İndüksiyon eritme fırını. Metal için eritme indüksiyon ocağı, diyagram, türlerin özellikleri Kendi ellerinizle indüksiyon ocağı nasıl yapılır

İndüksiyonla ısıtmanın prensibi elektrik enerjisini dönüştürmektir. manyetik alan elektriksel olarak iletken ısıtılan bir nesne tarafından termal enerjiye emilir.

İndüksiyonla ısıtma tesisatlarında elektromanyetik alan, çok turlu silindirik bir bobin (solenoid) olan bir indüktör tarafından oluşturulur. İndüktörden bir değişken geçirilir elektrik indüktörün etrafında zamanla değişen alternatif bir manyetik alan oluşur. Bu, Maxwell'in ilk denklemiyle tanımlanan elektromanyetik alan enerjisinin ilk dönüşümüdür.

Isıtılan nesne indüktörün içine veya yanına yerleştirilir. İndüktör tarafından oluşturulan manyetik indüksiyon vektörünün değişen (zaman içinde) akışı, ısıtılmış nesneye nüfuz eder ve bir elektrik alanı oluşturur. Bu alanın elektrik hatları manyetik akı yönüne dik bir düzlemde bulunur ve kapalıdır, yani ısıtılan nesnedeki elektrik alanı girdap niteliğindedir. Etkisi altında Elektrik alanı Ohm yasasına göre iletim akımları (girdap akımları) ortaya çıkar. Bu, Maxwell'in ikinci denklemiyle tanımlanan elektromanyetik alan enerjisinin ikinci dönüşümüdür.

Isıtılan bir nesnede, indüklenen alternatif elektrik alanının enerjisi geri döndürülemez bir şekilde termal enerjiye dönüşür. Nesnenin ısınmasıyla sonuçlanan bu tür ısıl enerji dağılımı, iletim akımlarının (girdap akımları) varlığıyla belirlenir. Bu, elektromanyetik alan enerjisinin üçüncü dönüşümüdür ve bu dönüşümün enerji ilişkisi Lenz-Joule yasasıyla açıklanmaktadır.

Elektromanyetik alan enerjisinin açıklanan dönüşümleri şunları mümkün kılar:
1) indüktörün elektrik enerjisini temaslara başvurmadan ısıtılmış nesneye aktarın (direnç fırınlarının aksine)
2) ısıyı doğrudan ısıtılan nesneye (Prof. N.V. Okorokov terminolojisine göre "dahili ısıtma kaynağına sahip fırın" olarak adlandırılan) serbest bırakır, bunun sonucunda termal enerji kullanımı en mükemmel olur ve ısıtma oranı önemli ölçüde artar (“harici ısıtma kaynağına sahip fırınlar” olarak adlandırılan fırınlarla karşılaştırıldığında).

Isıtılmış bir nesnedeki elektrik alan kuvvetinin büyüklüğü iki faktörden etkilenir: manyetik akının büyüklüğü, yani nesneyi delen (veya ısıtılan nesneyle birleştirilmiş) manyetik kuvvet çizgilerinin sayısı ve frekansı. besleme akımı, yani ısıtılan nesneye bağlanan manyetik akı değişimlerinin sıklığı (zaman içinde).

Bu, hem tasarım hem de operasyonel özellikler açısından farklılık gösteren iki tip indüksiyonlu ısıtma tesisatı oluşturmayı mümkün kılar: çekirdekli ve çekirdeksiz indüksiyon tesisatları.

Teknolojik amaca göre, indüksiyonlu ısıtma tesisleri aşağıdakilere ayrılmıştır: eritme fırınları metal eritme ve ısıtma tesisatları için ısı tedavisi(sertleştirme, temperleme), iş parçalarının plastik deformasyondan (dövme, damgalama) önce tamamen ısıtılması için, kaynak, lehimleme ve yüzey kaplama, ürünlerin kimyasal-termal işlemleri vb. için.

İndüksiyonlu ısıtma tesisatını besleyen akımdaki değişiklik sıklığına göre bunlar ayırt edilir:
1) doğrudan ağdan veya düşürücü transformatörler yoluyla beslenen endüstriyel frekans kurulumları (50 Hz);
2) elektrikli makine veya yarı iletken frekans dönüştürücülerle çalışan yüksek frekanslı kurulumlar (500-10000 Hz);
3) tüplü elektronik jeneratörlerle çalışan yüksek frekanslı kurulumlar (66.000-440.000 Hz ve üzeri).

Çekirdek indüksiyonlu ısıtma üniteleri

Bir eritme fırınında (Şekil 1), profilli bakır borudan yapılmış silindirik çok turlu bir indüktör, elektrikli çelik sacdan (sac kalınlığı 0,5 mm) yapılmış kapalı bir çekirdek üzerine monte edilir. İndüktörün etrafına sıvı metalin bulunduğu dar halka şeklinde kanala (yatay veya dikey) sahip refrakter seramik kaplama yerleştirilir. Gerekli bir koşul iş, elektriksel olarak iletken kapalı bir halkadır. Bu nedenle tek tek parçaları eritmek imkansızdır. sert metal böyle bir fırında. Fırını başlatmak için, başka bir fırından gelen sıvı metalin bir kısmını kanala dökmeniz veya önceki eriyikten gelen sıvı metalin bir kısmını (fırının kalan kapasitesi) bırakmanız gerekir.

Şekil 1. İndüksiyon cihazı diyagramı kanal fırını: 1 - gösterge; 2 - metal; 3 - kanal; 4 - manyetik devre; F - ana manyetik akı; Ф 1р ve Ф 2р - manyetik sızıntı akıları; U 1 ve I 1 - indüktör devresindeki voltaj ve akım; I 2 - metalde iletim akımı

Bir indüksiyon kanallı fırının çelik manyetik çekirdeğinde büyük bir çalışma manyetik akısı kapatılır ve indüktör tarafından oluşturulan toplam manyetik akının yalnızca küçük bir kısmı, sızıntı akısı şeklinde hava yoluyla kapatılır. Dolayısıyla bu tür fırınlar endüstriyel frekansta (50 Hz) başarıyla çalışmaktadır.

Şu anda, VNIIETO'da geliştirilen bu tür fırınların çok sayıda türü ve tasarımı bulunmaktadır (bir ve birkaç kanallı tek fazlı ve çok fazlı, farklı şekillerde dikey ve yatay kapalı kanallı). Bu fırınlar, nispeten düşük erime noktasına sahip demir dışı metallerin ve alaşımların eritilmesinin yanı sıra yüksek kaliteli dökme demir üretmek için kullanılır. Dökme demir eritilirken fırın ya kazan (karıştırıcı) ya da eritme ünitesi olarak kullanılır. Tasarımlar ve özellikler modern indüksiyon kanallı fırınlar özel literatürde verilmektedir.

Çekirdeksiz indüksiyonlu ısıtma üniteleri

Bir eritme fırınında (Şekil 2), erimiş metal, silindirik çok turlu bir indüktörün içine yerleştirilmiş seramik bir potanın içindedir. içinden soğutma suyunun geçtiği bakır profilli bir borudan yapılmıştır. İndüktörün tasarımı hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.

Çelik bir çekirdeğin yokluğu, manyetik sızıntı akısında keskin bir artışa yol açar; Potadaki metale kenetlenen manyetik kuvvet çizgilerinin sayısı son derece küçük olacaktır. Bu durum, elektromanyetik alanın değişim frekansında (zaman içinde) buna karşılık gelen bir artış gerektirir. Bu nedenle verimli çalışma indüksiyon pota fırınlarının artan akımlarla beslenmesi gerekir ve bazı durumlarda Ve yüksek frekans karşılık gelen akım dönüştürücülerden. Bu tür fırınların doğal güç faktörü çok düşüktür (cos φ=0,03-0,10). Bu nedenle reaktif (endüktif) gücü telafi etmek için kapasitörlerin kullanılması gerekir.

Şu anda, VNIIETO'da çelik eritme için (IST tipi) yüksek, yüksek ve endüstriyel frekansa karşılık gelen boyut aralıkları (kapasiteye göre) şeklinde geliştirilmiş çeşitli indüksiyon pota fırınları bulunmaktadır.

Pirinç. 2. İndüksiyon pota fırınının yapısının şeması: 1 - indüktör; 2 - metal; 3 - pota (oklar, elektrodinamik olayların bir sonucu olarak sıvı metalin dolaşım yörüngesini gösterir)

Pota fırınlarının avantajları şunlardır: doğrudan metalde üretilen ısı, kimyasal bileşim ve sıcaklıkta metalin yüksek homojenliği, metal kirliliği kaynaklarının olmaması (pota astarı dışında), eritme işleminin kontrol ve düzenleme kolaylığı , hijyenik çalışma koşulları. Ek olarak, indüksiyon pota fırınları aşağıdaki özelliklerle karakterize edilir: Yüksek spesifik (birim kapasite başına) ısıtma güçleri nedeniyle daha yüksek verimlilik; önceki eritmeden metali bırakmadan katı bir yükü eritme yeteneği (kanal fırınlarının aksine); Metalin kütlesine kıyasla düşük astar kütlesi, pota astarındaki termal enerji birikimini azaltır, fırının termal ataletini azaltır ve bu tip eritme fırınlarını, eriyikler arasındaki molalarla periyodik çalışma için son derece uygun hale getirir. özellikle makine imalat tesislerinin şekillendirilmiş dökümhaneleri için; fırının kompaktlığı, çalışma alanını ortamdan kolayca izole etmeyi ve belirli bir bileşimin bir vakumda veya gaz ortamında eritme işlemini gerçekleştirmeyi mümkün kılar. Bu nedenle vakum indüksiyon pota fırınları (ISV tipi) metalurjide yaygın olarak kullanılmaktadır.

Avantajların yanı sıra, indüksiyon pota fırınları aşağıdaki dezavantajlara sahiptir: nispeten soğuk cürufların varlığı (cürufun sıcaklığı metalin sıcaklığından daha düşüktür), bu da yüksek kaliteli çeliklerin eritilmesi sırasında rafinasyon işlemlerinin gerçekleştirilmesini zorlaştırır. ; karmaşık ve pahalı elektrikli ekipmanlar; Pota astarının küçük termal ataletinden ve elektrodinamik olaylar sırasında sıvı metalin aşındırıcı etkisinden dolayı ani sıcaklık dalgalanmaları sırasında astarın düşük direnci. Bu nedenle bu tür fırınlar, element israfını azaltmak amacıyla alaşımlı atıkların yeniden eritilmesinde kullanılır.

Referanslar:
1. Egorov A.V., Morzhin A.F. Elektrikli fırınlar (çelik üretimi için). M.: “Metalurji”, 1975, 352 s.

Üç ana unsur kullanılmadan indüksiyonla ısıtma mümkün değildir:

• bobin;
• jeneratör;
• Isıtma elemanı.

İndüktör, manyetik alan oluşturan, genellikle bakır telden yapılmış bir bobindir. Standart 50 Hz ev elektrik akımından yüksek frekanslı bir akım üretmek için bir alternatör kullanılır. Isıtma elemanı olarak, manyetik alanın etkisi altında termal enerjiyi emebilen metal bir nesne kullanılır.

Bu unsurları doğru bir şekilde birleştirirseniz, sıvı soğutucuyu ısıtmak ve bir evi ısıtmak için mükemmel olan yüksek performanslı bir cihaz elde edebilirsiniz. Bir jeneratör kullanılarak indüktöre gerekli özelliklere sahip bir elektrik akımı sağlanır, yani. bakır bir bobin üzerine. İçinden geçerken, yüklü parçacıklardan oluşan bir akış manyetik bir alan oluşturur.

İndüksiyonlu ısıtıcıların çalışma prensibi, manyetik alanların etkisi altında ortaya çıkan iletkenlerin içinde elektrik akımlarının oluşmasına dayanmaktadır.

Alanın özelliği, yüksek frekanslardaki elektromanyetik dalgaların yönünü değiştirebilme yeteneğine sahip olmasıdır. Bu alana herhangi bir metal nesne yerleştirilirse, oluşturulan girdap akımlarının etkisi altında indüktöre doğrudan temas etmeden ısınmaya başlayacaktır.

İnverterden indüksiyon bobinine sağlanan yüksek frekanslı elektrik akımı, sürekli değişen manyetik dalga vektörüne sahip bir manyetik alan oluşturur. Bu alana yerleştirilen metal hızla ısınır

Temasın yokluğu, bir türden diğerine geçiş sırasında enerji kayıplarının ihmal edilebilir olmasını mümkün kılar, bu da şunu açıklar: verimliliği arttırmak indüksiyon kazanları.

Isıtma devresi için suyu ısıtmak için metal bir ısıtıcı ile temasının sağlanması yeterlidir. Genellikle ısıtma elemanı olarak kullanılır Metal boru içinden bir su akışının geçtiği yer. Su aynı anda ısıtıcıyı soğutur ve bu da servis ömrünü önemli ölçüde artırır.

Bir indüksiyon cihazının elektromıknatısı, telin bir ferromıknatıs çekirdeği etrafına sarılmasıyla elde edilir. Ortaya çıkan endüksiyon bobini ısınır ve ısıyı ısıtılmış gövdeye veya ısı eşanjörünün yakınında akan soğutucuya aktarır.

