีความจุรวม 4.7 ไมโครฟารัด การเชื่อมต่อตัวเก็บประจุแบบขนาน
- ขดลวดเหนี่ยวนำทำจากลวดทองแดงที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 2 มม. ขดลวด 7-8 รอบถูกพันบนวัตถุทรงกระบอกที่เหมาะสมสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางของเบ้าหลอม โดยปล่อยให้ปลายยาวพอที่จะเชื่อมต่อกับวงจร
- เชื่อมต่อองค์ประกอบบนกระดานตามแผนภาพ ใช้แบตเตอรี่ 12 V, 7.2 A/h เป็นแหล่งพลังงาน กระแสไฟที่ใช้ในการทำงานประมาณ 10 A ความจุของแบตเตอรี่ในกรณีนี้ก็เพียงพอแล้วประมาณ 40 นาที หากจำเป็น ตัวเตาจะทำจากวัสดุทนความร้อน เช่น textolite พลังของอุปกรณ์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ โดยการเปลี่ยนจำนวนรอบของขดลวดเหนี่ยวนำและเส้นผ่านศูนย์กลาง
ในระหว่างการใช้งานเป็นเวลานาน ส่วนประกอบฮีทเตอร์อาจร้อนเกินไป! คุณสามารถใช้พัดลมเพื่อทำให้เย็นลง
เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำสำหรับการหลอมโลหะ: วิดีโอ
เตาแม่เหล็กไฟฟ้า
เตาหลอมเหนี่ยวนำที่ทรงพลังยิ่งขึ้นสำหรับการหลอมโลหะสามารถประกอบได้ด้วยมือบนหลอดสุญญากาศ ไดอะแกรมของอุปกรณ์แสดงในรูป
ในการสร้างกระแสไฟความถี่สูงจะใช้หลอดลำแสง 4 ดวงต่อขนานกัน ใช้ท่อทองแดงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม. เป็นตัวเหนี่ยวนำ ตัวเครื่องมีตัวเก็บประจุทริมเมอร์สำหรับปรับกำลังไฟฟ้า ความถี่เอาต์พุตคือ 27.12 MHz
ในการประกอบวงจรคุณต้อง:
- 4 หลอดสูญญากาศ - tetrodes คุณสามารถใช้ 6L6, 6P3 หรือ G807;
- 4 โช้กสำหรับ 100 ... 1,000 μH;
- ตัวเก็บประจุ 4 ตัวที่ 0.01 uF;
- ไฟแสดงสถานะนีออน
- ตัวเก็บประจุปรับ
การประกอบอุปกรณ์ด้วยมือของคุณเอง:
- ตัวเหนี่ยวนำทำจากท่อทองแดงดัดเป็นเกลียว เส้นผ่านศูนย์กลางของการหมุนคือ 8-15 ซม. ระยะห่างระหว่างการหมุนอย่างน้อย 5 มม. ปลายเป็นกระป๋องสำหรับบัดกรีกับวงจร เส้นผ่านศูนย์กลางของตัวเหนี่ยวนำต้องมีขนาดใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผ่านศูนย์กลางของเบ้าหลอมที่วางอยู่ภายใน 10 มม.
- วางตัวเหนี่ยวนำในตัวเรือน สามารถทำจากวัสดุที่ไม่นำไฟฟ้าทนความร้อน หรือจากโลหะ โดยเป็นฉนวนความร้อนและไฟฟ้าจากส่วนประกอบวงจร
- น้ำตกของโคมไฟประกอบขึ้นตามแบบแผนด้วยตัวเก็บประจุและโช้ก น้ำตกมีการเชื่อมต่อแบบขนาน
- เชื่อมต่อหลอดไฟนีออน - มันจะส่งสัญญาณความพร้อมของวงจรสำหรับการทำงาน นำหลอดไฟมาที่ตัวเรือนสำหรับติดตั้ง
- ตัวเก็บประจุปรับค่าความจุแปรผันจะรวมอยู่ในวงจรและที่จับของมันยังแสดงอยู่บนเคส
สำหรับผู้ชื่นชอบอาหารรสเลิศเราขอแนะนำให้คุณค้นหาวิธีทำโรงรมควันด้วยมือของคุณเองอย่างรวดเร็วและง่ายดายและที่นี่คุณสามารถทำความคุ้นเคยกับรูปภาพและวิดีโอคำแนะนำสำหรับการทำเครื่องกำเนิดควันเย็น
วงจรระบายความร้อน
โรงหลอมอุตสาหกรรมมีระบบทำความเย็นแบบบังคับโดยใช้น้ำหรือสารป้องกันการแข็งตัว การระบายความร้อนด้วยน้ำที่บ้านจะมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม เทียบได้กับต้นทุนของโรงหลอมโลหะเอง
สามารถระบายความร้อนด้วยอากาศด้วยพัดลมได้หากพัดลมอยู่ห่างจากระยะไกลเพียงพอ มิฉะนั้นขดลวดโลหะและองค์ประกอบอื่น ๆ ของพัดลมจะทำหน้าที่เป็นวงจรเพิ่มเติมสำหรับการปิดกระแสน้ำวนซึ่งจะช่วยลดประสิทธิภาพของการติดตั้ง
องค์ประกอบของวงจรอิเล็กทรอนิกส์และหลอดไฟก็สามารถให้ความร้อนได้เช่นกัน สำหรับการระบายความร้อนมีหม้อน้ำระบายความร้อน
มาตรการความปลอดภัยในการทำงาน
- อันตรายหลักเมื่อทำงานกับการติดตั้งแบบโฮมเมดคือความเสี่ยงที่จะเกิดการไหม้จากองค์ประกอบที่ให้ความร้อนของการติดตั้งและโลหะหลอมเหลว
- วงจรหลอดไฟประกอบด้วยองค์ประกอบที่มีไฟฟ้าแรงสูง ดังนั้นจะต้องอยู่ในกล่องปิด เพื่อขจัดการสัมผัสโดยไม่ได้ตั้งใจกับองค์ประกอบ
- สนามแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถส่งผลกระทบต่อวัตถุที่อยู่นอกตัวเครื่อง ดังนั้นก่อนทำงาน ควรสวมเสื้อผ้าที่ไม่มีส่วนประกอบที่เป็นโลหะ นำอุปกรณ์ที่ซับซ้อนออกจากพื้นที่ครอบคลุม เช่น โทรศัพท์ กล้องดิจิตอล
เตาหลอมโลหะในประเทศยังสามารถนำมาใช้เพื่อให้ความร้อนแก่ชิ้นส่วนโลหะได้อย่างรวดเร็ว เช่น เมื่อทำเป็นกระป๋องหรือขึ้นรูป คุณสมบัติของการติดตั้งที่นำเสนอสามารถปรับให้เข้ากับงานเฉพาะโดยการเปลี่ยนพารามิเตอร์ของตัวเหนี่ยวนำและสัญญาณเอาท์พุตของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า - วิธีนี้คุณสามารถบรรลุประสิทธิภาพสูงสุด
เตาเหนี่ยวนำใช้สำหรับการถลุงโลหะและมีความโดดเด่นด้วยความจริงที่ว่าพวกมันถูกทำให้ร้อนด้วยกระแสไฟฟ้า แรงกระตุ้นของกระแสเกิดขึ้นในตัวเหนี่ยวนำหรือในฟิลด์ที่ไม่แปรผัน
ในโครงสร้างดังกล่าว พลังงานจะถูกแปลงหลายครั้ง (ตามลำดับนี้):
- เข้าสู่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
- ไฟฟ้า;
- ความร้อน
เตาดังกล่าวช่วยให้คุณใช้ความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดซึ่งไม่น่าแปลกใจเพราะเป็นเตาที่ทันสมัยที่สุดในบรรดารุ่นที่มีอยู่ทั้งหมดที่ใช้ไฟฟ้า
บันทึก! การออกแบบการเหนี่ยวนำมีสองประเภท - มีหรือไม่มีแกน ในกรณีแรก โลหะจะวางอยู่ในรางท่อซึ่งอยู่รอบๆ ตัวเหนี่ยวนำ แกนกลางตั้งอยู่ในตัวเหนี่ยวนำเอง ตัวเลือกที่สองเรียกว่าเบ้าหลอมเพราะในนั้นโลหะที่มีเบ้าหลอมนั้นอยู่ภายในตัวบ่งชี้แล้ว แน่นอนว่าในกรณีนี้จะไม่มีการพูดถึงแกนหลักใด ๆ เลย
ในบทความวันนี้เราจะมาพูดถึงวิธีการทำเตาแม่เหล็กไฟฟ้าทำเอง.
ข้อดีและข้อเสียของการออกแบบการเหนี่ยวนำ
ท่ามกลางประโยชน์มากมายดังต่อไปนี้:
- ความสะอาดและความปลอดภัยของสิ่งแวดล้อม
- เพิ่มความสม่ำเสมอของการหลอมเนื่องจากการเคลื่อนที่ของโลหะ
- ความเร็ว - เตาอบสามารถใช้งานได้เกือบจะทันทีหลังจากเปิดเครื่อง
- โซนและทิศทางของพลังงานที่เน้น
- อัตราการหลอมสูง
- การขาดของเสียจากสารผสม
- ความสามารถในการปรับอุณหภูมิ
- ความเป็นไปได้ทางเทคนิคมากมาย
แต่ก็มีข้อเสียอยู่เช่นกัน
- ตะกรันถูกทำให้ร้อนด้วยโลหะเนื่องจากมีอุณหภูมิต่ำ
- หากตะกรันเย็น เป็นการยากที่จะเอาฟอสฟอรัสและกำมะถันออกจากโลหะ
- สนามแม่เหล็กจะกระจายตัวระหว่างขดลวดและโลหะหลอมเหลว ดังนั้น ความหนาของเยื่อบุจะต้องลดลง ในไม่ช้านี้จะนำไปสู่ความจริงที่ว่าเยื่อบุตัวเองจะล้มเหลว
วิดีโอ - เตาเหนี่ยวนำ
งานอุตสาหกรรม
ตัวเลือกการออกแบบทั้งสองแบบใช้สำหรับการหลอมเหล็ก อะลูมิเนียม เหล็ก แมกนีเซียม ทองแดง และโลหะมีค่า ปริมาณที่มีประโยชน์ของโครงสร้างดังกล่าวมีตั้งแต่หลายกิโลกรัมจนถึงหลายร้อยตัน
เตาเผาสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมแบ่งออกเป็นหลายประเภท
- การออกแบบความถี่ปานกลางมักใช้ในงานวิศวกรรมเครื่องกลและโลหะวิทยา ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา เหล็กจะหลอมเหลว และเมื่อใช้ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์ โลหะที่ไม่ใช่เหล็กก็จะถูกหลอมด้วย
- การออกแบบความถี่อุตสาหกรรมใช้ในการถลุงเหล็ก
- โครงสร้างความต้านทานมีไว้สำหรับหลอมอลูมิเนียม โลหะผสมอลูมิเนียม สังกะสี
บันทึก! เป็นเทคโนโลยีการเหนี่ยวนำที่สร้างพื้นฐานของอุปกรณ์ยอดนิยม - เตาอบไมโครเวฟ
ของใช้ในบ้าน
ด้วยเหตุผลที่ชัดเจน เตาหลอมเหนี่ยวนำจึงไม่ค่อยได้ใช้ในบ้าน แต่เทคโนโลยีที่อธิบายไว้ในบทความนี้พบได้ในบ้านและอพาร์ตเมนต์ที่ทันสมัยเกือบทั้งหมด เหล่านี้คือไมโครเวฟที่กล่าวถึงข้างต้นและเตาแม่เหล็กไฟฟ้าและเตาอบไฟฟ้า
พิจารณาตัวอย่างเช่นจาน พวกเขาให้ความร้อนกับจานเนื่องจากกระแสน้ำวนแบบอุปนัยซึ่งเป็นผลมาจากความร้อนที่เกิดขึ้นเกือบจะในทันที เป็นลักษณะเฉพาะที่ไม่สามารถเปิดเตาที่ไม่มีจานได้
