Ketuhar induksi mini DIY. Relau aruhan: prinsip operasi, lukisan, cara membuatnya sendiri. Bagaimana untuk membuat mangkuk pijar atau relau lebur dengan tangan anda sendiri

Relau aruhan ialah alat pemanas, di mana kaedah aruhan digunakan untuk mencairkan keluli, kuprum dan logam lain (logam dipanaskan oleh arus yang diuja oleh medan tidak berselang-seli bagi induktor). Sesetengah menganggap peranti pemanasan rintangan sebagai salah satu jenis, tetapi perbezaannya adalah kaedah pemindahan tenaga logam yang dipanaskan. Pertama, tenaga elektrik menjadi elektromagnet, kemudian elektrik semula, dan hanya pada akhirnya ia bertukar menjadi tenaga haba. Dapur induksi dipertimbangkan yang paling sempurna dari semua gas dan elektrik (peleburan keluli, dapur mini), terima kasih kepada kaedah pemanasannya. Dengan aruhan, haba dijana dalam logam itu sendiri, dan penggunaan tenaga haba adalah paling cekap.

Relau aruhan terbahagi kepada dua jenis:

• dengan teras (saluran);
• tanpa inti (piyang).

Yang terakhir dianggap lebih moden dan berguna (peranti pemanasan dengan teras, kerana reka bentuknya, terhad dalam kuasa). Peralihan dari saluran ke relau pijar bermula pada awal tahun 1900-an. hidup masa ini mereka digunakan secara meluas dalam industri.

Jenis ini agak popular peralatan elektrik, seperti relau lebur meredam, relau lebur keluli dan relau lebur keluli arka. Yang pertama sangat berkesan dan selamat digunakan. Terdapat pelbagai besar di rak relau meredam jenis ini. sangat peranan penting Penciptaan relau peleburan keluli memainkan peranan penting dalam metalurgi. Dengan bantuannya, ia menjadi mungkin untuk memanaskan sebarang bahan.

Walau bagaimanapun, pada masa ini, peleburan keluli lebih kerap dilakukan menggunakan struktur pemanasan seperti, ia menggunakan kesan haba untuk lebur, dan ia lebih mudah dan praktikal.
Anda boleh membuat banyak struktur pemanasan mudah dengan tangan anda sendiri. Sebagai contoh, ia sangat popular. Jika anda memutuskan untuk membina struktur pemanasan mini dengan tangan anda sendiri, anda perlu mengetahui strukturnya. Terdapat banyak jenis relau aruhan, tetapi kami akan menerangkan hanya beberapa daripadanya. Jika perlu, anda boleh menggunakan gambar rajah, lukisan dan rakaman video yang diperlukan.

Baca juga: Relau meredam buatan sendiri

Komponen Relau Aruhan

Untuk reka bentuk yang paling mudah, hanya terdapat dua bahagian utama: induktor dan penjana. Walau bagaimanapun, anda boleh menambah sesuatu sendiri, menambah baik unit, menggunakan litar yang diperlukan.
Induktor
Gegelung pemanasan adalah komponen yang paling penting. Benar-benar keseluruhan operasi struktur pemanasan bergantung padanya. Untuk dapur buatan sendiri dengan kuasa rendah, ia dibenarkan menggunakan induktor yang diperbuat daripada terdedah tiub kuprum dengan diameter 10 mm. Diameter dalaman induktor hendaklah tidak kurang daripada 80 mm. dan tidak lebih daripada 150 mm., bilangan pusingan – 8-10. Adalah perlu untuk mengambil kira bahawa lilitan tidak boleh disentuh, jadi jarak di antara mereka hendaklah 5-7 mm. Juga, tiada bahagian induktor harus menyentuh perisainya.
Penjana
Komponen kedua yang paling penting dalam relau ialah penjana. arus ulang alik. Apabila memilih litar penjana, anda harus melakukan segala yang mungkin elakkan lukisan, memberikan spektrum arus keras. Sebagai sesuatu yang TIDAK perlu dipilih, kami mempersembahkan litar popular berdasarkan suis thyristor.

Struktur relau pijar

Di dalamnya terdapat pijar cair dengan stoking longkang (“ kolar“). Di bahagian luar struktur, dalam kedudukan menegak induktor terletak. Seterusnya datang lapisan penebat haba, dan di bahagian atas adalah penutup. Mungkin terdapat salur masuk pada salah satu sisi luar arus dan air penyejuk. Di bahagian bawah terdapat peranti untuk memberi isyarat haus crucible.

Pisau lebur adalah salah satu komponen terpenting unit; ia sangat menentukan kebolehpercayaan operasinya. Oleh itu, keperluan yang sangat ketat diletakkan pada mangkuk pijar dan bahan lain yang digunakan.