Edebiyat

• Babat G.I., Svenchansky A.D. Elektrikli endüstriyel fırınlar. - M .: Gosenergoizdat, 1948. - 332 s.
• Burak Ya.İ., Ogirko I.V. Sıcaklığa bağlı malzeme özelliklerine sahip silindirik bir kabuğun optimum şekilde ısıtılması // Mat. yöntemler ve fiziksel-mekanik alanlar. - 1977. - Sayı. 5. - s. 26-30.
• Vasilyev A.S. Yüksek frekanslı ısıtma için tüp jeneratörleri. - L.: Makine Mühendisliği, 1990. - 80 s. - (Yüksek frekanslı termist kütüphanesi; Sayı 15). - 5300 kopya. - ISBN 5-217-00923-3.
• Vlasov V.F. Radyo mühendisliği kursu. - M .: Gosenergoizdat, 1962. - 928 s.
• Izyumov N.M., Linde D.P. Radyo mühendisliğinin temelleri. - M .: Gosenergoizdat, 1959. - 512 s.
• Lozinsky M.G. Endüstriyel Uygulama indüksiyonla ısıtma. - M .: SSCB Bilimler Akademisi Yayınevi, 1948. - 471 s.
• Elektrotermide yüksek frekanslı akımların uygulanması / Ed. A. E. Slukhotsky. - L.: Makine Mühendisliği, 1968. - 340 s.
• Slukhotsky A.E.İndüktörler. - L.: Makine Mühendisliği, 1989. - 69 s. - (Yüksek frekanslı termist kütüphanesi; Sayı 12). - 10.000 kopya. - ISBN 5-217-00571-8.
• Fogel A.A. Sıvı metalleri süspansiyon halinde tutmak için indüksiyon yöntemi / Ed. A. N. Shamova. - 2. baskı, rev. - L.: Makine Mühendisliği, 1989. - 79 s. - (Yüksek frekanslı termist kütüphanesi; Sayı 11). - 2950 kopya. - .

Çalışma prensibi

Isıtma kazanlarında en sık kullanılan ikinci seçenek, uygulama kolaylığı nedeniyle talep görmektedir. İndüksiyonlu ısıtma tesisatının çalışma prensibi, manyetik alan enerjisinin soğutucuya (su) aktarılmasına dayanmaktadır. İndüktörde bir manyetik alan oluşur. Bobinden geçen alternatif akım, enerjiyi ısıya dönüştüren girdap akımları oluşturur.

İndüksiyonlu ısıtma tesisatının çalışma prensibi

Alt borudan kazana verilen su, enerji aktarımıyla ısıtılır ve üst borudan çıkarak ısıtma sistemine girer. Basınç oluşturmak için yerleşik bir pompa kullanılır. Kazan içerisinde sürekli dolaşan su, elemanların aşırı ısınmasını önler. Ek olarak, çalışma sırasında soğutma sıvısı titreşir (düşük gürültü seviyesinde), bu nedenle kazanın iç duvarlarında kireç birikmesi imkansızdır.

İndüksiyon ısıtıcıları çeşitli şekillerde uygulanabilir.

Güç hesaplaması

İndüksiyonla çelik eritme yöntemi, akaryakıt, kömür ve diğer enerji kaynaklarının kullanımına dayalı benzer yöntemlerden daha ucuz olduğundan, bir indüksiyon ocağının hesaplanması, ünitenin gücünün hesaplanmasıyla başlar.

İndüksiyon ocağının gücü aktif ve kullanışlı olarak bölünmüştür, her birinin kendi formülü vardır.

İlk veriler olarak bilmeniz gerekenler:

• örneğin ele alınan durumda fırının kapasitesi 8 tondur;
• ünite gücü (maksimum değeri alınır) – 1300 kW;
• akım frekansı – 50 Hz;
• Fırın tesisinin verimliliği saatte 6 tondur.

Eritilen metal veya alaşımı da hesaba katmak gerekir: duruma göre çinkodur. Bu önemli bir noktadır, bir indüksiyon ocağında eritilen dökme demirin ve diğer alaşımların ısı dengesi farklıdır.

Sıvı metale aktarılan faydalı güç:

• Рpol = Wteor×t×P,
• Veya spesifik enerji tüketimi teoriktir ve metalin 10C'ye kadar aşırı ısınmasını gösterir;
• P – fırın kurulumunun verimliliği, t/h;
• t - fırın banyosundaki alaşımın veya metal kütüğün aşırı ısınma sıcaklığı, 0C
• Rpol = 0,298×800×5,5 = 1430,4 kW.

Aktif güç:

• P = Ppol/Yuterm,
• Rpol – önceki formülden alınmıştır, kW;
• Yuterm bir dökümhane fırınının verimliliğidir, limitleri 0,7 ile 0,85 arasındadır ve ortalama 0,76'dır.
• P = 1311,2/0,76 = 1892,1 kW, değer 1900 kW'a yuvarlanır.

Son aşamada indüktör gücü hesaplanır:

• Kabuk = P/N,
• P – fırın kurulumunun aktif gücü, kW;
• N, fırında sağlanan indüktörlerin sayısıdır.
• Kabuk =1900/2= 950 kW.

Bir indüksiyon ocağının çeliğin eritilmesi sırasındaki güç tüketimi, performansına ve indüktör tipine bağlıdır.

Fırın bileşenleri

Bu nedenle, kendi ellerinizle mini bir indüksiyon fırını yapmakla ilgileniyorsanız, ana elemanının ısıtma bobini olduğunu bilmek önemlidir. Ev yapımı versiyon durumunda, çapı 10 mm olan çıplak bakır borudan yapılmış bir indüktörün kullanılması yeterlidir.

İndüktör için 80-150 mm iç çap kullanılır ve dönüş sayısı 8-10'dur. Dönüşlerin birbirine değmemesi ve aralarındaki mesafenin 5-7 mm olması önemlidir. İndüktörün parçaları elek ile temas etmemelidir; minimum boşluk 50 mm olmalıdır.

İndüksiyon fırınını kendi ellerinizle kullanmayı planlıyorsanız şunu bilmelisiniz: endüstriyel ölçekliİndüktörler su veya antifriz ile soğutulur. Oluşturulan cihazın düşük güçte ve kısa süreli çalışması durumunda soğutmadan yapabilirsiniz. Ancak çalışma sırasında indüktör çok ısınır ve bakır üzerindeki kireç sadece cihazın verimliliğini keskin bir şekilde azaltmakla kalmaz, aynı zamanda performansının tamamen kaybolmasına da yol açar. Kendi başınıza soğutulmuş bir indüktör yapmak imkansızdır, bu nedenle düzenli olarak değiştirilmesi gerekecektir. Bobinin yakınına yerleştirilen fan muhafazası EMF'yi "çekeceğinden", aşırı ısınmaya ve fırının verimliliğinde azalmaya yol açacağından cebri hava soğutmasını kullanamazsınız.

Manyetik malzemelerden yapılmış iş parçalarının indüksiyonla ısıtılması sorunu

İndüksiyonla ısıtma için invertör kendi kendine osilatör değilse, otomatik frekans kontrol devresine (PLL) sahip değilse ve harici bir ana osilatörden çalışıyorsa (salınım devresinin “indüktör - dengeleme kapasitör bankasının rezonans frekansına yakın bir frekansta) ”). İndüktöre manyetik malzemeden yapılmış bir iş parçası yerleştirildiği anda (iş parçasının boyutları yeterince büyükse ve indüktörün boyutlarıyla orantılıysa), indüktörün endüktansı keskin bir şekilde artar, bu da ani bir düşüşe yol açar. salınım devresinin doğal rezonans frekansı ve ana osilatörün frekansından sapması. Devre ana osilatör ile rezonansın dışına çıkar, bu da direncinin artmasına ve iş parçasına iletilen gücün ani bir şekilde azalmasına neden olur. Tesisatın gücü harici bir güç kaynağı tarafından düzenleniyorsa, operatörün doğal tepkisi tesisatın besleme voltajını arttırmak olacaktır. İş parçası Curie noktasına kadar ısıtıldığında manyetik özellikleri kaybolur. doğal frekans Salınım devresi ana osilatörün frekansına geri döner. Devre direnci keskin bir şekilde azalır ve akım tüketimi keskin bir şekilde artar. Operatörün artan besleme voltajını kaldırmak için zamanı yoksa, kurulum aşırı ısınacak ve arızalanacaktır.
Kurulum donatılmışsa otomatik sistem kontrol, daha sonra kontrol sistemi Curie noktasından geçişi izlemeli ve ana osilatörün frekansını otomatik olarak azaltmalı, onu salınım devresi ile rezonansa ayarlamalı (veya frekans değişikliği kabul edilemezse sağlanan gücü azaltmalıdır).

Manyetik olmayan malzemeler ısıtılırsa yukarıdakilerin bir önemi yoktur. Manyetik olmayan malzemeden yapılmış bir iş parçasının indüktöre sokulması pratik olarak indüktörün endüktansını değiştirmez ve çalışan salınım devresinin rezonans frekansını değiştirmez ve bir kontrol sistemine gerek yoktur.

Çok sayıda iş parçası boyutu varsa daha küçük boyutlar indüktör, o zaman çalışma devresinin rezonansını da büyük ölçüde değiştirmez.

İndüksiyon ocakları

Ana makale: İndüksiyon ocak

İndüksiyon ocak- 20-100 kHz frekanslı yüksek frekanslı bir manyetik alanın yarattığı indüklenen girdap akımlarıyla metal eşyaları ısıtan elektrikli bir mutfak ocağı.

Böyle bir soba, elektrikli ısıtma elemanlarına kıyasla daha yüksek bir verime sahiptir, çünkü gövdeyi ısıtmak için daha az ısı harcanır ve ayrıca hızlanma ve soğuma süresi yoktur (üretilen ancak tencere tarafından emilmeyen enerji boşa harcandığında).

İndüksiyon eritme fırınları

Ana makale: İndüksiyon pota fırını

İndüksiyonlu (temassız) eritme fırınları, metal potada (ve metalde) veya yalnızca metalde (pota metalden yapılmış değilse; Pota zayıf bir şekilde yalıtılırsa bu ısıtma yöntemi daha verimli olur).

Fabrikaların dökümhanelerinde, hassas döküm atölyelerinde ve makine imalat tesislerinin tamirhanelerinde yüksek kaliteli çelik dökümler üretmek için kullanılır. Demir dışı metalleri (bronz, pirinç, alüminyum) ve bunların alaşımlarını grafit potada eritmek mümkündür. Bir indüksiyon ocağı, birincil sargının su soğutmalı bir indüktör olduğu ve ikincil ve aynı zamanda yükün potada bulunan metal olduğu bir transformatör prensibi ile çalışır. İndüktörün yarattığı elektromanyetik alanın etkisi altında ortaya çıkan, içinde akan akımlar nedeniyle metalin ısınması ve erimesi meydana gelir.

İndüksiyonla ısıtmanın tarihçesi

Açılış elektromanyetik indüksiyon 1831'de Michael Faraday'a ait. Bir iletken bir mıknatısın alanında hareket ettiğinde, tıpkı bir mıknatıs hareket ettiğinde, alan çizgileri iletken devreyle kesiştiğinde olduğu gibi, içinde bir EMF indüklenir. Devredeki akıma indüksiyon denir. Elektromanyetik indüksiyon yasası, tüm elektrik endüstrisinin temel temeli olan elektrik enerjisini üreten ve dağıtan jeneratörler ve transformatörler gibi tanımlayıcı olanlar da dahil olmak üzere birçok cihazın icat edilmesinin temelidir.

1841'de James Joule (ve bağımsız olarak Emil Lenz) elektrik akımının termal etkisinin niceliksel bir değerlendirmesini formüle etti: “Elektrik akımının akışı sırasında bir ortamın birim hacmi başına salınan ısının gücü, elektrik akımının çarpımı ile orantılıdır. yoğunluk ve elektrik alan kuvvetinin büyüklüğü” (Joule yasası - Lenz). Termal etki indüklenen akım, metallerin temassız ısıtılması için cihazların araştırılmasına yol açtı. İndüksiyon akımı kullanarak çeliğin ısıtılmasına ilişkin ilk deneyler ABD'de E. Colby tarafından yapılmıştır.

Başarılı bir şekilde çalışan ilk sözde. Çelik eritmek için kanal indüksiyon ocağı 1900 yılında İsveç'in Gysing kentinde Benedicks Bultfabrik tarafından inşa edildi. 8 Temmuz 1904 tarihli o zamanın saygın dergisi “THE ENGINEER”da, İsveçli mucit mühendis F. A. Kjellin'in gelişiminden bahsettiği ünlü bir dergi çıktı. Fırın, tek fazlı bir transformatörle çalıştırılıyordu. Eritme halka şeklinde bir potada gerçekleştirildi; içindeki metal, 50-60 Hz akımla çalışan bir transformatörün sekonder sargısını temsil ediyordu.

78 kW kapasiteli ilk fırın 18 Mart 1900'de işletmeye alındı ​​ve eritme kapasitesinin günde sadece 270 kg çelik olması nedeniyle çok ekonomik olmadığı ortaya çıktı. Bir sonraki fırın aynı yılın Kasım ayında 58 kW gücünde ve 100 kg çelik kapasitesiyle üretildi. Fırın yüksek verimlilik gösterdi; eritme kapasitesi günde 600 ila 700 kg çelik arasındaydı. Ancak termal dalgalanmalardan kaynaklanan aşınmanın kabul edilemez düzeyde olduğu ortaya çıktı ve sık sık astar değişimi nihai verimliliği düşürdü.

Mucit, maksimum erime performansı için, boşaltma sırasında eriyiğin önemli bir kısmının bırakılması gerektiği, bunun da astarın aşınması da dahil olmak üzere birçok sorunu önlediği sonucuna varmıştır. “Bataklık” olarak adlandırılan bu kalıntılı çeliğin eritilmesi yöntemi, büyük kapasiteli fırınların kullanıldığı bazı endüstrilerde hala korunmaktadır.

Mayıs 1902'de, 1800 kg kapasiteli önemli ölçüde geliştirilmiş bir fırın işletmeye alındı, deşarj 1000-1100 kg, geri kalan 700-800 kg, güç 165 kW, çelik eritme kapasitesi günde 4100 kg'a ulaşabiliyordu! 970 kWh/t'lik enerji tüketimiyle elde edilen bu sonuç, verimliliği açısından etkileyici olup, yaklaşık 650 kWh/t'lik modern üretkenlikten pek de aşağı değildir. Mucidin hesaplamalarına göre 165 kW'lık güç tüketiminin 87,5 kW'ı kaybedilmiş, faydalı termal güç 77,5 kW olmuş ve %47 gibi çok yüksek bir toplam verim elde edilmiştir. Maliyet etkinliği, düşük akım ve yüksek gerilim - 3000 V ile çok turlu bir indüktör yapmayı mümkün kılan potanın halka şeklindeki tasarımıyla açıklanmaktadır. Silindirik potalı modern fırınlar çok daha kompakttır, daha az sermaye yatırımı gerektirir , kullanımı daha kolaydır, yüz yılı aşkın bir süredir geliştirilmeleri nedeniyle birçok iyileştirmeyle donatılmıştır, ancak verimlilik önemsiz bir şekilde artırılmıştır. Doğru, mucit, yayınında elektriğin aktif güç için değil, 50-60 Hz frekansında aktif gücün yaklaşık iki katı olan toplam güç için ödendiği gerçeğini görmezden geldi. Ve modern fırınlar reaktif güç bir kapasitör bankası tarafından telafi edilir.

