Pemanas aruhan logam DIY yang mudah. Pemanas aruhan buat sendiri: perihalan litar paling ringkas bagi peranti buatan sendiri. Dandang aruhan buatan sendiri

Elektrik alat pemanas amat mudah untuk digunakan. Mereka jauh lebih selamat daripada mana-mana peralatan gas, tidak menghasilkan jelaga dan jelaga, tidak seperti unit yang beroperasi pada bahan api cecair atau pepejal; akhirnya, mereka tidak memerlukan penyediaan kayu api, dsb. Kelemahan utama pemanas elektrik - kos elektrik yang tinggi. Untuk mencari penjimatan, beberapa tukang memutuskan untuk membuat pemanas induksi dengan tangan mereka sendiri. Mereka menerima peralatan yang sangat baik yang memerlukan lebih sedikit perbelanjaan untuk beroperasi.

Prinsip kerja pemanasan aruhan

Pemanas aruhan menggunakan tenaga untuk beroperasi medan elektromagnet, yang diserap oleh objek yang dipanaskan dan ditukar kepada haba. Untuk menghasilkan medan magnet, induktor digunakan, iaitu gegelung silinder berbilang pusingan. Melalui induktor ini, arus elektrik berselang-seli mencipta medan magnet berselang-seli di sekeliling gegelung.

Pemanas penyongsang buatan sendiri membolehkan anda memanaskan dengan cepat dan pada suhu yang sangat tinggi. Dengan bantuan peranti sedemikian, anda bukan sahaja boleh memanaskan air, tetapi juga mencairkan pelbagai logam

Jika objek yang dipanaskan diletakkan di dalam atau berhampiran induktor, ia akan ditembusi oleh fluks vektor aruhan magnet, yang sentiasa berubah dari semasa ke semasa. Dalam kes ini, medan elektrik timbul, garisan yang berserenjang dengan arah fluks magnet dan bergerak dalam bulatan tertutup. Terima kasih kepada aliran pusaran ini, tenaga elektrik diubah menjadi tenaga haba dan objek menjadi panas.

Oleh itu, tenaga elektrik induktor dipindahkan ke objek tanpa menggunakan sesentuh, seperti yang berlaku dalam relau rintangan. Akibatnya, tenaga haba dibelanjakan dengan lebih cekap, dan kadar pemanasan meningkat dengan ketara. Prinsip ini digunakan secara meluas dalam bidang pemprosesan logam: lebur, penempaan, pematerian, permukaan, dll. Dengan kejayaan yang tidak kurang, pemanas aruhan pusaran boleh digunakan untuk memanaskan air.

Penjana haba aruhan dalam sistem pemanasan

Untuk mengatur pemanasan rumah persendirian menggunakan pemanas aruhan, cara paling mudah ialah menggunakan pengubah, yang terdiri daripada penggulungan litar pintas primer dan sekunder. Arus pusar dalam peranti sedemikian timbul dalam komponen dalaman dan mengarahkan medan elektromagnet yang terhasil ke litar sekunder, yang pada masa yang sama berfungsi sebagai perumah dan elemen pemanasan untuk penyejuk.

Sila ambil perhatian bahawa bukan sahaja air, tetapi juga antibeku, minyak dan sebarang media konduktif lain boleh bertindak sebagai penyejuk semasa pemanasan aruhan. Pada masa yang sama, tahap penulenan penyejuk sangat penting tidak mempunyai.

Pemanas penyongsang bersaiz padat, beroperasi secara senyap dan boleh dipasang di hampir mana-mana tempat yang sesuai, memenuhi keperluan keselamatan

Dilengkapi dengan dua paip. Paip bawah, di mana penyejuk sejuk akan mengalir, mesti dipasang di bahagian masuk saluran paip, dan di bahagian atas, paip dipasang yang memindahkan penyejuk panas ke bahagian bekalan saluran paip. Apabila penyejuk dalam dandang menjadi panas, tekanan hidrostatik timbul dan memasuki rangkaian pemanasan.

Terdapat beberapa kelebihan menggunakan pemanas aruhan yang perlu dinyatakan:

• penyejuk sentiasa beredar dalam sistem, yang menghalang kemungkinan terlalu panas;
• sistem aruhan bergetar, akibatnya, skala dan sedimen lain tidak didepositkan pada dinding peralatan;
• ketiadaan elemen pemanasan tradisional membolehkan dandang dikendalikan pada keamatan tinggi tanpa rasa takut akan kerosakan yang kerap;
• ketiadaan sambungan boleh tanggal menghapuskan kebocoran;
• operasi dandang aruhan tidak disertai dengan bunyi bising, jadi ia boleh dipasang di hampir mana-mana bilik yang sesuai;
• Semasa pemanasan aruhan, tiada produk penguraian bahan api berbahaya dikeluarkan.

Keselamatan, operasi yang senyap, keupayaan untuk menggunakan penyejuk yang sesuai dan ketahanan peralatan telah menarik ramai pemilik rumah. Sesetengah daripada mereka memikirkan kemungkinan membuat pemanas aruhan buatan sendiri.

Bagaimana untuk membuat pemanas aruhan sendiri?

Membuat pemanas sedemikian sendiri tidaklah begitu tugas yang susah, yang boleh dikendalikan walaupun seorang tuan baru. Untuk bermula, anda perlu menyimpan:

• sekeping paip plastik dengan dinding tebal, yang akan menjadi badan pemanas;
• dawai keluli dengan diameter tidak lebih daripada 7 mm;
• penyesuai untuk menyambungkan badan pemanas ke sistem pemanasan rumah;
• jaring logam, yang akan memegang kepingan dawai keluli di dalam perumahan;
• wayar kuprum untuk mencipta gegelung aruhan;
• penyongsang frekuensi tinggi.

Mula-mula anda perlu menyediakan wayar keluli. Untuk melakukan ini, hanya potong ke dalam kepingan kira-kira 5 cm panjang. Bahagian bawah sekeping paip plastik ditutup dengan jaring logam, kepingan dawai dituangkan ke dalam, dan bahagian atas badan juga ditutup dengan jaring logam. Perumahan mesti diisi sepenuhnya dengan kepingan wayar. Dalam kes ini, wayar yang dibuat bukan sahaja daripada keluli tahan karat, tetapi juga dari logam lain mungkin boleh diterima.

Kemudian anda perlu membuat gegelung aruhan. Bekas plastik yang disediakan digunakan sebagai tapak, di mana 90 lilitan dawai kuprum dililit dengan teliti.

Selepas gegelung siap, perumah disambungkan ke sistem pemanasan rumah menggunakan penyesuai. Selepas ini, gegelung disambungkan ke rangkaian melalui penyongsang frekuensi tinggi. Ia dianggap agak dinasihatkan untuk membuat pemanas aruhan daripada penyongsang kimpalan, kerana ini adalah pilihan yang paling mudah dan paling kos efektif.

Selalunya, apabila membuat pemanas aruhan vorteks buatan sendiri, mereka gunakan model yang murah penyongsang kimpalan kerana ia mudah dan memenuhi keperluan sepenuhnya

Perlu diingatkan bahawa anda tidak boleh menguji peranti jika tiada penyejuk dibekalkan kepadanya, jika tidak, bekas plastik mungkin cair dengan cepat.

Pilihan yang menarik pemanas aruhan yang diperbuat daripada dapur dibentangkan dalam video:

Untuk meningkatkan keselamatan struktur, disyorkan untuk melindungi kawasan terdedah gegelung tembaga.

Sistem pemanasan aruhan hendaklah diletakkan pada jarak sekurang-kurangnya 30 cm dari dinding dan perabot dan sekurang-kurangnya 80 cm dari siling atau lantai.

Untuk menjadikan operasi peranti lebih selamat, disyorkan untuk melengkapkannya dengan tolok tekanan, serta sistem kawalan automatik dan peranti untuk mengeluarkan udara yang terperangkap dalam sistem.

Pemanasan induksi Pemanasan Induksi ialah kaedah pemanasan tanpa sentuhan dengan arus frekuensi tinggi (RFH - pemanasan frekuensi radio, pemanasan oleh gelombang frekuensi radio) bahan konduktif elektrik.

Penerangan kaedah.