Cara membuat ketuhar aruhan

Mula-mula anda perlu memasang penjana untuk induktor. Di sini anda memerlukan litar K174XA11. Pengubah harus dililit pada cincin mini dengan diameter 2 sentimeter. Seluruh belitan dibuat dengan wayar berdiameter 0.4 sentimeter dan hendaklah 30 pusingan. Penggulungan utama dicirikan oleh kehadiran tepat 22 lilitan wayar dengan diameter 1 milimeter, dan bahagian kedua mesti mengandungi hanya 2-3 pusingan wayar yang sama, tetapi sudah dilipat empat kali. Induktor mesti dibuat daripada 3 mm. wayar dengan diameter 11 mm. Semestinya ada 6 pusingan. Untuk melaraskan resonans, sebaiknya tetapkannya kepada normal atau dipimpin mini.

Relau aruhan sering digunakan dalam bidang metalurgi, jadi konsep ini terkenal kepada orang yang, pada satu tahap atau yang lain, terlibat dalam proses mencairkan pelbagai logam. Peranti ini membolehkan anda menukar tenaga elektrik yang dihasilkan medan magnet, dalam keadaan panas.

Peranti serupa dijual di kedai pada harga yang agak tinggi, tetapi jika anda mempunyai kemahiran minimum dalam menggunakan besi pematerian dan tahu membaca litar elektronik, maka anda boleh cuba membuat relau aruhan dengan tangan anda sendiri.

Peranti buatan sendiri tidak mungkin sesuai untuk pelaksanaan tugasan yang kompleks, tetapi akan mengatasi fungsi asas dengan baik. Anda boleh memasang peranti berdasarkan kerja penyongsang kimpalan daripada transistor, atau pada lampu. Peranti yang paling produktif adalah yang berasaskan lampu kerana kecekapannya yang tinggi.

Prinsip kerja relau aruhan

Pemanasan logam yang diletakkan di dalam peranti berlaku dengan menukar denyutan elektromagnet kepada tenaga haba. Denyutan elektromagnet dihasilkan oleh gegelung dawai kuprum atau paip.

Gambar rajah relau aruhan dan litar pemanasan

Apabila peranti disambungkan, arus elektrik mula mengalir melalui gegelung, dan a medan elektrik berubah arah mengikut peredaran masa. Kefungsian pemasangan sedemikian mula-mula diterangkan oleh James Maxwell.

Objek yang hendak dipanaskan mesti diletakkan di dalam atau dekat dengan gegelung. Objek sasaran akan ditembusi oleh aliran aruhan magnet, dan medan magnet akan muncul di dalamnya jenis pusaran. Oleh itu, tenaga induktif akan bertukar menjadi tenaga haba.

Varieti

Kompor gegelung aruhan biasanya dibahagikan kepada dua jenis bergantung kepada jenis pembinaan:

• Saluran;
• Pisau pijar.

Dalam peranti pertama, logam yang akan dicairkan terletak di hadapan gegelung aruhan, dan dalam jenis relau kedua ia diletakkan di dalamnya.

Anda boleh memasang ketuhar dengan mengikuti langkah berikut:

1. Kami membengkokkan paip tembaga dalam bentuk lingkaran. Secara keseluruhan, anda perlu membuat kira-kira 15 pusingan, jarak antaranya hendaklah sekurang-kurangnya 5 mm. Pisau harus terletak bebas di dalam lingkaran, di mana proses peleburan akan berlaku;
2. Kami menghasilkan perumahan yang boleh dipercayai untuk peranti, yang tidak sepatutnya mengalirkan arus elektrik dan mesti menahan suhu udara yang tinggi;
3. Tercekik dan kapasitor dipasang mengikut rajah di atas;
4. Lampu neon disambungkan ke litar, yang akan memberi isyarat bahawa peranti sedia untuk beroperasi;
5. Sebuah kapasitor juga dipateri untuk melaraskan kapasitansi.

Gunakan untuk pemanasan

Relau aruhan jenis ini juga boleh digunakan untuk memanaskan bilik. Selalunya ia digunakan bersama dengan dandang, yang juga menghasilkan pemanasan air sejuk. Malah, reka bentuk digunakan sangat jarang disebabkan oleh fakta bahawa, akibat kehilangan tenaga elektromagnet, kecekapan peranti adalah minimum.

Kelemahan lain adalah berdasarkan penggunaan peranti dalam jumlah besar elektrik semasa operasi, itulah sebabnya peranti itu termasuk dalam kategori tidak menguntungkan dari segi ekonomi.

Penyejukan sistem

Peranti yang dipasang secara bebas mesti dilengkapi dengan sistem penyejukan, kerana semasa operasi semua komponen akan terdedah kepada suhu tinggi, dan struktur mungkin terlalu panas dan pecah. Dalam ketuhar yang dibeli di kedai, penyejukan dilakukan dengan air atau antibeku.

Apabila memilih penyejuk untuk rumah anda, keutamaan diberikan kepada pilihan yang paling menguntungkan untuk pelaksanaan dari sudut pandangan ekonomi.

