Induksi lebur. Relau aruhan lebur untuk logam, gambar rajah, sifat jenis lukisan relau aruhan

mewarna
04.11.2019

Relau aruhan digunakan secara meluas dalam industri metalurgi. Dapur sedemikian sering dibuat secara bebas. Untuk melakukan ini, anda perlu mengetahui prinsip operasi dan ciri reka bentuk mereka. Prinsip operasi relau sedemikian diketahui dua abad yang lalu.

Relau aruhan mampu menyelesaikan masalah berikut:

Fungsi sedemikian tersedia dalam ketuhar industri. Untuk keadaan hidup dan memanaskan bilik terdapat dapur reka bentuk khas.

Prinsip operasi

Relau aruhan berfungsi dengan memanaskan bahan dengan menggunakan sifat arus pusar. Untuk mencipta arus sedemikian, induktor khas digunakan, yang terdiri daripada induktor dengan beberapa lilitan wayar keratan rentas yang besar.

Bekalan kuasa AC dibekalkan kepada induktor. Dalam induktor, arus ulang alik mencipta medan magnet yang berubah dengan frekuensi rangkaian dan meresap ruang dalaman induktor. Apabila sebarang bahan diletakkan di dalam ruang ini, arus pusar timbul di dalamnya, memanaskannya.

Air dalam induktor operasi menjadi panas dan mendidih, dan logam mula mencair apabila suhu yang sesuai dicapai. Relau aruhan boleh dibahagikan secara kasar kepada jenis:
  • Relau dengan teras magnet.
  • Tanpa teras magnet.

Jenis relau pertama mengandungi induktor yang tertutup dalam logam, yang mencipta kesan khas yang meningkatkan ketumpatan medan magnet, jadi pemanasan dijalankan dengan cekap dan cepat. Dalam relau tanpa teras magnet, induktor terletak di luar.

Jenis dan ciri relau

Relau aruhan boleh dibahagikan kepada jenis, yang mempunyai ciri operasi sendiri dan ciri tersendiri. Ada yang digunakan untuk bekerja dalam industri, yang lain digunakan dalam kehidupan seharian, untuk memasak.

Relau aruhan vakum

Relau ini direka bentuk untuk mencairkan dan menuang aloi menggunakan kaedah aruhan. Ia terdiri daripada ruang tertutup di mana relau aruhan pijar dengan acuan tuangan terletak.

Dalam vakum, adalah mungkin untuk memastikan proses metalurgi yang sempurna dan mendapatkan tuangan berkualiti tinggi. Pada masa ini, pengeluaran vakum telah beralih kepada baharu proses teknologi daripada rantaian berterusan dalam persekitaran vakum, yang memungkinkan untuk mencipta produk baharu dan mengurangkan kos pengeluaran.

Kelebihan lebur vakum
  • Logam cecair boleh disimpan dalam vakum untuk masa yang lama.
  • Peningkatan penyahgasan logam.
  • Semasa proses peleburan, anda boleh memuatkan semula relau dan mempengaruhi proses penapisan dan penyahoksidaan pada bila-bila masa.
  • Peluang pemantauan berterusan dan melaraskan suhu aloi dannya komposisi kimia semasa bekerja.
  • Ketulenan tinggi tuangan.
  • Pemanasan cepat dan kelajuan lebur.
  • Peningkatan kehomogenan aloi disebabkan oleh pencampuran berkualiti tinggi.
  • Sebarang bentuk bahan mentah.
  • Mesra alam dan menjimatkan.

Prinsip operasi relau vakum ialah cas pepejal dileburkan dalam mangkuk pijar dalam vakum menggunakan induktor frekuensi tinggi dan logam cecair itu ditulenkan. Vakum dicipta dengan mengepam udara keluar. Pencairan vakum mencapai pengurangan besar dalam hidrogen dan nitrogen.

Relau aruhan saluran

Relau dengan teras elektromagnet (saluran) digunakan secara meluas dalam faundri untuk logam bukan ferus dan ferus sebagai relau penahan dan pengadun.

1 - Mandi
2 - Saluran
3 - Teras magnetik
4 - Gegelung utama

Pembolehubah fluks magnet melepasi sepanjang litar magnet, kontur saluran dalam bentuk cincin logam cair. Cincin teruja elektrik, yang memanaskan logam cecair. Fluks magnet dijana oleh belitan utama yang beroperasi pada arus ulang alik.

Untuk meningkatkan fluks magnet, litar magnet tertutup digunakan, yang diperbuat daripada keluli pengubah. Ruang relau disambungkan oleh dua lubang ke saluran, jadi apabila relau diisi dengan logam cecair, gelung tertutup dicipta. Ketuhar tidak akan dapat beroperasi tanpa litar tertutup. Dalam kes sedemikian, rintangan litar adalah tinggi, dan arus kecil mengalir di dalamnya, yang dipanggil arus tanpa beban.

Disebabkan oleh terlalu panas logam dan tindakan medan magnet, yang cenderung untuk menolak logam keluar dari saluran, logam cecair dalam saluran sentiasa bergerak. Oleh kerana logam dalam saluran dipanaskan lebih tinggi daripada dalam mandi relau, logam sentiasa naik ke dalam tab mandi, dari mana logam dengan suhu yang lebih rendah datang.

Jika logam dialirkan di bawah norma yang dibenarkan, maka logam cecair akan dikeluarkan dari saluran oleh daya elektrodinamik. Akibatnya, dapur akan mati secara spontan dan litar elektrik akan putus. Untuk mengelakkan kes sedemikian, relau meninggalkan beberapa logam dalam bentuk cecair. Ia dipanggil paya.

Relau saluran dibahagikan kepada:
  • Relau lebur.
  • Pengadun.
  • Memegang ketuhar.

Untuk mengumpul sejumlah logam cecair, purata komposisi kimianya dan menahannya, pengadun digunakan. Isipadu pengadun dikira tidak kurang daripada dua kali keluaran ketuhar setiap jam.

Relau saluran dibahagikan kepada kelas mengikut lokasi saluran:
  • Menegak.
  • Mendatar.
Mengikut bentuk ruang kerja:
  • Relau aruhan gendang.
  • Relau aruhan silinder.

Relau dram dibuat dalam bentuk silinder keluli yang dikimpal dengan dua dinding di hujungnya. Penggelek pemacu digunakan untuk memutarkan ketuhar. Untuk menghidupkan ketuhar, anda mesti menghidupkan pemacu motor elektrik dengan dua kelajuan dan pemacu rantai. Enjin mempunyai brek plat.