Pemanasan aruhan ialah pemanasan bahan oleh arus elektrik yang diaruhkan oleh medan magnet berselang-seli. Akibatnya, ini adalah pemanasan produk yang diperbuat daripada bahan konduktif (konduktor) oleh medan magnet induktor (sumber medan magnet berselang-seli). Pemanasan aruhan dijalankan seperti berikut. Bahan kerja konduktif elektrik (logam, grafit) diletakkan dalam induktor yang dipanggil, iaitu satu atau beberapa lilitan wayar (paling kerap tembaga). Dalam induktor, menggunakan penjana khas, ia teraruh arus yang kuat frekuensi yang berbeza (dari puluhan Hz hingga beberapa MHz), akibatnya medan elektromagnet muncul di sekeliling induktor. Medan elektromagnet mendorong arus pusar dalam bahan kerja. Arus pusar memanaskan bahan kerja di bawah pengaruh haba Joule (lihat hukum Joule-Lenz).

Sistem kosong induktor ialah pengubah tanpa teras di mana induktor adalah belitan utama. Bahan kerja ialah penggulungan sekunder, litar pintas. Fluks magnet antara belitan ditutup melalui udara.

Pada frekuensi tinggi, arus pusar disesarkan oleh medan magnet yang mereka hasilkan sendiri ke dalam lapisan permukaan nipis bahan kerja Δ ​​(Kesan permukaan), akibatnya ketumpatannya meningkat dengan mendadak, dan bahan kerja menjadi panas. Lapisan asas logam dipanaskan kerana kekonduksian terma. Bukan arus yang penting, tetapi ketumpatan tinggi semasa Dalam lapisan kulit Δ, ketumpatan arus berkurangan sebanyak e kali berbanding ketumpatan arus pada permukaan bahan kerja, manakala 86.4% daripada haba dibebaskan dalam lapisan kulit (daripada jumlah pelepasan haba. Kedalaman lapisan kulit bergantung pada frekuensi sinaran: semakin tinggi frekuensi, lapisan kulit yang lebih nipis Ia juga bergantung kepada kebolehtelapan magnet relatif μ bahan bahan kerja.

Untuk aloi besi, kobalt, nikel dan magnet pada suhu di bawah titik Curie, μ mempunyai nilai dari beberapa ratus hingga puluhan ribu. Untuk bahan lain (cairan, logam bukan ferus, eutektik cair rendah cecair, grafit, elektrolit, seramik konduktif elektrik, dsb.) μ adalah lebih kurang sama dengan perpaduan.

Sebagai contoh, pada frekuensi 2 MHz, kedalaman kulit untuk tembaga adalah kira-kira 0.25 mm, untuk besi ≈ 0.001 mm.

Induktor menjadi sangat panas semasa operasi, kerana ia menyerap sinarannya sendiri. Di samping itu, ia menyerap sinaran haba daripada bahan kerja panas. Induktor diperbuat daripada tiub kuprum yang disejukkan oleh air. Air dibekalkan melalui sedutan - ini memastikan keselamatan sekiranya berlaku keletihan atau penyahtekanan lain pada induktor.

Permohonan:
Pencairan, pematerian dan kimpalan logam tanpa sentuhan ultra-bersih.
Mendapatkan prototaip aloi.
Lenturan dan rawatan haba bahagian mesin.
Membuat barang kemas.
Memproses bahagian kecil yang boleh rosak oleh nyalaan gas atau pemanasan arka.
Pengerasan permukaan.
Pengerasan dan rawatan haba bahagian dengan bentuk yang kompleks.
Pembasmian kuman alat perubatan.

Kelebihan.

Pemanasan atau pencairan berkelajuan tinggi mana-mana bahan pengalir elektrik.

Pemanasan boleh dilakukan dalam suasana gas pelindung, dalam persekitaran pengoksidaan (atau pengurangan), dalam cecair tidak mengalir, atau dalam vakum.

Pemanasan melalui dinding ruang pelindung yang diperbuat daripada kaca, simen, plastik, kayu - bahan ini menyerap sinaran elektromagnet dengan sangat lemah dan kekal sejuk semasa operasi pemasangan. Hanya bahan konduktif elektrik yang dipanaskan - logam (termasuk cair), karbon, seramik konduktif, elektrolit, logam cecair, dsb.

Disebabkan oleh daya MHD yang timbul, percampuran intensif logam cecair berlaku, sehingga mengekalkannya terampai di udara atau gas pelindung - beginilah cara aloi ultra-tulen diperoleh dalam kuantiti yang kecil (levitation lebur, lebur dalam pijar elektromagnet) .

Oleh kerana pemanasan dijalankan melalui sinaran elektromagnet, tiada pencemaran bahan kerja dengan produk pembakaran obor dalam kes pemanasan api gas, atau dengan bahan elektrod dalam kes pemanasan arka. Meletakkan sampel dalam suasana gas lengai dan kadar pemanasan yang tinggi akan menghapuskan penskalaan.

Kemudahan penggunaan kerana saiz induktor yang kecil.

Induktor boleh dibuat daripada bentuk khas - ini akan membolehkan ia dipanaskan secara sama rata ke atas seluruh permukaan bahagian konfigurasi kompleks, tanpa membawa kepada meledingkan atau tidak pemanasan setempat.

Ia mudah untuk menjalankan pemanasan tempatan dan terpilih.

Oleh kerana pemanasan yang paling sengit berlaku dalam nipis lapisan atas bahan kerja, dan lapisan asas dipanaskan dengan lebih lembut kerana kekonduksian terma, kaedah ini sesuai untuk pengerasan permukaan bahagian (teras kekal likat).

Automasi peralatan yang mudah - kitaran pemanasan dan penyejukan, pelarasan dan penyelenggaraan suhu, penyusuan dan penyingkiran bahan kerja.

Unit pemanasan aruhan:

Untuk pemasangan dengan frekuensi operasi sehingga 300 kHz, penyongsang berdasarkan pemasangan IGBT atau transistor MOSFET digunakan. Pemasangan sedemikian direka untuk memanaskan bahagian besar. Untuk memanaskan bahagian kecil, frekuensi tinggi digunakan (sehingga 5 MHz, gelombang sederhana dan pendek), pemasangan frekuensi tinggi dibina pada tiub vakum.

Selain itu, untuk memanaskan bahagian kecil, pemasangan frekuensi tinggi sedang dibina menggunakan transistor MOSFET untuk frekuensi operasi sehingga 1.7 MHz. Mengawal transistor dan melindunginya pada frekuensi yang lebih tinggi menimbulkan kesukaran tertentu, jadi tetapan frekuensi yang lebih tinggi masih agak mahal.

Induktor untuk memanaskan bahagian kecil bersaiz kecil dan mempunyai kearuhan yang rendah, yang membawa kepada penurunan dalam faktor kualiti litar berayun yang berfungsi dengan frekuensi rendah dan penurunan kecekapan, dan juga menimbulkan bahaya kepada pengayun induk (faktor kualiti litar berayun adalah berkadar dengan L/C, litar berayun dengan faktor kualiti rendah "dipam" terlalu baik dengan tenaga, membentuk litar dalam induktor dan melumpuhkan pengayun induk). Untuk meningkatkan faktor kualiti litar berayun, dua cara digunakan:
- meningkatkan kekerapan operasi, yang membawa kepada pemasangan yang lebih kompleks dan mahal;
- penggunaan sisipan feromagnetik dalam induktor; menampal induktor dengan panel yang diperbuat daripada bahan feromagnetik.

Oleh kerana induktor beroperasi paling cekap pada frekuensi tinggi, aplikasi perindustrian Pemanasan aruhan diperolehi selepas pembangunan dan permulaan pengeluaran lampu penjana berkuasa. Sebelum Perang Dunia I, pemanasan aruhan mempunyai penggunaan terhad. Penjana mesin frekuensi tinggi (kerja oleh V.P. Vologdin) atau pemasangan nyahcas api kemudiannya digunakan sebagai penjana.

Litar penjana, pada dasarnya, boleh menjadi apa-apa (multivibrator, penjana RC, penjana dengan pengujaan bebas, pelbagai penjana kelonggaran), beroperasi pada beban dalam bentuk gegelung induktor dan mempunyai kuasa yang mencukupi. Ia juga perlu bahawa frekuensi ayunan cukup tinggi.

Sebagai contoh, untuk "memotong" wayar keluli dengan diameter 4 mm dalam beberapa saat, kuasa ayunan sekurang-kurangnya 2 kW diperlukan pada frekuensi sekurang-kurangnya 300 kHz.

Pilih skim mengikut kriteria berikut: kebolehpercayaan; kestabilan getaran; kestabilan kuasa yang dikeluarkan dalam bahan kerja; kemudahan pembuatan; kemudahan persediaan; bilangan bahagian minimum untuk mengurangkan kos; penggunaan bahagian yang bersama-sama mengakibatkan pengurangan berat dan dimensi, dsb.