Mühendis F. A. Kjellin, icadıyla Avrupa ve Amerika'nın sanayi ülkelerinde demir dışı metalleri ve çeliği eritmek için endüstriyel kanal fırınlarının geliştirilmesinin temelini attı. 50-60 Hz kanallı fırınlardan modern yüksek frekanslı pota fırınlarına geçiş 1900'den 1940'a kadar sürdü.

Isıtma sistemi

Bir indüksiyonlu ısıtıcı yapmak için bilgili ustalar, doğrudan voltajı alternatif voltaja dönüştüren basit bir kaynak invertörü kullanır. Bu gibi durumlarda 6-8 mm kesitli bir kablo kullanılır ancak kaynak makinelerinde standart 2,5 mm kablo kullanılmaz.

Bu tür ısıtma sistemlerinin sahip olması gerekir. kapalı tip ve kontrol otomatik olarak gerçekleşir. Diğer güvenlik için sistem içerisinde sirkülasyon sağlayacak bir pompaya ve hava tahliye vanasına ihtiyacınız vardır. Böyle bir ısıtıcı, ahşap mobilyaların yanı sıra zeminden ve tavandan en az 1 metre korunmalıdır.

Ev koşullarında uygulama

İndüksiyonla ısıtma, ısıtma sisteminin yüksek maliyeti nedeniyle henüz pazarı yeterince fethedemedi. Yani, örneğin, endüstriyel işletmeler için böyle bir sistem, ev içi kullanım için 100.000 rubleye mal olacak - 25.000 ruble'den. Ve daha yüksek. Bu nedenle, kendi ellerinizle ev yapımı bir indüksiyonlu ısıtıcı oluşturmanıza olanak tanıyan devrelere olan ilgi oldukça anlaşılır.

indüksiyonlu ısıtma kazanı

Trafo bazlı

Transformatörlü indüksiyonlu ısıtma sisteminin ana elemanı, birincil ve ikincil sargıya sahip olan cihazın kendisi olacaktır. Birincil sargıda girdap akışları oluşacak ve bir elektromanyetik indüksiyon alanı oluşturacaktır. Bu alan, fiziksel olarak bir ısıtma kazanı gövdesi şeklinde uygulanan, aslında bir endüksiyonlu ısıtıcı olan sekonderi etkileyecektir. Enerjiyi soğutucuya aktaran ikincil kısa devre sargısıdır.

Transformatörün ikincil kısa devre sargısı

İndüksiyonlu ısıtma tesisatının ana elemanları şunlardır:

• çekirdek;
• sarma;
• iki tür yalıtım - ısı ve elektrik yalıtımı.

Çekirdek, birbirine kaynaklanmış, et kalınlığı en az 10 mm olan, farklı çaplarda iki ferrimanyetik tüptür. Bakır telin toroidal sarımı dış boru boyunca yapılır. Dönüşler arasında eşit mesafe olacak şekilde 85 ile 100 tur arasında uygulama yapılması gerekmektedir. Zamanla değişen alternatif akım, kapalı bir devrede çekirdeği ve dolayısıyla soğutucuyu ısıtan, indüksiyonla ısıtma gerçekleştiren girdap akışları yaratır.

Yüksek frekanslı kaynak invertörünün kullanılması

Devrenin ana bileşenlerinin bir alternatör, bir indüktör ve bir ısıtma elemanı olduğu bir kaynak invertörü kullanılarak bir endüksiyon ısıtıcısı oluşturulabilir.

Jeneratör, 50 Hz'lik standart güç kaynağı frekansını daha yüksek frekanslı bir akıma dönüştürmek için kullanılır. Bu modüle edilmiş akım, sarım olarak bakır telin kullanıldığı silindirik bir endüktör bobinine beslenir.

Sarma için bakır tel

Bobin, vektörü jeneratör tarafından belirlenen frekansa göre değişen alternatif bir manyetik alan yaratır. Manyetik alan tarafından indüklenen oluşturulan girdap akımları, enerjiyi soğutucuya aktaran metal elemanın ısınmasını sağlar. Bu şekilde başka bir kendin yap indüksiyonlu ısıtma şeması uygulanır.

Isıtma elemanı, yaklaşık 5 mm uzunluğunda kesilmiş metal telden ve içine metalin yerleştirildiği bir parça polimer borudan kendi ellerinizle de oluşturulabilir. Borunun üstüne ve altına vana takarken doldurma yoğunluğunu kontrol edin; boş alan kalmamalıdır. Şemaya göre, jeneratör terminallerine bağlanan indüktör olan borunun üstüne yaklaşık 100 tur bakır kablo yerleştiriliyor. Bakır telin indüksiyonla ısıtılması, alternatif bir manyetik alan tarafından üretilen girdap akımları nedeniyle meydana gelir.

Not: Kendin yap indüksiyonlu ısıtıcılar herhangi bir şemaya göre yapılabilir, hatırlanması gereken en önemli şey, güvenilir ısı yalıtımı sağlamanın önemli olmasıdır, aksi takdirde ısıtma sisteminin verimliliği önemli ölçüde düşecektir. .

Cihazın avantajları ve dezavantajları

Girdaplı indüksiyonlu ısıtıcının birçok "avantajı" vardır. Bu, kendi kendine üretim, artan güvenilirlik, yüksek verimlilik, nispeten düşük enerji maliyetleri, uzun hizmet ömrü, düşük arıza olasılığı vb. için basit bir devredir.

Cihazın verimliliği önemli olabilir, bu tip birimler metalurji endüstrisinde başarıyla kullanılmaktadır. Soğutucunun ısınma hızı açısından, bu tip cihazlar geleneksel elektrikli kazanlarla güvenle rekabet eder, sistemdeki su sıcaklığı hızla gerekli seviyeye ulaşır.

İndüksiyonlu kazanın çalışması sırasında ısıtıcı hafifçe titreşir. Bu titreşim, metal borunun duvarlarındaki kireç ve diğer olası kirleticileri temizler, bu nedenle böyle bir cihazın nadiren temizlenmesi gerekir. Elbette ısıtma sistemi mekanik bir filtre kullanılarak bu kirleticilerden korunmalıdır.

İndüksiyon bobini, içine yerleştirilen metali (boru veya tel parçaları) yüksek frekanslı girdap akımları kullanarak ısıtır, temas gerektirmez

Suyla sürekli temas, ısıtma elemanlarına sahip geleneksel kazanlar için oldukça yaygın bir sorun olan ısıtıcının yanma olasılığını en aza indirir. Kazan titreşime rağmen son derece sessiz çalışır, kurulum yerinde ilave ses yalıtımına gerek yoktur.

Daha indüksiyon kazanlarıİyi olan şey, sistem doğru kurulduğunda neredeyse hiç sızıntı yapmamasıdır. Sızıntının olmaması, termal enerjiyi ısıtıcıya aktarmanın temassız yönteminden kaynaklanmaktadır. Yukarıda açıklanan teknolojiyi kullanarak soğutucu neredeyse buhar durumuna kadar ısıtılabilir.

Bu, soğutucunun borular boyunca verimli hareketini teşvik etmek için yeterli termal konveksiyon sağlar. Çoğu durumda, her şey belirli ısıtma sisteminin özelliklerine ve tasarımına bağlı olmasına rağmen, ısıtma sisteminin bir sirkülasyon pompası ile donatılması gerekmeyecektir.

Bazen bir sirkülasyon pompasına ihtiyaç duyulur. Cihazın kurulumu nispeten kolaydır. Her ne kadar bu, elektrikli cihazların ve ısıtma borularının kurulumunda bazı beceriler gerektirecektir.

Ancak bu kullanışlı ve güvenilir cihazın dikkate alınması gereken bir takım dezavantajları da vardır. Örneğin bir kazan sadece soğutucuyu değil aynı zamanda onu çevreleyen tüm çalışma alanını da ısıtır. Böyle bir ünite için ayrı bir oda tahsis etmek ve içindeki her şeyi kaldırmak gerekir. yabancı objeler. Bir kişi için, çalışan bir kazanın yakınında uzun süre kalmak da güvensiz olabilir.

İndüksiyonlu ısıtıcıların çalışması için elektrik akımı gerekir. Hem ev yapımı hem de fabrika yapımı ekipmanlar evdeki AC ağına bağlanır

Cihazın çalışması için elektriğe ihtiyaç vardır. Bulunduğu bölgelerde Serbest erişim Medeniyetin bu faydası olmazsa, indüksiyonlu kazan işe yaramaz hale gelir. Sık sık elektrik kesintilerinin olduğu yerlerde bile verim düşük olacaktır.

Cihaz dikkatsizce kullanılırsa patlama meydana gelebilir.

Soğutma suyunu aşırı ısıtırsanız buhara dönüşecektir. Sonuç olarak, sistemdeki basınç keskin bir şekilde artacak ve borular buna dayanamayacak ve patlayacaktır. Bu nedenle, sistemin normal çalışması için cihaz en az bir basınç göstergesiyle ve daha da iyisi bir acil kapatma cihazı, bir termostat vb. ile donatılmalıdır.

Bütün bunlar ev yapımı bir indüksiyonlu kazanın maliyetini önemli ölçüde artırabilir. Cihazın neredeyse sessiz olduğu düşünülse de durum her zaman böyle değildir. Bazı modeller geçerlidir çeşitli sebepler hala biraz gürültü yapabilir. Bağımsız olarak yapılan bir cihaz için böyle bir sonucun olasılığı artar.

Hem fabrika yapımı hem de ev yapımı endüksiyonlu ısıtıcıların tasarımında neredeyse hiç aşınan bileşen yoktur. Uzun süre dayanırlar ve kusursuz çalışırlar

Ev yapımı indüksiyon kazanları

Monte edilen cihazın en basit devresi bir bölümden oluşur plastik boru bir çekirdek oluşturmak için çeşitli metal elemanların yerleştirildiği boşluğa. Bu, ince paslanmaz tel, toplar halinde yuvarlanmış, küçük parçalar halinde kesilmiş tel - 6-8 mm çapında filmaşin veya hatta buna karşılık gelen çapta bir matkap olabilir. iç boyut borular. Dışarıdan cam elyaf çubuklar yapıştırılır ve üzerine 1,5-1,7 mm kalınlığında cam izolasyonlu tel sarılır. Telin uzunluğu yaklaşık 11 m'dir Üretim teknolojisi videoyu izleyerek incelenebilir:

Ev yapımı endüksiyonlu ısıtıcı daha sonra suyla doldurularak ve stok indüktör yerine fabrikada üretilen ORION 2 kW endüksiyonlu ocağa bağlanarak test edildi. Test sonuçları aşağıdaki videoda gösterilmektedir:

Diğer ustalar, ikincil sargı terminallerini bobin terminallerine bağlayarak kaynak olarak düşük güçlü bir kaynak invertörünün kullanılmasını önermektedir. Yazarın yaptığı çalışmayı dikkatlice incelerseniz, aşağıdaki sonuçlar ortaya çıkar:

• Yazar iyi bir iş çıkardı ve ürünü şüphesiz işe yarıyor.
• Telin kalınlığı, bobin sarımlarının sayısı ve çapı hakkında herhangi bir hesaplama yapılmadı. Sargı parametreleri ocağa benzetilerek benimsenmiştir, buna göre indüksiyonlu su ısıtıcısının gücü 2 kW'tan fazla olmayacaktır.
• İÇİNDE en iyi durum senaryosu ev yapımı bir ünite, her biri 1 kW'lık iki ısıtma radyatörü için suyu ısıtabilecek, bu bir odayı ısıtmak için yeterli. En kötü durumda, testler soğutma sıvısı akışı olmadan gerçekleştirildiğinden ısıtma zayıflayacak veya tamamen kaybolacaktır.

Cihazın daha fazla test edilmesine ilişkin bilgi eksikliği nedeniyle daha kesin sonuçlara varmak zordur. Isıtma için suyun indüksiyonla ısıtılmasını bağımsız olarak organize etmenin başka bir yolu aşağıdaki videoda gösterilmektedir:

Birkaç metal borudan kaynaklanmış radyatör, aynı endüksiyonlu ocağın bobini tarafından oluşturulan girdap akımları için harici bir çekirdek görevi görür. Sonuçlar aşağıdaki gibidir:

• Ortaya çıkan ısıtıcının termal gücü panelin elektrik gücünü aşmaz.
• Boruların sayısı ve boyutu rastgele seçildi ancak girdap akımlarının ürettiği ısıyı aktarmak için yeterli yüzey alanı sağlandı.
• Bu endüksiyonlu ısıtıcı devresinin, dairenin diğer ısıtmalı dairelerin binaları ile çevrelendiği belirli bir durum için başarılı olduğu ortaya çıktı. Ayrıca yazar, soğuk mevsimde kurulumun çalışmasını odalardaki hava sıcaklığının kaydedilmesiyle göstermemiştir.

Çıkarılan sonuçları doğrulamak için, yazarın benzer bir ısıtıcıyı müstakil, yalıtımlı bir binada kullanmaya çalıştığı bir videonun izlenmesi önerilmektedir:

Çalışma prensibi

İndüksiyonla ısıtma, alternatif bir manyetik alan tarafından indüklenen elektrik akımlarıyla malzemelerin ısıtılmasıdır. Sonuç olarak, bu, iletken malzemelerden (iletkenler) yapılmış ürünlerin indüktörlerin manyetik alanı (alternatif manyetik alan kaynakları) tarafından ısıtılmasıdır.