Terdapat sifon pada dinding hujung untuk menuang logam. Terdapat lubang untuk memuatkan bahan tambahan dan mengeluarkan sanga. Terdapat juga saluran untuk mendispens logam. Blok saluran terdiri daripada induktor relau dengan saluran berbentuk V yang dibuat ke dalam lapisan menggunakan templat. Semasa lebur pertama, templat ini cair. Penggulungan dan teras disejukkan oleh udara, badan unit disejukkan oleh air.

Jika relau saluran mempunyai bentuk yang berbeza, maka logam dilepaskan dengan mencondongkan mandi menggunakan silinder hidraulik. Kadang-kadang logam itu diperah keluar tekanan berlebihan gas

Kelebihan dapur saluran
  • Penggunaan tenaga yang rendah disebabkan kehilangan haba yang rendah dari tab mandi.
  • Peningkatan kecekapan elektrik induktor.
  • Kos rendah.
Kelemahan relau saluran
  • Kesukaran melaraskan komposisi kimia logam, kerana kehadiran logam cecair yang tertinggal di dalam relau menimbulkan kesukaran apabila beralih dari satu komposisi ke komposisi yang lain.
  • Kelajuan rendah pergerakan logam dalam relau mengurangkan keupayaan teknologi peleburan.
Ciri reka bentuk

Rangka ketuhar diperbuat daripada kepingan keluli karbon rendah dengan ketebalan 30 hingga 70 mm. Di bahagian bawah bingkai terdapat tingkap dengan induktor yang dipasang. Induktor dibuat dalam bentuk badan keluli, gegelung primer, litar magnetik dan lapisan. Badannya dibuat boleh tanggal, dan bahagiannya diasingkan antara satu sama lain dengan gasket supaya bahagian badan tidak membuat gelung tertutup. Jika tidak, arus pusar akan tercipta.

Teras magnet diperbuat daripada plat keluli elektrik khas 0.5 mm. Plat-plat tersebut bertebat antara satu sama lain untuk mengurangkan kehilangan daripada arus pusar.

Gegelung dibuat daripada pengalir tembaga keratan rentas bergantung kepada arus beban dan kaedah penyejukan. Udara disejukkan arus yang dibenarkan 4 ampere per mm 2, apabila menyejukkan dengan air, arus yang dibenarkan ialah 20 ampere per mm 2. Skrin dipasang di antara lapisan dan gegelung, yang disejukkan dengan air. Skrin diperbuat daripada keluli magnetik atau tembaga. Kipas dipasang untuk mengeluarkan haba dari gegelung. Untuk mendapatkan dimensi tepat saluran, templat digunakan. Ia dibuat dalam bentuk tuangan keluli berongga. Templat diletakkan di dalam induktor sehingga ia diisi dengan jisim refraktori. Ia terletak di dalam induktor semasa pemanasan dan pengeringan lapisan.

Untuk lapisan, jisim refraktori jenis basah dan kering digunakan. Jisim basah digunakan dalam bentuk bahan bercetak atau dituangkan. Konkrit dituang digunakan apabila induktor mempunyai bentuk yang kompleks, jika tidak mungkin untuk memampatkan jisim sepanjang keseluruhan isipadu induktor.

Induktor diisi dengan jisim ini dan dipadatkan dengan penggetar. Jisim kering dipadatkan dengan penggetar frekuensi tinggi, jisim rempuh dipadatkan dengan pengusik pneumatik. Jika besi tuang dilebur dalam relau, lapisannya diperbuat daripada magnesium oksida. Kualiti lapisan ditentukan oleh suhu air penyejuk. Kaedah yang paling berkesan untuk memeriksa lapisan adalah untuk memeriksa nilai rintangan induktif dan aktif. Pengukuran ini dijalankan menggunakan instrumen kawalan.

Peralatan elektrik relau termasuk:
  • Transformer.
  • Bateri kapasitor untuk mengimbangi kehilangan tenaga elektrik.
  • Tercekik untuk menyambungkan induktor 1 fasa ke rangkaian 3 fasa.
  • Panel kawalan.
  • Kabel kuasa.

Agar relau berfungsi dengan normal, bekalan kuasa disambungkan kepada 10 kilovolt, yang mempunyai 10 langkah voltan pada belitan sekunder untuk mengawal kuasa relau.

Bahan pembungkusan lapisan mengandungi:
  • 48% kuarza kering.
  • 1.8% asid borik, diayak melalui ayak halus dengan mesh 0.5 mm.

Jisim lapisan disediakan dalam bentuk kering menggunakan pengadun, dan kemudian diayak melalui penapis. Campuran yang disediakan tidak boleh disimpan selama lebih daripada 15 jam selepas penyediaan.

Pisau dialas menggunakan pemadatan dengan penggetar. Penggetar elektrik digunakan untuk melapisi relau besar. Penggetar direndam ke dalam ruang templat dan padatkan jisim melalui dinding. Apabila memampatkan, penggetar digerakkan oleh kren dan diputar secara menegak.

Relau aruhan pijar

Komponen utama relau pijar ialah induktor dan penjana. Untuk membuat induktor, tiub kuprum digunakan dalam bentuk luka 8-10 lilitan. Bentuk induktor boleh terdiri daripada pelbagai jenis.

Ketuhar jenis ini adalah yang paling biasa. Tiada teras dalam reka bentuk relau. Bentuk ketuhar biasa ialah silinder yang diperbuat daripada bahan tahan api. Pisau terletak di dalam rongga induktor. Kuasa AC dibekalkan kepadanya.