Selama beberapa dekad, penjana tiga mata induktif (penjana Hartley, penjana dengan maklum balas autotransformer, litar berdasarkan pembahagi voltan gelung induktif) telah digunakan sebagai penjana ayunan frekuensi tinggi. Ini ialah litar bekalan kuasa selari yang menguja sendiri untuk anod dan litar pemilihan frekuensi yang dibuat pada litar berayun. Ia telah berjaya digunakan dan terus digunakan di makmal, bengkel barang kemas, perusahaan industri, serta dalam latihan amatur. Sebagai contoh, semasa Perang Dunia Kedua, pengerasan permukaan penggelek kereta kebal T-34 telah dilakukan pada pemasangan sedemikian.

Kelemahan tiga perkara:

Kecekapan rendah (kurang daripada 40% apabila menggunakan lampu).

Sisihan frekuensi yang kuat pada saat pemanasan bahan kerja dari bahan magnet di atas titik Curie (≈700C) (perubahan μ), yang mengubah kedalaman lapisan kulit dan mengubah mod rawatan haba secara tidak menentu. Apabila memanaskan bahagian kritikal, ini mungkin tidak boleh diterima. Selain itu, pemasangan HDTV yang berkuasa mesti beroperasi dalam julat frekuensi sempit yang dibenarkan oleh Rossvyazohrankultura, kerana dengan perisai yang lemah, ia sebenarnya pemancar radio dan boleh mengganggu penyiaran televisyen dan radio, pantai dan perkhidmatan menyelamat.

Apabila menukar bahan kerja (contohnya, daripada yang lebih kecil kepada yang lebih besar), induktansi sistem bahan kerja induktor berubah, yang juga membawa kepada perubahan dalam kekerapan dan kedalaman lapisan kulit.

Apabila menukar induktor pusingan tunggal kepada berbilang pusingan, kepada yang lebih besar atau lebih kecil, kekerapan juga berubah.

Di bawah pimpinan Babat, Lozinsky dan saintis lain, litar penjana dua dan tiga litar telah dibangunkan yang mempunyai kecekapan yang lebih tinggi (sehingga 70%) dan juga mengekalkan kekerapan operasi dengan lebih baik. Prinsip operasi mereka adalah seperti berikut. Disebabkan oleh penggunaan litar berganding dan kelemahan sambungan di antara mereka, perubahan dalam induktansi litar pengendalian tidak memerlukan perubahan kuat dalam frekuensi litar tetapan frekuensi. Pemancar radio direka menggunakan prinsip yang sama.

Penjana HDTV moden ialah penyongsang berdasarkan pemasangan IGBT atau transistor MOSFET berkuasa tinggi, biasanya dibuat mengikut litar jambatan atau separuh jambatan. Beroperasi pada frekuensi sehingga 500 kHz. Pintu transistor dibuka menggunakan sistem kawalan mikropengawal. Sistem kawalan, bergantung pada tugas yang ada, membolehkan anda memegang secara automatik

A) kekerapan malar
b) kuasa malar yang dikeluarkan dalam bahan kerja
c) kecekapan tertinggi yang mungkin.

Sebagai contoh, apabila bahan magnet dipanaskan di atas titik Curie, ketebalan lapisan kulit meningkat dengan mendadak, ketumpatan arus menurun, dan bahan kerja mula panas dengan lebih teruk. Juga hilang sifat magnetik bahan dan proses pembalikan magnetisasi berhenti - bahan kerja mula menjadi panas lebih teruk, rintangan beban berkurangan secara tiba-tiba - ini boleh menyebabkan "penyebaran" penjana dan kegagalannya. Sistem kawalan memantau peralihan melalui titik Curie dan secara automatik meningkatkan kekerapan apabila beban berkurangan secara mendadak (atau mengurangkan kuasa).

Nota.

Jika boleh, induktor hendaklah diletakkan sedekat mungkin dengan bahan kerja. Ini bukan sahaja meningkatkan ketumpatan medan elektromagnet berhampiran bahan kerja (berkadar dengan kuasa dua jarak), tetapi juga meningkatkan faktor kuasa Cos(φ).

Meningkatkan frekuensi secara mendadak mengurangkan faktor kuasa (berkadar dengan kiub frekuensi).

Apabila memanaskan bahan magnetik, haba tambahan juga dilepaskan kerana pembalikan magnetisasi; memanaskannya ke titik Curie adalah lebih cekap.

Apabila mengira induktor, adalah perlu untuk mengambil kira induktansi bas yang menuju ke induktor, yang boleh lebih besar daripada induktansi induktor itu sendiri (jika induktor dibuat dalam bentuk satu pusingan diameter kecil atau walaupun sebahagian daripada pusingan - arka).

Terdapat dua kes resonans dalam litar berayun: resonans voltan dan resonans arus.
Litar ayunan selari – resonans semasa.
Dalam kes ini, voltan pada gegelung dan pada kapasitor adalah sama dengan penjana. Pada resonans, rintangan litar antara titik cawangan menjadi maksimum, dan arus (jumlah I) melalui rintangan beban Rн akan menjadi minimum (arus di dalam litar I-1l dan I-2s lebih besar daripada arus penjana).

Sebaik-baiknya, impedans gelung adalah infiniti-litar tidak menarik arus daripada sumber. Apabila frekuensi penjana berubah dalam mana-mana arah dari frekuensi resonans, impedans litar berkurangan dan arus talian (jumlah I) meningkat.

Litar berayun siri – resonans voltan.

Ciri utama litar resonans siri ialah impedansnya adalah minimum pada resonans. (ZL + ZC – minimum). Apabila menala frekuensi di atas atau di bawah frekuensi resonans, impedans meningkat.
Kesimpulan:
Dalam litar selari pada resonans, arus melalui terminal litar ialah 0 dan voltan adalah maksimum.
Dalam litar bersiri, sebaliknya, voltan cenderung kepada sifar dan arus adalah maksimum.

Artikel itu diambil dari laman web http://dic.academic.ru/ dan disemak menjadi teks yang lebih mudah difahami oleh pembaca oleh Prominductor LLC.

© Apabila menggunakan bahan tapak (petikan, imej), sumber mesti ditunjukkan.

Relau aruhan telah dicipta lama dahulu, pada tahun 1887, oleh S. Farranti. Pemasangan industri pertama mula beroperasi pada tahun 1890 di syarikat Benedicks Bultfabrik. Untuk masa yang lama, relau aruhan adalah eksotik dalam industri, tetapi bukan kerana kos elektrik yang tinggi; maka ia tidak lebih mahal daripada sekarang. Masih terdapat banyak yang tidak diketahui dalam proses yang berlaku dalam relau aruhan, dan asas elemen elektronik tidak membenarkan penciptaan skim yang berkesan menguruskan mereka.

Dalam industri relau aruhan, revolusi telah berlaku secara literal di hadapan mata kita, terima kasih kepada kemunculan, pertama sekali, mikropengawal, kuasa pengkomputeran yang melebihi komputer peribadi sepuluh tahun yang lalu. Kedua, terima kasih kepada... komunikasi mudah alih. Pembangunannya memerlukan ketersediaan transistor murah yang mampu menyampaikan kuasa beberapa kW pada frekuensi tinggi. Mereka, pada gilirannya, dicipta berdasarkan heterostruktur semikonduktor, untuk penyelidikan yang mana ahli fizik Rusia Zhores Alferov menerima Hadiah Nobel.

Akhirnya, dapur aruhan bukan sahaja mengubah industri sepenuhnya, tetapi juga digunakan secara meluas dalam kehidupan seharian. Minat dalam subjek menimbulkan banyak produk buatan sendiri, yang, pada dasarnya, boleh berguna. Tetapi kebanyakan pengarang reka bentuk dan idea (terdapat lebih banyak huraian yang dalam sumber daripada produk berfungsi) mempunyai pemahaman yang lemah tentang kedua-dua asas fizik pemanasan aruhan dan potensi bahaya reka bentuk yang tidak dilaksanakan dengan baik. Artikel ini bertujuan untuk menjelaskan beberapa perkara yang lebih mengelirukan. Bahan adalah berdasarkan pertimbangan struktur tertentu:

1. Relau saluran perindustrian untuk mencairkan logam, dan kemungkinan menciptanya sendiri.
2. Relau pijar jenis aruhan, yang paling mudah digunakan dan paling popular di kalangan relau buatan sendiri.
3. Dandang air panas induksi dengan pantas menggantikan dandang dengan elemen pemanasan.
4. Peralatan memasak induksi isi rumah yang bersaing dengan dapur gas dan lebih baik daripada ketuhar gelombang mikro dalam beberapa parameter.