İndüksiyonla ısıtma aşağıdaki gibi gerçekleştirilir. Elektriksel olarak iletken (metal, grafit) bir iş parçası, bir veya birkaç tur telden (çoğunlukla bakır) oluşan indüktör adı verilen bir şeye yerleştirilir. Özel bir jeneratör kullanılarak indüktörde çeşitli frekanslarda (onlarca Hz'den birkaç MHz'e kadar) güçlü akımlar indüklenir ve bu, indüktörün etrafında bir elektromanyetik alan oluşmasına neden olur. Elektromanyetik alan iş parçasında girdap akımlarına neden olur. Girdap akımları iş parçasını Joule ısısının etkisi altında ısıtır.

Endüktör-boş sistemi, endüktörün birincil sargı olduğu çekirdeksiz bir transformatördür. İş parçası kısa devre edilmiş ikincil bir sargıya benzer. Sargılar arasındaki manyetik akı hava yoluyla kapatılır.

Yüksek frekanslarda, girdap akımları, kendilerinin oluşturdukları manyetik alan tarafından iş parçasının ince yüzey katmanlarına Δ (cilt etkisi) kaydırılır, bunun sonucunda yoğunlukları keskin bir şekilde artar ve iş parçası ısınır. Alttaki metal katmanları termal iletkenlik nedeniyle ısıtılır. Önemli olan akım değil, yüksek akım yoğunluğudur. Cilt katmanında Δ, akım yoğunluğu artar e iş parçasındaki akım yoğunluğuna göre kat kat artarken, toplam ısı salınımının ısısının %86,4'ü deri tabakasında açığa çıkar. Cilt katmanının derinliği radyasyon frekansına bağlıdır: frekans ne kadar yüksek olursa cilt katmanı o kadar ince olur. Bu aynı zamanda iş parçası malzemesinin göreceli manyetik geçirgenliğine μ bağlıdır.

Curie noktasının altındaki sıcaklıklarda demir, kobalt, nikel ve manyetik alaşımlar için μ birkaç yüz ila onbinlerce arasında bir değere sahiptir. Diğer malzemeler için (eriyikler, demir dışı metaller, sıvı düşük erime noktalı ötektikler, grafit, elektriksel olarak iletken seramikler vb.) μ yaklaşık olarak birliğe eşittir.

Cilt derinliğini mm cinsinden hesaplamak için formül:

Δ=103ρμπf(\displaystyle \Delta =10^(3)(\sqrt (\frac (\rho )(\mu \pi f)))),

Nerede ρ - iş parçası malzemesinin işleme sıcaklığındaki elektriksel direnci, Ohm m, F- indüktör tarafından üretilen elektromanyetik alanın frekansı, Hz.

Örneğin, 2 MHz frekansta bakır için yüzey derinliği yaklaşık 0,047 mm, demir için ise ≈ 0,0001 mm'dir.

İndüktör çalışma sırasında kendi radyasyonunu emdiği için çok ısınır. Ayrıca sıcak iş parçasından gelen termal radyasyonu emer. İndüktörler su ile soğutulan bakır borulardan yapılır. Su emme yoluyla sağlanır - bu, indüktörün yanması veya başka bir basınç kaybı durumunda güvenliği sağlar.

Çalışma prensibi

İndüksiyon ocağının eritme ünitesi çok çeşitli metal ve alaşımları ısıtmak için kullanılır. Klasik tasarım aşağıdaki unsurlardan oluşur:

1. Drenaj pompası.
2. Su soğutmalı indüktör.
3. Paslanmaz çelik veya alüminyumdan yapılmış çerçeve.
4. İletişim alanı.
5. Ocak ısıya dayanıklı betondan yapılmıştır.
6. Hidrolik silindir ve rulman ünitesi ile destek.

Çalışma prensibi Foucault girdap indüksiyon akımlarının oluşturulmasına dayanmaktadır. Kural olarak, çalışırken Ev aletleri Bu tür akımlar arızalara neden olur, ancak bu durumda yükü gerekli sıcaklığa ısıtmak için kullanılırlar. Neredeyse tüm elektronik cihazlar çalışma sırasında ısınmaya başlar. Elektrik kullanımındaki bu olumsuz faktör tam kapasiteyle kullanılmaktadır.

Cihazın avantajları

İndüksiyon eritme fırını nispeten yakın zamanda kullanılmaya başlandı. Ünlü açık ocak fırınları, yüksek fırınlar ve diğer ekipman türleri üretim tesislerinde kuruludur. Metal eritmek için böyle bir fırın aşağıdaki avantajlara sahiptir:

1. İndüksiyon prensibinin kullanılması ekipmanın kompakt hale getirilmesini mümkün kılar. Bu nedenle küçük alanlara yerleştirilmesinde herhangi bir sorun yaşanmamaktadır. Bunun bir örneği, yalnızca hazırlanmış odalara kurulabilen yüksek fırınlardır.
2. Yapılan çalışmaların sonuçları verimliliğin neredeyse %100 olduğunu göstermektedir.
3. Yüksek erime hızı. Yüksek verim oranı, metalin ısıtılmasının diğer fırınlara göre çok daha az zaman aldığını belirler.
4. Bazı fırınlar eritirken değişikliklere neden olabilir kimyasal bileşim metal İndüksiyon, eriyik saflığı açısından ilk sırada yer alır. Oluşturulan Foucault akımları iş parçasını içeriden ısıtır, böylece çeşitli yabancı maddelerin bileşime girme olasılığı ortadan kalkar.

İndüksiyon fırınlarının mücevherlerde yayılmasını belirleyen de bu son avantajdır, çünkü küçük bir yabancı madde konsantrasyonu bile elde edilen sonucu olumsuz yönde etkileyebilir.

M. Faraday'ın 1831 yılında elektromanyetik indüksiyon olgusunu keşfetmesi nedeniyle dünya, suyu ve diğer ortamları ısıtan çok sayıda cihaz gördü.

Bu keşif gerçekleştiği için insanlar bunu günlük hayatta kullanıyor:

• Suyu ısıtmak için disk ısıtıcılı elektrikli su ısıtıcısı;
• Çok pişiricili fırın;
• İndüksiyon ocağı;
• Mikrodalgalar (soba);
• Isıtıcı;
• Isıtma sütunu.

Açıklık aynı zamanda bir ekstruder için de kullanılır (mekanik değil). Daha önce metalurjide ve metal işlemeyle ilgili diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanılıyordu. Fabrika endüktif kazanı, girdap akımlarının bobinin iç kısmında bulunan özel bir çekirdek üzerindeki etkisi prensibi ile çalışır. Foucault girdap akımları yüzeyseldir, bu nedenle içinden soğutucu elemanın geçtiği içi boş bir metal boruyu çekirdek olarak almak daha iyidir.

Elektrik akımlarının oluşması, sargıya alternatif elektrik voltajı verilmesi nedeniyle meydana gelir ve potansiyelleri saniyede 50 kez değiştiren alternatif bir elektrik manyetik alanının ortaya çıkmasına neden olur. 50 Hz'lik standart endüstriyel frekansta.

Bu durumda Ruhmkorff endüksiyon bobini, doğrudan bir AC güç kaynağına bağlanabilecek şekilde tasarlanmıştır. Üretimde, bu tür bir ısıtma için 1 MHz'e kadar yüksek frekanslı elektrik akımları kullanılır, bu nedenle cihazın 50 Hz'de çalışmasını sağlamak oldukça zordur. Telin kalınlığı ve cihazın kullandığı sarım sayısı her ünite için ayrı ayrı hesaplanır. özel yöntem Gerekli ısı çıkışı için. Ev yapımı, güçlü bir ünite verimli çalışmalı, borudan akan suyu hızlı bir şekilde ısıtmalı ve ısınmamalıdır.

Kuruluşlar bu tür ürünlerin geliştirilmesine ve uygulanmasına ciddi fonlar yatırıyor, bu nedenle:

• Tüm sorunlar başarıyla çözüldü;
• Yeterlik ısıtma cihazı%98'e sahiptir;
• Kesintisiz işlevler.

En yüksek verime ek olarak, çekirdekten geçen ortamın ısıtılma hızının cazibesine kapılmamak mümkün değil. İncirde. Tesiste oluşturulan indüksiyonlu su ısıtıcısının işleyişinin bir diyagramı önerilmektedir. Böyle bir şema, Izhevsk fabrikası tarafından üretilen "VIN" markasının bir birimine sahiptir.

Ünitenin ne kadar süre çalışacağı yalnızca mahfazanın ne kadar yalıtılmış olduğuna ve tel dönüşlerinin yalıtımının nasıl hasar görmediğine bağlıdır ve bu, üreticiye göre oldukça önemli bir süre - 30 yıla kadar.

Cihazın% 100 sahip olduğu tüm bu avantajlar için çok para harcamanız gerekiyor, indüksiyonlu, manyetik su ısıtıcısı her türlü ısıtma tesisatı arasında en pahalı olanıdır. Bu nedenle birçok usta, ultra ekonomik bir ısıtma ünitesini kendileri monte etmeyi tercih ediyor.

Ekipmanı kendiniz yapma kuralları

İndüksiyonlu ısıtma tesisatının doğru çalışması için, böyle bir ürünün akımının güce uygun olması gerekir (gerekirse en az 15 amper olmalıdır).

• Tel beş santimetreden büyük olmayan parçalar halinde kesilmelidir. Bu, yüksek frekanslı bir alanda verimli ısıtma için gereklidir.
• Gövdenin çapı hazırlanan telden daha küçük olmamalı ve kalın duvarlara sahip olmalıdır.
• Isıtma ağına bağlantı için yapının bir tarafına özel bir adaptör takılmıştır.
• Telin düşmesini önlemek için borunun altına bir ağ yerleştirilmelidir.
• İkincisi, tüm iç alanı dolduracak miktarda gereklidir.
• Yapı kapatılır ve adaptör takılır.
• Daha sonra bu borudan bir bobin yapılır. Bunu yapmak için önceden hazırlanmış tel ile sarın. Dönüş sayısına dikkat edilmelidir: minimum 80, maksimum 90.
• Isıtma sistemine bağlandıktan sonra cihaza su dökülür. Bobin hazırlanan invertöre bağlanır.
• Bir su besleme pompası monte edilmiştir.
• Bir sıcaklık regülatörü takılmıştır.

Bu nedenle indüksiyonla ısıtmanın hesaplanması şu parametrelere bağlı olacaktır: uzunluk, çap, sıcaklık ve işlem süresi

İndüktöre giden otobüslerin endüktansına dikkat edin; bu, indüktörün kendisinden çok daha büyük olabilir.

Yüksek hassasiyetli indüksiyonlu ısıtma

Bu ısıtma temassız olduğundan en basit prensibe sahiptir. Yüksek frekanslı darbeli ısıtma, en yüksek değerleri elde etmeyi mümkün kılar sıcaklık rejimi Eritilmesi en zor metallerin işlenmesinin mümkün olduğu yer. İndüksiyonla ısıtma gerçekleştirmek için elektromanyetik alanlarda gerekli 12V (volt) voltajı ve endüktans frekansını oluşturmanız gerekir.

Bu, özel bir cihazda (bir indüktör) yapılabilir. 50 Hz'de endüstriyel bir güç kaynağından gelen elektrikle çalışır.

Bunun için ayrı ayrı güç kaynakları (dönüştürücüler/jeneratörler) kullanmak mümkündür. Düşük frekanslı bir cihaz için en basit cihaz, metal bir borunun içine yerleştirilebilen veya etrafına sarılabilen bir spiraldir (yalıtımlı iletken). Akan akımlar boruyu ısıtır ve boru daha sonra yaşam alanına ısı sağlar.

Minimum frekanslarda indüksiyonla ısıtmanın kullanımı yaygın değildir. Metallerin en yaygın işlenmesi yüksek veya orta frekanslardadır. Bu tür cihazlar, manyetik dalganın zayıfladığı yüzeye doğru gitmesi gerçeğiyle ayırt edilir. Enerji ısıya dönüşür. En iyi etki için her iki bileşenin de benzer bir şekle sahip olması gerekir. Isı nereye uygulanır?

Günümüzde yüksek frekanslı ısıtmanın kullanımı yaygındır.:

• Temassız bir yöntemle metalleri eritmek ve lehimlemek için;
• Makine mühendisliği endüstrisi;
• Takı;
• Diğer teknikleri kullanırken zarar görebilecek küçük elemanların (levhaların) oluşturulması;
• Çeşitli konfigürasyonlardaki parçaların yüzeylerinin sertleştirilmesi;
• Parçaların ısıl işlemi;
• Tıbbi uygulama (cihazların/aletlerin dezenfeksiyonu).

Isıtma birçok sorunu çözebilir.

İndüksiyonla ısıtma nedir

İndüksiyonlu su ısıtıcısının çalışma prensibi.

İşler indüksiyon cihazı elektromanyetik alan tarafından üretilen enerji. Isı taşıyıcı tarafından emilir ve ardından binaya verilir:

1. Bir indüktör böyle bir su ısıtıcısında elektromanyetik bir alan oluşturur. Bu, silindirik şekilli çok turlu bir tel bobindir.
2. Bobinin etrafından geçen alternatif elektrik akımı, manyetik bir alan oluşturur.
3. Çizgileri elektromanyetik akı vektörüne dik olarak yerleştirilmiştir. Taşındıklarında kapalı bir daireyi yeniden oluştururlar.
4. Alternatif akımın yarattığı girdap akımları elektrik enerjisini ısıya dönüştürür.

İndüksiyonla ısıtma sırasında termal enerji tasarruflu ve düşük bir ısıtma oranında harcanır. Bu sayede indüksiyon cihazı, ısıtma sistemindeki suyu kısa sürede yüksek sıcaklığa getirir.

Cihazın özellikleri

Elektrik akımı birincil sargıya bağlanır.