Kelebihan relau pijar
  • Tenaga dibebaskan apabila bahan dimuatkan ke dalam ketuhar, jadi elemen pemanas tambahan tidak diperlukan.
  • Kehomogenan tinggi aloi berbilang komponen dicapai.
  • Di dalam relau, anda boleh mencipta tindak balas pengurangan atau pengoksidaan, tanpa mengira tekanan.
  • Prestasi relau tinggi disebabkan peningkatan ketumpatan kuasa pada sebarang frekuensi.
  • Gangguan dalam lebur logam tidak menjejaskan kecekapan kerja, kerana pemanasan tidak memerlukan banyak elektrik.
  • Kemungkinan sebarang tetapan dan operasi yang mudah dengan kemungkinan automasi.
  • Tiada terlalu panas tempatan, suhu disamakan sepanjang keseluruhan isipadu mandi.
  • Lebur cepat, membolehkan penciptaan aloi berkualiti tinggi dengan kehomogenan yang baik.
  • Keselamatan Persekitaran. Persekitaran luaran tidak terdedah kepada apa-apa kesan berbahaya ketuhar. Pencairan juga tidak membahayakan alam sekitar.
Kelemahan relau pijar
  • Suhu rendah sanga yang digunakan untuk memproses permukaan cair.
  • Ketahanan rendah lapisan di bawah perubahan suhu yang mendadak.

Walaupun terdapat kelemahan yang sedia ada, relau aruhan pijar telah mendapat populariti yang besar dalam pengeluaran dan di kawasan lain.

Relau aruhan untuk pemanasan ruang

Selalunya, dapur sedemikian dipasang di dapur. Bahagian utama reka bentuknya ialah penyongsang kimpalan. Reka bentuk relau biasanya digabungkan dengan dandang pemanasan air, yang memungkinkan untuk memanaskan semua bilik di dalam bangunan. Ia juga mungkin untuk menyambungkan bekalan air panas ke dalam bangunan.

Kecekapan operasi peranti sedemikian adalah rendah, bagaimanapun, peralatan tersebut sering digunakan untuk memanaskan rumah.

Reka bentuk bahagian pemanasan dandang aruhan adalah serupa dengan pengubah. Litar luar ialah belitan sejenis pengubah yang disambungkan ke rangkaian. Litar dalaman kedua ialah peranti pertukaran haba. Bahan penyejuk beredar di dalamnya. Apabila kuasa disambungkan, gegelung mencipta arus ulang-alik. Akibatnya, arus teraruh di dalam penukar haba, yang memanaskannya. Logam memanaskan penyejuk, yang biasanya terdiri daripada air.

Pengendalian periuk aruhan isi rumah adalah berdasarkan prinsip yang sama, di mana alat memasak yang diperbuat daripada bahan khas bertindak sebagai litar sekunder. Dapur ini jauh lebih menjimatkan papak konvensional kerana ketiadaan kehilangan haba.

Pemanas air dandang dilengkapi dengan peranti kawalan yang memungkinkan untuk mengekalkan suhu penyejuk pada tahap tertentu.

Pemanasan dengan elektrik adalah keseronokan yang mahal. Ia tidak boleh bersaing dengan bahan api pepejal dan gas minyak diesel dan gas cecair. Salah satu kaedah untuk mengurangkan kos ialah memasang penumpuk haba, serta menyambungkan dandang pada waktu malam, kerana pada waktu malam selalunya terdapat caj keutamaan untuk elektrik.

Untuk membuat keputusan tentang memasang dandang aruhan untuk rumah anda, anda perlu mendapatkan nasihat daripada pakar kejuruteraan pemanasan profesional. Dandang aruhan hampir tidak mempunyai kelebihan berbanding dandang konvensional. Kelemahannya ialah kos peralatan yang tinggi. Dandang konvensional dengan elemen pemanasan dijual sedia untuk dipasang, tetapi pemanas aruhan memerlukan peralatan tambahan dan tetapan. Oleh itu, sebelum membeli dandang induksi sedemikian, adalah perlu untuk membuat pengiraan dan perancangan ekonomi yang teliti.

Lapik relau aruhan

Proses pelapisan adalah perlu untuk melindungi badan relau daripada pendedahan kepada suhu tinggi. Ia memungkinkan untuk mengurangkan kehilangan haba dengan ketara dan meningkatkan kecekapan pencairan logam atau pemanasan bahan.

Kuarzit, yang merupakan pengubahsuaian silika, digunakan untuk lapisan. Terdapat keperluan tertentu untuk bahan lapisan.

Bahan sedemikian harus menyediakan 3 zon keadaan bahan:
  • Monolitik.
  • Penampan.
  • Pertengahan.

Hanya kehadiran tiga lapisan dalam salutan boleh melindungi selongsong relau. Lapisan terjejas secara negatif oleh penempatan bahan yang tidak betul, kualiti bahan yang lemah dan keadaan operasi relau yang sukar.

Pemanas aruhan berfungsi berdasarkan prinsip "arus terhasil daripada kemagnetan". Medan magnet berselang-seli berkuasa tinggi dijana dalam gegelung khas, yang menjana arus elektrik pusar dalam konduktor tertutup.

Konduktor tertutup dalam periuk aruhan ialah alat memasak logam, yang dipanaskan oleh arus elektrik pusar. Secara umum, prinsip operasi peranti sedemikian tidak rumit, dan jika anda mempunyai sedikit pengetahuan tentang fizik dan kejuruteraan elektrik, memasang pemanas induksi dengan tangan anda sendiri tidak akan sukar.

Peranti berikut boleh dibuat secara bebas:

  1. Peranti untuk pemanasan dalam dandang pemanas.
  2. Ketuhar mini untuk mencairkan logam.
  3. Pinggan untuk memasak makanan.

Periuk aruhan do-it-yourself mesti dihasilkan dengan mematuhi semua piawaian dan peraturan untuk pengendalian peranti ini. Jika sinaran elektromagnet berbahaya kepada manusia dipancarkan di luar perumahan ke arah sisi, maka penggunaan peranti sedemikian adalah dilarang sama sekali.

Di samping itu, kesukaran besar dalam mereka bentuk dapur terletak pada pemilihan bahan untuk asas dapur, yang mesti memenuhi keperluan berikut:

  1. Idealnya menjalankan sinaran elektromagnet.
  2. Bukan bahan konduktif.
  3. Menahan beban suhu tinggi.

Seramik mahal digunakan dalam dapur aruhan isi rumah; apabila dikilangkan di rumah periuk aruhan, mencari alternatif yang sesuai untuk bahan tersebut agak sukar. Oleh itu, pertama anda harus mereka bentuk sesuatu yang lebih mudah, sebagai contoh, relau aruhan untuk pengerasan logam.

Arahan pembuatan

Rangka tindakan


 Rajah 1. Gambar rajah elektrik pemanasan aruhan anak lembu
Rajah 2. Peranti. Rajah 3. Skema pemanas aruhan ringkas

Untuk membuat relau yang anda perlukan bahan berikut dan alatan:

  • pateri;
  • papan textolite.
  • gerudi mini.
  • unsur radio.
  • pes haba.
  • reagen kimia untuk mengetsa papan.