Untuk ketuhar rumah, anda boleh cuba menggunakan kipas dayung biasa. Sila ambil perhatian bahawa peranti tidak boleh diletakkan terlalu dekat dengan ketuhar, seperti bahagian logam Peminat menjejaskan prestasi peranti secara negatif, dan juga mampu memecahkan aliran pusaran dan mengurangkan prestasi keseluruhan sistem.

Langkah berjaga-jaga semasa menggunakan peranti

Apabila bekerja dengan peranti, anda harus mematuhi peraturan berikut:

• Sesetengah elemen pemasangan, serta logam yang lebur, tertakluk kepada haba yang kuat, mengakibatkan risiko melecur;
• Apabila menggunakan ketuhar lampu, pastikan anda meletakkannya dalam bekas tertutup, jika tidak terdapat risiko renjatan elektrik yang tinggi;
• Sebelum bekerja dengan peranti, keluarkan semua bahan dari kawasan operasi peranti. unsur logam dan peranti elektronik yang kompleks. Peranti tidak boleh digunakan oleh orang yang mempunyai perentak jantung.

Relau lebur logam jenis aruhan boleh digunakan untuk menimah dan membentuk bahagian logam.

Pemasangan buatan sendiri boleh dilaraskan dengan mudah untuk disesuaikan dengan keadaan tertentu dengan menukar beberapa tetapan. Jika anda mematuhi rajah yang ditunjukkan semasa memasang struktur, dan juga mengikuti peraturan keselamatan asas, peranti buatan sendiri praktikalnya tidak akan kalah dengan perkakas rumah yang dibeli di kedai.

Dunia telah membentuk teknologi yang mantap untuk pengeluaran logam dan keluli, yang digunakan perusahaan metalurgi dan hari ini. Ini termasuk: kaedah penukar pengeluaran logam, menggulung, melukis, menuang, mengecap, menempa, menekan, dll. Walau bagaimanapun, yang paling biasa apabila keadaan moden ialah pencairan semula logam dan keluli dalam convectors, relau perapian terbuka dan relau elektrik. Setiap teknologi ini mempunyai beberapa kelemahan dan kelebihan. Walau bagaimanapun, yang paling sempurna dan teknologi terkini hari ini ialah pengeluaran keluli dalam relau elektrik. Kelebihan utama yang terakhir berbanding teknologi lain ialah produktiviti yang tinggi dan mesra alam. Mari kita pertimbangkan cara memasang peranti di mana logam akan cair di rumah dengan tangan anda sendiri.

Relau elektrik aruhan bersaiz kecil untuk mencairkan logam di rumah

Logam cair di rumah adalah mungkin jika anda mempunyai relau elektrik yang boleh anda buat sendiri. Mari kita pertimbangkan penciptaan induktif bersaiz kecil ketuhar elektrik untuk mendapatkan aloi homogen (OS). Berbanding dengan analog pemasangan sedang dibuat akan mempunyai ciri-ciri berikut:

• kos rendah (sehingga 10,000 rubel), manakala kos analog adalah dari 150,000 rubel;
• kemungkinan peraturan rejim suhu;
• kemungkinan pencairan logam berkelajuan tinggi dalam jumlah kecil, yang membolehkan pemasangan digunakan bukan sahaja dalam bidang saintifik, tetapi juga, sebagai contoh, dalam perhiasan, bidang pergigian, dll.
• keseragaman dan kadar pemanasan;
• kemungkinan meletakkan badan kerja dalam relau dalam vakum;
• dimensi yang agak kecil;
• tahap hingar yang rendah, ketiadaan asap yang hampir lengkap, yang akan meningkatkan produktiviti buruh apabila bekerja dengan pemasangan;
• kemungkinan operasi dari kedua-dua fasa tunggal dan rangkaian tiga fasa.

Memilih jenis skema

Selalunya, apabila membina pemanas aruhan, terdapat tiga jenis litar utama yang digunakan: jambatan separuh, jambatan asimetri dan jambatan penuh. Semasa mereka bentuk pemasangan ini, dua jenis litar digunakan - jambatan separuh dan jambatan penuh dengan peraturan frekuensi. Pilihan ini didorong oleh keperluan untuk mengawal faktor kuasa. Masalah timbul untuk mengekalkan mod resonans dalam litar, kerana dengan bantuannya nilai kuasa yang diperlukan dapat diselaraskan. Terdapat dua cara untuk mengawal resonans:

• dengan menukar kapasiti;
• dengan menukar frekuensi.

Dalam kes kami, resonans disokong dengan melaraskan kekerapan. Ciri inilah yang menyebabkan pemilihan jenis litar kawalan frekuensi.

Analisis komponen litar

Menganalisis operasi relau aruhan untuk mencairkan logam di rumah (IP), kita boleh membezakan tiga bahagian utamanya: penjana, unit bekalan kuasa dan unit kuasa. Untuk menyediakan kekerapan yang diperlukan semasa operasi pemasangan, penjana digunakan, yang, untuk mengelakkan gangguan daripada unit pemasangan lain, disambungkan kepada mereka melalui penyelesaian galvanik dalam bentuk pengubah. Untuk menyediakan litar voltan kuasa, bekalan kuasa diperlukan untuk memastikan selamat dan operasi yang boleh dipercayai elemen kekuatan struktur. Sebenarnya, unit kuasalah yang menjana isyarat berkuasa yang diperlukan untuk mencipta faktor kuasa yang diperlukan pada output litar.