İndüksiyonla ısıtma bir transformatör kullanılarak gerçekleştirilir. Bir çift sargıdan oluşur:

• harici (birincil);
• kısa devre dahili (ikincil).

Transformatörün derin kısmında girdap akımları ortaya çıkar. Ortaya çıkan elektromanyetik alanı ikincil devreye yönlendirirler. Aynı zamanda bir mahfaza görevi görür ve su için bir ısıtma elemanı görevi görür.

Çekirdeğe yönlendirilen girdap akışlarının yoğunluğunun artmasıyla, önce kendisi ısınır, sonra tüm termal eleman.

Soğuk su sağlamak ve hazırlanan soğutucuyu ısıtma sistemine çıkarmak için indüksiyonlu ısıtıcı bir çift boruyla donatılmıştır:

1. Alt olanı su besleme sisteminin giriş kısmına monte edilir.
2. Üst boru ısıtma sisteminin besleme bölümüne gider.

Cihaz hangi unsurlardan oluşuyor ve nasıl çalışıyor?

Bir indüksiyonlu su ısıtıcısı aşağıdaki yapısal elemanlardan oluşur:

Fotoğraf	Yapısal birim
	Bobin. Çok sayıda bakır tel dönüşünden oluşur. Elektromanyetik alanın oluşturulduğu içlerindedir.
	Bir ısıtma elemanı. Bu, indüktörün içine yerleştirilmiş metal bir boru veya çelik tel parçalarıdır.
	Jeneratör. Ev elektriğini yüksek frekanslı elektrik akımına dönüştürür. Bir jeneratörün rolü, bir kaynak makinesinden gelen bir invertör tarafından oynanabilir.

İndüksiyonlu su ısıtıcılı bir ısıtma sisteminin çalışma şeması.

Cihazın tüm bileşenleri etkileşime girdiğinde termal enerji üretilir ve suya aktarılır.Ünitenin çalışma şeması aşağıdaki gibidir:

1. Jeneratör yüksek frekanslı elektrik akımı üretir. Daha sonra bunu endüksiyon bobinine iletir.
2. Akımı alır ve onu elektrik manyetik alanına dönüştürür.
3. Bobinin içinde bulunan ısıtıcı, manyetik alan vektöründeki bir değişiklik nedeniyle ortaya çıkan girdap akışlarının etkisiyle ısınır.
4. Elemanın içinde dolaşan su onun tarafından ısıtılır. Daha sonra ısıtma sistemine girer.

İndüksiyonla ısıtma yönteminin avantajları ve dezavantajları

Ünite kompakttır ve az yer kaplar.

İndüksiyon ısıtıcıları bu gibi avantajlarla donatılmıştır:

• yüksek düzeyde verimlilik;
• sık bakım gerektirmez;
• çok az boş alan kaplıyorlar;
• manyetik alanın titreşimleri nedeniyle ölçek içlerine yerleşmez;
• cihazlar sessizdir;
• Onlar güvende;
• mahfazanın sıkılığı nedeniyle sızıntı yoktur;
• Isıtıcının çalışması tamamen otomatiktir;
• ünite çevre dostudur, kurum veya kurum yaymaz karbonmonoksit vesaire.

Fotoğrafta bir fabrika su ısıtma indüksiyon kazanı gösterilmektedir.

Cihazın ana dezavantajı fabrika modellerinin yüksek maliyetidir..

Bununla birlikte, bir indüksiyonlu ısıtıcıyı kendi ellerinizle monte ederseniz bu dezavantaj azaltılabilir. Ünite kolayca erişilebilen elemanlardan monte edilmiştir, fiyatları düşüktür.

Her türlü indüksiyonlu ısıtıcıyı kullanmanın faydaları

İndüksiyonlu ısıtıcının şüphesiz avantajları vardır ve her türlü cihaz arasında liderdir. Bu avantaj şu şekildedir:

• Daha az elektrik tüketir ve çevreyi kirletmez.
• Kullanımı kolaydır, kaliteli çalışma sağlar ve süreci kontrol etmenizi sağlar.
• Odanın duvarlarından ısıtma, özel saflık ve ultra saf alaşımlar elde etme yeteneği sağlarken eritme, inert gazlar ve vakum dahil olmak üzere farklı atmosferlerde gerçekleştirilebilir.
• Yardımı ile herhangi bir şekle veya seçici ısıtmaya sahip parçaları eşit şekilde ısıtmak mümkündür.
• Son olarak, indüksiyonlu ısıtıcılar evrenseldir, bu da onların her yerde kullanılmasına olanak tanır ve eski, enerji tüketen ve verimsiz kurulumların yerini alır.

İndüksiyonlu ısıtıcı yapmak kendi ellerimle, cihazın güvenliği konusunda endişelenmeniz gerekir. Bunu yapmak için genel sistemin güvenilirlik düzeyini artıran aşağıdaki kurallara uymalısınız:

1. Aşırı basıncı tahliye etmek için üst te parçasına bir emniyet valfi takılmalıdır. Aksi halde başarısız olursa sirkülasyon pompasıçekirdek buharın etkisi altında patlayacak. Kural olarak, basit bir endüksiyonlu ısıtıcının devresi bu gibi anları sağlar.
2. İnvertör ağa yalnızca bir RCD aracılığıyla bağlanır. Bu cihaz kritik durumlarda çalışır ve kısa devrelerin önlenmesine yardımcı olur.
3. Kaynak invertörü, kablonun yapının duvarlarının arkasında zemine monte edilmiş özel bir metal devreye yönlendirilmesiyle topraklanmalıdır.
4. İndüksiyonlu ısıtıcı gövdesi zemin seviyesinden 80 cm yüksekliğe yerleştirilmelidir. Ayrıca tavana olan mesafe en az 70 cm, diğer mobilya parçalarına olan mesafe ise 30 cm'den fazla olmalıdır.
5. İndüksiyonlu ısıtıcı çok güçlü bir elektromanyetik alan üretir, bu nedenle böyle bir kurulum yaşam alanlarından ve evcil hayvanların bulunduğu kapalı alanlardan uzak tutulmalıdır.

İndüksiyon ısıtıcı devresi

1831 yılında M. Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon olgusunu keşfetmesi sayesinde, modern yaşamımızda suyu ve diğer ortamları ısıtan birçok cihaz ortaya çıkmıştır. Her gün disk ısıtıcılı elektrikli su ısıtıcısı, çoklu pişirici ve indüksiyonlu ocak kullanıyoruz, çünkü bu keşfi ancak bizim zamanımızda günlük kullanım için gerçekleştirebildik. Daha önce metalurji ve diğer metal işleme endüstrilerinde kullanılıyordu.

Bir fabrika indüksiyonlu kazan, çalışmasında girdap akımlarının bobinin içine yerleştirilmiş bir metal çekirdek üzerindeki etki prensibini kullanır. Foucault girdap akımları yüzey niteliğindedir, bu nedenle içinden ısıtılmış soğutucunun aktığı içi boş bir metal borunun çekirdek olarak kullanılması mantıklıdır.

İndüksiyonlu ısıtıcının çalışma prensibi

Akımların oluşması, sargıya alternatif elektrik voltajı verilmesinden kaynaklanır ve bu, 50 Hz'lik normal endüstriyel frekansta potansiyelleri saniyede 50 kez değiştiren alternatif bir elektromanyetik alanın ortaya çıkmasına neden olur. Bu durumda endüksiyon bobini, AC şebekesine doğrudan bağlanabilecek şekilde tasarlanmıştır. Endüstride, bu tür ısıtma için 1 MHz'e kadar yüksek frekanslı akımlar kullanılır, bu nedenle cihazın 50 Hz frekansında çalışmasını sağlamak oldukça zordur.

İndüksiyonlu su ısıtıcılarının kullandığı bakır telin kalınlığı ve sargının sarım sayısı, gerekli termal güç için özel bir yöntem kullanılarak her ünite için ayrı ayrı hesaplanır. Ürün verimli çalışmalı, borudan akan suyu hızlı bir şekilde ısıtmalı ve aşırı ısınmamalıdır. İşletmeler bu tür ürünlerin geliştirilmesine ve uygulanmasına büyük miktarda para yatırıyor, böylece tüm sorunlar başarıyla çözülüyor ve ısıtıcı verimliliği% 98'e ulaşıyor.

Yüksek verimliliğin yanı sıra özellikle ilgi çekici olan, çekirdekten akan ortamın ısıtılma hızıdır. Şekil bir fabrikada üretilen endüksiyonlu ısıtıcının çalışmasının bir diyagramını göstermektedir. Bu şema iyi bilinen birimlerin birimlerinde kullanılır. marka Izhevsk fabrikası tarafından üretilen "VIN".

Isıtıcı çalışma şeması

Isı jeneratörünün ömrü yalnızca mahfazanın sıkılığına ve tel dönüşlerinin yalıtımının bütünlüğüne bağlıdır ve bu oldukça uzun bir süre olarak ortaya çıkıyor, üreticiler 30 yıla kadar beyan ediyor. Bu cihazların gerçekte sahip olduğu tüm bu avantajlar için çok para ödemeniz gerekir; indüksiyonlu su ısıtıcısı, her türlü elektrikli ısıtma tesisatı arasında en pahalı olanıdır. Bu nedenle bazı ustalar üretime el atmışlardır. ev yapımı cihaz Evin ısıtılmasında kullanmak için.

DIY süreci

Aşağıdaki araçlar iş için yararlı olacaktır:

• kaynak invertörü;
• 15 amperden itibaren kaynak üreten akım.

Ayrıca çekirdek gövdenin etrafına sarılan bakır tele de ihtiyacınız olacak. Cihaz bir indüktör görevi görecektir. Kablo kontakları, herhangi bir bükülme oluşmayacak şekilde invertör terminallerine bağlanır. Çekirdeği monte etmek için gereken malzeme parçası gereken uzunlukta olmalıdır. Ortalama olarak dönüş sayısı 50, tel çapı 3 milimetredir.

Sarma için farklı çaplarda bakır tel

Şimdi çekirdeğe geçelim. Onun rolü olacak polimer boru polietilenden yapılmıştır. Bu tür plastik oldukça yüksek sıcaklıklara dayanabilir. Çekirdek çapı 50 milimetre, duvar kalınlığı en az 3 mm'dir. Bu parça, üzerine bakır telin sarılarak bir indüktör oluşturduğu bir ölçü aleti olarak kullanılır. Hemen hemen herkes basit bir indüksiyonlu su ısıtıcısını monte edebilir.

Videoda, ısıtma için suyun indüksiyonla ısıtılmasını bağımsız olarak organize etmenin bir yolunu göreceksiniz:

İlk seçenek

Tel 50 mm'lik kesitlere kesilir ve plastik bir tüple doldurulur. Borunun dışına taşmasını önlemek için uçları kapatılmalıdır. Tel örgü. Borudan gelen adaptörler ısıtıcının bağlandığı yerde uçlara yerleştirilir.

İkincisinin gövdesine bakır tel kullanılarak bir sargı sarılır. Bunun için yaklaşık 17 metre tele ihtiyacınız var: 90 dönüş yapmanız gerekiyor, boru çapı 60 milimetre. 3,14×60×90=17m.

Bilmek önemlidir! Cihazın çalışmasını kontrol ederken, içinde su (soğutma sıvısı) olduğundan emin olmalısınız. Aksi takdirde cihazın gövdesi hızla eriyecektir.
. Boru boru hattına çarptı

Isıtıcı invertöre bağlanır. Geriye sadece cihazı suyla doldurup açmak kalıyor. Her şey hazır!

Boru boru hattına çarpıyor. Isıtıcı invertöre bağlanır. Geriye sadece cihazı suyla doldurup açmak kalıyor. Her şey hazır!

İkinci seçenek

Bu seçenek çok daha basittir. Borunun dikey kısmında metre boyutunda düz bir bölüm seçilir. Zımpara kullanılarak boyanın iyice temizlenmesi gerekir. Daha sonra borunun bu bölümü üç kat elektrikli kumaşla kaplanır. Bir indüksiyon bobini bakır tel ile sarılır. Tüm bağlantı sistemi iyi yalıtılmıştır. Artık kaynak invertörünü bağlayabilirsiniz ve montaj işlemi tamamen tamamlanır.

Bakır tel ile sarılmış endüksiyon bobini

Kendi elinizle su ısıtıcısı yapmaya başlamadan önce, fabrika ürünlerinin özelliklerini tanımanız ve çizimlerini incelemeniz tavsiye edilir. Bu, kaynak verileri anlamanıza yardımcı olacaktır ev yapımı ekipman ve olası hatalardan kaçının.

Üçüncü seçenek

Isıtıcıyı daha da artırmak için karmaşık bir şekilde kaynak kullanmanız gerekir. Çalıştırmak için ayrıca üç fazlı bir transformatöre ihtiyacınız olacak. Isıtıcı ve çekirdek görevi görecek iki borunun birbirine kaynaklanması gerekir. İndüktörün gövdesine bir sargı vidalanmıştır. Bu, evde kullanıma oldukça uygun olan kompakt boyuta sahip cihazın performansını artırıyor.

İndüktör gövdesine sarma

Suyu temin etmek ve boşaltmak için indüksiyon ünitesinin gövdesine 2 boru kaynak yapılır. Isı kaybı yaşamamak ve olası akım kaçaklarını önlemek için izolasyon yaptırmanız gerekmektedir. Yukarıda anlatılan sorunları ortadan kaldıracak ve kazanın çalışması sırasındaki gürültüyü tamamen ortadan kaldıracaktır.