Bahan tambahan dan ciri-cirinya:

  1. Untuk membuat gegelung, yang akan memancarkan medan magnet berselang-seli yang diperlukan untuk pemanasan, adalah perlu untuk menyediakan sekeping tiub tembaga dengan diameter 8 mm dan panjang 800 mm.
  2. Transistor kuasa berkuasa adalah bahagian paling mahal dari pemasangan induksi buatan sendiri. Untuk memasang litar penjana frekuensi, anda perlu menyediakan 2 elemen tersebut. Transistor jenama berikut sesuai untuk tujuan ini: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Semasa membuat litar, 2 transistor kesan medan yang disenaraikan digunakan.
  3. Untuk pembuatan litar berayun anda memerlukan kapasitor seramik dengan kapasiti 0.1 mF dan voltan operasi 1600 V. Agar arus ulang-alik kuasa tinggi terbentuk dalam gegelung, 7 kapasitor sedemikian akan diperlukan.
  4. Bila kerja macam ni peranti induksi , transistor kesan medan akan menjadi sangat panas dan jika radiator dari aloi aluminium, kemudian selepas hanya beberapa saat bekerja kuasa maksimum, elemen ini akan gagal. Transistor harus diletakkan pada sink haba melalui lapisan nipis pes haba, jika tidak, keberkesanan penyejukan sedemikian akan menjadi minimum.
  5. Diod, yang digunakan dalam pemanas aruhan, mesti sangat pantas bertindak. Diod yang paling sesuai untuk litar ini ialah: MUR-460; UF-4007; DIA – 307.
  6. Perintang yang digunakan dalam litar 3: Kuasa 10 kOhm 0.25 W – 2 pcs. dan kuasa 440 Ohm - 2 W. Diod Zener: 2 pcs. dengan voltan kendalian 15 V. Kuasa diod zener mestilah sekurang-kurangnya 2 W. Tercekik untuk menyambung ke terminal kuasa gegelung digunakan dengan aruhan.
  7. Untuk kuasa keseluruhan peranti anda memerlukan bekalan kuasa dengan kuasa sehingga 500 W. dan voltan 12 - 40 V. Anda boleh kuasakan peranti ini daripada bateri kereta, tetapi anda tidak akan mendapat bacaan kuasa tertinggi pada voltan ini.


 Proses pembuatan penjana elektronik dan gegelung itu sendiri mengambil sedikit masa dan dijalankan dalam urutan berikut:

  1. daripada paip tembaga lingkaran dengan diameter 4 cm dibuat.Untuk membuat lingkaran, skru tiub kuprum pada rod dengan permukaan rata Diameter 4 cm. Lingkaran mesti mempunyai 7 pusingan, yang tidak boleh bersentuhan. Cincin pengikat dipateri ke 2 hujung tiub untuk sambungan ke radiator transistor.
  2. Papan litar bercetak dibuat mengikut rajah. Sekiranya mungkin untuk memasang kapasitor polipropilena, maka disebabkan oleh fakta bahawa unsur-unsur tersebut mempunyai kerugian minimum dan operasi yang stabil pada amplitud besar turun naik voltan, peranti akan beroperasi dengan lebih stabil. Kapasitor dalam litar dipasang secara selari untuk membentuk litar berayun dengan gegelung kuprum.
  3. Memanaskan logam berlaku di dalam gegelung selepas litar disambungkan kepada bekalan kuasa atau bateri. Apabila memanaskan logam, adalah perlu untuk memastikan bahawa tiada litar pintas dalam belitan spring. Jika anda menyentuh 2 lilitan gegelung pada masa yang sama dengan logam yang dipanaskan, transistor akan gagal serta-merta.

Nuansa


  1. Semasa menjalankan eksperimen mengenai pemanasan dan pengerasan logam, di dalam gegelung aruhan suhu boleh menjadi ketara dan berjumlah 100 darjah Celsius. Kesan pemanasan haba ini boleh digunakan untuk memanaskan air untuk kegunaan domestik atau untuk memanaskan rumah.
  2. Gambar rajah pemanas yang dibincangkan di atas (Rajah 3), pada beban maksimum mampu memberikan sinaran tenaga magnet di dalam gegelung bersamaan dengan 500 W. Kuasa ini tidak mencukupi untuk memanaskan sejumlah besar air, dan pembinaan gegelung aruhan berkuasa tinggi akan memerlukan pembuatan litar di mana ia akan diperlukan untuk menggunakan unsur radio yang sangat mahal.
  3. Penyelesaian belanjawan untuk mengatur pemanasan aruhan cecair, ialah penggunaan beberapa peranti yang diterangkan di atas, terletak secara bersiri. Dalam kes ini, lingkaran mesti berada pada garisan yang sama dan tidak mempunyai konduktor logam biasa.
  4. Sebagaipaip dari daripada keluli tahan karat dengan diameter 20 mm. Beberapa lingkaran aruhan "diikat" pada paip, supaya penukar haba berada di tengah lingkaran dan tidak bersentuhan dengan lilitannya. Apabila 4 peranti sedemikian dihidupkan secara serentak, kuasa pemanasan akan menjadi kira-kira 2 kW, yang sudah mencukupi untuk pemanasan aliran melalui cecair dengan peredaran air yang kecil, kepada nilai yang membenarkan penggunaan reka bentuk ini dalam bekalan air suam rumah kecil.
  5. Jika anda menyambung ini elemen pemanas dengan tangki berpenebat dengan baik, yang akan terletak di atas pemanas, hasilnya akan menjadi sistem dandang di mana cecair akan dipanaskan di dalam paip tahan karat, air yang dipanaskan akan naik ke atas, dan cecair yang lebih sejuk akan menggantikannya.
  6. Sekiranya kawasan rumah itu ketara, maka bilangan gegelung aruhan boleh ditambah kepada 10 keping.
  7. Kuasa dandang sedemikian boleh diselaraskan dengan mudah dengan mematikan atau menghidupkan lingkaran. Lebih banyak bahagian yang dihidupkan pada masa yang sama, lebih besar kuasa peranti pemanasan yang beroperasi dengan cara ini.
  8. Untuk menggerakkan modul sedemikian, anda memerlukan bekalan kuasa yang berkuasa. Jika penyongsang tersedia mesin kimpalan arus terus, maka penukar voltan kuasa yang diperlukan boleh dibuat daripadanya.
  9. Disebabkan oleh fakta bahawa sistem beroperasi pada arus elektrik yang berterusan, yang tidak melebihi 40 V, operasi peranti sedemikian agak selamat, perkara utama adalah menyediakan blok fius dalam litar kuasa penjana, yang sekiranya berlaku litar pintas akan menyahtenagakan sistem, dengan itu menghapuskan kemungkinan kebakaran.
  10. Anda boleh mengatur pemanasan rumah "percuma" dengan cara ini., tertakluk kepada pemasangan untuk bekalan kuasa peranti induksi bateri boleh dicas semula, yang akan dicas menggunakan tenaga solar dan angin.
  11. Bateri hendaklah digabungkan menjadi bahagian 2, disambung secara bersiri. Akibatnya, voltan bekalan dengan sambungan sedemikian akan sekurang-kurangnya 24 V, yang akan memastikan dandang beroperasi pada kuasa tinggi. selain itu, sambungan bersiri akan mengurangkan arus dalam litar dan meningkatkan hayat perkhidmatan bateri.