Rajah 1 menunjukkan am gambarajah litar pemasangan induksi.

Mencipta Gambarajah Pendawaian

Rajah pendawaian (rajah pendawaian) menunjukkan sambungan komponen produk dan mengenal pasti wayar dan kabel yang membuat sambungan ini, serta titik sambungannya.

Untuk kemudahan pemasangan pemasangan selanjutnya, gambar rajah sambungan telah dibangunkan yang mencerminkan hubungan utama antara blok berfungsi relau (Rajah 2).

Penjana frekuensi

Blok IP yang paling kompleks ialah penjana. Ia menyediakan kekerapan operasi yang diperlukan untuk pemasangan dan mewujudkan keadaan awal untuk mendapatkan litar resonans. Pengawal khusus digunakan sebagai sumber ayunan denyutan elektronik taip KR1211EU1 (Gamb. 3). Pilihan ini disebabkan oleh keupayaan litar mikro ini untuk beroperasi dalam julat yang agak luas jarak frekuensi(sehingga 5 MHz), yang membolehkan anda menerima nilai tinggi kuasa pada keluaran blok kuasa litar.

Rajah 4 dan 5 menunjukkan gambarajah skematik penjana frekuensi dan gambar rajah papan elektrik.

Litar mikro KR1211EU1 menjana isyarat frekuensi tertentu, yang boleh ditukar menggunakan perintang kawalan yang dipasang di luar litar mikro. Seterusnya, isyarat pergi ke transistor yang beroperasi dalam mod pensuisan. Dalam kes kami, kami menggunakan silikon transistor kesan medan dengan jenis pengatup bertebat KP727. Kelebihan mereka adalah seperti berikut: arus denyut maksimum yang dibenarkan yang mereka boleh tahan ialah 56 A; voltan maksimum– 50 V. Julat penunjuk ini benar-benar sesuai dengan kita. Tetapi, sehubungan dengan ini, masalah terlalu panas yang ketara timbul. Untuk menyelesaikan masalah ini, mod kunci diperlukan, yang akan mengurangkan masa transistor berada dalam keadaan berfungsi.

Unit kuasa

Blok ini menyediakan bekalan kuasa kepada unit eksekutif pemasangan. Ciri utamanya ialah keupayaan untuk beroperasi dari rangkaian fasa tunggal dan tiga fasa. Bekalan kuasa 380V digunakan untuk menambah baik faktor kuasa yang dijana dalam induktor.

Voltan masukan dibekalkan kepada jambatan pembetulan, yang menukarkan voltan AC 220V kepada voltan DC berdenyut. Kapasitor penyimpanan disambungkan ke output jambatan, yang mengekalkan tahap voltan malar selepas mengeluarkan beban daripada pemasangan. Untuk memastikan operasi pemasangan yang boleh dipercayai, unit ini dilengkapi dengan suis automatik.

Blok kuasa

Blok ini menyediakan penguatan isyarat langsung dan penciptaan litar resonan dengan menukar kapasitansi bulatan. Isyarat dari penjana pergi ke transistor, yang beroperasi dalam mod penguatan. Oleh itu, mereka, membuka pada masa yang berbeza, merangsang litar elektrik yang sepadan yang melalui pengubah injak naik dan mengalirkan arus kuasa melaluinya dalam arah yang berbeza. Akibatnya, pada output pengubah (Tr1) kami menerima isyarat yang meningkat dengan frekuensi tertentu. Isyarat ini dibekalkan kepada pemasangan dengan induktor. Pemasangan dengan induktor (Tr2 dalam rajah) terdiri daripada induktor dan satu set kapasitor (C13 - Sp). Kapasitor mempunyai kapasitans yang dipilih khas dan mencipta litar berayun yang membolehkan anda melaraskan tahap kearuhan. Litar ini mesti beroperasi dalam mod resonans, yang menyebabkan peningkatan pesat dalam kekerapan isyarat dalam induktor, dan peningkatan dalam arus aruhan, disebabkan pemanasan yang sebenarnya berlaku. Rajah 7 menunjukkan gambarajah elektrik unit kuasa relau aruhan.

Induktor dan ciri operasinya

Induktor ialah peranti khas untuk memindahkan tenaga daripada sumber kuasa kepada produk; ia memanaskan. Induktor biasanya diperbuat daripada tiub kuprum. Semasa operasi, ia disejukkan dengan air yang mengalir.