ประสิทธิภาพของเตาแม่เหล็กไฟฟ้าถึง 90% สำหรับการเปรียบเทียบ: สำหรับเตาไฟฟ้าจะอยู่ที่ประมาณ 55-65% และสำหรับเตาแก๊ส - ไม่เกิน 30-50% แต่ในความเป็นธรรม เป็นที่น่าสังเกตว่าการทำงานของเตาที่อธิบายไว้นั้นต้องใช้อาหารพิเศษ
เตาแม่เหล็กไฟฟ้าทำเอง
เมื่อไม่นานมานี้นักวิทยุสมัครเล่นในประเทศได้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าคุณสามารถสร้างเตาเหนี่ยวนำด้วยตัวเองได้ ทุกวันนี้ มีรูปแบบและเทคโนโลยีการผลิตที่แตกต่างกันมากมาย แต่เราให้เฉพาะรูปแบบที่ได้รับความนิยมมากที่สุดเท่านั้น ซึ่งหมายถึงวิธีที่มีประสิทธิภาพและใช้งานง่ายที่สุด
เตาเหนี่ยวนำจากเครื่องกำเนิดความถี่สูง
ด้านล่างเป็นวงจรไฟฟ้าสำหรับทำอุปกรณ์ทำเองจากเครื่องกำเนิดความถี่สูง (27.22 เมกะเฮิรตซ์)
นอกจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแล้ว แอสเซมบลีจะต้องใช้หลอดไฟกำลังสูงสี่หลอดและหลอดไฟขนาดใหญ่สำหรับไฟแสดงสถานะพร้อมใช้งาน
บันทึก! ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเตาเผาที่ทำขึ้นตามรูปแบบนี้คือที่จับคอนเดนเซอร์ - ในกรณีนี้ตั้งอยู่ด้านนอก
นอกจากนี้โลหะในขดลวด (ตัวเหนี่ยวนำ) จะละลายในอุปกรณ์ที่มีกำลังไฟน้อยที่สุด
เมื่อทำการผลิต จำเป็นต้องจำประเด็นสำคัญบางประการที่ส่งผลต่อความเร็วของกระดานโลหะมัน:
- พลัง;
- ความถี่;
- การสูญเสียน้ำวน;
- ความเข้มของการถ่ายเทความร้อน
- การสูญเสียฮิสเทรีซิส
อุปกรณ์จะใช้พลังงานจากเครือข่าย 220 V มาตรฐาน แต่มีวงจรเรียงกระแสที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้า หากเตาเผามีไว้สำหรับให้ความร้อนในห้องแนะนำให้ใช้เกลียวนิกโครมและหากหลอมละลายให้ใช้แปรงกราไฟท์ มาทำความรู้จักกับโครงสร้างแต่ละแบบอย่างละเอียดกันดีกว่า
วิดีโอ - การออกแบบอินเวอร์เตอร์การเชื่อม
สาระสำคัญของการออกแบบมีดังนี้: ติดตั้งแปรงกราไฟท์คู่หนึ่งและหินแกรนิตผงถูกเทระหว่างพวกเขาหลังจากนั้นจะเชื่อมต่อหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ เป็นลักษณะเฉพาะที่เมื่อถลุงไม่สามารถกลัวไฟฟ้าช็อตได้เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้ 220 V.
เทคโนโลยีการประกอบ
ขั้นตอนที่ 1 ประกอบฐาน - กล่องอิฐทนไฟขนาด 10x10x18 ซม. วางบนกระเบื้องทนไฟ
ขั้นตอนที่ 2 มวยเสร็จด้วยกระดาษแข็งใยหิน หลังจากทำให้เปียกด้วยน้ำ วัสดุจะอ่อนตัวลง ซึ่งทำให้ได้รูปทรงต่างๆ หากต้องการโครงสร้างสามารถพันด้วยลวดเหล็กได้
บันทึก! ขนาดของกล่องอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับกำลังของหม้อแปลงไฟฟ้า
ขั้นตอนที่ 3 ตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับเตากราไฟท์คือหม้อแปลงไฟฟ้าจากเครื่องเชื่อมขนาด 0.63 กิโลวัตต์ หากหม้อแปลงได้รับการออกแบบสำหรับ 380 V ก็สามารถย้อนกลับได้แม้ว่าช่างไฟฟ้าที่มีประสบการณ์หลายคนจะบอกว่าคุณสามารถปล่อยให้ทุกอย่างเป็นไปตามที่เป็นอยู่
ขั้นตอนที่ 4 หม้อแปลงหุ้มด้วยอะลูมิเนียมบาง - โครงสร้างจึงไม่ร้อนมากระหว่างการใช้งาน
ขั้นตอนที่ 5 ติดตั้งแปรงกราไฟท์แล้วติดตั้งพื้นผิวดินเหนียวที่ด้านล่างของกล่อง - ดังนั้นโลหะที่หลอมละลายจะไม่แพร่กระจาย
ข้อได้เปรียบหลักของเตาเผาดังกล่าวคืออุณหภูมิสูงซึ่งเหมาะสำหรับการหลอมแพลตตินัมหรือแพลเลเดียม แต่ในบรรดา minuses คือการให้ความร้อนอย่างรวดเร็วของหม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งมีปริมาตรเล็กน้อย (สามารถหลอมได้ครั้งละไม่เกิน 10 กรัม) ด้วยเหตุนี้ จึงจำเป็นต้องมีการออกแบบที่แตกต่างออกไปสำหรับการหลอมปริมาณมาก
ดังนั้น สำหรับการหลอมโลหะปริมาณมาก จำเป็นต้องใช้เตาหลอมที่มีลวดนิกโครม หลักการทำงานของการออกแบบนั้นค่อนข้างง่าย: กระแสไฟฟ้าถูกส่งไปยังเกลียวนิกโครมซึ่งทำให้โลหะร้อนขึ้นและหลอมละลาย มีสูตรต่างๆ มากมายบนเว็บสำหรับคำนวณความยาวของเส้นลวด แต่โดยหลักการแล้ว ทั้งหมดนั้นเหมือนกัน
ขั้นตอนที่ 1 สำหรับเกลียวจะใช้นิกโครม ø0.3 มม. ยาวประมาณ 11 ม.