Catatan: Semua peranti yang sedang dipertimbangkan adalah berdasarkan aruhan magnet yang dicipta oleh induktor (aruh), dan oleh itu dipanggil aruhan. Hanya bahan pengalir elektrik, logam, dsb. boleh dicairkan/dipanaskan di dalamnya. Terdapat juga relau kapasitif aruhan elektrik, berdasarkan aruhan elektrik dalam dielektrik antara plat kapasitor; ia digunakan untuk peleburan "lembut" dan rawatan haba elektrik plastik. Tetapi mereka adalah lebih kurang biasa daripada yang induktor; pertimbangan mereka memerlukan perbincangan yang berasingan, jadi kami akan meninggalkannya buat masa ini.

Prinsip operasi

Prinsip pengendalian relau aruhan digambarkan dalam Rajah. di sebelah kanan. Pada dasarnya, ia adalah pengubah elektrik dengan penggulungan sekunder litar pintas:

• Penjana voltan ulang-alik G mencipta arus ulang-alik I1 dalam induktor L (gegelung pemanas).
• Kapasitor C bersama-sama dengan L membentuk litar berayun yang ditala kepada frekuensi operasi, ini dalam kebanyakan kes meningkatkan parameter teknikal pemasangan.
• Jika penjana G berayun sendiri, maka C selalunya dikecualikan daripada litar, sebaliknya menggunakan kapasitans induktor sendiri. Untuk induktor frekuensi tinggi yang diterangkan di bawah, ia adalah beberapa puluh picofarad, yang betul-betul sepadan dengan julat frekuensi operasi.
• Selaras dengan persamaan Maxwell, induktor mencipta medan magnet berselang-seli dengan keamatan H di ruang sekeliling. Medan magnet induktor boleh sama ada ditutup melalui teras feromagnetik yang berasingan atau wujud dalam ruang bebas.
• Medan magnet, menembusi bahan kerja (atau cas lebur) W yang diletakkan di dalam induktor, mencipta di dalamnya fluks magnet F.
• F, jika W adalah konduktif elektrik, mendorong arus sekunder I2 di dalamnya, maka persamaan Maxwell yang sama.
• Jika Ф cukup besar dan pepejal, maka I2 ditutup di dalam W, membentuk arus pusar, atau arus Foucault.
• Arus pusar, mengikut undang-undang Joule-Lenz, melepaskan tenaga yang diterima melalui induktor dan medan magnet daripada penjana, memanaskan bahan kerja (cas).

Interaksi elektromagnet dari sudut fizik agak kuat dan mempunyai kesan jarak jauh yang agak tinggi. Oleh itu, walaupun penukaran tenaga berbilang peringkat, relau aruhan mampu menunjukkan kecekapan sehingga 100% dalam udara atau vakum.

Catatan: dalam medium yang diperbuat daripada dielektrik bukan ideal dengan pemalar dielektrik >1, kecekapan relau aruhan yang berpotensi boleh dicapai menurun, dan dalam medium dengan kebolehtelapan magnet >1, lebih mudah untuk mencapai kecekapan tinggi.

Relau saluran

Relau lebur aruhan saluran adalah yang pertama digunakan dalam industri. Ia secara struktur serupa dengan pengubah, lihat rajah. di sebelah kanan:

1. Penggulungan utama, dikuasakan oleh arus frekuensi industri (50/60 Hz) atau tinggi (400 Hz), diperbuat daripada tiub kuprum yang disejukkan dari dalam oleh penyejuk cecair;
2. Penggulungan litar pintas sekunder - cair;
3. Pisau berbentuk cincin yang diperbuat daripada dielektrik tahan haba di mana leburan diletakkan;
4. Litar magnet yang dipasang daripada plat keluli pengubah.

Relau saluran digunakan untuk mencairkan duralumin, aloi khas bukan ferus, dan menghasilkan besi tuang berkualiti tinggi. Relau saluran industri memerlukan penyebuan dengan leburan, jika tidak, "sekunder" tidak akan litar pintas dan tidak akan ada pemanasan. Atau pelepasan arka akan muncul di antara serpihan cas, dan keseluruhan leburan hanya akan meletup. Oleh itu, sebelum memulakan relau, sedikit cair dituangkan ke dalam mangkuk pijar, dan bahagian yang dicairkan semula tidak dituangkan sepenuhnya. Ahli metalurgi mengatakan bahawa relau saluran mempunyai kapasiti sisa.

Relau saluran dengan kuasa sehingga 2-3 kW boleh dibuat daripada pengubah kimpalan kekerapan industri. Dalam relau sedemikian anda boleh mencairkan sehingga 300-400 g zink, gangsa, loyang atau tembaga. Anda boleh mencairkan duralumin, tetapi tuangan perlu dibiarkan berumur selepas penyejukan, dari beberapa jam hingga 2 minggu, bergantung pada komposisi aloi, supaya ia mendapat kekuatan, keliatan dan keanjalan.

Catatan: duralumin sebenarnya dicipta secara tidak sengaja. Pemaju, marah kerana mereka tidak dapat mengadun aluminium, meninggalkan satu lagi sampel "tiada" dalam makmal dan pergi berfoya-foya kerana kesedihan. Kami sedar, kembali - dan tiada siapa yang berubah warna. Mereka memeriksanya - dan ia mendapat kekuatan hampir keluli, sambil kekal ringan seperti aluminium.

"utama" pengubah dibiarkan standard; ia telah direka untuk beroperasi dalam mod litar pintas sekunder arka kimpalan. "sekunder" dikeluarkan (ia kemudiannya boleh diletakkan semula dan pengubah boleh digunakan untuk tujuan yang dimaksudkan), dan bekas cincin diletakkan di tempatnya. Tetapi cuba menukar penyongsang kimpalan HF kepada relau saluran adalah berbahaya! Teras feritnya akan menjadi terlalu panas dan berkecai kerana fakta bahawa pemalar dielektrik ferit ialah >>1, lihat di atas.

Masalah baki kapasiti dalam relau berkuasa rendah hilang: wayar dari logam yang sama, dibengkokkan ke dalam cincin dan dengan hujung berpintal, diletakkan di dalam caj pembenihan. Diameter wayar – daripada kuasa relau 1 mm/kW.

Tetapi masalah timbul dengan pijar cincin: satu-satunya bahan yang sesuai untuk mangkuk kecil ialah elektroporselin. Tidak mustahil untuk memprosesnya sendiri di rumah, tetapi di manakah anda boleh mendapatkan yang sesuai? Refraktori lain tidak sesuai kerana kehilangan dielektrik yang tinggi di dalamnya atau keliangan dan kekuatan mekanikal yang rendah. Oleh itu, walaupun relau saluran menghasilkan peleburan berkualiti tinggi, tidak memerlukan elektronik, dan kecekapannya sudah pada kuasa 1 kW melebihi 90%, mereka tidak digunakan oleh orang buatan sendiri.

Untuk mangkuk pijar biasa

Kapasiti sisa merengsa ahli metalurgi - aloi yang dicairkan adalah mahal. Oleh itu, sebaik sahaja tiub radio yang cukup berkuasa muncul pada 20-an abad yang lalu, idea segera dilahirkan: baling litar magnet ke (kami tidak akan mengulangi simpulan bahasa profesional lelaki yang sukar), dan meletakkan mangkuk pijar biasa terus ke dalam induktor, lihat rajah.

Anda tidak boleh melakukan ini pada frekuensi industri; medan magnet frekuensi rendah tanpa litar magnet yang menumpukan ia akan merebak (inilah yang dipanggil medan sesat) dan mengeluarkan tenaganya di mana-mana, tetapi tidak ke dalam cair. Medan sesat boleh dikompensasikan dengan meningkatkan frekuensi kepada yang tinggi: jika diameter induktor adalah sepadan dengan panjang gelombang frekuensi operasi, dan keseluruhan sistem berada dalam resonans elektromagnet, maka sehingga 75% atau lebih tenaga medan elektromagnetnya akan tertumpu di dalam gegelung "tanpa hati". Kecekapan akan sepadan.

Walau bagaimanapun, sudah di makmal menjadi jelas bahawa pengarang idea mengabaikan keadaan yang jelas: leburan dalam induktor, walaupun diamagnet, adalah konduktif elektrik, kerana medan magnetnya sendiri dari arus pusar, ia mengubah induktansi pemanasan. gegelung. Kekerapan awal perlu ditetapkan di bawah cas sejuk dan ditukar apabila ia cair. Selain itu, julatnya lebih besar, lebih besar bahan kerja: jika untuk 200 g keluli anda boleh bertahan dengan julat 2-30 MHz, maka untuk kosong saiz tangki kereta api, frekuensi awal akan menjadi kira-kira 30- 40 Hz, dan frekuensi operasi akan mencapai beberapa kHz.