Mencairkan logam bukan ferus di rumah menggunakan relau aruhan melibatkan penembusan arus aruhan ke tengah logam, yang timbul disebabkan oleh perubahan voltan frekuensi tinggi yang digunakan pada terminal induktor. Kuasa pemasangan bergantung pada magnitud voltan yang digunakan dan kekerapannya. Kekerapan mempengaruhi keamatan arus aruhan dan, dengan itu, suhu di tengah-tengah induktor. Lebih besar kekerapan dan masa operasi pemasangan, lebih baik logam bercampur. Induktor itu sendiri dan arah aliran arus aruhan ditunjukkan dalam Rajah 8.

Untuk memastikan pencampuran seragam dan mengelakkan pencemaran aloi dengan unsur asing, sebagai contoh, elektrod dari tangki dengan aloi, induktor dengan pusingan terbalik digunakan seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 9. Ini adalah terima kasih kepada giliran ini bahawa medan elektromagnet adalah dicipta yang menahan logam di udara, melebihi daya graviti Bumi.

Pemasangan akhir pemasangan

Setiap blok dilekatkan pada badan relau aruhan menggunakan rak khas. Ini dilakukan untuk mengelakkan sentuhan yang tidak diingini pada bahagian hidup dengan salutan logam badan itu sendiri (Rajah 10).

Untuk pengendalian pemasangan yang selamat, ia ditutup sepenuhnya dengan selongsong tahan lama (Rajah 11), dengan itu mewujudkan penghalang antara unsur berbahaya struktur dan badan orang yang bekerja dengannya.

Untuk kemudahan menyediakan pemasangan induksi secara keseluruhan, panel petunjuk telah dibuat untuk menampung peranti metrologi, dengan bantuan yang mana semua parameter pemasangan dipantau. Peranti metrologi tersebut termasuk: ammeter yang menunjukkan arus dalam induktor, voltmeter yang disambungkan kepada output induktor, penunjuk suhu, dan pengawal frekuensi penjanaan isyarat. Semua parameter di atas memungkinkan untuk mengawal mod operasi unit induksi. Reka bentuk ini juga dilengkapi dengan sistem pengaktifan manual dan sistem petunjuk untuk proses pemanasan. Dengan bantuan paparan pada peranti, operasi pemasangan secara keseluruhan sebenarnya dipantau.

Mereka bentuk pemasangan aruhan bersaiz kecil agak rumit proses teknologi, kerana dia mesti memastikan pematuhan Kuantiti yang besar kriteria seperti: kemudahan reka bentuk, saiz kecil, mudah alih, dsb. Pemasangan ini Ia berfungsi berdasarkan prinsip pemindahan tenaga tanpa sentuhan ke dalam objek dan memanaskan. Hasil daripada pergerakan arus aruhan yang disasarkan dalam induktor, proses lebur itu sendiri berlaku secara langsung, tempohnya adalah beberapa minit.

Penciptaan pemasangan ini agak menguntungkan, kerana skop aplikasinya tidak terhad, bermula dengan penggunaan biasa kerja makmal dan berakhir dengan penghasilan aloi homogen kompleks daripada logam refraktori.

Jenis pemanasan yang paling maju adalah yang mana haba dicipta terus dalam badan yang dipanaskan. Kaedah pemanasan ini sangat baik dijalankan dengan melalui badan arus elektrik. Walau bagaimanapun, kemasukan langsung badan yang dipanaskan dalam litar elektrik tidak selalu boleh dilakukan atas sebab teknikal dan praktikal.

Dalam kes ini, jenis pemanasan yang sempurna boleh dicapai menggunakan pemanasan induksi, di mana haba juga dicipta dalam badan yang dipanaskan itu sendiri, yang menghilangkan penggunaan tenaga yang tidak perlu, biasanya besar, di dinding relau atau dalam elemen pemanasan lain. Oleh itu, walaupun kecekapan penjanaan arus frekuensi tinggi dan tinggi yang agak rendah, kecekapan keseluruhan pemanasan aruhan selalunya lebih tinggi daripada.

Kaedah aruhan juga membolehkan pemanasan pantas badan bukan logam secara sekata sepanjang keseluruhan ketebalannya. Kekonduksian terma yang lemah bagi badan tersebut tidak termasuk kemungkinan pemanasan pantas lapisan dalamannya dengan cara biasa, iaitu dengan membekalkan haba dari luar. Pada kaedah induksi haba dijana secara sama rata dalam kedua-dua lapisan luar dan dalam, malah mungkin terdapat bahaya kepanasan melampau jika penebat haba yang diperlukan bagi lapisan luar tidak dilakukan.

Sifat penting pemanasan aruhan adalah kemungkinan kepekatan tenaga yang sangat tinggi dalam badan yang dipanaskan, yang dengan mudah boleh dos yang tepat. Ia hanya mungkin untuk mendapatkan susunan ketumpatan tenaga yang sama, bagaimanapun, kaedah pemanasan ini sukar dikawal.

Ciri-ciri dan kelebihan terkenal pemanasan aruhan telah mencipta kemungkinan luas untuk kegunaannya dalam banyak industri. Di samping itu, ia membolehkan anda membuat jenis struktur baharu yang tidak boleh dilaksanakan sama sekali. dengan cara biasa rawatan haba.