  1. Eksploitasi peranti buatan sendiri pemanasan aruhan, tidak selalu menghapuskan penyebaran berbahaya kepada manusia radiasi elektromagnetik, oleh itu dandang aruhan hendaklah dipasang di premis bukan kediaman dan dilindungi dengan keluli tergalvani.
  2. Wajib apabila bekerja dengan elektrik peraturan keselamatan mesti dipatuhi dan, terutamanya ini terpakai kepada rangkaian AC dengan voltan 220 V.
  3. Sebagai percubaan boleh dibuat hob untuk memasak makanan mengikut skema yang dinyatakan dalam artikel, tetapi tidak disyorkan untuk sentiasa mengendalikan peranti ini kerana ketidaksempurnaan pelindung buatan sendiri peranti ini; kerana ini, tubuh manusia mungkin terdedah kepada sinaran elektromagnet berbahaya yang boleh memberi kesan negatif menjejaskan kesihatan.

Prinsip operasi relau aruhan ialah haba untuk lebur diperoleh daripada elektrik, yang dihasilkan oleh medan magnet berselang-seli. Dalam relau sedemikian, tenaga ditukar daripada elektromagnet, kemudian menjadi elektrik dan akhirnya menjadi haba. Bagaimana untuk membuat relau induksi dengan tangan anda sendiri?

Relau sedemikian dibahagikan kepada dua jenis:

  1. Pisau pijar. Dalam relau sedemikian, induktor dan teras terletak di dalam logam. Relau jenis ini digunakan dalam peleburan industri untuk mencairkan tembaga, aluminium, besi tuang, keluli, serta di kilang-kilang perhiasan untuk mencairkan logam berharga.
  2. Saluran. Dalam jenis relau ini, induktor dan teras terletak di sekeliling logam.

Berbanding dengan dandang atau dapur lain, dapur aruhan mempunyai beberapa kelebihan:

  • serta-merta memanaskan badan;
  • fokus tenaga dalam julat tertentu;
  • peranti mesra alam dan keselamatan relatif;
  • tiada pembaziran;
  • kemungkinan besar untuk melaraskan suhu dan kapasiti;
  • kehomogenan logam yang sedang lebur.

Relau aruhan juga digunakan untuk pemanasan. Ini adalah kaedah pemanasan senyap yang mudah dan pada masa yang sama.

Tidak memerlukan bilik khas untuk dandang. Skala tidak terkumpul pada elemen pemanasan, dan untuk peredaran melalui sistem pemanasan Anda boleh menggunakan sebarang cecair, sama ada minyak, air atau lain-lain. Dapur juga tahan lama, kerana ia haus minimum. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, ia sangat mesra alam, kerana tiada pelepasan berbahaya ke udara, dan juga memenuhi semua keperluan keselamatan kebakaran.

Pengumpulan maklumat

Kepada seorang yang faham membaca dan memahami gambarajah elektrik, tidak sukar untuk memikirkan cara membuat relau aruhan sedemikian. Di Internet anda akan melihat berpuluh-puluh, atau bahkan beratus-ratus pilihan untuk pembuatan pelbagai relau aruhan menggunakan sampah rumah tangga, sebagai contoh, daripada ketuhar gelombang mikro lama atau penyongsang kimpalan.

Pastikan anda ingat bahawa arus elektrik adalah perkara yang berbahaya. Dan untuk membuat relau aruhan, anda perlu mempunyai idea tentang pemanasan menggunakan aruhan. Adalah dinasihatkan untuk mempunyai seseorang bersama anda yang memahami sekurang-kurangnya asas kejuruteraan elektrik atau mempunyai pengalaman bekerja dengan peralatan elektrik.

Prinsip operasi

Asas operasi dapur sedemikian ialah pengekstrakan haba daripada arus elektrik, yang menghasilkan medan magnet berselang-seli menggunakan induktor. Ternyata kita mendapat haba pertama dari tenaga elektromagnet, dan kemudian dari tenaga elektrik. Ketertutupan arus yang mengalir melalui lilitan induktor (induktor) menjana haba dan memanaskan logam dari dalam.

Dapur sedemikian boleh mempunyai versi ringkas dan dijalankan dari rangkaian rumah 220V. Tetapi ini memerlukan penerus, iaitu penyesuai.

Struktur relau

Reka bentuk peranti aruhan adalah serupa dengan pengubah. Di dalamnya, belitan primer dikuasakan oleh arus ulang alik, dan belitan sekunder berfungsi sebagai badan yang dipanaskan.

Induktor paling mudah dianggap sebagai konduktor terlindung (berbentuk seperti lingkaran atau teras), yang terletak di permukaan. paip logam atau di dalamnya.

Berikut adalah beberapa nod yang berfungsi secara induksi:

  • induktor;
  • petak relau lebur;
  • elemen pemanasan untuk relau pemanasan;
  • penjana;
  • bingkai.

Relau aruhan bukan lagi produk baru - ciptaan ini telah wujud sejak abad ke-19, tetapi hanya pada zaman kita, dengan perkembangan teknologi dan asas unsur, ia akhirnya mula memasuki kehidupan seharian di mana-mana. Sebelum ini, terdapat banyak soalan mengenai selok-belok relau aruhan, tetapi tidak semua proses fizikal dapat difahami sepenuhnya, tetapi unit itu sendiri mempunyai banyak kekurangan dan hanya digunakan dalam industri, terutamanya untuk mencairkan logam.