Tasarım özelliklerine bağlı olarak, ayaklı ve masa üstü indüksiyon fırınları ayırt edilir. Hangi seçeneğin seçildiğine bakılmaksızın, kurulum için birkaç temel kural vardır:

1. Ekipman çalışırken, güç kaynağı yüksek yük. Yalıtım aşınması nedeniyle kısa devre olasılığını ortadan kaldırmak için kurulum sırasında yüksek kaliteli topraklama yapılmalıdır.
2. Tasarım, ana elemanların aşırı ısınma olasılığını ortadan kaldıran bir su soğutma devresine sahiptir. Bu nedenle güvenilir su yükselişinin sağlanması gerekir.
3. Eğer masa üstü ocak kurulumu yapıyorsanız, kullanılan tabanın sağlamlığına dikkat etmelisiniz.
4. Metal eritme fırını, kurulum sırasında üreticinin tüm tavsiyelerine uymanız gereken karmaşık bir elektrikli cihazdır. Özel dikkat cihazın modeline uygun olması gereken güç kaynağının parametrelerine verilir.
5. Sobanın çevresinde oldukça fazla boş alan olması gerektiğini unutmayın. Çalışma sırasında hacim ve kütle bakımından küçük bir eriyik bile yanlışlıkla kalıptan dışarı sıçrayabilir. 1000 santigrat derecenin üzerindeki sıcaklıklarda çeşitli malzemelerde onarılamaz hasarlara neden olacağı gibi yangına da neden olabilir.

Cihaz çalışma sırasında çok ısınabilir. Bu nedenle yakınlarda yanıcı veya patlayıcı maddeler bulunmamalıdır. Ayrıca teknolojiye göre yangın Güvenliği kapatmalı bir yangın kalkanı kurulmalıdır.

Güvenlik düzenlemeleri

İndüksiyonla ısıtma kullanan ısıtma sistemlerinde sızıntıları, verim kayıplarını, enerji tüketimini ve kazaları önlemek için çeşitli kurallara uymak önemlidir. . İndüksiyonlu ısıtma sistemleri, pompanın arızalanması durumunda su ve buharın serbest bırakılması için bir emniyet valfine ihtiyaç duyar.


Elektrik kesintilerini önlemek için kombinin elektrik prizine bağlanması tavsiye edilir. indüksiyonla ısıtma kablo kesiti en az 5 mm2 olacak şekilde ayrı bir besleme hattına önerilen şemalara göre elle yapılır.

Geleneksel kablolama gerekli güç tüketimini karşılayamayabilir.

1. İndüksiyonlu ısıtma sistemleri, pompanın arızalanması durumunda su ve buharın serbest bırakılması için bir emniyet valfine ihtiyaç duyar.
2. Kendiniz tarafından monte edilen bir ısıtma sisteminin güvenli çalışması için bir manometre ve bir RCD gereklidir.
3. İndüksiyonlu ısıtma sisteminin tamamının topraklanması ve elektriksel olarak yalıtılması elektrik çarpmasını önleyecektir.
4. Elektromanyetik alanın insan vücudu üzerindeki zararlı etkilerinden kaçınmak için, bu tür sistemleri, indüksiyonlu ısıtma cihazının yerden 80 cm mesafeye yerleştirilmesi gereken kurulum kurallarına uyulması gereken yerleşim alanının dışına taşımak daha iyidir. yatay (taban ve tavan) ve dikey yüzeylerden 30 cm uzakta.
5. Sistemi açmadan önce soğutma sıvısının varlığını kontrol ettiğinizden emin olun.
6. Elektrik şebekesinin çalışmasındaki arızaları önlemek için, önerilen şemalara göre elle yapılan indüksiyonlu ısıtmalı bir kazanın, kablo kesiti en az 5 mm2 olacak ayrı bir besleme hattına bağlanması tavsiye edilir. . Geleneksel kablolama gerekli güç tüketimini karşılayamayabilir.

Gelişmiş cihazların oluşturulması

HDTV ısıtma kurulumunu kendi ellerinizle yapmak daha zordur, ancak radyo amatörleri bunu yapabilir çünkü montajı için bir multivibratör devresine ihtiyacınız olacaktır. Çalışma prensibi benzerdir - bobinin merkezindeki metal dolgu maddesinin etkileşiminden kaynaklanan girdap akımları ve kendi yüksek manyetik alanı yüzeyi ısıtır.

HDTV kurulumlarının tasarımı

Küçük bobinler bile yaklaşık 100 A'lık bir akım ürettiğinden, endüksiyon çekişini dengelemek için bunlara bir rezonans kapasitansının bağlanması gerekecektir. HDTV'yi 12 V'ta ısıtmak için 2 tip çalışma devresi vardır:

• şebeke gücüne bağlı.

• hedeflenen elektrik;
• şebeke gücüne bağlı.

İlk durumda mini HDTV kurulumu bir saat içinde kurulabilir. 220 V'luk bir ağ olmasa bile, güç kaynağı olarak araba aküleriniz olduğu sürece böyle bir jeneratörü her yerde kullanabilirsiniz. Elbette metali eritecek kadar güçlü değil ancak bıçak ve tornavida ısıtmak gibi küçük işler için gereken yüksek sıcaklıklara ulaşabiliyor. mavi renkli. Oluşturmak için satın almanız gerekir:

• alan etkili transistörler BUZ11, IRFP460, IRFP240;
• 70 A/h'den başlayan araç aküsü;
• yüksek gerilim kapasitörleri.

11 A güç kaynağının akımı, metal direnci nedeniyle ısıtma sırasında 6 A'ya düşer, ancak aşırı ısınmayı önlemek için 11-12 A akıma dayanabilecek kalın tellere olan ihtiyaç devam etmektedir.

Plastik bir kasadaki indüksiyonlu ısıtma tesisatı için ikinci devre, IR2153 sürücüsüne dayalı olarak daha karmaşıktır, ancak regülatör aracılığıyla 100k'lik bir rezonans oluşturmak için onu kullanmak daha uygundur. Devre, 12 V veya daha yüksek gerilime sahip bir ağ adaptörü aracılığıyla kontrol edilmelidir.Güç bölümü, bir diyot köprüsü kullanılarak doğrudan 220 V ana ağa bağlanabilir. Rezonans frekansı 30 kHz'dir. Aşağıdaki öğeler gerekli olacaktır:

• 10 mm ferrit çekirdek ve 20 dönüşlü indüktör;
• 5-8 cm'lik bir mandrel üzerinde 25 dönüşlü bir HDTV bobini olarak bakır boru;
• kapasitörler 250 V.

Vorteks ısıtıcıları

Cıvataları ısıtma kapasitesine sahip daha güçlü bir kurulum sarı renk, basit bir şemaya göre monte edilebilir. Ancak çalışma sırasında ısı üretimi oldukça büyük olacaktır, bu nedenle radyatörlerin transistörlere takılması önerilir. Ayrıca herhangi bir bilgisayarın güç kaynağından ödünç alabileceğiniz bir bobine ve aşağıdaki yardımcı malzemelere de ihtiyacınız olacaktır:

• çelik ferromanyetik tel;
• bakır tel 1,5 mm;
• 500 V'tan itibaren ters voltaj için alan etkili transistörler ve diyotlar;
• 2-3 W gücünde, 15 V değerinde Zener diyotlar;
• basit dirençler.

İstenilen sonuca bağlı olarak telin bakır taban üzerine sarılması 10 ila 30 tur arasında değişir. Daha sonra devrenin montajı ve yaklaşık 7 tur 1,5 mm bakır telden ısıtıcının taban bobininin hazırlanması gelir. Devreye ve ardından elektriğe bağlanır.

Üç fazlı bir transformatörün kaynaklanmasına ve çalıştırılmasına aşina olan ustalar, ağırlığı ve boyutu azaltırken cihazın verimliliğini daha da artırabilir. Bunu yapmak için, hem çekirdek hem de ısıtıcı görevi görecek iki borunun tabanlarını kaynaklamanız ve soğutma sıvısını sağlamak ve çıkarmak için sargıdan sonra iki boruyu mahfazaya kaynaklamanız gerekir.

Avantajlar ve dezavantajlar

İndüksiyonlu ısıtıcının çalışma prensibini anladıktan sonra olumlu ve olumsuz yönlerini değerlendirebilirsiniz. Bu tip ısı jeneratörlerinin yüksek popülaritesi göz önüne alındığında, dezavantajlarından çok daha fazla avantaja sahip olduğu varsayılabilir. En önemli avantajlar arasında şunlar yer almaktadır:

• Tasarımın basitliği.
• Yüksek verimlilik oranı.
• Uzun servis ömrü.
• Hafif cihaz hasarı riski.
• Önemli enerji tasarrufu.

İndüksiyonlu kazanın performans göstergesi geniş bir aralıkta olduğundan, belirli bir bina ısıtma sistemi için üniteyi kolaylıkla seçebilirsiniz. Bu cihazlar, soğutucuyu belirli bir sıcaklığa kadar hızlı bir şekilde ısıtabiliyor ve bu da onları geleneksel kazanlara layık bir rakip haline getiriyor.

İndüksiyonlu ısıtıcının çalışması sırasında, borulardaki kireçlerin sarsılması nedeniyle hafif bir titreşim gözlenir. Sonuç olarak ünite daha az sıklıkta temizlenebilir. Soğutucu, ısıtma elemanı ile sürekli temas halinde olduğundan, arızalanma riskleri nispeten küçüktür.

Bölüm 1. DIY İNDÜKSİYON KAZANI - çok kolay. İndüksiyonlu ocak için cihaz.

İndüksiyonlu kazanın montajı sırasında herhangi bir hata yapılmadıysa, sızıntılar pratik olarak hariç tutulur. Bunun nedeni ısı enerjisinin ısıtıcıya temassız aktarılmasıdır. İndüksiyonlu su ısıtma teknolojisini kullanma neredeyse gaz haline getirmenizi sağlar. Bu sayede suyun borular içerisinde verimli bir şekilde hareketi sağlanır ve hatta bazı durumlarda sirkülasyon pompalama üniteleri kullanılmadan da bu işlemin yapılması mümkün olur.

Ne yazık ki günümüzde ideal cihazlar mevcut değil. İndüksiyonlu ısıtıcıların çok sayıda avantajının yanı sıra bir takım dezavantajları da vardır. Ünitenin çalışması için elektriğe ihtiyaç duyulması nedeniyle, sık elektrik kesintisi yaşanan alanlarda maksimum verimde çalışmayacaktır. Soğutma sıvısı aşırı ısındığında sistemdeki basınç keskin bir şekilde artar ve borular patlayabilir. Bunu önlemek için endüksiyonlu ısıtıcının bir acil kapatma cihazı ile donatılması gerekir.

DIY indüksiyon ısıtıcı

İndüksiyonla ısıtmanın çalışma prensibi

İndüksiyonlu ısıtıcı, ısıtılan nesnenin emdiği ve ısıya dönüştürdüğü elektromanyetik alanın enerjisini kullanır. Manyetik alan oluşturmak için bir indüktör, yani çok turlu silindirik bir bobin kullanılır. Bu indüktörden geçen alternatif elektrik akımı, bobinin etrafında alternatif bir manyetik alan oluşturur.

Ev yapımı bir invertör ısıtıcı, hızlı ve çok yüksek sıcaklıklara ısıtmanıza olanak tanır. Bu tür cihazların yardımıyla sadece suyu ısıtmakla kalmaz, aynı zamanda çeşitli metalleri bile eritebilirsiniz.

Isıtılmış bir nesne indüktörün içine veya yakınına yerleştirilirse, zamanla sürekli değişen manyetik indüksiyon vektörünün akısı bu nesnenin içine girecektir. Bu durumda, çizgileri manyetik akının yönüne dik olan ve kapalı bir daire içinde hareket eden bir elektrik alanı ortaya çıkar. Bu girdap akışları sayesinde Elektrik enerjisiısıya dönüşür ve cisim ısınır.

Böylece indüktörün elektrik enerjisi, direnç fırınlarında olduğu gibi kontaklar kullanılmadan cisme aktarılır. Sonuç olarak, termal enerji daha verimli harcanır ve ısıtma hızı gözle görülür şekilde artar. Bu prensip metal işleme alanında yaygın olarak kullanılmaktadır: eritme, dövme, lehimleme, yüzey kaplama vb. Daha az başarılı olmamakla birlikte, suyu ısıtmak için bir vorteks indüksiyonlu ısıtıcı kullanılabilir.

Yüksek frekanslı indüksiyon ısıtıcılar

En geniş uygulama yelpazesi yüksek frekanslı indüksiyonlu ısıtıcılar içindir. Isıtıcılar, 30-100 kHz'lik yüksek frekans ve 15-160 kW'lık geniş bir güç aralığı ile karakterize edilir. Yüksek frekanslı tip sığ ısıtma sağlar, ancak bu iyileştirme için yeterlidir Kimyasal özellikler metal

Yüksek frekanslı indüksiyonlu ısıtıcıların kullanımı kolay ve ekonomiktir ve verimlilikleri %95'e ulaşabilir. Tüm tipler uzun süre sürekli olarak çalışır ve iki bloklu versiyon (yüksek frekans transformatörü ayrı bir bloğa yerleştirildiğinde) 24 saat çalışmaya izin verir. Isıtıcının, her biri kendi işlevinden sorumlu olan 28 koruma türü vardır. Örnek: bir soğutma sistemindeki su basıncının izlenmesi.

• İndüksiyon ısıtıcı 60 kW Perm
• İndüksiyon ısıtıcı 65 kW Novosibirsk
• İndüksiyon ısıtıcı 60 kW Krasnoyarsk
• İndüksiyon ısıtıcı 60 kW Kaluga
• İndüksiyon ısıtıcı 100 kW Novosibirsk
• İndüksiyon ısıtıcı 120 kW Ekaterinburg
• İndüksiyon ısıtıcı 160 kW Samara

Başvuru:

• dişlinin yüzey sertleşmesi
• millerin sertleştirilmesi
• vinç tekerleklerinin sertleştirilmesi
• bükmeden önce parçaları ısıtmak
• kesicilerin, frezelerin, matkap uçlarının lehimlenmesi
• Sıcak damgalama sırasında iş parçasının ısıtılması
• iniş cıvataları
• metallerin kaynaklanması ve kaplanması
• parçaların restorasyonu.

Ev tipi bir indüksiyon ocağı evinizi kolayca ısıtabilir. Endüstride bu cihazlar çeşitli metallerin eritilmesinde kullanılmaktadır. Ayrıca parçaların ısıl işlemine ve sertleştirilmesine katılabilirler. İndüksiyon fırınının ana avantajı kullanım kolaylığıdır. Ayrıca bakımları kolaydır ve periyodik muayene gerektirmezler ki bu da çok önemlidir.