Proses fizikal

Dalam relau aruhan dan peranti, haba dalam badan yang dipanaskan secara elektrik konduktif dibebaskan oleh arus yang teraruh di dalamnya oleh medan elektromagnet berselang-seli. Oleh itu, pemanasan langsung berlaku di sini.

Pemanasan induksi logam adalah berdasarkan dua undang-undang fizik: dan undang-undang Joule-Lenz. Badan logam (kosong, bahagian, dll.) diletakkan di dalamnya, yang merangsang pusaran di dalamnya. Emf teraruh ditentukan oleh kadar perubahan fluks magnet. Di bawah pengaruh emf teraruh, arus pusar (tertutup di dalam badan) mengalir dalam badan, membebaskan haba. EMF ini mencipta dalam logam, tenaga haba yang dikeluarkan oleh arus ini menyebabkan logam menjadi panas. Pemanasan aruhan adalah terus dan tidak bersentuhan. Ia membolehkan anda mencapai suhu yang mencukupi untuk mencairkan logam dan aloi yang paling refraktori.

Pemanasan induksi sengit hanya boleh dilakukan dalam medan elektromagnet dengan intensiti dan frekuensi tinggi, yang mencipta peranti khas- induktor. Induktor dikuasakan daripada rangkaian 50 Hz (tetapan frekuensi industri) atau daripada sumber kuasa individu - penjana dan penukar frekuensi sederhana dan tinggi.

Induktor paling mudah bagi peranti pemanasan aruhan tak langsung frekuensi rendah ialah konduktor terlindung (memanjang atau bergelung) yang diletakkan di dalam paip logam atau digunakan pada permukaannya. Apabila arus mengalir melalui konduktor induktor, pemanas teraruh di dalam paip. Haba dari paip (ia juga boleh menjadi bekas, bekas) dipindahkan ke medium yang dipanaskan (air yang mengalir melalui paip, udara, dll.).

Pemanasan aruhan dan pengerasan logam

Yang paling banyak digunakan ialah pemanasan aruhan terus logam pada frekuensi sederhana dan tinggi. Untuk tujuan ini, induktor yang direka khas digunakan. Induktor memancarkan , yang jatuh pada badan yang dipanaskan dan dilembapkan di dalamnya. Tenaga gelombang yang diserap ditukar kepada haba dalam badan. Semakin hampir jenis gelombang elektromagnet yang dipancarkan (rata, silinder, dll.) dengan bentuk badan, semakin tinggi kecekapan pemanasan. Oleh itu, induktor rata digunakan untuk memanaskan badan rata, dan induktor silinder (solenoid) digunakan untuk memanaskan bahan kerja silinder. Secara umum, mereka boleh mempunyai bentuk yang kompleks, kerana keperluan untuk menumpukan tenaga elektromagnet ke arah yang dikehendaki.

Satu ciri input tenaga induktif ialah keupayaan untuk mengawal selia lokasi spatial zon aliran.

Pertama, arus pusar mengalir dalam kawasan yang diliputi oleh induktor. Hanya bahagian badan yang mempunyai sambungan magnetik dengan induktor dipanaskan, tanpa mengira dimensi keseluruhan badan.

Kedua, kedalaman zon edaran arus pusar dan, akibatnya, zon pelepasan tenaga bergantung, antara faktor lain, pada kekerapan arus induktor (meningkat dengan frekuensi rendah dan berkurangan dengan peningkatan kekerapan).

Kecekapan pemindahan tenaga dari induktor ke arus yang dipanaskan bergantung pada saiz jurang antara mereka dan meningkat apabila ia berkurangan.

Pemanasan aruhan digunakan untuk pengerasan permukaan produk keluli, melalui pemanasan untuk ubah bentuk plastik (menempa, mengecap, menekan, dll.), mencairkan logam, rawatan haba(penyepuhlindapan, pembajaan, penormalan, pengerasan), kimpalan, permukaan, pematerian logam.

Pemanasan aruhan tidak langsung digunakan untuk pemanasan peralatan teknologi(talian paip, bekas, dsb.), media cecair pemanasan, salutan pengeringan, bahan (contohnya, kayu). Parameter yang paling penting dalam pemasangan pemanasan aruhan ialah kekerapan. Bagi setiap proses (pengerasan permukaan, melalui pemanasan) terdapat julat frekuensi optimum yang memberikan teknologi terbaik dan penunjuk ekonomi. Untuk pemanasan aruhan, frekuensi dari 50Hz hingga 5MHz digunakan.

Kelebihan pemanasan aruhan

1) Pemindahan tenaga elektrik terus ke dalam badan yang dipanaskan membenarkan pemanasan terus bahan konduktor. Pada masa yang sama, kadar pemanasan meningkat berbanding pemasangan tidak langsung, di mana produk dipanaskan hanya dari permukaan.

2) Pemindahan tenaga elektrik terus ke badan yang dipanaskan tidak memerlukan peranti sentuhan. Ini mudah dalam keadaan pengeluaran barisan pengeluaran automatik, apabila menggunakan vakum dan peralatan perlindungan.