Kini, dengan kemunculan transistor frekuensi tinggi yang berkuasa dan mikropengawal murah yang telah membuat penemuan dalam semua bidang sains dan teknologi, dapur aruhan yang benar-benar berkesan telah muncul yang boleh digunakan secara bebas untuk keperluan rumah (memasak, memanaskan air, memanaskan) dan juga dipasang dengan tangan anda sendiri.

Asas fizikal dan prinsip pengendalian relau

Rajah 1. Gambar rajah relau aruhan

Sebelum memilih atau membuat pemanas aruhan, anda harus memahami apa itu. DALAM Kebelakangan ini Terdapat lonjakan minat dalam topik ini, tetapi beberapa orang mempunyai pemahaman penuh tentang fizik gelombang magnetik. Ini telah menimbulkan banyak salah tanggapan, mitos dan banyak produk buatan sendiri yang tidak berkesan atau tidak selamat. Anda boleh membuat relau induksi dengan tangan anda sendiri, tetapi sebelum itu anda harus memperoleh sekurang-kurangnya pengetahuan asas.

Prinsip pengendalian dapur aruhan adalah berdasarkan fenomena aruhan elektromagnet. Elemen utama di sini ialah induktor, yang merupakan induktor berkualiti tinggi. Relau aruhan digunakan secara meluas untuk memanaskan atau mencairkan bahan konduktif elektrik, selalunya logam, disebabkan oleh kesan haba yang mendorong arus elektrik pusar ke dalamnya. Rajah yang dibentangkan di atas menggambarkan struktur relau ini (Rajah 1).

Penjana G menghasilkan voltan frekuensi berubah-ubah. Di bawah pengaruh daya gerak elektriknya, arus ulang alik I 1 mengalir dalam gegelung induktor L. Induktor L bersama-sama dengan kapasitor C mewakili litar berayun yang ditala kepada resonans dengan frekuensi sumber G, yang menyebabkan kecekapan relau meningkat dengan ketara.

Selaras dengan undang-undang fizik, medan magnet berselang-seli H muncul di ruang sekitar induktor L. Medan ini juga boleh wujud di udara, tetapi untuk memperbaiki ciri-ciri, teras feromagnetik khas yang mempunyai kekonduksian magnet yang lebih baik berbanding dengan udara kadang-kadang digunakan.

Garis medan magnet melalui objek W yang diletakkan di dalam induktor dan mendorong fluks magnet F di dalamnya. Jika bahan dari mana bahan kerja W dibuat adalah konduktif elektrik, arus aruhan I 2 muncul di dalamnya, menutup di dalam dan membentuk aruhan pusaran mengalir. Selaras dengan undang-undang kesan haba elektrik, arus pusar memanaskan objek W.

Membuat pemanas induktif

Relau aruhan terdiri daripada dua blok berfungsi utama: induktor (gegelung aruhan pemanasan) dan penjana (sumber voltan AC). Induktor ialah tiub kuprum kosong, digulung menjadi lingkaran (Rajah 2).

Untuk membuat relau dengan kuasa tidak lebih daripada 3 kW dengan tangan anda sendiri, induktor mesti dibuat dengan parameter berikut:

  • diameter tiub - 10 mm;
  • diameter lingkaran - 8-15 cm;
  • bilangan lilitan gegelung - 8-10;
  • jarak antara lilitan ialah 5-7 mm;
  • Kelegaan minimum dalam skrin ialah 5 cm.

Jangan biarkan lilitan gegelung bersebelahan bersentuhan; kekalkan jarak yang ditentukan. Induktor tidak boleh sama sekali bersentuhan dengan skrin pelindung relau; jurang antara mereka mestilah tidak kurang daripada yang ditentukan.

Pembuatan penjana

Rajah.3. Litar lampu

Perlu diingat bahawa relau aruhan untuk pembuatannya memerlukan sekurang-kurangnya purata kemahiran dan kebolehan kejuruteraan radio. Ia amat penting untuk meminta mereka mencipta detik elemen utama– penjana arus frekuensi tinggi. Anda tidak akan dapat memasang atau menggunakan dapur buatan sendiri tanpa pengetahuan ini. Lebih-lebih lagi, ia boleh mengancam nyawa.

Bagi mereka yang mengambil perkara ini dengan pengetahuan dan pemahaman proses, ada pelbagai cara dan gambar rajah mengikut mana relau aruhan boleh dipasang. Apabila memilih litar penjana yang sesuai, disyorkan untuk meninggalkan pilihan dengan spektrum sinaran keras. Ini termasuk litar yang digunakan secara meluas menggunakan suis thyristor. Sinaran frekuensi tinggi daripada penjana sedemikian boleh mencipta gangguan yang kuat untuk semua peranti radio di sekelilingnya.

Sejak pertengahan abad ke-20, relau aruhan yang dipasang dengan 4 lampu telah menikmati kejayaan besar di kalangan amatur radio. Kualiti dan kecekapannya adalah jauh dari yang terbaik, dan tiub radio sukar diperoleh pada masa kini, namun, ramai yang terus memasang penjana menggunakan reka bentuk khusus ini, kerana ia mempunyai kelebihan yang besar: spektrum lembut, jalur sempit arus yang dijana, terima kasih kepada relau sedemikian memancarkan gangguan minimum dan seaman mungkin (Rajah 3).

Mod operasi penjana ini diselaraskan menggunakan kapasitor pembolehubah C. Kapasitor mesti mempunyai dielektrik udara, jurang antara platnya mestilah sekurang-kurangnya 3 mm. Rajah juga mengandungi lampu neon L, yang berfungsi sebagai penunjuk.

Litar penjana sejagat


Relau aruhan moden beroperasi pada elemen yang lebih maju - litar mikro dan transistor. Menikmati kejayaan besar skema sejagat penjana dua lejang, membangunkan kuasa sehingga 1 kW. Prinsip operasi adalah berdasarkan penjana pengujaan bebas, dengan induktor dihidupkan dalam mod jambatan (Rajah 4).