Bu cihazın kurulumu için ayrı bir oda ayırmanıza kesinlikle gerek yoktur. Bu cihazların performansı oldukça iyidir. Bunun nedeni büyük ölçüde tasarımın mekanik aşınmaya maruz kalan parçalar içermemesidir. İndüksiyon ocakları genel olarak insan sağlığı açısından güvenli olup, çalışma esnasında herhangi bir tehlike oluşturmamaktadır.

Nasıl çalışır?

Bir indüksiyon ocağının çalışması, jeneratöre alternatif akımın sağlanmasıyla başlar. Aynı zamanda yapının içinde bulunan özel bir indüktörden geçer. Daha sonra cihaz bir kapasitör kullanır. Ana görevi bir salınım devresinin oluşumudur. Bu durumda tüm sistem çalışma frekansına ayarlanmıştır. Fırındaki indüktör alternatif bir manyetik alan yaratır. Bu sırada cihazdaki voltaj 200 V'a çıkar.

Devreyi kapatmak için sistemin ferromanyetik bir çekirdeği vardır, ancak tüm modellerde kurulu değildir. Daha sonra manyetik alan iş parçasıyla etkileşime girer ve güçlü bir akı yaratır. Daha sonra elektriksel olarak iletken eleman indüklenir ve ikincil bir voltaj ortaya çıkar. Bu durumda kapasitörde bir girdap akımı oluşur. Joule-Lenz kanununa göre enerjisini indüktöre verir. Sonuç olarak fırındaki iş parçası ısınır.

Ev yapımı indüksiyon fırınları

Kendin yap indüksiyon ocağı, güvenlik kurallarına uygun olarak kesinlikle çizimlere göre yapılır. Cihaz gövdesi alüminyum alaşımından seçilmelidir. Yapının üst kısmında geniş bir platform sağlanmalıdır. Kalınlığı en az 10 mm olmalıdır. Potayı doldurmak için çoğunlukla çelik bir şablon kullanılır. Erimiş metali boşaltmak için ağız şeklinde bir astar boşluğuna ihtiyacınız olacaktır. Bu durumda yapının bir dolgu alanına sahip olması gerekir.

Bölümler için şablonun üzerine bir yalıtım standı yerleştirilmiştir. Hemen altında menteşeli bir destek olacaktır. İndüktörü soğutmak için fırının bir bağlantı parçası olması gerekir. Cihaza voltaj, cihazın alt kısmında bulunan köprü üzerinden sağlanır. Kabı eğmek için, kendi kendine yapılan bir endüksiyon ocağının ayrı bir dişli kutusuna sahip olması gerekir. Bu durumda metali manuel olarak boşaltabilmeniz için bir tutamak yapmak en iyisidir.

Termolit şirketinin fırınları

Bu markanın metal eritmeye yönelik indüksiyon fırınları kabul edilebilir dönüştürücü gücüne sahiptir. Ancak modellerdeki kameraların kapasitesi büyük ölçüde farklılık gösterebilir. Ortalama metal erime hızı 0,4 t/saattir. Bu durumda besleme şebekesinin nominal voltajı 0,3 V civarında dalgalanır. İndüksiyon ocağındaki su tüketimi soğutma sistemine bağlıdır. Tipik olarak bu parametre 10 metreküp/saattir. Aynı zamanda spesifik enerji tüketimi oldukça yüksektir.

Termolit TM1 fırınının özellikleri

Bu eritme fırını (indüksiyon) toplam 0,03 ton kapasiteye sahiptir. Bu durumda dönüştürücünün gücü yalnızca 50 kW olur ve ortalama sürat erime - saatte 0,04 ton. Besleme voltajı en az 0,38 V olmalıdır. Bu modelde soğutma için su tüketimi önemsizdir. Bu büyük ölçüde cihazın düşük gücünden kaynaklanmaktadır.

Dezavantajlarından biri yüksek enerji tüketimidir. Ortalama olarak fırın, çalışma saati başına yaklaşık 650 kW tüketir. Bu modeldeki frekans dönüştürücü TFC-50 sınıfındandır. Genel olarak Termolit TM1 ekonomik bir ekipmandır ancak performansı düşüktür.

İndüksiyon ocağı "TG-2"

"TG" serisi indüksiyon eritme fırınları 0,6 ton hazne kapasiteli olarak üretilmektedir. Cihazın nominal gücü 100 kW'tır. Ayrıca bir saatlik sürekli çalışmayla 0,16 ton demir dışı metalin eritilmesi mümkündür. Bu model, 0,3 V voltajlı bir ağdan güç almaktadır.

İndüksiyon tipi fırın "TG-2"nin su tüketimi oldukça önemlidir ve çalışma saati başına ortalama 10 metreküpe kadar sıvı tüketilir. Bütün bunlar şanzımanın yoğun şekilde soğutulması ihtiyacından kaynaklanmaktadır. Olumlu tarafı orta düzeyde enerji tüketimidir. Tipik olarak, çalışma saati başına 530 kW'a kadar elektrik tüketilir. TG-2 modelindeki frekans dönüştürücü TFC-100 sınıfında kuruludur.

Fırınlar "Termo Pro"

Bu şirketin ana ekipmanı modifikasyonları "SAT 05", "SAK-1" ve "SOT 05" indüksiyon eritme fırınlarıdır. Ortalama nominal erime noktaları 900 derecedir. Aynı zamanda cihazların gücü de 150 kW civarında dalgalanıyor. Ayrıca iyi performanslarına da dikkat edilmelidir. Bir saatlik çalışmayla demir dışı metaller 80 kg eritilebilmektedir. Aynı zamanda birçok Thermo Pro modeli de yüksek hedefli kullanım için üretilmektedir. Bazıları yalnızca alüminyumla çalışmak için tasarlanmışken, diğerleri kurşun veya kalay eritmek için tasarlanmıştır.

Değişiklik "SAT 05"

Bu indüksiyon ocağı alüminyumu eritmek için tasarlanmıştır. Bu cihazın gücü tam olarak 20 kW'tır. Aynı zamanda çalışma saati başına 20 kg'a kadar metal geçebilmektedir. "SAT 05" modelinde hazne kapasitesi 50 kg olup, frekans dönüştürücü "TFC" sınıfındadır.

Cihazdaki piller kapasitör tipindedir. Üretici yapının alt kısmına özel bir su soğutmalı kablo taktı. Bu modelde bir kontrol paneli bulunmaktadır. Diğer şeylerin yanı sıra, geniş SAT 05 soba setine dikkat etmek önemlidir. Tüm kurulum aksesuarlarının yanı sıra operasyonel belgeleri de içerir.

SAK-1 fırınının parametreleri

Bu indüksiyon ocağı çoğunlukla kalay ve kurşunun eritilmesi için kullanılır. Bazı durumlarda bakır kullanılmasına izin verilir, ancak verimlilik önemli ölçüde düşer. Ortalama erime sıcaklığı 1000 derece civarında dalgalanan bu cihazın gücü 250 kW’tır. Bir saatlik sürekli çalışmada 400 kg'a kadar demir dışı metalin geçirilmesi mümkündür. Ekipmanın kapasitesi aynı zamanda 1000 kg'a kadar malzemenin yüklenmesine olanak sağlamaktadır. Besleme voltajı 0,3 kV'dur.

SAK-1 modelini soğutmak için su tüketimi önemsizdir. Fırın saatte yaklaşık 10 metreküp sıvı tüketmektedir. Spesifik elektrik tüketimi de küçüktür ve 530 kW tutarındadır. Bu tasarımdaki frekans dönüştürücü TPCH-400 markadır. Genel olarak SAK-1 modelinin ekonomik ve kullanımı kolay olduğu ortaya çıktı.

"SAK 05" modelinin gözden geçirilmesi

Metal eritme için indüksiyon fırınları "SAK 05" büyük bir kapasiteye sahiptir - 0,5 ton.Aynı zamanda besleme dönüştürücüsünün gücü 400 kW'tır. Bu fırında çalışma eritme hızı oldukça yüksektir. Cihazın nominal voltajı 0,3 kV'dur. Bir saatlik çalışma sırasında sistemi soğutmak için yaklaşık 11 metreküp su tüketilmektedir. Ayrıca elektrik tüketiminin önemli olduğunu ve 530 kW tutarında olduğunu da belirtmek gerekir. Cihazdaki frekans dönüştürücü TFC-400 sınıfındandır. Aynı zamanda maksimum sıcaklığı 800 dereceye kadar çıkarabilme özelliğine sahiptir. İndüksiyon ocağı "SAK 05" yalnızca alüminyum ve bronzun eritilmesi için tasarlanmıştır. Isı değişim kabini "IM" markasının üreticisi tarafından kuruldu. Dikkate değer başka bir şey de kullanışlı uzaktan kumandadır. Sistemde alarm sistemi ve hidrolik istasyon bulunmaktadır.

Standart kit, diğer şeylerin yanı sıra bir dizi turbo lastik ve montaj aksesuarları içerir. Genel olarak “SAK 05” modelinin oldukça korumalı olduğu ortaya çıktı ve sağlık riski olmadan kullanabilirsiniz. Bu, büyük ölçüde hidrolik silindirlere monte edilen çubuklar aracılığıyla sağlandı. Bu durumda metal pratik olarak sıçramaz. Çalışma sırasında doğrudan frekans ayarı otomatik modda gerçekleşir. Bu orta gerilim modelinde kapasitörler kullanılmaktadır.

Günümüzde metal eritme prosesinde indüksiyon fırınları yaygın olarak kullanılmaktadır. İndüktör alanında üretilen akım, maddenin ısınmasına katkıda bulunur ve bu tür cihazların bu özelliği sadece temel değil aynı zamanda en önemlisidir. İşleme, maddenin çeşitli dönüşümlere uğramasına neden olur. Dönüşümün ilk aşaması elektromanyetik aşamadır, ardından elektriksel aşama ve ardından termal aşama gelir. Sobanın ürettiği sıcaklık neredeyse hiç kalıntı bırakmadan kullanılır, dolayısıyla bu çözüm diğerleri arasında en iyisidir. Birçoğu üretilmiş bir sobayla ilgilenebilir. Daha sonra böyle bir çözümü uygulama olasılıkları hakkında konuşacağız.

Metalleri eritmek için fırın çeşitleri

Bu tür ekipmanlar ana kategorilere ayrılabilir. Birincisinin tabanında kalp kanalı bulunur ve metal bu tür fırınlara indüktörün etrafında halka şeklinde yerleştirilir. İkinci kategoride böyle bir unsur yoktur. Bu tipe pota denir ve metal indüktörün içine yerleştirilir. Bu durumda kapalı çekirdek kullanmak teknik olarak imkansızdır.

Temel prensipler

Bu durumda eritme fırını manyetik indüksiyon olgusu temelinde çalışır. Ve birkaç bileşen var. İndüktör bu cihazın en önemli bileşenidir. İletkenleri sıradan teller değil, bakır borular olan bir bobindir. Bu gereklilik, eritme fırınlarının tasarımından kaynaklanmaktadır. İndüktörden geçen akım, metalin içinde bulunduğu potayı etkileyen bir manyetik alan oluşturur. Bu durumda malzeme, ikincil bir transformatör sargısının rolünü oynar, yani içinden bir akım geçerek onu ısıtır. İndüksiyon fırınını kendiniz yapsanız bile erime bu şekilde gerçekleşir. Bu tip bir fırın nasıl inşa edilir ve verimliliği nasıl arttırılır? Bu, cevabı olan önemli bir sorudur. Yüksek frekanslı akımların kullanılması ekipmanın verimliliğini önemli ölçüde artırabilir. Bunun için özel güç kaynaklarının kullanılması uygundur.

İndüksiyon fırınlarının özellikleri

Bu tür ekipmanların belirli özellikleri vardır. karakteristik özellikler Bunlar hem avantaj hem de dezavantajdır.

Metalin dağılımının düzgün olması gerektiğinden, elde edilen malzeme iyi bir homojen kütle ile karakterize edilir. Bu tip fırın, enerjiyi bölgeler arasında taşıyarak çalışır ve aynı zamanda enerjiyi odaklama işlevini de sunar. Kapasitans, çalışma frekansı ve astarlama yöntemi gibi parametrelerin yanı sıra metalin eridiği sıcaklığın düzenlenmesi de mevcut olup, bu da çalışma sürecini önemli ölçüde kolaylaştırır. Fırının mevcut teknolojik potansiyeli yüksek bir erime hızı yaratmakta olup, cihazlar çevre dostu, insanlar için tamamen güvenli ve her an kullanıma hazırdır.

Bu tür ekipmanların en göze çarpan dezavantajı, temizlemenin zorluğudur. Cüruf yalnızca metalin ürettiği ısı nedeniyle ısındığından bu sıcaklık tam kullanımını sağlamak için yeterli değildir. Metal ile cüruf arasındaki yüksek sıcaklık farkı, atık giderme işleminin mümkün olduğu kadar basit olmasına izin vermez. Başka bir dezavantaj olarak, her zaman astarın kalınlığının azaltılmasının gerekli olduğu boşluğun vurgulanması gelenekseldir. Bu tür işlemlerden dolayı bir süre sonra arızalanabilir.

İndüksiyon fırınlarının endüstriyel ölçekte kullanımı

Endüstride en çok pota ve kanal indüksiyon fırınları bulunur. İlkinde herhangi bir metalin keyfi miktarlarda eritilmesi gerçekleştirilir. Bu tür varyantlardaki metal kaplar birkaç tona kadar metal tutabilir. Elbette bu durumda indüksiyon eritme fırınlarını kendi elinizle yapmak imkansızdır. Kanal fırınları, çeşitli demir dışı metallerin yanı sıra dökme demirin eritilmesi için tasarlanmıştır.