3) Disebabkan fenomena kesan permukaan kuasa maksimum, menonjol dalam lapisan permukaan produk yang dipanaskan. Oleh itu, pemanasan aruhan semasa pengerasan menyediakan pemanasan pantas lapisan permukaan produk. Ini memungkinkan untuk mendapatkan kekerasan tinggi permukaan bahagian dengan teras yang agak likat. Proses pengerasan aruhan permukaan adalah lebih cepat dan lebih menjimatkan daripada kaedah lain pengerasan permukaan sesuatu produk.

4) Pemanasan induksi dalam kebanyakan kes membolehkan meningkatkan produktiviti dan memperbaiki keadaan kerja.

Induksi relau lebur

Relau aruhan atau peranti boleh dianggap sebagai sejenis pengubah, di mana penggulungan primer (aruh) disambungkan kepada sumber arus ulang-alik, dan badan yang dipanaskan itu sendiri berfungsi sebagai penggulungan sekunder.

Proses kerja relau lebur aruhan dicirikan oleh pergerakan elektrodinamik dan haba logam cair dalam mandi atau mangkuk pijar, yang menyumbang kepada mendapatkan logam yang homogen dalam komposisi dan suhu seragamnya sepanjang keseluruhan isipadu, serta sisa logam yang rendah (beberapa kali kurang daripada dalam relau arka).

Relau lebur aruhan digunakan dalam pengeluaran tuangan, termasuk yang berbentuk, daripada keluli, besi tuang, logam bukan ferus dan aloi.

Relau lebur aruhan boleh dibahagikan kepada relau saluran frekuensi industri dan relau pijar frekuensi industri, sederhana dan tinggi.

Relau aruhan saluran ialah pengubah, biasanya frekuensi industri (50 Hz). Penggulungan sekunder pengubah ialah gegelung logam cair. Logam itu tertutup dalam saluran anulus refraktori.

asas fluks magnet menginduksi EMF dalam logam saluran, EMF mencipta arus, arus memanaskan logam, oleh itu, relau saluran aruhan adalah serupa dengan pengubah yang beroperasi dalam mod litar pintas.

Induktor relau saluran diperbuat daripada tiub tembaga membujur, ia mempunyai penyejukan air, bahagian saluran batu perapian disejukkan oleh kipas atau dari sistem udara berpusat.

Relau aruhan saluran direka untuk operasi berterusan dengan peralihan yang jarang berlaku dari satu gred logam ke gred yang lain. Relau aruhan saluran digunakan terutamanya untuk mencairkan aluminium dan aloinya, serta tembaga dan beberapa aloinya. Siri relau lain dikhususkan sebagai pengadun untuk memegang dan memanaskan besi tuang cecair, logam bukan ferus dan aloi sebelum dituangkan ke dalam acuan.

Pengendalian relau pijar aruhan adalah berdasarkan penyerapan tenaga elektromagnet daripada cas konduktif. Sangkar diletakkan di dalam gegelung silinder - induktor. Dari sudut pandangan elektrik, relau pijar aruhan ialah pengubah udara litar pintas yang penggulungan sekundernya ialah cas konduktif.

Relau pijar aruhan digunakan terutamanya untuk mencairkan logam untuk tuangan berbentuk dalam mod kelompok, dan juga, tanpa mengira mod operasi, untuk mencairkan beberapa aloi, seperti gangsa, yang mempunyai kesan buruk pada lapisan relau saluran.

Relau aruhan rumah boleh mengendalikan mencairkan bahagian logam yang agak kecil. Walau bagaimanapun, tempaan sedemikian tidak memerlukan sama ada cerobong atau belos yang mengepam udara ke dalam zon peleburan. Dan keseluruhan struktur relau sedemikian boleh diletakkan meja. Oleh itu, pemanasan secara aruhan elektrik adalah dengan cara yang terbaik mencairkan logam di rumah. Dan dalam artikel ini kita akan melihat reka bentuk dan gambar rajah pemasangan dapur tersebut.

Bagaimanakah relau aruhan berfungsi - penjana, induktor dan pijar

Di bengkel kilang anda boleh menemui relau aruhan saluran untuk mencairkan logam bukan ferus dan ferus. Pemasangan ini mempunyai kuasa yang sangat tinggi, ditetapkan oleh litar magnet dalaman, yang meningkatkan ketumpatan medan elektromagnet dan suhu dalam pijar relau.