ขั้นตอนที่ 2 ลวดจะต้องพัน ในการทำเช่นนี้คุณต้องใช้ท่อทองแดงเส้นตรง ø5 มม. - มีเกลียวเป็นเกลียว
ขั้นตอนที่ 3 ใช้ท่อเซรามิกขนาดเล็ก ø1.6 ซม. และยาว 15 ซม. เป็นเบ้าหลอม ปลายท่อด้านหนึ่งเสียบด้วยใยหิน - โลหะที่หลอมเหลวจะไม่ไหลออก
ขั้นตอนที่ 4 หลังจากตรวจสอบประสิทธิภาพแล้ววางเกลียวรอบท่อ ในเวลาเดียวกัน ด้ายใยหินชนิดเดียวกันจะถูกวางไว้ระหว่างทางเลี้ยว ซึ่งจะช่วยป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรและจำกัดการเข้าถึงของออกซิเจน
ขั้นตอนที่ 5 ขดลวดที่เสร็จแล้วจะถูกวางไว้ในตลับจากหลอดไฟกำลังสูง ตลับดังกล่าวมักจะเป็นเซรามิกและมีขนาดที่ต้องการ
ข้อดีของการออกแบบดังกล่าว:
- ผลผลิตสูง (มากถึง 30 กรัมต่อการวิ่ง);
- ความร้อนอย่างรวดเร็ว (ประมาณห้านาที) และความเย็นนาน
- ใช้งานง่าย - สะดวกในการเทโลหะลงในแม่พิมพ์
- เปลี่ยนเกลียวทันทีในกรณีที่เกิดความเหนื่อยหน่าย
แต่แน่นอนว่ามีข้อเสีย:
- นิกโครมไหม้โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเกลียวมีฉนวนไม่ดี
- ความไม่มั่นคง - อุปกรณ์เชื่อมต่อกับไฟหลัก 220 V.
บันทึก! คุณไม่สามารถเพิ่มโลหะลงในเตาได้หากส่วนก่อนหน้านั้นละลายไปแล้ว มิฉะนั้น วัสดุทั้งหมดจะกระจายไปทั่วห้อง ยิ่งกว่านั้น อาจทำร้ายดวงตาได้
สรุป
อย่างที่คุณเห็น คุณยังสามารถสร้างเตาแม่เหล็กไฟฟ้าได้ด้วยตัวเอง แต่เพื่อความตรงไปตรงมา การออกแบบที่อธิบายไว้ (เช่นเดียวกับทุกอย่างที่มีบนอินเทอร์เน็ต) ไม่ใช่เตาหลอม แต่เป็นอินเวอร์เตอร์สำหรับห้องปฏิบัติการของ Kukhtetsky เป็นไปไม่ได้เลยที่จะประกอบโครงสร้างการเหนี่ยวนำที่เต็มเปี่ยมที่บ้าน
หัวหน้าบรรณาธิการ
วิธีทำเครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำด้วยมือของคุณเอง?
เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า
เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำทำงานบนหลักการของ "การรับกระแสจากสนามแม่เหล็ก" ในขดลวดพิเศษ จะมีการสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับกำลังสูง ซึ่งสร้างกระแสไฟฟ้าไหลวนในตัวนำแบบปิด
ตัวนำไฟฟ้าแบบปิดในเตาแม่เหล็กไฟฟ้าคือภาชนะโลหะซึ่งได้รับความร้อนจากกระแสไฟฟ้าไหลวน โดยทั่วไปหลักการทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าวไม่ซับซ้อนและมีความรู้เพียงเล็กน้อยในด้านฟิสิกส์และวิศวกรรมไฟฟ้า การประกอบเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำด้วยมือของคุณเองไม่ใช่เรื่องยาก
อุปกรณ์ต่อไปนี้สามารถสร้างได้อย่างอิสระ:
- อุปกรณ์เพื่อให้ความร้อนน้ำหล่อเย็นในหม้อต้มน้ำร้อน
- เตาอบขนาดเล็กสำหรับการหลอมโลหะ
- จานสำหรับทำอาหาร
เตาแม่เหล็กไฟฟ้าที่ต้องทำด้วยตัวเองต้องทำตามกฎและกฎเกณฑ์ทั้งหมดสำหรับการทำงานของอุปกรณ์เหล่านี้ หากรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ถูกปล่อยออกมานอกเคสในทิศทางด้านข้าง ห้ามใช้อุปกรณ์ดังกล่าวโดยเด็ดขาด
นอกจากนี้ความยากลำบากในการออกแบบเตายังอยู่ในการเลือกวัสดุสำหรับฐานของเตาซึ่งต้องเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้:
- เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการนำคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
- ไม่นำไฟฟ้า
- ทนต่อความเครียดที่อุณหภูมิสูง
ในเตาแม่เหล็กไฟฟ้าในครัวเรือนมีการใช้เซรามิกราคาแพงในการผลิตเตาแม่เหล็กไฟฟ้าที่บ้านค่อนข้างยากที่จะหาทางเลือกที่คุ้มค่าสำหรับวัสดุดังกล่าว ดังนั้น ในการเริ่มต้น คุณควรออกแบบสิ่งที่ง่ายกว่า เช่น เตาเหนี่ยวนำสำหรับการชุบแข็งโลหะ
คำแนะนำในการผลิต
![](https://i1.wp.com/derevyannie-doma.com/wp-content/uploads/2018/12/imge43jv-111.jpg)
![](https://i2.wp.com/derevyannie-doma.com/wp-content/uploads/2018/12/imgpmwv3-112.jpg)
![](https://i2.wp.com/derevyannie-doma.com/wp-content/uploads/2018/12/imgieaa6-113.jpg)
สำหรับการผลิตเตาหลอม คุณจะต้องใช้วัสดุและเครื่องมือดังต่อไปนี้:
- หัวแร้ง;
- ประสาน;
- กระดานข้อความ
- สว่านขนาดเล็ก
- ธาตุวิทยุ
- วางความร้อน
- สารเคมีสำหรับการกัดบอร์ด
วัสดุเพิ่มเติมและคุณสมบัติ:
- การทำขดลวดซึ่งจะปล่อยสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับที่จำเป็นสำหรับการให้ความร้อน จำเป็นต้องเตรียมท่อทองแดงที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 8 มม. และความยาว 800 มม.