Bu konu genellikle radyo tasarımı ve radyo teknolojisi hayranlarının ilgisini çekmektedir. Artık kendi ellerinizle indüksiyon fırınları yaratmanın oldukça mümkün olduğu ve birçok kişinin bunu yapmayı başardığı anlaşılıyor. Ancak böyle bir ekipmanın oluşturulması için eylemin uygulanması gerekmektedir. elektrik şeması fırının kendisinin öngörülen eylemlerini içerecektir. Bu tür çözümler, dalga salınımları üretebilen kişilerin katılımını gerektirir. Devreye göre basit bir kendin yap indüksiyon ocağı, sistemin çalışmaya hazır olduğuna dair sinyal veren bir neon lambayla birlikte dört elektronik lamba kullanılarak yapılabilir.

Bu durumda AC kapasitör kolu cihazın içinde bulunmaz. Bu sayede kendi ellerinizle bir indüksiyon ocağı oluşturabilirsiniz. Cihaz şeması her birinin konumunu ayrıntılı olarak açıklamaktadır. bireysel eleman. Sadece birkaç saniye içinde kırmızı-sıcak duruma ulaşması gereken bir tornavida kullanarak cihazın yeterince güçlü olduğundan emin olabilirsiniz.

Özellikler

Çalışma prensibi ve montajı uygun şemaya göre incelenen ve yürütülen kendi ellerinizle bir endüksiyon ocağı oluşturuyorsanız, bu durumda erime hızının aşağıda listelenen bir veya daha fazla faktörden etkilenebileceğini bilmelisiniz. :

Darbe frekansı;

Histerezis kayıpları;

Güç üretmek;

Isı salınımı süresi;

Girdap akımlarının oluşmasıyla ilişkili kayıplar.

Kendi ellerinizle bir indüksiyon ocağı yapmayı planlıyorsanız, lambaları kullanırken, güçlerinin dört parça yeterli olacak şekilde dağıtılması gerektiğini hatırlamanız gerekir. Doğrultucu kullanırken yaklaşık 220 V'luk bir ağ elde edersiniz.

Sobaların ev kullanımı

Günlük yaşamda, bu tür cihazlar oldukça nadiren kullanılır, ancak benzer teknolojiler bulunabilir. ısıtma sistemleri. Mikrodalga fırınlar şeklinde görülebilmekte ve yeni teknolojiler ortamında bu gelişme kendini bulmuştur. geniş uygulama. Örneğin, indüksiyonlu ocaklarda girdap akımlarının kullanılması, çok çeşitli yemekleri pişirmenize olanak tanır. Isınmaları çok az zaman aldığından, üzerinde hiçbir şey durmadığı takdirde brülör çalıştırılamaz. Ancak bu kadar özel ve kullanışlı ocakları kullanmak için özel mutfak eşyaları gerekir.

Oluşturma süreci

Kendin yap indüksiyonu, su soğutmalı bakır borudan yapılmış bir solenoid olan bir indüktörden ve seramik malzemelerden ve bazen çelik, grafit ve diğerlerinden yapılabilen bir potadan oluşur. Böyle bir cihazda dökme demir, çelik, değerli metaller, alüminyum, bakır, magnezyumun eritilmesi mümkündür. Kendin yap indüksiyon fırınları, birkaç kilogramdan birkaç tona kadar pota kapasitesine sahip olarak yapılır. Vakumlu, gazlı, açık ve kompresörlü olabilirler. Fırınlar yüksek, orta ve düşük frekanslı akımlarla çalıştırılır.

Dolayısıyla, kendi indüksiyon fırınınızı yapmakla ilgileniyorsanız, şema aşağıdaki ana bileşenlerin kullanımını içerir: bir eritme banyosu ve bir ocak taşı, bir indüktör ve bir manyetik çekirdek içeren bir indüksiyon ünitesi. Bir kanal fırını, elektromanyetik enerjinin, her zaman elektriksel olarak iletken bir gövdenin bulunması gereken ısı tahliye kanalında termal enerjiye dönüştürülmesi açısından potalı bir fırından farklıdır. Kanal fırınının ilk çalıştırılmasını sağlamak için içine erimiş metal dökülür veya fırında düzeltilebilecek malzemeden yapılmış bir şablon yerleştirilir. Erime tamamlandığında, metal tamamen boşaltılmaz, ancak gelecekteki başlatma için ısı tahliye kanalını doldurması amaçlanan bir "bataklık" kalır. Kendi ellerinizle bir indüksiyon ocağı yapacaksanız, ekipmanın ocak taşını değiştirmeyi kolaylaştırmak için çıkarılabilir hale getirilir.

Fırın bileşenleri

Bu nedenle, kendi ellerinizle mini bir indüksiyon fırını yapmakla ilgileniyorsanız, ana elemanının ısıtma bobini olduğunu bilmek önemlidir. Ev yapımı versiyon durumunda, çapı 10 mm olan çıplak bakır borudan yapılmış bir indüktörün kullanılması yeterlidir. İndüktör için 80-150 mm iç çap kullanılır ve dönüş sayısı 8-10'dur. Dönüşlerin birbirine değmemesi ve aralarındaki mesafenin 5-7 mm olması önemlidir. İndüktörün parçaları elek ile temas etmemelidir; minimum boşluk 50 mm olmalıdır.

Kendi elinizle bir indüksiyon ocağı yapmayı planlıyorsanız, endüstriyel ölçekte indüktörleri soğutmak için su veya antifriz kullanıldığını bilmelisiniz. Oluşturulan cihazın düşük güçte ve kısa süreli çalışması durumunda soğutmadan yapabilirsiniz. Ancak çalışma sırasında indüktör çok ısınır ve bakır üzerindeki kireç sadece cihazın verimliliğini keskin bir şekilde azaltmakla kalmaz, aynı zamanda performansının tamamen kaybolmasına da yol açar. Kendi başınıza soğutulmuş bir indüktör yapmak imkansızdır, bu nedenle düzenli olarak değiştirilmesi gerekecektir. Bobinin yakınına yerleştirilen fan muhafazası EMF'yi "çekeceğinden", aşırı ısınmaya ve fırının verimliliğinde azalmaya yol açacağından cebri hava soğutmasını kullanamazsınız.

Jeneratör

Bir indüksiyon fırınını kendi ellerinizle monte ederken, şema böyle bir şeyin kullanımını içerir önemli unsur bir alternatör gibi. Radyo elektroniğinin temellerini en azından yarı yetenekli bir radyo amatör seviyesinde bilmiyorsanız soba yapmaya çalışmamalısınız. Jeneratör devresi seçimi sert akım spektrumu üretmeyecek şekilde olmalıdır.

İndüksiyon Ocaklarının Kullanımı

Bu tür ekipmanlar, metalin halihazırda temizlendiği ve belirli bir şekil verilmesi gereken dökümhaneler gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca bazı alaşımlar da alabilirsiniz. Takı üretiminde de yaygınlaşmışlardır. Basit çalışma prensibi ve bir indüksiyon fırınını kendi ellerinizle monte etme imkanı, kullanımının karlılığını artırmanıza olanak tanır. Bu alan için 5 kilograma kadar pota kapasiteli cihazlar kullanılabilmektedir. Küçük yapımlar için bu seçenek en uygun olacaktır.

İndüksiyon fırınları 1887'de icat edildi. Ve üç yıl içinde, çeşitli metallerin eritildiği ilk endüstriyel gelişme ortaya çıktı. O uzak yıllarda bu sobaların bir yenilik olduğunu belirtmek isterim. Mesele şu ki, o zamanın bilim adamları, içinde hangi süreçlerin meydana geldiğini tam olarak anlamadılar. Bugün bunu çözdük. Bu yazıda kendin yap indüksiyon ocağı konusuyla ilgileneceğiz. Tasarımı ne kadar basit, bu üniteyi evde monte etmek mümkün mü?

Çalışma prensibi

Cihazın çalışma prensibini ve yapısını anlayarak montaja başlamanız gerekir. Bununla başlayalım. Yukarıdaki şekle dikkat edin ona göre anlayacağız.

Cihaz şunları içerir:

• Alternatif akım üreten jeneratör G.
• Kondansatör C, bobin L ile birlikte, tesisata yüksek sıcaklık sağlayan bir salınım devresi oluşturur.
  

  Dikkat! Bazı tasarımlarda kendi kendine salınan jeneratör adı verilen bir jeneratör kullanılır. Bu, kapasitörün devreden çıkarılmasını mümkün kılar.

• Çevreleyen boşluktaki bobin, şeklimizde "H" harfiyle gösterilen, içinde voltajın bulunduğu bir manyetik alan oluşturur. Manyetik alanın kendisi boş uzayda bulunur ve ferromanyetik bir çekirdek aracılığıyla kapatılabilir.
• Aynı zamanda manyetik akı (F) yarattığı yüke (W) de etki eder. Bu arada, ücret yerine bir tür boşluk takılabilir.
• Manyetik akı 12 V'luk bir ikincil voltajı indükler. Ancak bu yalnızca W'nin elektriksel olarak iletken bir eleman olması durumunda gerçekleşir.
• Isıtılan iş parçası büyük ve katıysa, içinde Foucault akımı denilen akım çalışmaya başlar. Girdap tipindedir.
• Bu durumda girdap akımları, termal enerjiyi jeneratörden manyetik alan yoluyla iletir ve böylece iş parçasını ısıtır.

Elektromanyetik alan oldukça geniştir. Ve ev yapımı indüksiyon fırınlarında bulunan çok aşamalı enerji dönüşümü bile% 100'e kadar maksimum verime sahiptir.

Pota fırını

Çeşitler

İndüksiyon fırınlarının iki ana tasarımı vardır:

• Kanal.
• Pota.

Burada onların tüm ayırt edici özelliklerini açıklamayacağız. Kanal seçeneğinin buna benzer bir tasarım olduğunu unutmayın. kaynak makinesi. Ek olarak, bu tür fırınlarda metali eritmek için, biraz eriyik bırakmak gerekiyordu, bu olmadan süreç işe yaramayacaktı. İkinci seçenek, artık erime olmadan teknolojiyi kullanan geliştirilmiş bir şemadır. Yani pota doğrudan indüktöre kolayca takılır.

Nasıl çalışır

Evde neden böyle bir sobaya ihtiyacın var?

Genel olarak soru oldukça ilginç. Bu duruma bakalım. Altın veya gümüş kontaklar kullanan oldukça fazla sayıda Sovyet elektrikli ve elektronik cihazı var. Bu metaller çıkarılabilir Farklı yollar. Bunlardan biri indüksiyon ocağıdır.

Yani kontakları alıp indüktöre taktığınız dar ve uzun bir potaya koyarsınız. 15-20 dakika sonra gücü azaltıp aparatı soğutup potayı kırdıktan sonra sonunda altın veya gümüş bir uç bulacağınız bir çubuk elde edeceksiniz. Kes şunu ve rehin dükkanına götür.

Bununla birlikte, bu ev yapımı ünitenin yardımıyla metallerle çeşitli işlemler gerçekleştirebileceğinizi de belirtmek gerekir. Örneğin sertleştirebilir veya temperleyebilirsiniz.

Bataryalı bobin (jeneratör)

Soba bileşenleri

Çalışma Prensibi bölümünde daha önce bir indüksiyon ocağının tüm parçalarından bahsetmiştik. Ve jeneratörle ilgili her şey açıksa, indüktörün (bobin) çözülmesi gerekir. Bunun için bir bakır boru uygundur. 3 kW gücünde bir cihaz monte ediyorsanız 10 mm çapında bir tüpe ihtiyacınız olacaktır. Bobinin kendisi, 8'den 10'a kadar dönüş sayısı ile 80-150 mm çapında bükülür.

Bakır borunun dönüşlerinin birbirine değmemesi gerektiğini lütfen unutmayın. Optimum mesafe aralarında 5-7 mm var. Bobinin kendisi ekrana temas etmemelidir. Aralarındaki mesafe 50 mm'dir.

Tipik olarak endüstriyel indüksiyon fırınlarında bir soğutma ünitesi bulunur. Bunu evde yapmak imkansızdır. Ancak 3 kW'lık bir ünite için yarım saate kadar çalışmak tehlikeli değildir. Doğru, zamanla boru üzerinde cihazın verimliliğini azaltan bakır birikintisi oluşacaktır. Bu nedenle bobinin periyodik olarak değiştirilmesi gerekecektir.

Jeneratör

Prensip olarak kendi elinizle jeneratör yapmak sorun değildir. Ancak bu ancak radyo elektroniği konusunda ortalama bir radyo amatör düzeyinde yeterli bilgiye sahip olmanız durumunda mümkündür. Böyle bir bilginiz yoksa indüksiyon sobasını unutun. En önemli şey, bu cihazı da ustaca çalıştırmanız gerektiğidir.

Bir jeneratör devresi seçme ikilemiyle karşı karşıya kalırsanız, o zaman bir tavsiyeye kulak verin; sert akım spektrumuna sahip olmamalıdır. Neden bahsettiğimizi daha net hale getirmek için, en fazlasını sunuyoruz basit diyagram Aşağıdaki fotoğrafta bir indüksiyon ocağı için jeneratör.

Jeneratör devresi

Gerekli bilgi

Elektromanyetik alan tüm canlıları etkiler. Bir örnek mikrodalgada pişirilmiş ettir. Bu nedenle güvenliğe dikkat etmeye değer. Ve sobayı monte edip test etmeniz veya üzerinde çalışmanız önemli değil. Enerji akısı yoğunluğu diye bir gösterge var. Yani elektromanyetik alana bağlıdır. Radyasyonun frekansı ne kadar yüksek olursa insan vücudu için o kadar kötü olur.

Birçok ülke enerji akışı yoğunluğunu dikkate alan güvenlik önlemlerini benimsemiştir. Kabul edilebilir limitler geliştirildi. Bu, insan vücudunun 1 m²'si başına 1-30 mW'dır. Bu göstergeler, maruz kalmanın günde bir saatten fazla olmaması durumunda geçerlidir. Bu arada, kurulu galvanizli ekran tavanın yoğunluğunu 50 kat azaltır.

Makaleyi derecelendirmeyi unutmayın.