Kelebihan penjana tolak-tarik yang dipasang mengikut skema ini:

  1. Keupayaan untuk bekerja pada mod ke-2 dan ke-3 sebagai tambahan kepada yang utama.
  2. Terdapat mod pemanasan permukaan.
  3. Julat peraturan 10-10000 kHz.
  4. Spektrum pelepasan lembut di seluruh julat.
  5. Tidak memerlukan perlindungan tambahan.

Pelarasan frekuensi dijalankan menggunakan perintang pembolehubah R2. Julat frekuensi operasi ditetapkan oleh kapasitor C 1 dan C 2. Transformer padanan antara peringkat mesti mempunyai teras ferit gelang dengan keratan rentas sekurang-kurangnya 2 cm persegi. Penggulungan pengubah diperbuat daripada wayar enamel dengan keratan rentas 0.8-1.2 mm. Transistor mesti diletakkan pada radiator biasa dengan keluasan 400 sq.sm.

Kesimpulan mengenai topik

Medan elektromagnet (EMF) yang dipancarkan oleh dapur induktor mempengaruhi semua konduktor di sekelilingnya. Ini termasuk kesan pada tubuh manusia. Organ dalaman di bawah pengaruh EMF mereka memanaskan sama rata, meningkat suhu am badan secara keseluruhannya.

Oleh itu, apabila bekerja dengan dapur, adalah penting untuk mengambil langkah berjaga-jaga tertentu untuk mengelakkan akibat negatif.

Pertama sekali, perumahan penjana mesti dilindungi menggunakan selongsong yang diperbuat daripada kepingan besi tergalvani atau jaringan dengan sel kecil. Ini akan mengurangkan keamatan sinaran sebanyak 30-50 kali ganda.

Ia juga harus diingat bahawa di sekitar terdekat induktor ketumpatan fluks tenaga akan lebih tinggi, terutamanya di sepanjang paksi penggulungan. Oleh itu, gegelung aruhan harus diletakkan secara menegak, dan lebih baik memerhatikan pemanasan dari jauh.


Relau aruhan digunakan untuk mencairkan logam bukan ferus dan ferus. Unit prinsip operasi ini digunakan dalam kawasan berikut: daripada pembuatan perhiasan terbaik kepada peleburan logam industri berskala besar. Artikel ini akan membincangkan ciri-ciri pelbagai relau aruhan.

Relau aruhan untuk peleburan logam

Prinsip operasi

Pemanasan induksi adalah asas untuk operasi relau. Dengan kata lain, arus elektrik mewujudkan medan elektromagnet dan haba diperolehi, yang digunakan dalam skala industri. Undang-undang fizik ini dipelajari dalam gred terakhir sekolah Menengah. Tetapi konsep unit elektrik dan dandang aruhan elektromagnet tidak boleh dikelirukan. Walaupun asas kerja sana sini ada elektrik.

Bagaimana ini berlaku

Penjana disambungkan kepada sumber arus ulang-alik, yang memasukinya melalui induktor yang terletak di dalam. Kapasitor digunakan untuk mencipta litar ayunan, yang berdasarkan frekuensi operasi malar yang mana sistem ditala. Apabila voltan dalam penjana meningkat kepada had 200 V, induktor mencipta medan magnet berselang-seli.

Litar ditutup, selalunya, melalui teras aloi feromagnetik. Medan magnet berselang-seli mula berinteraksi dengan bahan bahan kerja dan mencipta aliran elektron yang kuat. Selepas elemen konduktif elektrik memasuki tindakan induktif, sistem mengalami berlakunya tegasan sisa, yang dalam kapasitor menyumbang kepada berlakunya arus pusar. Tenaga arus pusar ditukar menjadi tenaga haba induktor dan logam yang dikehendaki dipanaskan pada suhu lebur yang tinggi.

Haba yang dihasilkan oleh induktor digunakan:

  • untuk mencairkan logam lembut dan keras;
  • untuk mengeras permukaan bahagian logam (contohnya, alat);
  • untuk rawatan haba bahagian yang telah dihasilkan;
  • keperluan isi rumah (memanaskan dan memasak).

Ciri-ciri ringkas pelbagai relau

Jenis peranti

Relau pijar aruhan

Ia adalah jenis relau pemanasan aruhan yang paling biasa. Ciri tersendiri, berbeza daripada jenis lain ialah di dalamnya medan magnet berselang-seli muncul tanpa ketiadaan teras piawai. Pisau berbentuk silinder terletak di dalam rongga induktor. Relau, atau mangkuk pijar, diperbuat daripada bahan yang tahan api dengan sempurna dan disambungkan kepada arus elektrik berselang-seli.

Aspek positif

Unit pijar termasuk kepada sumber haba yang mesra alam, alam sekitar tidak tercemar daripada peleburan logam.

Terdapat kelemahan dalam pengendalian relau pijar:

  • semasa pemprosesan teknologi, sanga pada suhu rendah digunakan;
  • Lapisan relau pijar yang dihasilkan mempunyai rintangan yang rendah terhadap kemusnahan, ini paling ketara semasa perubahan suhu secara tiba-tiba.

Kelemahan sedia ada tidak menimbulkan sebarang kesulitan tertentu; kelebihan unit aruhan pijar untuk logam lebur adalah jelas dan telah menjadikan peranti jenis ini popular dan dalam permintaan di kalangan pelbagai pengguna.

Relau lebur aruhan saluran

Saya jumpa lelaki ini aplikasi yang luas dalam peleburan logam bukan ferus. Digunakan dengan berkesan untuk aloi kuprum dan tembaga berdasarkan loyang, kupronikel, gangsa. Aluminium, zink dan aloi yang mengandungi logam ini dicairkan secara aktif dalam unit saluran. Penggunaan meluas relau jenis ini terhad kerana ketidakupayaan untuk menyediakan lapisan tahan patah pada dinding dalaman kamera.

Logam cair dalam relau aruhan saluran mengalami pergerakan haba dan elektrodinamik, yang memastikan kehomogenan berterusan pencampuran komponen aloi dalam mandian relau. Penggunaan relau saluran prinsip aruhan adalah wajar dalam kes-kes di mana keperluan khas dikenakan pada logam cair dan jongkong buatan. Aloi adalah berkualiti tinggi dari segi pekali tepu gas dan kehadiran kekotoran organik dan sintetik dalam logam.