Sukar untuk membuat automasi yang sesuai pada lampu; untuk "menarik" frekuensi di belakang kosong memerlukan pengendali yang berkelayakan tinggi. Di samping itu, medan sesat menunjukkan dirinya paling kuat pada frekuensi rendah. Leburan, yang dalam relau sedemikian juga merupakan teras gegelung, sedikit sebanyak mengumpul medan magnet berhampirannya, tetapi masih, untuk mendapatkan kecekapan yang boleh diterima adalah perlu untuk mengelilingi seluruh relau dengan skrin feromagnetik yang kuat.

Namun begitu, disebabkan kelebihannya yang luar biasa dan kualiti uniknya (lihat di bawah), relau aruhan pijar digunakan secara meluas dalam industri dan oleh orang buatan sendiri. Oleh itu, mari kita lihat dengan lebih dekat cara membuat dengan tangan anda sendiri dengan betul.

Sedikit teori

Apabila mereka bentuk "induksi" buatan sendiri, anda perlu ingat dengan tegas: penggunaan kuasa minimum tidak sepadan dengan kecekapan maksimum, dan sebaliknya. Dapur akan mengambil kuasa minimum daripada rangkaian apabila beroperasi pada frekuensi resonans utama, Pos. 1 dalam Rajah. Dalam kes ini, kosong/cas (dan pada frekuensi pra-resonan yang lebih rendah) beroperasi sebagai satu pusingan litar pintas, dan hanya satu sel perolakan diperhatikan dalam cair.

Dalam mod resonans utama, sehingga 0.5 kg keluli boleh dicairkan dalam relau 2-3 kW, tetapi pemanasan cas/bahan kerja akan mengambil masa sehingga satu jam atau lebih. Sehubungan itu, jumlah penggunaan elektrik daripada rangkaian akan menjadi tinggi, dan kecekapan keseluruhan akan menjadi rendah. Pada frekuensi pra-resonans ia lebih rendah.

Akibatnya, relau aruhan untuk logam lebur paling kerap beroperasi pada harmonik ke-2, ke-3, dan lain-lain yang lebih tinggi (Pos. 2 dalam rajah). Kuasa yang diperlukan untuk pemanasan/pencairan meningkat; untuk setengah kilo keluli yang sama, yang ke-2 memerlukan 7-8 kW, dan yang ke-3 10-12 kW. Tetapi pemanasan berlaku dengan cepat, dalam beberapa minit atau pecahan minit. Oleh itu, kecekapan adalah tinggi: dapur tidak mempunyai masa untuk "makan" banyak sebelum cair boleh dituangkan.

Relau menggunakan harmonik mempunyai kelebihan yang paling penting, malah unik: beberapa sel perolakan muncul dalam cair, serta-merta dan mencampurkannya dengan teliti. Oleh itu, adalah mungkin untuk menjalankan lebur dalam mod yang dipanggil. cas pantas, menghasilkan aloi yang pada asasnya mustahil untuk dilebur dalam mana-mana relau lebur lain.

Jika anda "menaikkan" frekuensi 5-6 atau lebih kali lebih tinggi daripada yang utama, maka kecekapannya agak menurun (tidak banyak), tetapi satu lagi sifat induksi harmonik yang luar biasa muncul: pemanasan permukaan akibat kesan kulit, menyesarkan EMF ke permukaan bahan kerja, Pos. 3 dalam Rajah. Mod ini jarang digunakan untuk mencairkan, tetapi untuk memanaskan bahan kerja untuk penyimenan permukaan dan pengerasan ia adalah perkara yang bagus. Teknologi moden Tanpa kaedah rawatan haba ini adalah mustahil.

Mengenai levitasi dalam induktor

Sekarang mari kita lakukan helah: anginkan 1-3 pusingan pertama induktor, kemudian bengkokkan tiub/bas 180 darjah, dan putar baki belitan ke arah yang bertentangan (Pos. 4 dalam rajah). Sambungkannya ke penjana, masukkan pijar dalam cas ke dalam induktor, dan berikan arus. Mari tunggu sehingga cair dan keluarkan mangkuk pijar. Leburan dalam induktor akan berkumpul menjadi sfera, yang akan kekal tergantung di sana sehingga kita mematikan penjana. Kemudian ia akan jatuh.

Kesan levitasi elektromagnet leburan digunakan untuk membersihkan logam dengan lebur zon, untuk mendapatkan bola logam dan mikrosfera berketepatan tinggi, dsb. Tetapi untuk hasil yang betul, lebur mesti dilakukan dalam vakum yang tinggi, jadi di sini pengangkatan dalam induktor disebut hanya untuk maklumat.

Mengapa induktor di rumah?

Seperti yang anda lihat, walaupun dapur aruhan berkuasa rendah untuk pendawaian pangsapuri dan had penggunaan adalah terlalu berkuasa. Mengapa ia berbaloi untuk melakukannya?

Pertama, untuk penulenan dan pengasingan logam berharga, bukan ferus dan jarang. Ambil, sebagai contoh, penyambung radio Soviet lama dengan kenalan bersalut emas; Mereka tidak menyimpan emas/perak untuk penyaduran ketika itu. Kami meletakkan kenalan dalam pijar yang sempit dan tinggi, memasukkannya ke dalam induktor, dan mencairkannya pada resonans utama (secara profesional, pada mod sifar). Selepas mencairkan, kami secara beransur-ansur mengurangkan kekerapan dan kuasa, membenarkan kosong untuk mengeras selama 15 minit hingga setengah jam.

Sebaik sahaja ia menjadi sejuk, kita memecahkan mangkuk pijar dan apa yang kita lihat? Tiang tembaga dengan hujung emas yang boleh dilihat dengan jelas yang hanya perlu dipotong. Tanpa merkuri, sianida dan reagen maut lain. Ini tidak boleh dicapai dengan memanaskan leburan dari luar dalam apa cara sekalipun; perolakan di dalamnya tidak akan berbuat demikian.

Nah, emas adalah emas, dan kini tidak ada besi buruk hitam tergeletak di atas jalan. Tetapi di sini adalah keperluan untuk pemanasan seragam atau tepat di atas permukaan / isipadu / suhu bahagian logam Untuk pengerasan berkualiti tinggi, suri rumah atau usahawan individu akan sentiasa memilikinya. Dan di sini sekali lagi dapur induktor akan membantu, dan penggunaan elektrik akan dapat dilaksanakan bajet keluarga: Lagipun, bahagian utama tenaga pemanasan datang dari haba pendam logam lebur. Dan dengan menukar kuasa, kekerapan dan lokasi bahagian dalam induktor, anda boleh memanaskan tempat yang betul tepat seperti yang sepatutnya, lihat rajah. lebih tinggi.

Akhir sekali, dengan membuat induktor dalam bentuk khas (lihat rajah di sebelah kiri), anda boleh melepaskan bahagian yang mengeras di tempat yang betul, tanpa memecahkan karburisasi pengerasan di hujung/hujungnya. Kemudian, jika perlu, gunakan lenturan, ivy, dan selebihnya kekal keras, likat, elastik. Pada akhirnya, anda boleh memanaskannya semula di tempat ia dilepaskan dan mengeraskannya semula.

Mari kita pergi ke dapur: apa yang anda perlu tahu

Medan elektromagnet (EMF) memberi kesan badan manusia, sekurang-kurangnya memanaskannya secara keseluruhan, seperti daging dalam ketuhar gelombang mikro. Oleh itu, apabila bekerja dengan relau aruhan sebagai pereka, tukang atau pengendali, anda perlu memahami dengan jelas intipati konsep berikut:

PES – ketumpatan fluks tenaga medan elektromagnet. Menentukan kesan fisiologi umum EMF pada badan, tanpa mengira kekerapan radiasi, kerana PES EMF dengan keamatan yang sama meningkat dengan peningkatan frekuensi sinaran. Mengikut piawaian kebersihan negara berbeza nilai PES yang dibenarkan ialah dari 1 hingga 30 mW setiap 1 persegi. m. permukaan badan dengan pendedahan berterusan (lebih daripada 1 jam sehari) dan tiga hingga lima kali lebih banyak dengan satu jangka pendek, sehingga 20 minit.

Catatan: Amerika Syarikat menonjol; penggunaan kuasa yang dibenarkan ialah 1000 mW (!) bagi setiap meter persegi. m. badan. Malah, orang Amerika menganggap permulaan kesan fisiologi sebagai manifestasi luaran, apabila seseorang sudah menjadi sakit, dan akibat jangka panjang pendedahan EMF diabaikan sepenuhnya.