Walau bagaimanapun, struktur saluran menggunakan sebahagian besar tenaga dan mengambil banyak ruang, jadi di rumah dan di bengkel kecil pemasangan tanpa litar magnet digunakan - relau pijar untuk mencairkan logam bukan ferus/ferus. Anda juga boleh memasang struktur sedemikian dengan tangan anda sendiri, kerana pemasangan mangkuk pijar terdiri daripada tiga komponen utama:

• Penjana yang menghasilkan arus ulang alik pada frekuensi tinggi, yang diperlukan untuk meningkatkan ketumpatan medan elektromagnet dalam mangkuk pijar. Selain itu, jika diameter pijar boleh dibandingkan dengan panjang gelombang frekuensi arus ulang-alik, maka reka bentuk sedemikian akan membolehkan berubah menjadi tenaga haba sehingga 75 peratus daripada tenaga elektrik yang digunakan oleh pemasangan.
• Induktor adalah lingkaran tembaga yang dicipta berdasarkan pengiraan yang tepat bukan sahaja diameter dan bilangan lilitan, tetapi juga geometri wayar yang digunakan dalam proses ini. Litar induktor mesti dikonfigurasikan untuk menguatkan kuasa akibat resonans dengan penjana, atau lebih tepat dengan frekuensi arus bekalan.
• Pisau adalah bekas refraktori di mana semua kerja lebur berlaku, dimulakan oleh berlakunya arus pusar dalam struktur logam. Dalam kes ini, diameter pijar dan dimensi lain bekas ini ditentukan dengan ketat mengikut ciri-ciri penjana dan induktor.

Mana-mana radio amatur boleh memasang dapur sedemikian. Untuk melakukan ini dia perlu mencari skema yang betul dan menyimpan bahan dan bahagian. Anda boleh mencari senarai semua ini di bawah dalam teks.

Dari apa dapur dipasang - memilih bahan dan bahagian

Reka bentuk relau pijar buatan sendiri adalah berdasarkan penyongsang Kukhtetsky makmal yang paling mudah. Gambar rajah litar pemasangan transistor ini adalah seperti berikut:

Berdasarkan rajah ini, anda boleh memasang relau aruhan menggunakan komponen berikut:

• dua transistor - sebaiknya jenis kesan medan dan jenama IRFZ44V;
• dawai tembaga dengan diameter 2 milimeter;
• dua diod jenama UF4001, lebih baik - UF4007;
• dua cincin pendikit - ia boleh dikeluarkan dari bekalan kuasa desktop lama;
• tiga kapasitor dengan kapasiti 1 μF setiap satu;
• empat kapasitor dengan kapasiti 220 nF setiap satu;
• satu kapasitor dengan kapasiti 470 nF;
• satu kapasitor dengan kapasiti 330 nF;
• satu perintang 1 watt (atau 2 perintang 0.5 watt setiap satu), direka untuk rintangan 470 ohm;
• dawai kuprum dengan diameter 1.2 milimeter.

Di samping itu, anda memerlukan beberapa radiator - ini boleh dikeluarkan dari lama papan induk atau penyejuk CPU, dan bateri penumpuk dengan kapasiti sekurang-kurangnya 7200 mAh dari sumber lama bekalan kuasa tidak terganggu pada 12 V. Nah, bekas pijar masuk dalam kes ini sebenarnya, ia tidak diperlukan - logam bar akan cair di dalam relau, yang boleh dipegang oleh hujung sejuk.

Arahan langkah demi langkah untuk pemasangan - operasi mudah

Cetak dan gantung lukisan penyongsang makmal Kukhtetsky di atas meja anda. Selepas ini, susun semua komponen radio mengikut jenis dan jenama dan panaskan besi pematerian. Pasang dua transistor pada radiator. Dan jika anda akan bekerja dengan dapur selama lebih daripada 10-15 minit pada satu masa, pasangkan penyejuk komputer pada radiator, sambungkannya ke bekalan kuasa yang berfungsi. Gambar rajah pinout untuk transistor daripada siri IRFZ44V adalah seperti berikut:

Ambil dawai tembaga 1.2 milimeter dan bungkusnya di sekeliling gelang ferit, buat 9-10 pusingan. Akibatnya, anda akan tercekik. Jarak antara lilitan ditentukan oleh diameter gelang, berdasarkan keseragaman padang. Pada dasarnya, segala-galanya boleh dilakukan "dengan mata", mengubah bilangan lilitan dalam julat dari 7 hingga 15 pusingan. Pasang bateri kapasitor dengan menyambungkan semua bahagian secara selari. Akibatnya, anda sepatutnya mempunyai bateri 4.7 uF.

Sekarang buat induktor menggunakan wayar kuprum 2mm. Diameter lilitan dalam kes ini boleh sama dengan diameter mangkuk porselin atau 8-10 sentimeter. Bilangan lilitan tidak boleh melebihi 7-8 keping. Jika semasa menguji kuasa relau nampaknya tidak mencukupi kepada anda, reka bentuk semula induktor dengan menukar diameter dan bilangan lilitan. Oleh itu, dalam beberapa peringkat pertama, adalah lebih baik untuk membuat kenalan induktor tidak dipateri, tetapi boleh ditanggalkan. Seterusnya, pasangkan semua elemen pada papan PCB, berdasarkan lukisan penyongsang makmal Kukhtetsky. Dan sambungkan bateri 7200 mAh ke kenalan kuasa. Itu sahaja.