Induksi relau saluran berfungsi seperti pengadun dan bertujuan untuk meratakan komposisi, sokongan suhu malar proses, dan pilihan kelajuan menuang ke dalam penghabluran atau acuan. Untuk setiap komposisi aloi dan tuangan, terdapat parameter untuk caj khas.

Kelebihan

  • aloi dipanaskan di bahagian bawah, yang tidak ada akses udara, yang mengurangkan penyejatan dari permukaan atas, dipanaskan ke suhu minimum;
  • relau saluran diklasifikasikan sebagai relau aruhan ekonomi, kerana lebur yang berlaku dipastikan oleh penggunaan tenaga elektrik yang rendah;
  • relau mempunyai kecekapan tinggi kerana penggunaan wayar magnet gelung tertutup;
  • Peredaran berterusan logam cair dalam relau mempercepatkan proses lebur dan menggalakkan pencampuran seragam komponen aloi.

Kecacatan

  • ketahanan lapisan dalaman batu berkurangan apabila suhu tinggi digunakan;
  • lapisan itu musnah apabila mencairkan aloi gangsa, timah dan plumbum yang agresif secara kimia.
  • apabila mencairkan cas gred rendah yang tercemar, saluran menjadi tersumbat;
  • sanga permukaan di dalam tab mandi tidak panas sehingga suhu tinggi, yang tidak membenarkan operasi dijalankan di celah antara logam dan tempat perlindungan dan mencairkan cip dan sekerap;
  • unit saluran tidak bertolak ansur dengan gangguan dalam operasi, yang memaksa mereka untuk sentiasa disimpan di dalam mulut relau jumlah yang ketara aloi cecair.

Penyingkiran sepenuhnya logam cair dari relau membawa kepada keretakan yang cepat. Atas sebab yang sama, adalah mustahil untuk melakukan yang pantas penukaran daripada satu aloi kepada aloi yang lain, anda perlu membuat beberapa leburan perantaraan, dipanggil balast.

Relau aruhan vakum

Jenis ini digunakan secara meluas untuk mencairkan keluli Kualiti tinggi dan aloi nikel, kobalt dan besi berkualiti tahan haba. Unit ini berjaya mengatasi pencairan logam bukan ferus. Kaca direbus dalam unit vakum, bahagian dirawat dengan suhu tinggi, menghasilkan kristal tunggal.

Relau dikelaskan sebagai penjana frekuensi tinggi yang terletak di tempat terpencil persekitaran luaran induktor yang menghantar arus frekuensi tinggi. Untuk mencipta vakum, jisim udara dipam keluar daripadanya. Semua operasi untuk memperkenalkan bahan tambahan, memuatkan cas, dan mendispens logam dijalankan oleh mekanisme automatik dengan kawalan elektrik atau hidraulik. Aloi dengan campuran kecil oksigen, hidrogen, nitrogen, dan organik diperoleh daripada relau vakum. Hasilnya jauh lebih baik daripada ketuhar terbuka tindakan induksi.

Keluli tahan haba daripada relau vakum digunakan dalam pengeluaran alat dan senjata. Sesetengah aloi nikel yang mengandungi nikel dan titanium aktif secara kimia, dan ia adalah bermasalah untuk mendapatkannya dalam jenis relau lain. Relau vakum melakukan penuangan logam dengan memutarkan mangkuk pijar ruang dalaman selongsong atau putaran ruang dengan relau tetap. Sesetengah model mempunyai lubang pembukaan di bahagian bawah untuk mengalirkan logam ke dalam bekas yang dipasang.

Relau pijar dengan penukar transistor

Digunakan untuk logam bukan ferus berat terhad. Ia mudah alih, ringan dan boleh dialihkan dengan mudah dari satu tempat ke satu tempat. Pakej relau termasuk transistor voltan tinggi penukar sejagat. Membolehkan anda memilih kuasa yang disyorkan untuk menyambung ke rangkaian, dan, dengan itu, jenis penukar yang diperlukan dalam kes ini dengan menukar parameter berat aloi.

Relau Aruhan Transistor Digunakan secara meluas untuk pemprosesan metalurgi. Dengan bantuannya, bahagian dipanaskan dalam tukang besi dan objek logam dikeraskan. Crucible dalam relau transistor diperbuat daripada seramik atau grafit; bekas direka untuk mencairkan logam feromagnetik seperti besi tuang atau keluli. Grafit dipasang untuk mencairkan loyang, tembaga, perak, gangsa dan emas. Mereka mencairkan kaca dan silikon. Aluminium cair dengan baik menggunakan besi tuang atau pijar keluli.

Apakah lapisan relau aruhan

Tujuannya adalah untuk melindungi selongsong relau daripada kesan merosakkan suhu tinggi. Kesan sampingan ialah pemeliharaan haba, oleh itu kecekapan proses meningkat.

Pisau dalam reka bentuk relau aruhan dibuat dalam salah satu cara berikut:

  • dengan kaedah penggalian dalam ketuhar bervolume kecil;
  • dengan kaedah bercetak dari bahan refraktori dalam bentuk batu;
  • digabungkan, menggabungkan seramik dan lapisan penampan antara batu dan penunjuk.

Lapisan diperbuat daripada kuarzit, korundum, grafit, grafit fireclay, magnesit. Aditif ditambah kepada semua bahan ini untuk menambah baik ciri-ciri lapisan, mengurangkan perubahan volum, meningkatkan pensinteran, dan meningkatkan rintangan lapisan kepada bahan yang agresif.

Untuk memilih bahan tertentu untuk lapisan mengambil kira beberapa syarat yang disertakan, iaitu, jenis logam, harga dan sifat refraktori pijar, hayat perkhidmatan komposisi. Komposisi lapisan yang dipilih dengan betul harus disediakan keperluan teknikal untuk menjalankan proses:

  • mendapatkan jongkong berkualiti tinggi;
  • jumlah terbesar lebur penuh tanpa kerja pembaikan;
  • kerja pakar yang selamat;
  • kestabilan dan kesinambungan proses peleburan;
  • menerima bahan berkualiti apabila menggunakan jumlah sumber yang ekonomik;
  • penggunaan bahan biasa untuk lapisan pada harga yang rendah;
  • kesan minimum pada ruang sekeliling.

Penggunaan relau aruhan membolehkan anda mendapatkan aloi dan logam yang berkualiti tinggi dengan kandungan minimum pelbagai kekotoran dan oksigen, yang meningkatkan penggunaannya di kawasan pengeluaran yang kompleks.