PES berkurangan dengan jarak dari sumber sinaran titik dengan kuasa dua jarak. Perisai satu lapisan dengan jaring tergalvani tergalvani atau jaringan halus mengurangkan PES sebanyak 30-50 kali ganda. Berhampiran gegelung di sepanjang paksinya, PES akan menjadi 2-3 kali lebih tinggi daripada di sisi.

Mari kita jelaskan dengan contoh. Terdapat induktor 2 kW dan 30 MHz dengan kecekapan 75%. Oleh itu, 0.5 kW atau 500 W akan keluar daripadanya. Pada jarak 1 m darinya (luas sfera dengan jejari 1 m ialah 12.57 m persegi) setiap 1 persegi. m akan mempunyai 500/12.57 = 39.77 W, dan setiap orang - kira-kira 15 W, ini banyak. Induktor mesti diletakkan secara menegak, sebelum menghidupkan relau, letakkan penutup pelindung yang dibumikan di atasnya, pantau proses dari jauh, dan segera matikan relau apabila ia selesai. Pada frekuensi 1 MHz, PES akan menurun sebanyak faktor 900, dan induktor terlindung boleh dikendalikan tanpa langkah berjaga-jaga khas.

Ketuhar gelombang mikro – frekuensi ultra tinggi. Dalam elektronik radio, frekuensi gelombang mikro dianggap sebagai apa yang dipanggil. Q-band, tetapi menurut fisiologi gelombang mikro ia bermula pada kira-kira 120 MHz. Sebabnya ialah pemanasan induksi elektrik plasma sel dan fenomena resonans dalam molekul organik. Ketuhar gelombang mikro mempunyai kesan biologi yang disasarkan khusus dengan akibat jangka panjang. Ia cukup untuk menerima 10-30 mW selama setengah jam untuk menjejaskan kesihatan dan/atau kapasiti pembiakan. Kecenderungan individu terhadap gelombang mikro sangat berubah-ubah; Apabila bekerja dengannya, anda perlu kerap menjalani pemeriksaan perubatan khas.

Sangat sukar untuk menyekat sinaran gelombang mikro; seperti yang dikatakan oleh pakar, ia "menyerap" melalui retakan sedikit pada skrin atau dengan sedikit pun pelanggaran kualiti pembumian. Memerangi sinaran gelombang mikro yang berkesan dari peralatan hanya mungkin pada tahap reka bentuknya oleh pakar yang berkelayakan tinggi.

Bahagian yang paling penting dalam relau aruhan ialah gegelung pemanasannya, induktor. Untuk dapur buatan sendiri Untuk kuasa sehingga 3 kW, induktor yang diperbuat daripada tiub kuprum kosong dengan diameter 10 mm atau bas kuprum kosong dengan keratan rentas sekurang-kurangnya 10 meter persegi akan digunakan. mm. Diameter dalaman induktor ialah 80-150 mm, bilangan lilitan ialah 8-10. Giliran tidak boleh disentuh, jarak antara mereka ialah 5-7 mm. Juga, tiada bahagian induktor harus menyentuh perisainya; jurang minimum ialah 50 mm. Oleh itu, untuk melepasi gegelung membawa kepada penjana, adalah perlu untuk menyediakan tetingkap dalam skrin yang tidak mengganggu penyingkiran/pemasangannya.

Induktor relau industri disejukkan dengan air atau antibeku, tetapi pada kuasa sehingga 3 kW, induktor yang diterangkan di atas tidak memerlukan penyejukan paksa apabila beroperasi sehingga 20-30 minit. Walau bagaimanapun, ia sendiri menjadi sangat panas, dan skala pada tembaga secara mendadak mengurangkan kecekapan relau sehingga ia kehilangan fungsinya. Adalah mustahil untuk membuat induktor yang disejukkan cecair sendiri, jadi ia perlu ditukar dari semasa ke semasa. Anda tidak boleh menggunakan penyejukan udara paksa: perumah kipas plastik atau logam berhampiran gegelung akan "menarik" EMF kepada dirinya sendiri, terlalu panas, dan kecekapan relau akan menurun.

Catatan: sebagai perbandingan, induktor untuk relau lebur untuk 150 kg keluli dibengkokkan dari paip tembaga dengan diameter luar 40 mm dan diameter dalam 30 mm. Bilangan lilitan ialah 7, diameter dalam gegelung ialah 400 mm, dan ketinggiannya juga 400 mm. Untuk menghidupkannya dalam mod sifar, anda memerlukan 15-20 kW dengan adanya litar penyejukan tertutup dengan air suling.

Penjana

Bahagian utama kedua relau ialah alternator. Tidak berbaloi untuk mencuba membuat relau aruhan tanpa mengetahui asas elektronik radio sekurang-kurangnya pada tahap amatur radio biasa. Pengendalian adalah sama, kerana jika dapur tidak berada di bawah kawalan komputer, anda boleh menetapkannya kepada mod hanya dengan merasakan litar.

Apabila memilih litar penjana, anda harus dengan segala cara yang mungkin mengelakkan penyelesaian yang memberikan spektrum arus keras. Sebagai anti-contoh, kami membentangkan litar yang agak biasa menggunakan suis thyristor, lihat Rajah. lebih tinggi. Pengiraan yang tersedia untuk pakar berdasarkan osilogram yang dilampirkan oleh pengarang menunjukkan bahawa PES pada frekuensi melebihi 120 MHz daripada induktor yang dikuasakan dengan cara ini melebihi 1 W/sq. m pada jarak 2.5 m dari pemasangan. Kesederhanaan yang mematikan, untuk sedikitnya.

Sebagai rasa ingin tahu nostalgia, kami juga membentangkan gambar rajah penjana tiub purba, lihat rajah. di sebelah kanan. Ini telah dibuat oleh amatur radio Soviet pada tahun 50-an, Rajah. di sebelah kanan. Menetapkan kepada mod - dengan kapasitor udara kemuatan berubah C, dengan jurang antara plat sekurang-kurangnya 3 mm. Berfungsi hanya pada mod sifar. Penunjuk tetapan ialah mentol lampu neon L. Keanehan litar adalah spektrum sinaran "lampu" yang sangat lembut, jadi penjana ini boleh digunakan tanpa langkah berjaga-jaga khas. Tetapi - malangnya! – anda tidak dapat mencari lampu untuknya sekarang, dan dengan kuasa dalam induktor kira-kira 500 W, penggunaan kuasa daripada rangkaian adalah lebih daripada 2 kW.

Catatan: Kekerapan 27.12 MHz yang ditunjukkan dalam rajah tidak optimum; ia dipilih atas sebab keserasian elektromagnet. Di USSR, ia adalah frekuensi percuma ("sampah"), yang mana kebenaran tidak diperlukan untuk beroperasi, selagi peranti itu tidak mengganggu sesiapa pun. Secara amnya, C penjana boleh ditala dalam julat yang agak luas.

Dalam rajah seterusnya. di sebelah kiri ialah penjana teruja diri yang ringkas. L2 – induktor; L1 - gegelung maklum balas, 2 lilitan wayar enamel dengan diameter 1.2-1.5 mm; L3 – kosong atau cas. Kapasiti induktor sendiri digunakan sebagai kapasitans gelung, jadi litar ini tidak memerlukan pelarasan, ia secara automatik memasuki mod mod sifar. Spektrumnya lembut, tetapi jika fasa L1 tidak betul, transistor akan terbakar serta-merta, kerana ia ternyata berada dalam mod aktif dengan litar pintas DC dalam litar pengumpul.

Juga, transistor boleh terbakar hanya dari perubahan suhu luaran atau pemanasan sendiri kristal - tiada langkah disediakan untuk menstabilkan modnya. Secara umum, jika anda mempunyai KT825 lama atau yang serupa tergeletak di suatu tempat, maka anda boleh memulakan eksperimen mengenai pemanasan aruhan dengan litar ini. Transistor mesti dipasang pada radiator dengan keluasan sekurang-kurangnya 400 meter persegi. lihat dengan tiupan dari komputer atau kipas yang serupa. Pelarasan kapasiti dalam induktor, sehingga 0.3 kW, dengan menukar voltan bekalan dalam 6-24 V. Sumbernya mesti menyediakan arus sekurang-kurangnya 25 A. Pelesapan kuasa perintang pembahagi voltan asas adalah sekurang-kurangnya 5 W.