- ทรานซิสเตอร์กำลังสูงเป็นส่วนที่แพงที่สุดของการติดตั้งแบบเหนี่ยวนำแบบโฮมเมด ในการติดตั้งวงจรกำเนิดความถี่จำเป็นต้องเตรียม 2 องค์ประกอบดังกล่าว เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ทรานซิสเตอร์ของแบรนด์มีความเหมาะสม: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460 ในการผลิตวงจรจะใช้ทรานซิสเตอร์แบบ field-effect 2 ตัวที่เหมือนกัน
- สำหรับการผลิตวงจรออสซิลเลเตอร์คุณจะต้องใช้ตัวเก็บประจุเซรามิกที่มีความจุ 0.1 mF และแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้ 1600 V เพื่อให้กระแสสลับพลังงานสูงก่อตัวในขดลวด จำเป็นต้องมีตัวเก็บประจุ 7 ตัวดังกล่าว
- ระหว่างการทำงานของอุปกรณ์เหนี่ยวนำดังกล่าวทรานซิสเตอร์แบบ field-effect จะร้อนมาก และถ้าไม่ได้ติดหม้อน้ำอลูมิเนียมอัลลอยด์ไว้ด้วย จากนั้นไม่กี่วินาทีของการทำงานที่กำลังไฟสูงสุด องค์ประกอบเหล่านี้จะล้มเหลว ควรวางทรานซิสเตอร์ไว้บนแผ่นระบายความร้อนผ่านแผ่นระบายความร้อนบาง ๆ มิฉะนั้นประสิทธิภาพของการระบายความร้อนดังกล่าวจะน้อยที่สุด
- ไดโอดซึ่งใช้ในเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำจะต้องมีการทำงานที่รวดเร็วเป็นพิเศษ ไดโอดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับวงจรนี้: MUR-460; ยูวี-4007; HER-307.
- ตัวต้านทานที่ใช้ในวงจร 3: 10 kOhm กำลัง 0.25 W - 2 ชิ้น และกำลังไฟ 440 โอห์ม - 2 วัตต์ ซีเนอร์ไดโอด: 2 ชิ้น ด้วยแรงดันใช้งาน 15 V พลังของซีเนอร์ไดโอดต้องมีอย่างน้อย 2 วัตต์ ใช้โช้คสำหรับเชื่อมต่อกับเอาต์พุตกำลังของคอยล์ที่มีการเหนี่ยวนำ
- ในการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ทั้งหมด คุณจะต้องมีหน่วยจ่ายไฟที่มีความจุสูงถึง 500 W. และแรงดันไฟ 12 - 40 V.คุณสามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์นี้จากแบตเตอรี่รถยนต์ แต่คุณจะไม่สามารถอ่านค่าพลังงานสูงสุดที่แรงดันไฟฟ้านี้ได้
ขั้นตอนการผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและขดลวดอิเล็กทรอนิกส์ใช้เวลาเพียงเล็กน้อยและดำเนินการตามลำดับต่อไปนี้:
- จากท่อทองแดงทำเกลียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 ซม. ในการทำเกลียวท่อทองแดงควรพันบนแท่งที่มีพื้นผิวเรียบมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 ซม. เกลียวควรมี 7 รอบที่ไม่ควรสัมผัส วงแหวนสำหรับยึดถูกบัดกรีที่ปลายท่อ 2 ด้านเพื่อเชื่อมต่อกับหม้อน้ำทรานซิสเตอร์
- แผงวงจรพิมพ์ทำตามแบบแผนหากสามารถจัดหาตัวเก็บประจุโพลีโพรพีลีนได้เนื่องจากองค์ประกอบดังกล่าวมีการสูญเสียน้อยที่สุดและการทำงานที่เสถียรที่ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่อุปกรณ์จะทำงานได้เสถียรกว่ามาก ตัวเก็บประจุในวงจรถูกติดตั้งแบบขนาน ทำให้เกิดวงจรออสซิลเลเตอร์ที่มีขดลวดทองแดง
- เครื่องทำความร้อนโลหะเกิดขึ้นภายในขดลวดหลังจากต่อวงจรกับแหล่งจ่ายไฟหรือแบตเตอรี่แล้ว เมื่อให้ความร้อนแก่โลหะ จำเป็นต้องแน่ใจว่าไม่มีการลัดวงจรของขดลวดสปริง หากคุณสัมผัสขดลวดโลหะที่ร้อน 2 รอบพร้อมกัน ทรานซิสเตอร์ก็จะล้มเหลวทันที
- เมื่อทำการทดลองเกี่ยวกับความร้อนและการชุบแข็งของโลหะ, ภายในขดลวดเหนี่ยวนำ อุณหภูมิสามารถมีนัยสำคัญและมีค่าเท่ากับ 100 องศาเซลเซียส เอฟเฟกต์ความร้อนนี้สามารถใช้เพื่อให้ความร้อนแก่น้ำในบ้านหรือเพื่อให้ความร้อนแก่บ้าน
- แบบแผนของเครื่องทำความร้อนที่กล่าวถึงข้างต้น (รูปที่ 3)ที่โหลดสูงสุดสามารถแผ่รังสีพลังงานแม่เหล็กภายในขดลวดได้เท่ากับ 500 วัตต์ พลังงานดังกล่าวไม่เพียงพอที่จะให้ความร้อนกับน้ำปริมาณมาก และการสร้างขดลวดเหนี่ยวนำกำลังสูงจะต้องมีการผลิตวงจรซึ่งจำเป็นต้องใช้องค์ประกอบวิทยุที่มีราคาแพงมาก
- โซลูชันงบประมาณสำหรับการจัดระบบทำความร้อนเหนี่ยวนำของของเหลวคือการใช้อุปกรณ์ต่างๆ ที่อธิบายไว้ข้างต้น จัดเรียงเป็นชุด ในกรณีนี้ เกลียวต้องอยู่ในแนวเดียวกันและไม่มีตัวนำโลหะทั่วไป
- เป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนใช้ท่อสแตนเลสที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 20 มม.เกลียวเหนี่ยวนำหลายอันถูก "พัน" เข้ากับท่อ เพื่อให้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอยู่ตรงกลางของเกลียวและไม่สัมผัสกับการหมุนของมัน ด้วยการรวมอุปกรณ์ดังกล่าว 4 เครื่องพร้อมกันพลังงานความร้อนจะอยู่ที่ประมาณ 2 กิโลวัตต์ซึ่งเพียงพอแล้วสำหรับการให้ความร้อนในการไหลของของเหลวที่มีการหมุนเวียนของน้ำเล็กน้อยเพื่อให้ได้ค่าที่อนุญาตให้ใช้การออกแบบนี้ใน การจ่ายน้ำอุ่นให้กับบ้านหลังเล็ก
- หากคุณเชื่อมต่อองค์ประกอบความร้อนดังกล่าวกับถังที่มีฉนวนหุ้มซึ่งจะตั้งอยู่เหนือฮีตเตอร์ ผลลัพธ์จะเป็นระบบหม้อไอน้ำซึ่งความร้อนของของเหลวจะถูกดำเนินการภายในท่อสแตนเลส น้ำอุ่นจะสูงขึ้น และของเหลวที่เย็นกว่าจะเข้ามาแทนที่
- ถ้าพื้นที่ของบ้านเป็นสำคัญสามารถเพิ่มจำนวนขดลวดเหนี่ยวนำได้ถึง 10 ชิ้น
- พลังของหม้อไอน้ำดังกล่าวสามารถปรับได้ง่ายโดยการปิดหรือเปิดเกลียว ยิ่งเปิดส่วนต่างๆ พร้อมกันมากเท่าใด พลังของอุปกรณ์ทำความร้อนที่ทำงานในลักษณะนี้ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
- ในการจ่ายไฟให้กับโมดูลดังกล่าว คุณต้องมีแหล่งจ่ายไฟที่ทรงพลังหากมีเครื่องเชื่อมอินเวอร์เตอร์ DC ก็สามารถทำตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าของพลังงานที่ต้องการได้
- เนื่องจากระบบทำงานด้วยไฟฟ้ากระแสตรงซึ่งไม่เกิน 40 V การทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าวค่อนข้างปลอดภัย สิ่งสำคัญคือการจัดเตรียมกล่องฟิวส์ในวงจรไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งในกรณีที่ไฟฟ้าลัดวงจรจะทำให้ระบบไม่จ่ายพลังงาน จึงขจัดความเป็นไปได้ของการเกิดไฟไหม้
- เป็นไปได้ที่จะจัดระเบียบความร้อน "ฟรี" ของบ้านด้วยวิธีนี้โดยต้องติดตั้งแบตเตอรี่ลงในอุปกรณ์เหนี่ยวนำไฟฟ้า ซึ่งจะถูกชาร์จโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม
- ควรรวมแบตเตอรี่ไว้ในส่วนที่ 2 ต่อแบบอนุกรมเป็นผลให้แรงดันไฟฟ้าที่มีการเชื่อมต่อดังกล่าวจะมีอย่างน้อย 24 V. ซึ่งจะช่วยให้การทำงานของหม้อไอน้ำที่มีกำลังไฟสูง นอกจากนี้ การเชื่อมต่อแบบอนุกรมจะลดกระแสไฟในวงจรและเพิ่มอายุการใช้งานแบตเตอรี่
- การทำงานของอุปกรณ์ทำความร้อนเหนี่ยวนำแบบโฮมเมดไม่ได้ทำให้สามารถแยกการแพร่กระจายของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ได้เสมอไป ดังนั้นควรติดตั้งหม้อต้มน้ำแบบเหนี่ยวนำในบริเวณที่ไม่ใช่ที่อยู่อาศัยและหุ้มด้วยเหล็กชุบสังกะสี
- บังคับเมื่อทำงานกับไฟฟ้า ต้องปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยและโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเครือข่าย 220 V AC
- เป็นการทดลอง สามารถทำเตาทำอาหารได้ตามรูปแบบที่ระบุไว้ในบทความ แต่ไม่แนะนำให้ใช้งานอุปกรณ์นี้อย่างต่อเนื่องเนื่องจากความไม่สมบูรณ์ของการผลิตอุปกรณ์ป้องกันอุปกรณ์นี้ด้วยตนเอง ด้วยเหตุนี้ ร่างกายมนุษย์อาจได้รับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เป็นอันตราย ส่งผลเสียต่อสุขภาพ
เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำทำงานบนหลักการของ "การรับกระแสจากสนามแม่เหล็ก" ในขดลวดพิเศษ จะมีการสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับกำลังสูง ซึ่งสร้างกระแสไฟฟ้าไหลวนในตัวนำแบบปิด
ตัวนำไฟฟ้าแบบปิดในเตาแม่เหล็กไฟฟ้าคือภาชนะโลหะซึ่งได้รับความร้อนจากกระแสไฟฟ้าไหลวน โดยทั่วไปหลักการทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าวไม่ซับซ้อนและมีความรู้เพียงเล็กน้อยในด้านฟิสิกส์และวิศวกรรมไฟฟ้า การประกอบเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำด้วยมือของคุณเองไม่ใช่เรื่องยาก
อุปกรณ์ต่อไปนี้สามารถสร้างได้อย่างอิสระ:
- อุปกรณ์เพื่อให้ความร้อนในหม้อต้มน้ำร้อน
- เตาอบขนาดเล็กสำหรับการหลอมโลหะ
- จานสำหรับทำอาหาร
เตาแม่เหล็กไฟฟ้าที่ต้องทำด้วยตัวเองต้องทำตามกฎและกฎเกณฑ์ทั้งหมดสำหรับการทำงานของอุปกรณ์เหล่านี้ หากรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ถูกปล่อยออกมานอกเคสในทิศทางด้านข้าง ห้ามใช้อุปกรณ์ดังกล่าวโดยเด็ดขาด
นอกจากนี้ความยากลำบากในการออกแบบเตายังอยู่ในการเลือกวัสดุสำหรับฐานของเตาซึ่งต้องเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้:
- เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการนำคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
- ไม่นำไฟฟ้า
- ทนต่อความเครียดที่อุณหภูมิสูง
ในเตาแม่เหล็กไฟฟ้าในครัวเรือนมีการใช้เซรามิกราคาแพงในการผลิตเตาแม่เหล็กไฟฟ้าที่บ้านค่อนข้างยากที่จะหาทางเลือกที่คุ้มค่าสำหรับวัสดุดังกล่าว ดังนั้น ในการเริ่มต้น คุณควรออกแบบสิ่งที่ง่ายกว่า เช่น เตาเหนี่ยวนำสำหรับการชุบแข็งโลหะ
คำแนะนำในการผลิต
พิมพ์เขียว
![](https://i0.wp.com/housetronic.ru/wp-content/uploads/2016/08/electricheskaya-shema-nagrevatelya.jpg)
![](https://i2.wp.com/housetronic.ru/wp-content/uploads/2016/08/ustroistvo-indukcionnogo-nagrevatelya.jpg)
![](https://i0.wp.com/housetronic.ru/wp-content/uploads/2016/08/indukcionniy-nagrevatel-samodelniy-300x225.jpg)
สำหรับการผลิตเตาหลอม คุณจะต้องใช้วัสดุและเครื่องมือดังต่อไปนี้:
- ประสาน;
- กระดานข้อความ
- สว่านขนาดเล็ก
- ธาตุวิทยุ
- วางความร้อน
- สารเคมีสำหรับการกัดบอร์ด
วัสดุเพิ่มเติมและคุณสมบัติ:
- การทำขดลวดซึ่งจะปล่อยสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับที่จำเป็นสำหรับการให้ความร้อน จำเป็นต้องเตรียมท่อทองแดงที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 8 มม. และความยาว 800 มม.
- ทรานซิสเตอร์กำลังสูงเป็นส่วนที่แพงที่สุดของการติดตั้งแบบเหนี่ยวนำแบบโฮมเมด ในการติดตั้งวงจรกำเนิดความถี่จำเป็นต้องเตรียม 2 องค์ประกอบดังกล่าว เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ทรานซิสเตอร์ของแบรนด์มีความเหมาะสม: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460 ในการผลิตวงจรจะใช้ทรานซิสเตอร์แบบ field-effect 2 ตัวที่เหมือนกัน
- สำหรับการผลิตวงจรออสซิลเลเตอร์คุณจะต้องใช้ตัวเก็บประจุเซรามิกที่มีความจุ 0.1 mF และแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้ 1600 V เพื่อให้กระแสสลับพลังงานสูงก่อตัวในขดลวด จำเป็นต้องมีตัวเก็บประจุ 7 ตัวดังกล่าว
- ระหว่างการทำงานของอุปกรณ์เหนี่ยวนำดังกล่าวทรานซิสเตอร์แบบ field-effect จะร้อนมาก และถ้าไม่ได้ติดหม้อน้ำอลูมิเนียมอัลลอยด์ไว้ด้วย จากนั้นไม่กี่วินาทีของการทำงานที่กำลังไฟสูงสุด องค์ประกอบเหล่านี้จะล้มเหลว ควรวางทรานซิสเตอร์ไว้บนแผ่นระบายความร้อนผ่านแผ่นระบายความร้อนบาง ๆ มิฉะนั้นประสิทธิภาพของการระบายความร้อนดังกล่าวจะน้อยที่สุด
- ไดโอดซึ่งใช้ในเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำจะต้องมีการทำงานที่รวดเร็วเป็นพิเศษ ไดโอดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับวงจรนี้: MUR-460; ยูวี-4007; HER-307.
- ตัวต้านทานที่ใช้ในวงจร 3: 10 kOhm กำลัง 0.25 W - 2 ชิ้น และกำลังไฟ 440 โอห์ม - 2 วัตต์ ซีเนอร์ไดโอด: 2 ชิ้น ด้วยแรงดันใช้งาน 15 V พลังของซีเนอร์ไดโอดต้องมีอย่างน้อย 2 วัตต์ ใช้โช้คสำหรับเชื่อมต่อกับเอาต์พุตกำลังของคอยล์ที่มีการเหนี่ยวนำ
- ในการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ทั้งหมด คุณจะต้องมีหน่วยจ่ายไฟที่มีความจุสูงถึง 500 W. และแรงดันไฟ 12 - 40 V.คุณสามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์นี้จากแบตเตอรี่รถยนต์ แต่คุณจะไม่สามารถอ่านค่าพลังงานสูงสุดที่แรงดันไฟฟ้านี้ได้
ขั้นตอนการผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและขดลวดอิเล็กทรอนิกส์ใช้เวลาเพียงเล็กน้อยและดำเนินการตามลำดับต่อไปนี้:
- จากท่อทองแดงทำเกลียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 ซม. ในการทำเกลียวท่อทองแดงควรพันบนแท่งที่มีพื้นผิวเรียบมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 ซม. เกลียวควรมี 7 รอบที่ไม่ควรสัมผัส วงแหวนสำหรับยึดถูกบัดกรีที่ปลายท่อ 2 ด้านเพื่อเชื่อมต่อกับหม้อน้ำทรานซิสเตอร์
- แผงวงจรพิมพ์ทำตามแบบแผนหากสามารถจัดหาตัวเก็บประจุโพลีโพรพีลีนได้เนื่องจากองค์ประกอบดังกล่าวมีการสูญเสียน้อยที่สุดและการทำงานที่เสถียรที่ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่อุปกรณ์จะทำงานได้เสถียรกว่ามาก ตัวเก็บประจุในวงจรถูกติดตั้งแบบขนาน ทำให้เกิดวงจรออสซิลเลเตอร์ที่มีขดลวดทองแดง
- เครื่องทำความร้อนโลหะเกิดขึ้นภายในขดลวดหลังจากต่อวงจรกับแหล่งจ่ายไฟหรือแบตเตอรี่แล้ว เมื่อให้ความร้อนแก่โลหะ จำเป็นต้องแน่ใจว่าไม่มีการลัดวงจรของขดลวดสปริง หากคุณสัมผัสขดลวดโลหะที่ร้อน 2 รอบพร้อมกัน ทรานซิสเตอร์ก็จะล้มเหลวทันที
ความแตกต่าง
- เมื่อทำการทดลองเกี่ยวกับความร้อนและการชุบแข็งของโลหะ, ภายในขดลวดเหนี่ยวนำ อุณหภูมิสามารถมีนัยสำคัญและมีค่าเท่ากับ 100 องศาเซลเซียส เอฟเฟกต์ความร้อนนี้สามารถใช้เพื่อให้ความร้อนแก่น้ำในบ้านหรือเพื่อให้ความร้อนแก่บ้าน
- แบบแผนของเครื่องทำความร้อนที่กล่าวถึงข้างต้น (รูปที่ 3)ที่โหลดสูงสุดสามารถแผ่รังสีพลังงานแม่เหล็กภายในขดลวดได้เท่ากับ 500 วัตต์ พลังงานดังกล่าวไม่เพียงพอที่จะให้ความร้อนกับน้ำปริมาณมาก และการสร้างขดลวดเหนี่ยวนำกำลังสูงจะต้องมีการผลิตวงจรซึ่งจำเป็นต้องใช้องค์ประกอบวิทยุที่มีราคาแพงมาก
- โซลูชันงบประมาณสำหรับการจัดระบบทำความร้อนเหนี่ยวนำของของเหลวคือการใช้อุปกรณ์ต่างๆ ที่อธิบายไว้ข้างต้น จัดเรียงเป็นชุด ในกรณีนี้ เกลียวต้องอยู่ในแนวเดียวกันและไม่มีตัวนำโลหะทั่วไป
- เนื่องจากใช้ท่อสแตนเลสที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 20 มม.เกลียวเหนี่ยวนำหลายอันถูก "พัน" เข้ากับท่อ เพื่อให้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอยู่ตรงกลางของเกลียวและไม่สัมผัสกับการหมุนของมัน ด้วยการรวมอุปกรณ์ดังกล่าว 4 เครื่องพร้อมกันพลังงานความร้อนจะอยู่ที่ประมาณ 2 กิโลวัตต์ซึ่งเพียงพอแล้วสำหรับการให้ความร้อนในการไหลของของเหลวที่มีการหมุนเวียนของน้ำเล็กน้อยเพื่อให้ได้ค่าที่อนุญาตให้ใช้การออกแบบนี้ใน การจ่ายน้ำอุ่นให้กับบ้านหลังเล็ก
- หากคุณเชื่อมต่อองค์ประกอบความร้อนดังกล่าวกับถังที่มีฉนวนหุ้มซึ่งจะตั้งอยู่เหนือฮีตเตอร์ ผลลัพธ์จะเป็นระบบหม้อไอน้ำซึ่งความร้อนของของเหลวจะถูกดำเนินการภายในท่อสแตนเลส น้ำอุ่นจะสูงขึ้น และของเหลวที่เย็นกว่าจะเข้ามาแทนที่
- ถ้าพื้นที่ของบ้านเป็นสำคัญสามารถเพิ่มจำนวนขดลวดเหนี่ยวนำได้ถึง 10 ชิ้น
- พลังของหม้อไอน้ำดังกล่าวสามารถปรับได้ง่ายโดยการปิดหรือเปิดเกลียว ยิ่งเปิดส่วนต่างๆ พร้อมกันมากเท่าใด พลังของอุปกรณ์ทำความร้อนที่ทำงานในลักษณะนี้ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
- ในการจ่ายไฟให้กับโมดูลดังกล่าว คุณต้องมีแหล่งจ่ายไฟที่ทรงพลังหากมีเครื่องเชื่อมอินเวอร์เตอร์ DC ก็สามารถทำตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าของพลังงานที่ต้องการได้
- เนื่องจากระบบทำงานด้วยไฟฟ้ากระแสตรงซึ่งไม่เกิน 40 V การทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าวค่อนข้างปลอดภัย สิ่งสำคัญคือการจัดเตรียมกล่องฟิวส์ในวงจรไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งในกรณีที่ไฟฟ้าลัดวงจรจะทำให้ระบบไม่จ่ายพลังงาน จึงขจัดความเป็นไปได้ของการเกิดไฟไหม้
- เป็นไปได้ที่จะจัดระเบียบความร้อน "ฟรี" ของบ้านด้วยวิธีนี้โดยต้องติดตั้งแบตเตอรี่ลงในอุปกรณ์เหนี่ยวนำไฟฟ้า ซึ่งจะถูกชาร์จโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม
- ควรรวมแบตเตอรี่ไว้ในส่วนที่ 2 ต่อแบบอนุกรมเป็นผลให้แรงดันไฟฟ้าที่มีการเชื่อมต่อดังกล่าวจะมีอย่างน้อย 24 V. ซึ่งจะช่วยให้การทำงานของหม้อไอน้ำที่มีกำลังไฟสูง นอกจากนี้ การเชื่อมต่อแบบอนุกรมจะลดกระแสไฟในวงจรและเพิ่มอายุการใช้งานแบตเตอรี่
- การทำงานของอุปกรณ์ทำความร้อนเหนี่ยวนำแบบโฮมเมดไม่ได้ทำให้สามารถแยกการแพร่กระจายของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ได้เสมอไป ดังนั้นควรติดตั้งหม้อต้มน้ำแบบเหนี่ยวนำในบริเวณที่ไม่ใช่ที่อยู่อาศัยและหุ้มด้วยเหล็กชุบสังกะสี
- บังคับเมื่อทำงานกับไฟฟ้า ต้องปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยและโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเครือข่าย 220 V AC
- เป็นการทดลอง สามารถทำเตาทำอาหารได้ตามรูปแบบที่ระบุไว้ในบทความ แต่ไม่แนะนำให้ใช้งานอุปกรณ์นี้อย่างต่อเนื่องเนื่องจากความไม่สมบูรณ์ของการผลิตอุปกรณ์ป้องกันอุปกรณ์นี้ด้วยตนเอง ด้วยเหตุนี้ ร่างกายมนุษย์อาจได้รับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เป็นอันตราย ส่งผลเสียต่อสุขภาพ