Rajah berikut. nasi. di sebelah kanan ialah multivibrator dengan beban induktif menggunakan transistor kesan medan yang berkuasa (450 V Uk, sekurang-kurangnya 25 A Ik). Terima kasih kepada penggunaan kapasitansi dalam litar litar berayun, ia menghasilkan spektrum yang agak lembut, tetapi di luar mod, oleh itu sesuai untuk memanaskan bahagian sehingga 1 kg untuk pelindapkejutan/pembajaan. Kelemahan utama litar ialah kos komponen yang tinggi, suis medan berkuasa dan diod voltan tinggi berkelajuan tinggi (kekerapan cutoff sekurang-kurangnya 200 kHz) dalam litar asasnya. Transistor kuasa bipolar dalam litar ini tidak berfungsi, terlalu panas dan terbakar. Radiator di sini adalah sama seperti dalam kes sebelumnya, tetapi aliran udara tidak lagi diperlukan.

Skim berikut sudah mendakwa sebagai universal, dengan kuasa sehingga 1 kW. Ini ialah penjana tolak-tarik dengan pengujaan bebas dan induktor bersambung jambatan. Membolehkan anda bekerja dalam mod 2-3 atau dalam mod pemanasan permukaan; frekuensi dikawal oleh perintang pembolehubah R2, dan julat frekuensi ditukar oleh kapasitor C1 dan C2, dari 10 kHz hingga 10 MHz. Untuk julat pertama (10-30 kHz), kapasitansi kapasitor C4-C7 perlu ditingkatkan kepada 6.8 μF.

Pengubah antara peringkat berada pada cincin ferit dengan luas keratan rentas teras magnet 2 meter persegi. lihat Penggulungan - diperbuat daripada wayar enamel 0.8-1.2 mm. Radiator transistor - 400 kaki persegi. lihat untuk empat dengan aliran udara. Arus dalam induktor adalah hampir sinusoidal, jadi spektrum pelepasan adalah lembut pada semua frekuensi operasi langkah tambahan perlindungan tidak diperlukan, dengan syarat anda bekerja sehingga 30 minit sehari selepas 2 hari pada hari ke-3.

Video: pemanas aruhan buatan sendiri sedang beraksi

Dandang aruhan

Induksi dandang air panas, tanpa ragu-ragu, akan menggantikan dandang dengan elemen pemanas di mana-mana elektrik adalah lebih murah daripada jenis bahan api lain. Tetapi kelebihan mereka yang tidak dapat dinafikan juga telah menimbulkan banyak produk buatan sendiri, yang kadang-kadang benar-benar membuat rambut pakar berdiri tegak.

Katakan pembinaan ini: paip propilena Dengan air yang mengalir mengelilingi induktor, dan ia dikuasakan oleh penyongsang kimpalan 15-25 A HF. Pilihan ialah membuat donat berongga (torus) daripada plastik tahan haba, mengalirkan air melalui paip, dan membungkusnya dengan tayar untuk pemanasan, membentuk induktor yang digulung menjadi cincin.

EMF akan memindahkan tenaganya ke telaga air; Ia mempunyai kekonduksian elektrik yang baik dan pemalar dielektrik yang luar biasa tinggi (80). Ingat bagaimana titisan lembapan yang tinggal pada pinggan mangkuk keluar dalam ketuhar gelombang mikro.

Tetapi, pertama sekali, untuk memanaskan apartmen sepenuhnya pada musim sejuk, anda memerlukan sekurang-kurangnya 20 kW haba, dengan penebat yang berhati-hati dari luar. 25 A pada 220 V hanya menyediakan 5.5 kW (berapa kos elektrik ini mengikut tarif kami?) dengan kecekapan 100%. Baiklah, katakan kita berada di Finland, di mana elektrik lebih murah daripada gas. Tetapi had penggunaan untuk perumahan masih 10 kW, dan untuk lebihan anda perlu membayar pada tarif yang meningkat. Dan pendawaian apartmen tidak akan menahan 20 kW, anda perlu menarik pengumpan berasingan dari pencawang. Berapakah kos kerja sedemikian? Jika juruelektrik masih jauh dari mengatasi kawasan itu, mereka akan membenarkannya.

Kemudian, penukar haba itu sendiri. Ia harus sama ada logam besar, maka hanya pemanasan aruhan logam akan berfungsi, atau diperbuat daripada plastik dengan kehilangan dielektrik yang rendah (propilena, dengan cara ini, bukan salah satu daripada ini, hanya fluoroplastik mahal yang sesuai), maka air akan terus menyerap tenaga EMF. Tetapi dalam apa jua keadaan, ternyata induktor memanaskan keseluruhan isipadu penukar haba, dan hanya permukaan dalamannya yang memindahkan haba ke air.

Akibatnya, dengan kos banyak kerja dan risiko kepada kesihatan, kami mendapat dandang dengan kecekapan kebakaran gua.

Dandang pemanasan induksi industri direka dengan cara yang sama sekali berbeza: mudah, tetapi mustahil untuk dilakukan di rumah, lihat rajah. di sebelah kanan:

• Induktor kuprum besar-besaran disambungkan terus ke rangkaian.
• EMFnya juga memanaskan penukar haba labirin logam besar yang diperbuat daripada logam feromagnetik.
• Labirin secara serentak mengasingkan induktor daripada air.

Dandang sedemikian berharga beberapa kali lebih tinggi daripada yang konvensional dengan elemen pemanasan, dan hanya sesuai untuk pemasangan pada paip plastik, tetapi sebagai balasannya ia memberikan banyak faedah:

1. Ia tidak pernah terbakar - tiada gegelung elektrik panas di dalamnya.
2. Labirin besar dengan pasti melindungi induktor: PES di kawasan berhampiran dandang aruhan 30 kW adalah sifar.
3. Kecekapan – lebih daripada 99.5%
4. Benar-benar selamat: pemalar masa intrinsik bagi gegelung yang sangat induktif adalah lebih daripada 0.5 s, iaitu 10-30 kali lebih lama daripada masa tindak balas RCD atau mesin. Ia dipercepatkan lagi oleh "recoil" daripada proses sementara apabila induktansi rosak pada perumahan.
5. Kerosakan itu sendiri, disebabkan oleh "oakiness" struktur, sangat tidak mungkin.
6. Tidak memerlukan pembumian berasingan.
7. Tidak peduli dengan sambaran petir; Ia tidak boleh membakar gegelung besar.
8. Permukaan labirin yang besar memastikan pertukaran haba yang berkesan dengan kecerunan suhu minimum, yang hampir menghilangkan pembentukan skala.
9. Ketahanan yang sangat besar dan kemudahan penggunaan: dandang aruhan, bersama-sama dengan sistem hidromagnet (HMS) dan penapis sedimen, beroperasi tanpa penyelenggaraan selama sekurang-kurangnya 30 tahun.

Mengenai dandang buatan sendiri untuk bekalan air panas

Di sini dalam Rajah. menunjukkan gambar rajah pemanas aruhan kuasa rendah untuk sistem DHW dengan tangki simpanan. Ia berdasarkan mana-mana pengubah kuasa 0.5-1.5 kW dengan penggulungan utama 220 V. Pengubah dwi daripada TV warna tiub lama - "keranda" pada teras magnet dua batang jenis PL - sangat sesuai.

Belitan sekunder dikeluarkan daripada belitan tersebut, belitan primer digulung semula pada satu rod, meningkatkan bilangan lilitannya untuk beroperasi dalam mod dekat dengan litar pintas (litar pintas) di sekunder. Penggulungan sekunder itu sendiri ialah air dalam selekoh paip berbentuk U yang mengelilingi rod lain. Paip plastik atau logam - pada frekuensi industri ia tidak membuat perbezaan, tetapi logam mesti diasingkan dari seluruh sistem dengan sisipan dielektrik, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah, supaya arus sekunder ditutup hanya melalui air.

Walau apa pun, pemanas air sedemikian berbahaya: kemungkinan kebocoran bersebelahan dengan penggulungan di bawah voltan sesalur. Sekiranya anda akan mengambil risiko sedemikian, maka anda perlu menggerudi lubang di litar magnetik untuk bolt pembumian, dan pertama sekali, kencangkan pengubah dan tangki dengan busbar keluli sekurang-kurangnya 1.5 meter persegi. cm (bukan persegi. mm!).

Seterusnya, pengubah (ia harus terletak terus di bawah tangki), dengan kabel rangkaian bertebat dua yang disambungkan kepadanya, konduktor pembumian dan gegelung pemanasan air, dituangkan ke dalam satu "anak patung" pengedap silikon, seperti motor pam penapis akuarium. Akhir sekali, adalah sangat dinasihatkan untuk menyambungkan keseluruhan unit ke rangkaian melalui RCD elektronik berkelajuan tinggi.

Video: dandang "induksi" berdasarkan jubin rumah

Induktor di dapur

Hob induksi telah menjadi perkara biasa di dapur, lihat rajah. Mengikut prinsip operasi, ini adalah dapur induksi yang sama, hanya bahagian bawah mana-mana bekas memasak logam bertindak sebagai penggulungan sekunder litar pintas, lihat rajah. di sebelah kanan, dan bukan hanya dari bahan feromagnetik, seperti yang sering ditulis oleh orang jahil. Alat memasak aluminium semakin tidak digunakan; doktor telah membuktikan bahawa aluminium bebas adalah karsinogen, dan tembaga dan timah telah lama tidak digunakan kerana ketoksikan.

Periuk aruhan isi rumah adalah produk zaman teknologi tinggi, walaupun idea itu timbul serentak dengan relau lebur aruhan. Pertama, untuk mengasingkan induktor daripada masakan, dielektrik yang tahan lama, tahan, bersih dan bebas EMF diperlukan. Komposit kaca-seramik yang sesuai telah dikeluarkan secara relatif baru-baru ini, dan plat atas papak menyumbang sebahagian besar daripada kosnya.

Kemudian, semua bekas memasak adalah berbeza, dan kandungannya menukar parameter elektriknya, dan mod memasak juga berbeza. Pakar tidak akan dapat melakukan ini dengan mengetatkan tombol dengan teliti mengikut fesyen yang diingini; anda memerlukan mikropengawal berprestasi tinggi. Akhir sekali, mengikut keperluan kebersihan, arus dalam induktor mestilah sinusoid tulen, dan magnitud dan kekerapannya mesti berbeza-beza dengan cara yang kompleks mengikut tahap kesediaan hidangan. Iaitu, penjana mesti mempunyai penjanaan digital arus keluaran, dikawal oleh mikropengawal yang sama.

Tidak ada gunanya membuat dapur induksi dapur sendiri: komponen elektronik sahaja pada harga runcit akan menelan belanja lebih banyak daripada yang siap. jubin yang baik. Dan masih agak sukar untuk mengawal peranti ini: sesiapa yang mempunyai satu tahu berapa banyak butang atau sensor yang ada dengan tulisan: "Rebus", "Panggang", dll. Pengarang artikel ini melihat jubin yang menyenaraikan "Navy Borscht" dan "Sup Pretanier" secara berasingan.

Walau bagaimanapun, periuk aruhan mempunyai banyak kelebihan berbanding yang lain:

• Hampir sifar, tidak seperti ketuhar gelombang mikro, PPE, walaupun anda duduk di atas jubin ini sendiri.
• Kemungkinan pengaturcaraan untuk menyediakan hidangan yang paling kompleks.
• Coklat cair, menghasilkan lemak ikan dan ayam, menyediakan karamel tanpa sedikit pun tanda terbakar.
• Kecekapan tinggi hasil daripada pemanasan pantas dan kepekatan haba yang hampir lengkap dalam bekas memasak.

Untuk titik terakhir: lihat rajah. di sebelah kanan, terdapat jadual untuk memanaskan memasak di atas dapur aruhan dan penunu gas. Sesiapa yang biasa dengan integrasi akan segera memahami bahawa induktor adalah 15-20% lebih menjimatkan, dan tidak perlu membandingkannya dengan "pancake" besi tuang. Kos wang untuk tenaga apabila menyediakan kebanyakan hidangan untuk periuk aruhan setanding dengan gas, dan lebih sedikit untuk merebus dan memasak sup pekat. Induktor setakat ini lebih rendah daripada gas hanya semasa membakar, apabila pemanasan seragam diperlukan pada semua sisi.

Induksi dandang pemanasan- Ini adalah peranti yang dicirikan oleh kecekapan yang sangat tinggi. Mereka boleh mengurangkan kos tenaga dengan ketara berbanding peranti tradisional yang dilengkapi dengan elemen pemanasan.

Model pengeluaran perindustrian tidak murah. Walau bagaimanapun, mana-mana tukang rumah yang memiliki set alat mudah boleh membuat pemanas induksi dengan tangannya sendiri. Kami menawarkan bantuan kepadanya Penerangan terperinci prinsip operasi dan pemasangan pemanas yang cekap.

Pemanasan induksi adalah mustahil tanpa menggunakan tiga elemen utama:

• induktor;
• penjana;
• elemen pemanas.

Induktor ialah gegelung, biasanya diperbuat daripada dawai tembaga, yang menghasilkan medan magnet. Alternator digunakan untuk menghasilkan arus frekuensi tinggi daripada arus elektrik isi rumah standard 50 Hz.

Objek logam yang mampu menyerap tenaga digunakan sebagai elemen pemanas. tenaga haba di bawah pengaruh medan magnet. Jika anda menyambungkan elemen ini dengan betul, anda boleh mendapatkan peranti berprestasi tinggi yang sesuai untuk memanaskan cecair penyejuk dan.

Galeri Imej

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik ini

Video #1. Gambaran keseluruhan prinsip pemanasan aruhan:

Video #2. Pilihan yang menarik untuk membuat pemanas induksi:

Untuk memasang pemanas aruhan, anda tidak perlu mendapatkan kebenaran daripada pihak berkuasa kawal selia; model industri peranti sedemikian agak selamat, ia sesuai untuk rumah persendirian dan pangsapuri biasa. Tetapi pemilik unit buatan sendiri tidak boleh melupakan langkah berjaga-jaga keselamatan.

Skim pemanas aruhan 500 Watt yang anda boleh buat sendiri! Terdapat banyak skim serupa di Internet, tetapi minat terhadapnya semakin hilang, kerana kebanyakannya sama ada tidak berfungsi atau berfungsi tetapi tidak seperti yang diharapkan. Litar pemanas aruhan ini berfungsi sepenuhnya, diuji, dan yang paling penting, tidak rumit, saya rasa anda akan menghargainya!

Komponen dan gegelung:

Gegelung kerja mengandungi 5 lilitan; ia digunakan untuk penggulungan tiub kuprum kira-kira 1 cm diameter, tetapi ia boleh menjadi lebih kecil. Diameter ini tidak dipilih secara kebetulan; air dibekalkan melalui tiub untuk menyejukkan gegelung dan transistor.

Transistor telah dipasang dengan IRFP150 kerana IRFP250 tidak ada. Kapasitor filem ialah 0.27 uF 160 volt, tetapi anda boleh meletakkan 0.33 uF dan lebih tinggi jika anda tidak menemui yang pertama. Sila ambil perhatian bahawa litar boleh dikuasakan dengan voltan sehingga 60 volt, tetapi dalam kes ini, disyorkan untuk memasang kapasitor pada voltan 250 volt. Jika litar dikuasakan oleh voltan sehingga 30 volt, maka 150 sudah cukup!

Anda boleh memasang mana-mana diod zener pada 12-15 volt daripada 1 Watt, contohnya 1N5349 dan seumpamanya. Diod boleh digunakan UF4007 dan seumpamanya. Perintang 470 Ohm daripada 2 Watt.

Beberapa gambar:

Daripada radiator, plat tembaga digunakan, yang dipateri terus ke tiub, kerana reka bentuk ini menggunakan penyejukan air. Pada pendapat saya, ini adalah penyejukan yang paling berkesan, kerana transistor panas dengan baik dan tiada jumlah kipas atau radiator super akan menyelamatkannya daripada terlalu panas!

Plat penyejuk pada papan diletakkan sedemikian rupa sehingga tiub gegelung melaluinya. Plat dan tiub perlu dipateri bersama, untuk ini saya gunakan pembakar gas dan besi pematerian besar untuk memateri radiator kereta.

Kapasitor terletak pada PCB dua sisi, papan juga dipateri terus ke tiub gegelung untuk penyejukan yang lebih baik.

Tercekik dililit pada cincin ferit, saya sendiri mengambilnya dari bekalan kuasa komputer, wayar digunakan dalam penebat tembaga.

Pemanas aruhan ternyata agak berkuasa, ia mencairkan loyang dan aluminium dengan sangat mudah, ia juga mencairkan bahagian besi, tetapi sedikit lebih perlahan. Oleh kerana saya menggunakan transistor IRFP150, mengikut parameter, litar boleh dikuasakan dengan voltan sehingga 30 volt, jadi kuasa hanya dihadkan oleh faktor ini. Jadi saya masih mengesyorkan menggunakan IRFP250.

Itu sahaja! Di bawah ini saya akan meninggalkan video pemanas aruhan sedang beroperasi dan senarai bahagian yang boleh dibeli di AliExpress pada harga yang sangat rendah!

Beli alat ganti di Aliexpress: