DIY indukciós olvasztókemencék. Hogyan lehet saját kezűleg összeszerelni egy indukciós kemencét a fém olvasztásához otthon

Az indukciós kemence olyan fűtőberendezés, ahol az indukciós módszert acél, réz és más fémek olvasztására használják (a fémet az induktivitás nem váltakozó tere által generált áramok melegítik). Egyesek szerint az ellenállásos fűtőberendezések egyik típusa, de a különbség az energiaátviteli módszer fűtött fém. Először is az elektromos energia elektromágnesessé válik, majd ismét elektromos energiává, és csak a legvégén válik hővé. Az indukciós kemencéket figyelembe veszik a legtökéletesebb minden gáz- és elektromos (, acél, mini sütő), fűtési módjának köszönhetően. Az indukció során a fém belsejében hő keletkezik, és a hőenergia felhasználása a leghatékonyabb.

Az indukciós sütők két típusra oszthatók:

• maggal (csatorna);
• mag nélkül (tégely).

Ez utóbbiakat korszerűbbnek és hasznosabbnak tartják (a maggal ellátott fűtőberendezések készülékük miatt korlátozott teljesítményűek). Az átmenet a csatornából a tégelyes kemencékbe ben kezdődött 1900 -as évek eleje... Jelenleg széles körben használják az iparban.

Az elektromos készülékek típusai, mint például a muffel olvasztó kemence, az acélgyártó kemence és az ívcélú acélgyártó kemence meglehetősen népszerűek. Az előbbiek nagyon hatékonyak és biztonságosak. Az ilyen típusú muffle kemencék nagy választékban vannak a polcokon. A kohászatnak nagyon fontos szerepe volt egy olyan találmánynak, mint az acélgyártó kemence. Segítségével lehetővé vált bármilyen anyag melegítése.

Jelenleg azonban az acélolvasztást gyakrabban végzik egy ilyen fűtőszerkezet segítségével, mivel ebben a hőhatást használják az olvasztáshoz, és ez kényelmesebb és praktikusabb.
Sok egyszerű fűtőszerkezetet készíthet saját kezével. Például nagyon népszerű. Ha úgy dönt, hogy saját kezűleg mini fűtőszerkezetet épít, akkor ismernie kell annak szerkezetét. Sokféle indukciós kemence létezik, de ezek közül csak néhányat írunk le. Ha szükséges, használhatja a szükséges diagramokat, rajzokat és videofelvételeket.

Lásd még: Sütőbaba

Indukciós kemence alkatrészek

A legegyszerűbb kivitelhez csak két fő rész van: az induktor és a generátor. A szükséges sémák használatával azonban hozzáadhat valamit saját magához, javíthatja az egységet.
Induktor
A fűtőtekercs a legfontosabb alkatrész. A fűtőszerkezet teljes munkája attól függ. Kis teljesítményű házi tűzhelyeknél megengedett csupasz rézcső induktor használata 10 mm átmérővel... Az induktor belső átmérőjének meg kell lennie legalább 80 mm. és legfeljebb 150 mm., a fordulatok száma 8-10. Figyelembe kell venni, hogy a fordulatok ne érintkezzenek, ezért a köztük lévő távolságnak 5-7 mm-nek kell lennie. Ezenkívül az induktor egyik része sem érintheti a képernyőjét.
Generátor
A kemence második legfontosabb alkotóeleme a generátor. A generátor áramkör kiválasztásakor minden lehetséges módon meg kell tennie kerülje a tervrajzokat kemény áram spektrumot adva. Mivel NEM kell választania, adunk egy népszerű tirisztor-alapú áramkört.

A tégelykemence berendezése

Belsejében olvasztótégely található leeresztő fejjel („ gallér“). A szerkezet külső oldalain egy induktivitás függőleges helyzetben van elhelyezve. Ezután jön egy hőszigetelő réteg, és egy fedél található a tetején. Az egyik külső oldalon lehetőség van ellátásra áram és hűtővíz... Az alábbiakban a tégely kopásának jelzésére szolgáló készülék látható.

Az olvasztótégely az egység egyik legfontosabb alkotóeleme, nagymértékben meghatározza működési megbízhatóságát. Ezért nagyon szigorú követelményeket támasztanak a tégelyre és más felhasznált anyagokra.

Hogyan készítsünk indukciós sütőt

Először össze kell szerelnie az induktor generátorát. Itt szüksége lesz a K174XA11 áramkörre. A transzformátort 2 centiméter átmérőjű minigyűrűn kell feltekerni. A teljes tekercselés 0,4 centiméter átmérőjű huzalból készül, és 30 fordulatnak kell lennie. Az elsődleges tekercset a jelenlét jellemzi pontosan 22 fordulat huzal 1 milliméter átmérővel, és a másodlagosnak tartalmaznia kell csak 2-3 fordulat ugyanazt a vezetéket, de már négyszer hajtogatva. Az induktornak 3 mm -esnek kell lennie. 11 mm átmérőjű huzal. Pontosan 6 fordulatnak kell lennie. A rezonancia hangolásához a legjobb, ha normál vagy mini led.

© A webhelyről származó anyagok (idézetek, képek) használatakor meg kell adni a forrást.

Az indukciós kemencét S. Farranti találta fel régen, még 1887 -ben. Az első ipari üzem 1890 -ben indult Benedicks Bultfabrikban. Az indukciós kemencék sokáig egzotikusak voltak az iparban, de nem a magas villamosenergia -költségek miatt, akkor nem volt drágább, mint ma. Az indukciós kemencékben zajló folyamatokban még mindig sok érthetetlen dolog volt, és az elektronika elemi bázisa nem tette lehetővé számukra a hatékony vezérlőáramkörök létrehozását.

Az indukciós kemence szférájában forradalom történt szó szerint a szemünk előtt, köszönhetően elsősorban a mikrovezérlők megjelenésének, amelyek számítási teljesítménye meghaladja az egy évtizeddel ezelőtti személyi számítógépekét. Másodszor, a ... mobil kommunikációnak köszönhetően. Fejlesztéséhez szükség volt olyan olcsó tranzisztorok megjelenésére a piacon, amelyek képesek magas frekvenciákon több kW teljesítmény leadására. Ezeket viszont félvezető heterostruktúrák alapján hozták létre, amelyek kutatásához Zhores Alferov orosz fizikus Nobel -díjat kapott.

Végső soron az indukciós kályhák nemcsak teljesen átalakultak az iparban, hanem széles körben beléptek a mindennapi életbe is. A téma iránti érdeklődés sok házi készítésű terméket eredményezett, amelyek elvileg hasznosak lehetnek. De a tervek és ötletek szerzőinek többsége (a forrásokban sokkal több leírás található, mint működőképes termékek) rosszul ismeri mind az indukciós fűtés fizikájának alapjait, mind az írástudatlanul végrehajtott tervek lehetséges veszélyét. Ennek a cikknek a célja néhány világosabb pont tisztázása. Az anyag egyedi tervek figyelembevételével készült:

1. Ipari csatorna kemence fém olvasztására, és saját készítésű lehetőség.
2. Indukciós típusú tégelyes kemencék, a legkönnyebben tervezhetőek és a legnépszerűbbek a házi készítésű emberek körében.
3. Indukciós melegvizes kazánok, amelyek gyorsan helyettesítik a kazánokat fűtőelemekkel.
4. Háztartási indukciós főzőberendezések, amelyek számos paraméterben versengenek a gáztűzhelyekkel és felülmúlják a mikrohullámú sütőt.

Jegyzet: minden figyelembe vett eszköz egy induktor (induktor) által létrehozott mágneses indukción alapul, ezért induktívnak nevezzük. Csak olvasztani / melegíteni tudják a vezető anyagokat, fémeket stb. Vannak elektromos indukciós kapacitív kemencék is, amelyek elektromos indukción alapulnak a kondenzátorlemezek közötti dielektrikában, ezeket a műanyagok "kíméletes" olvasztására és elektromos hőkezelésére használják. De sokkal ritkábbak, mint az induktorosok, megfontolásuk külön megbeszélést igényel, így most elhagyjuk.

Működési elve

Az indukciós kemence működési elve az ábrán látható. jobb oldalon. Lényegében ez egy elektromos transzformátor rövidzárlatos másodlagos tekercseléssel:

• A G generátor I1 váltakozó áramot generál az L induktorban (fűtőtekercs).
• A C kondenzátor és az L együtt az üzemi frekvenciára hangolt oszcilláló áramkört képeznek, ami a legtöbb esetben növeli a berendezés műszaki paramétereit.
• Ha a G generátor ön-oszcilláló, akkor C gyakran ki van zárva az áramkörből, helyette az induktor saját kapacitását használja. Az alábbiakban ismertetett nagyfrekvenciás induktorok esetében ez több tíz pikofarad, ami pontosan megfelel az üzemi frekvenciatartománynak.
• Az induktor Maxwell egyenleteivel összhangban váltakozó mágneses mezőt hoz létre a környező térben, amelynek intenzitása H. Az induktivitás mágneses tere külön ferromágneses magon keresztül lezárható, vagy szabad térben létezhet.
• A mágneses mező, amely behatol a munkadarabba (vagy az olvadó töltésbe) W az induktorba, F mágneses fluxust hoz létre.
• Ф, ha W elektromos vezetőképességű, I2 szekunder áramot indukál benne, akkor ugyanazok a Maxwell -egyenletek.
• Ha Ф elég masszív és szilárd, akkor I2 bezáródik W -ben, örvényáramot vagy Foucault -áramot képezve.
• Az örvényáramok a Joule-Lenz törvény szerint feladják az induktivitáson keresztül kapott energiát és a generátor mágneses mezőjét, felmelegítve a munkadarabot (töltés).

Az elektromágneses kölcsönhatás a fizika szempontjából elég erős, és meglehetősen nagy hatótávolságú. Ezért a többlépcsős energiaátalakítás ellenére az indukciós kemence akár 100% -os hatékonyságot képes felmutatni levegőben vagy vákuumban.

Jegyzet: egy nem ideális dielektrikumból készült közegben, amelynek dielektromos állandója> 1, az indukciós kemencék potenciálisan elérhető hatékonysága csökken, és> 1 mágneses permeabilitású közegben könnyebb nagy hatékonyságot elérni.

Csatorna sütő

A csatornaindukciós olvasztókemence az első, amelyet az iparban használnak. Szerkezetileg hasonlít a transzformátorhoz, lásd az ábrát. jobb oldalon:

1. Az ipari (50/60 Hz) vagy megnövelt (400 Hz) frekvenciájú primer tekercs rézcsövekből készül, amelyeket belülről folyékony hőhordozó hűt.
2. Másodlagos rövidzárlatú tekercselés - olvadék;
3. Hőálló dielektrikumból készült gyűrű alakú tégely, amelybe az olvadékot helyezik;
4. Mágneses mag transzformátor acéllemezekből.

A csatorna kemencéket a duralumin, a színesfém speciális ötvözetek újraolvasztására használják, kiváló minőségű öntöttvas előállításához. Az ipari csatornás kemencék olvadék alapozást igényelnek, különben a "másodlagos" nem lesz rövidre zárva, és nem lesz fűtés. Vagy íves kisülések keletkeznek a töltésmorzsák között, és az egész olvadék egyszerűen felrobban. Ezért a kemence beindítása előtt egy kis olvadékot öntünk a tégelybe, és az újraolvasztott részt nem öntjük ki teljesen. A kohászok szerint a csatornakemence maradványkapacitással rendelkezik.

Az ipari frekvenciájú hegesztő transzformátorból saját maga készíthet 2-3 kW teljesítményű csőkemencét. Egy ilyen kemencében akár 300-400 g cink, bronz, sárgaréz vagy réz is megolvasztható. Ön újraolvaszthatja a duralumint, csak az öntvényt kell hagyni öregedni hűtés után, több órától 2 hétig, az ötvözet összetételétől függően, az erő, a szívósság és a rugalmasság növelése érdekében.

Jegyzet: A duralumint általában véletlenül találták fel. A fejlesztők haragudva amiatt, hogy semmilyen módon nem voltak képesek ötvözni az alumíniumot, újabb „nem” mintát dobtak a laboratóriumba, és bánatukból kirohantak. Józan, visszatért - de egyik sem változtatta meg a színét. Ellenőrizve - majdnem acélra erősödött, könnyű maradt, mint az alumínium.

A transzformátor "elsődleges" szabványos marad, már úgy tervezték, hogy hegesztőívvel a szekunder rövidzárlati módjában működjön. A "másodlagosat" eltávolítják (ezt követően vissza lehet helyezni, és a transzformátort a rendeltetésének megfelelően kell használni), és helyette egy gyűrűs tégelyt kell felhelyezni. Veszélyes azonban egy HF hegesztő invertert csatornakemencévé alakítani! Ferritmagja túlmelegszik és darabokra szétszóródik, mivel a ferrit dielektromos állandója >> 1, lásd fent.

Az alacsony teljesítményű kemencében a maradék kapacitás problémája megszűnik: ugyanabból a fémből készült, gyűrűbe hajlított és csavart végű huzalt helyeznek a vetőmagkeverékbe. Huzalátmérő - 1 mm / kW kemence teljesítménytől.

De van egy probléma a gyűrűs tégelynél: az egyetlen anyag, amely alkalmas kis tégelyre, az elektro-porcelán. Lehetetlen feldolgozni otthon, de hol lehet beszerezni a megfelelőt? Más tűzálló anyagok nem alkalmasak nagy dielektromos veszteségük vagy porozitásuk és alacsony mechanikai szilárdságuk miatt. Ezért, bár a csatorna kemence a legmagasabb minőségű olvasztást biztosítja, nem igényel elektronikát, és hatékonysága már 1 kW-os teljesítménynél meghaladja a 90%-ot, az otthonépítők nem használják őket.

Egy közönséges tégely alatt

A maradék kapacitás irritálta a kohászokat - a drága ötvözetek megolvadtak. Ezért, amint a múlt század húszas éveiben megjelentek a kellően erős rádiócsövek, azonnal megszületett az ötlet: dobja rá a mágneses áramkört (nem ismételjük meg a kemény emberek szakmai idiómáját), és tegyen egy közönséges tégelyt közvetlenül a induktor, lásd az ábrát.

Ezt nem lehet ipari frekvencián megtenni; egy kisfrekvenciás mágneses mező anélkül, hogy mágneses áramköre koncentrálná, elterjed (ez az úgynevezett kóbor mező), és bárhol, de nem az olvadékba adja energiáját. A szórási mező kompenzálható a frekvencia magasra való növelésével: ha az induktivitás átmérője arányos az üzemi frekvencia hullámhosszával, és a teljes rendszer elektromágneses rezonanciában van, akkor az energia akár 75% -a vagy annál nagyobb elektromágneses mezője a "szívtelen" tekercs belsejébe koncentrálódik. A hatékonyság ennek megfelelően fog megjelenni.

Azonban már a laboratóriumokban világossá vált, hogy az ötlet szerzői figyelmen kívül hagytak egy nyilvánvaló körülményt: az induktor olvadéka, annak ellenére, hogy diamágneses, de elektromosan vezetőképes, az örvényáramok mágneses tere miatt, megváltoztatja az induktivitást. fűtőtekercs. A kezdeti frekvenciát hideg töltésre kellett beállítani, és az olvadáskor meg kellett változtatni. Sőt, a nagyobb határokon belül, annál nagyobb a munkadarab: ha 200 g acél esetében 2-30 MHz-es tartományban lehetséges, akkor a vasúti tartálykocsival végzett nyersdarab esetén a kezdeti frekvencia kb. 30-40 Hz, és a működési frekvencia több kHz lesz.

Nehéz megfelelő lámpatesteket készíteni, "húzza" a frekvenciát a nyersdarabhoz - magasan képzett kezelőre van szükség. Ezenkívül alacsony frekvenciákon a kóbor mező a legerősebben nyilvánul meg. Az olvadék, amely egyben a tekercs magja is egy ilyen kemencében, bizonyos mértékig összegyűjti a közelében lévő mágneses teret, de az elfogadható hatékonyság elérése érdekében az egész kemencét erőteljesen kellett körülvenni ferromágneses képernyő.

Ennek ellenére kiemelkedő előnyeik és egyedülálló tulajdonságaik miatt (lásd alább) a tégelyes indukciós kemencéket széles körben használják mind az iparban, mind a házépítőknél. Ezért nézzük részletesebben, hogyan kell ezt helyesen megtenni saját kezünkkel.

Egy kis elmélet

Házi "indukció" tervezésekor határozottan emlékezni kell: a minimális energiafogyasztás nem felel meg a maximális hatékonyságnak, és fordítva. A kályha a minimális áramot veszi ki a hálózatból, amikor a fő rezonanciafrekvencián, a poz. Ábrán látható 1. Az üres / töltés ebben az esetben (és alacsonyabb, előrezonáns frekvenciákon) egy rövidzárlatos hurokként működik, és csak egy konvekciós cella figyelhető meg az olvadékban.

A főrezonancia üzemmódban 2-3 kW-os kemencében akár 0,5 kg acél is megolvasztható, de a töltés / munkadarab hevítése akár egy órát is igénybe vehet. Ennek megfelelően a hálózatból származó teljes villamosenergia -fogyasztás magas lesz, és az általános hatékonyság alacsony. A rezonancia előtti frekvenciákon - még alacsonyabb.

Ennek eredményeképpen a fémolvasztáshoz használt indukciós kemencék leggyakrabban a 2., 3. és más magasabb felharmonikusoknál dolgoznak (2. poz. Az ábrán) A fűtéshez / olvasztáshoz szükséges teljesítmény növekszik; ugyanannak a fél kiló acélnak a másodiknak 7-8 kW, a harmadiknak 10-12 kW-ra lesz szüksége. De a felmelegedés nagyon gyorsan, percek alatt vagy percek alatt történik. Ezért a hatékonyság magas: a kályhának nincs ideje sokat "enni", mivel az olvadék már önthető.

A harmonikus kemencéknek van a legfontosabb, sőt egyedülálló előnye: több konvekciós cella jelenik meg az olvadékban, azonnal és alaposan összekeverve. Ezért lehetséges az olvadás úgynevezett üzemmódban. gyors töltés, olyan ötvözetek beszerzése, amelyeket alapvetően lehetetlen megolvasztani bármely más olvasztókemencében.

Ha a frekvenciát 5-6-szor vagy többször megnövelik a főnél, akkor a hatékonyság némileg csökken (nem sokat), de a harmonikusok indukciójának egy másik figyelemre méltó tulajdonsága nyilvánul meg: a felmelegedés a bőrhatás elmozdulása miatt az EMF a munkadarab felületéhez, Poz. Ábra 3. Az olvasztáshoz ezt az üzemmódot ritkán használják, de a felületek karbonizálására és keményítésére szolgáló nyersdarabok melegítésére szép dolog. A modern technológia ilyen hőkezelési módszer nélkül egyszerűen lehetetlen lenne.

A levitációról az induktorban

És most csináljuk a trükköt: feltekerjük az induktor első 1-3 fordulatát, majd 180 fokban meghajlítjuk a csövet / buszt, és a tekercs többi részét felcsavarjuk az ellenkező irányba (4. ábra az ábrán). a generátort, helyezze a tégelyt az induktorba a töltésben, és adja meg az áramot. Várjuk meg, amíg felolvad, távolítsuk el a tégelyt. Az induktor olvadéka gömbré gyűlik össze, amely ott marad mindaddig, amíg ki nem kapcsolja a generátort. Aztán le fog esni.

Az olvadék elektromágneses levitációjának hatását a fémek zónaolvasztással történő tisztítására, nagy pontosságú fémgolyók és mikrogömbök előállítására használják. De a megfelelő eredmény érdekében az olvasztást nagy vákuumban kell elvégezni, ezért itt csak tájékoztatásul említik a levitációt az induktorban.

Miért van szükség induktorra otthon?

Amint láthatja, még egy kis teljesítményű indukciós tűzhely a lakások vezetékezéséhez és a fogyasztási korlátokhoz is erős. Miért érdemes csinálni?

Először is, a nemes-, színesfém- és ritkafémek tisztítására és elválasztására. Vegyünk például egy régi szovjet rádiócsatlakozót aranyozott érintkezőkkel; az arany / ezüst bevonatot akkor sem kímélték. Az érintkezőket keskeny magas tégelybe tesszük, egy induktorba helyezzük, megolvadunk a fő rezonanciánál (szakszerűen, nulla módban). Az olvasztás után fokozatosan csökkentjük a gyakoriságot és a teljesítményt, hagyjuk, hogy a nyersanyag megszilárduljon 15 percig - fél óráig.

Lehűlés után összetörjük a tégelyt, és mit látunk? Sárgaréz oszlop, jól látható arany csúccsal, amely csak levágható. Higany-, cianid- és egyéb gyilkos anyagoktól mentes. Ezt semmilyen módon nem lehet úgy elérni, hogy az olvadékot kívülről felmelegítik, a konvekció nem.

Nos, arany-arany, és most fekete fémhulladék nem fekszik az úton. De szükség van egy egységes, vagy pontosan adagolt felületre / térfogatra / hőmérsékletre a fűtő fém alkatrészek számára a kiváló minőségű edzés érdekében, otthon vagy egyéni IP-egyén mindig megtalálja. És itt ismét segíteni fog az induktoros kályha, és az áramfogyasztás megvalósítható lesz a családi költségvetés szempontjából: elvégre a fűtési energia nagy része a fémolvasztás látens hőjére esik. És ha megváltoztatja az alkatrész teljesítményét, frekvenciáját és elhelyezkedését az induktorban, akkor pontosan a megfelelő helyet melegítheti, ahogy kell, lásd ábra. felett.

Végül egy speciális alakú induktivitással (lásd a bal oldali ábrát) lehetővé válik a megkeményedett rész megfelelő helyen történő felengedése, anélkül, hogy megtörné a tok keményedését a végén / végén. Ezután, ahol szükséges - hajlítsa, borostyán, és a többi kemény, viszkózus, rugalmas marad. A végén felmelegítheti, ahol elengedi, és újra megkeményedni.

Kezdő lépések a tűzhelyen: amit tudnod kell

Az elektromágneses mező (EMF) hatással van az emberi testre, legalábbis teljes egészében felmelegíti, mint a hús a mikrohullámú sütőben. Ezért, ha tervezőként, művezetőként vagy kezelőként dolgozik indukciós kemencével, világosan meg kell értenie a következő fogalmak lényegét:

PES - az elektromágneses mező energiaáramának sűrűsége. Meghatározza az EMF általános fiziológiai hatását a szervezetre, a sugárzás gyakoriságától függetlenül, mert Az EMF azonos intenzitású PES -je a sugárzási frekvencia növekedésével nő. A különböző országok egészségügyi normái szerint a megengedett PES érték 1-30 mW / 1 négyzetméter. m. testfelület állandó (napi több mint 1 óra) expozícióval, és három-ötször több, egyetlen rövid távú, legfeljebb 20 perces expozícióval.

Jegyzet: az USA külön áll, megengedett PES -je 1000 MW (!) négyzetméterenként. m. test. Valójában az amerikaiak külső megnyilvánulásait a fiziológiai hatás kezdetének tekintik, amikor egy személy már megbetegszik, és az EMF-nek való kitettség hosszú távú következményeit teljesen figyelmen kívül hagyják.

A pontszerű sugárforrástól távol eső PES a távolság négyzete mentén esik. Az egyrétegű szita horganyzott vagy finomszemű horganyzott hálóval 30-50-szeresére csökkenti a PES-t. A tekercs közelében a tengelye mentén a PES 2-3-szor magasabb lesz, mint az oldalán.

Magyarázzuk el egy példával. Van egy 2 kW -os és 30 MHz -es induktor, 75%-os hatékonysággal. Ezért 0,5 kW vagy 500 watt kimegy belőle. 1 m távolságra tőle (1 m sugarú gömb területe - 12,57 négyzetméter M.) 1 négyzetméterenként m. 500 / 12,57 = 39,77 W lesz, és személyenként - körülbelül 15 W, ez sok. Az induktivitást a sütő bekapcsolása előtt függőlegesen kell elhelyezni, földelt árnyékoló kupakot kell felhelyezni, távolról figyelemmel kell kísérni a folyamatot, és a folyamat végén azonnal ki kell kapcsolni a sütőt. 1 MHz -es frekvencián a PES 900 -szor csökken, és árnyékolt induktorral dolgozhat különös óvintézkedések nélkül.

Mikrohullámú sütő - rendkívül magas frekvenciák. A rádióelektronikában a mikrohullámú frekvenciákat az ún. Q-sáv, de a mikrohullámú sütő fiziológiája körülbelül 120 MHz-en kezdődik. Ennek oka a sejtplazma elektromos indukciós melegítése és a rezonancia jelenségek a szerves molekulákban. A mikrohullámú sütőnek kifejezetten célzott biológiai hatása van, hosszú távú következményekkel. Elég, ha fél órára 10-30 mW-ot kapunk, hogy aláássuk az egészséget és / vagy a reprodukciós képességet. A mikrohullámú frekvenciák iránti egyéni érzékenység rendkívül változó; vele dolgozva rendszeresen speciális orvosi vizsgálaton kell átesnie.

Nagyon nehéz elnyomni a mikrohullámú sugárzást, ez, ahogy a profik mondják, "szifonozik" a képernyő legkisebb repedésén vagy a földelés minőségének legkisebb megsértésekor. A berendezés mikrohullámú sugárzása elleni hatékony küzdelem csak magasan képzett szakemberek tervezési szintjén lehetséges.

Az indukciós kemence legfontosabb része a fűtőtekercs, az induktor. A legfeljebb 3 kW teljesítményű, házi készítésű kályhákhoz induktort kell használni 10 mm átmérőjű csupasz rézcsőből vagy legalább 10 négyzetméter keresztmetszetű csupasz rézbuszból. mm. Az induktor belső átmérője 80-150 mm, a fordulatok száma 8-10. A tekercsek nem érintkezhetnek, a távolság közöttük 5-7 mm. Ezenkívül az induktor egyik része sem érintheti a képernyőjét; a minimális távolság 50 mm. Ezért ahhoz, hogy a tekercs áthaladjon a generátorhoz, szükség van egy ablakra a képernyőn, amely nem zavarja annak eltávolítását / telepítését.

Az ipari kemencék induktivitásait vízzel vagy fagyállóval hűtik, de legfeljebb 3 kW teljesítmény mellett a fent leírt induktivitás nem igényel kényszerhűtést 20-30 perces működés esetén. Ugyanakkor nagyon felmelegszik, és a rézen lévő skála élesen csökkenti a kemence hatékonyságát, akár a munkaképesség elvesztéséig. Lehetetlen, hogy folyadékhűtéses induktorokat készítsen saját maga, ezért időnként cserélni kell. Lehetetlen kényszerített léghűtést használni: a ventilátor műanyag vagy fém burkolata a tekercs közelében "magához vonzza" az EMF -et, túlmelegszik, és a kemence hatékonysága csökken.

Jegyzet: összehasonlításképpen 150 kg acél olvasztókemencéjének induktivitását 40 mm külső átmérőjű és 30 belső átmérőjű rézcsőből hajlítják. A fordulatok száma 7, a tekercs belső átmérője 400 mm, magassága is 400 mm. A nulla üzemmódban való felépüléshez 15-20 kW szükséges, zárt hűtőkör jelenlétében desztillált vízzel.

Generátor

A kemence második fő része a generátor. Nem érdemes indukciós kemencét készíteni anélkül, hogy legalább egy átlagos rádióamatőr szintjén ismernénk a rádióelektronika alapjait. A működtetés ugyanaz, mert ha a tűzhely nincs a számítógép irányítása alatt, akkor csak a séma érzékelésével állíthatja be az üzemmódba.

A generátor áramkör kiválasztásakor minden lehetséges módon kerülni kell a keményáramú spektrumot adó megoldásokat. Példaként egy meglehetősen gyakori áramkört adunk meg tirisztoros kapcsolóval, lásd az ábrát. felett. A szakember rendelkezésére álló számítás a szerző által csatolt oszcillogram alapján azt mutatja, hogy a PES 120 MHz feletti frekvenciákon az így táplált induktorból meghaladja az 1 W / négyzetmétert. m. a telepítéstől 2,5 m távolságra. Gyilkos egyszerűség, nem mondasz semmit.

Nosztalgikus érdekességként bemutatunk egy ősi lámpagenerátor diagramját is, lásd az ábrát. jobb oldalon. Ezeket a szovjet rádióamatőrök készítették még az 50 -es években, ábra. jobb oldalon. Üzemmódba állítás - változó C kapacitású légkondenzátorral, a lemezek közötti réssel legalább 3 mm. Csak a nulla modon működik. A hangolásjelző egy neonlámpa L. Az áramkör sajátossága egy nagyon lágy, "csöves" sugárzási spektrum, így ezt a generátort különösebb óvintézkedések nélkül használhatja. De - jaj! - most nem talál hozzá lámpákat, és az induktivitás körülbelül 500 W teljesítményével a hálózat energiafogyasztása meghaladja a 2 kW -ot.

Jegyzet: a diagramon feltüntetett 27,12 MHz frekvencia nem optimális, elektromágneses összeférhetőség miatt választották ki. A Szovjetunióban ez egy ingyenes ("ócska") frekvencia volt, a működéshez nem kellett engedély, amíg a készülék senkit nem zavar. Valójában a C meglehetősen széles tartományban hangolható.

A következő ábra. bal oldalon - a legegyszerűbb öngerjesztő generátor. L2 - induktor; L1 - visszacsatoló tekercs, 2 fordulat zománcozott huzal, átmérője 1,2-1,5 mm; L3 - üres vagy kötegelt. Az induktor saját kapacitását hurokkapacitásként használják, ezért ez az áramkör nem igényel beállítást, automatikusan nulla üzemmódba lép. A spektrum lágy, de ha az L1 fázis helytelen, a tranzisztor azonnal kiég, mert aktív üzemmódban van, egyenáramú zárlat a kollektor áramkörben.

Ezenkívül a tranzisztor egyszerűen kiéghet a külső hőmérséklet változásától vagy a kristály önmelegítésétől - nincs mód az üzemmód stabilizálására. Általánosságban elmondható, hogy ha valahol régi KT825 vagy hasonló található, akkor ebből az áramkörből elkezdheti az indukciós fűtéssel kapcsolatos kísérleteket. A tranzisztorokat legalább 400 négyzetméteres radiátorra kell felszerelni. lásd a számítógépből vagy hasonló ventilátorból fújva. Az induktivitás kapacitásának beállítása, legfeljebb 0,3 kW - a tápfeszültség 6-24 V -os változtatásával. Forrásának legalább 25 A áramot kell biztosítania. Az alapfeszültség -osztó ellenállásának disszipációs teljesítménye legalább 5 W.

Séma a következőn. rizs. jobb oldalon - multivibrátor, induktív terheléssel erőteljes terepi tranzisztorokon (450 V Uk, legalább 25 A Ik). Az oszcilláló áramkör kapacitásának kihasználása miatt meglehetősen lágy spektrumot ad, de üzemen kívül van, ezért alkalmas akár 1 kg-os alkatrészek fűtésére a kioltáshoz / temperáláshoz. Az áramkör fő hátránya az alkatrészek, az erőteljes munkások és a nagy sebességű (legalább 200 kHz-es vágási frekvencia) nagyfeszültségű diódák magas költsége az alapvető áramkörökben. Ebben az áramkörben a bipoláris teljesítményű tranzisztorok nem működnek, túlmelegednek és kiégnek. A radiátor itt ugyanaz, mint az előző esetben, de a fújásra már nincs szükség.

A következő áramkör már univerzálisnak minősül, legfeljebb 1 kW kapacitással. Ez egy push-pull generátor független gerjesztéssel és induktív áthidalással. Lehetővé teszi, hogy 2-3 üzemmódban vagy felületfűtési módban dolgozzon; a frekvenciát az R2 változó ellenállás szabályozza, a frekvenciatartományokat pedig a C1 és C2 kondenzátorok kapcsolják, 10 kHz -ről 10 MHz -re. Az első tartományban (10-30 kHz) a C4-C7 kondenzátorok kapacitását 6,8 μF-ra kell növelni.

A kaszkádok közötti transzformátor egy ferritgyűrűn van, amelynek mágneses körének keresztmetszete 2 négyzetméter. lásd Tekercselés - zománcozott huzalból 0,8-1,2 mm. Radiátor tranzisztorokhoz - 400 négyzetméter. lásd négy fújással. Az áram az induktorban majdnem szinuszos, ezért a sugárzási spektrum lágy, és minden működési frekvencián nincs szükség további védőintézkedésekre, feltéve, hogy 3 -án 2 nap után napi 30 percig működik.

Videó: házi indukciós fűtés működik

Indukciós kazánok

Az indukciós melegvizes kazánok kétségtelenül felváltják a kazánokat fűtőelemekkel, ahol az áram olcsóbb, mint más típusú üzemanyagok. De vitathatatlan előnyeikből sok házi készítésű termék is született, amelyekből egy szakember néha szó szerint a végére jár.

Például egy ilyen kialakítás: az induktor körülveszi a propiléncsövet folyó vízzel, és egy 15-25 A-os HF hegesztő inverter táplálja. Lehetőségek-egy üreges fánk (tórusz) hőálló műanyagból készül, vizet engednek át a csöveken keresztül, és egy busz melegítésére csomagolva gyűrűbe gördülő induktorot képeznek.

Az EMF energiáját átadja a vízkútnak; Jó elektromos vezetőképességgel és anomálisan magas (80) dielektromos állandóval rendelkezik. Ne feledje, hogyan lőnek az edényeken maradt nedvességcseppek a mikrohullámú sütőben.

De először is, egy lakás teljes fűtéséhez vagy télen legalább 20 kW hőre van szüksége, kívülről gondosan szigetelve. 25 220 V -nál pedig csak 5,5 kW -ot adnak (és mennyibe kerül ez az áram tarifáink szerint?) 100% -os hatékonysággal. Oké, legyünk Finnországban, ahol az áram olcsóbb, mint a gáz. De a ház fogyasztási korlátja továbbra is 10 kW, és a túllépésért emelt áron kell fizetni. És a lakás vezetékezése nem fog állni 20 kW -ra, külön alátétet kell húzni az alállomásról. Mennyibe fog kerülni ez a munka? Ha a villanyszerelők még messze vannak attól, hogy átlépjék az áramot a környéken, és megengedik.

Ezután maga a hőcserélő. Masszív fémnek kell lennie, akkor csak a fém indukciós fűtése fog működni, vagy műanyagból, alacsony dielektromos veszteséggel (a propilén egyébként nem tartozik ebbe, csak a drága fluor -műanyag alkalmas), akkor a víz közvetlenül elnyelik az EMF energiát. De mindenesetre kiderül, hogy az induktor felmelegíti a hőcserélő teljes térfogatát, és csak a belső felülete ad hőt a víznek.

Ennek eredményeképpen nagy egészségkárosító munka árán kapunk egy kazánt, amelynek hatékonysága egy barlangtűz.

Az ipari gyártású indukciós fűtőkazánt teljesen más módon tervezték: egyszerű, de otthon nem kivitelezhető, lásd az 1. ábrát. jobb oldalon:

• A masszív rézinduktor közvetlenül csatlakozik a hálózathoz.
• EMF-jét egy masszív fém labirintus-hőcserélő fűti, amely ferromágneses fémből készült.
• A labirintus egyidejűleg elkülöníti az induktort a víztől.

Egy ilyen kazán többszörösen drágább, mint a hagyományos fűtőelemekkel ellátott kazán, és csak műanyag csövekre szerelhető, de cserébe sok előnnyel jár:

1. Soha ne égjen ki - nincs forró elektromos spirál.
2. Egy masszív labirintus megbízhatóan védi az induktivitást: a 30 kW -os indukciós kazán közvetlen közelében a PPE nulla.
3. Hatékonyság - több mint 99,5%
4. Abszolút biztonságos: a nagy induktivitású tekercs belső időállandója több mint 0,5 s, ami 10-30-szor hosszabb, mint egy RCD vagy egy automatikus gép válaszideje. Ezt tovább gyorsítja az átmeneti folyamatból származó "visszarúgás" az induktivitás és a tok közötti lebontás során.
5. Ugyanez a bontás a szerkezet "tölgyessége" miatt rendkívül valószínűtlen.
6. Nem igényel külön földelést.
7. Közömbös a villámcsapásokkal szemben; nem tud nagy tekercset égetni.
8. A nagy labirintusfelület hatékony hőátadást biztosít minimális hőmérséklet -gradienssel, ami szinte kiküszöböli a vízkő képződését.
9. Óriási tartósság és könnyű használat: az indukciós kazán, a hidromágneses rendszerrel (HMS) és a szűrőtartállyal karbantartás nélkül működik legalább 30 éve.

A házi készítésű kazánokról melegvízellátáshoz

Itt az ábrán. ábra egy kis teljesítményű indukciós fűtőberendezés diagramját mutatja tárolótartályos melegvizes rendszerekhez. Minden 0,5-1,5 kW teljesítménytranszformátoron alapul, 220 V primer tekercseléssel. A régi lámpás színes televíziókból készült iker transzformátorok-a PL típusú dupla rúdú mágneses áramkörön lévő "koporsók" nagyon alkalmasak.

A szekunder tekercset eltávolítják az ilyenről, a primer feltekercselődik egy rúdra, növelve a fordulatok számát a másodlagosban rövidzárlathoz (rövidzárlathoz) közelítő üzemmódban való működéshez. Ugyanaz a másodlagos tekercselés - víz U -alakú könyökben a csőből, amely egy másik rudat takar. Műanyag cső vagy fémcső - ipari frekvencián nem számít, de a fémcsövet szigetelni kell a rendszer többi részétől dielektromos betétekkel, amint az az ábrán látható. A másodlagos áram csak vízen keresztül zárható .

Mindenesetre az ilyen vízmelegítő veszélyes: lehetséges szivárgás a hálózati feszültség alatt lévő tekercs mellett található. Ha ilyen kockázatot akarunk vállalni, akkor a mágneses áramkörben lyukat kell fúrni a földelőcsavar számára, és mindenekelőtt szorosan a talajba, földelni kell a transzformátort és a tartályt legalább 1,5 -ös acélbusszal. négyzetméter. lásd (nem négyzet mm!).

Ezenkívül a transzformátort (közvetlenül a tartály alatt kell elhelyezni), kettős szigetelésű hálózati vezetékkel, földelő elektródával és forróvizes tekerccsel, egy szilikon tömítőanyaggal ellátott „babába” öntik, mint egy motor akvárium szűrő szivattyú. Végül nagyon kívánatos, hogy az egész egységet nagy sebességű elektronikus RCD-n keresztül csatlakoztassa a hálózathoz.

Videó: "indukciós" kazán háztartási csempe alapján

Induktor a konyhában

A konyhai indukciós főzőlapok általánossá váltak, lásd ábra. A működési elv szerint ez ugyanaz az indukciós tűzhely, csak bármely fém főzőedény alja rövidzárlatú másodlagos tekercsként működik, lásd az 1. ábrát. jobb oldalon, és nem csak ferromágneses anyagból, mivel gyakran nem tudom, hogy írnak. Csak az, hogy az alumínium edények megszűnnek; az orvosok bebizonyították, hogy a szabad alumínium rákkeltő, a réz és az ón pedig már régóta nem használhatók a toxicitás miatt.

A háztartási indukciós tűzhely a magas technológia évszázadának terméke, bár az ötlet az indukciós olvasztókemencékkel egy időben született. Először is, hogy az induktivitást el lehessen választani a főzéstől, erős, tartós, higiénikus és szabadon átvezető EMF dielektrikumra volt szükség. Az alkalmas üvegkerámia kompozitok gyártása viszonylag új keletű, és a födém felső lapja a költségek nagy részét teszi ki.

Ekkor minden főzőedény más, tartalmuk megváltoztatja az elektromos paramétereket, és a főzési módok is eltérőek. A szakember nem fogja megtenni a gombok óvatos elforgatását a kívánt módon, nagy teljesítményű mikrokontrollerre van szükség. Végül az egészségügyi követelményeknek megfelelően az induktor áramának tiszta szinuszosnak kell lennie, és nagyságának és frekvenciájának komplex módon kell változnia az edény készenlétének megfelelően. Vagyis a generátornak digitálisan kell alakítania a kimeneti áramot, amelyet ugyanaz a mikrokontroller vezérel.

Nincs értelme magának indukciós tűzhelyet készíteni: kiskereskedelmi áron önmagában több pénzt igényel az elektronikus alkatrészekért, mint egy kész jó tűzhelyért. És még mindig nehéz kezelni ezeket az eszközöket: akinek van, tudja, hogy hány gomb vagy érzékelő van a feliratokkal: "Stew", "Fry" stb. A cikk szerzője látott egy csempét, amely külön szerepelt a "Borshch haditengerészet" és a "Pretaniere leves" listában.

Mindazonáltal az indukciós tűzhelyek számos előnnyel rendelkeznek másokkal szemben:

• Majdnem nulla, ellentétben a mikrohullámokkal, PES, még akkor is, ha maga ül ezen a csempén.
• Programozási lehetőség a legösszetettebb ételek elkészítéséhez.
• A csokoládé olvasztása, a hal és a baromfiolaj olvasztása, karamell készítése az égés legkisebb jele nélkül.
• Nagy hatékonyság a gyors felmelegedés és a főzőedények szinte teljes hőkoncentrációjának köszönhetően.

Az utolsó ponthoz: vessünk egy pillantást az ábrára. a jobb oldalon grafikonok láthatók az indukciós főzőlapon és a gázégőn lévő fűtési lehetőségekhez. Aki ismeri az integrációt, azonnal megérti, hogy az induktor 15-20% -kal gazdaságosabb, és lehetséges, hogy nem hasonlítják össze egy öntöttvas "palacsintával". Az energiaköltség az indukciós tűzhelyhez készült legtöbb étel elkészítésekor összehasonlítható a gázzal, és még kevésbé a sűrű levesek párolásához és főzéséhez. Az induktivitás még mindig sütésnél rosszabb a gáznál, amikor minden oldalról egyenletes melegítésre van szükség.

Az indukciós sütő már nem újdonság - ez a találmány már a 19. század óta létezik, de csak a mi korunkban, a technológiák és az elembázis fejlődésével végre mindenhová kezd belépni a mindennapi életbe. Korábban sok kérdés merült fel az induktoros kemencék működésének bonyolultságában, nem minden fizikai folyamatot értettek meg teljesen, és maguknak az egységeknek sok hátránya volt, és csak az iparban használták őket, főleg fémek olvasztására.

Most, a nagy teljesítményű nagyfrekvenciás tranzisztorok és az olcsó mikrovezérlők megjelenésével, amelyek áttörést hoztak a tudomány és a technológia minden területén, valóban hatékony indukciós sütők jelentek meg, amelyek szabadon használhatók háztartási igényekhez (főzés, vízmelegítés, fűtés) ), sőt saját kezűleg is összeszerelték.

A kemence fizikai alapjai és működési elve

1. ábra. Indukciós kemence diagram

Mielőtt induktív fűtőtestet választana vagy készítene, meg kell találnia, mi az. A közelmúltban erősödött az érdeklődés e téma iránt, de kevesen értik teljes mértékben a mágneses hullámok fizikáját. Ez sok tévhithez, mítoszhoz és sok működésképtelen vagy nem biztonságos házi termékhez vezetett. Készíthet egy induktoros kemencét saját kezével, de előtte legalább alapvető ismereteket kell szereznie.

Az indukciós sütő az elektromágneses indukció jelenségén alapuló működési elvre épül. A kulcsfontosságú elem itt az induktivitás, amely egy magas Q induktivitás. Az indukciós kemencéket széles körben használják villamosan vezető anyagok - leggyakrabban fémek - melegítésére vagy olvasztására, az örvényáram beléjük való indukciójának hőhatása miatt. A fenti ábra szemlélteti a kemence kialakítását (1. ábra).

A G generátor változó frekvenciájú feszültséget generál. Elektromotoros erejének hatására I 1 váltakozó áram folyik az L induktor tekercsben. Az L induktor a C kondenzátorral együtt egy rezgőkör, amely a G forrás frekvenciájával rezonanciára van hangolva, ezért a kemence hatékonysága jelentősen megnő.

A fizikai törvényeknek megfelelően egy váltakozó H mágneses mező jelenik meg az L induktor körüli térben. Ez a mező a levegőben is létezhet, de a jellemzők javítása érdekében néha speciális ferromágneses magokat használnak, amelyek jobb mágneses vezetőképességgel rendelkeznek, mint a levegő .

A mágneses tér erővonalai áthaladnak a W tárgyon, az induktor belsejében, és mágneses fluxust indukálnak. Az elektromosság termikus hatásának törvényével összhangban az örvényáramok felmelegítik a W objektumot.

Induktív fűtés gyártása

Az indukciós kemence két fő funkcionális egységből áll: egy induktorból (fűtési indukciós tekercs) és egy generátorból (váltakozó feszültségforrás). Az induktor csupasz rézcső, tekercselve (2. ábra).

A 3 kW-nál nem nagyobb teljesítményű, saját kezűleg elkészíthető sütő előállításához az induktivitást a következő paraméterekkel kell elkészíteni:

• csőátmérő - 10 mm;
• spirál átmérő - 8-15 cm;
• a tekercs fordulatainak száma - 8-10;
• a fordulók közötti távolság 5-7 mm;
• a minimális távolság a képernyőn 5 cm.

Ne engedje, hogy a tekercs szomszédos fordulatai összeérjenek, tartsa be a megadott távolságot. Az induktor semmilyen módon nem érintkezhet a sütő védőrácsával, a köztük lévő rés nem lehet kisebb, mint a megadott.

Generátor készítés

3. ábra. Lámpa áramkör

Érdemes megjegyezni, hogy az indukciós kemence gyártásához legalább átlagos rádiótechnikai készségekre és képességekre van szükség. Különösen fontos, hogy ők hozzák létre a második kulcsfontosságú elemet - egy nagyfrekvenciás áramgenerátort. Sem a saját készítésű tűzhely összegyűjtése, sem használata nem fog működni ezen ismeretek nélkül. Sőt, életveszélyes is lehet.

Azok számára, akik ezt a vállalkozást a folyamat ismereteivel és megértésével vállalják, különféle módszerek és sémák állnak rendelkezésre az indukciós kemence összeszereléséhez. A megfelelő generátor áramkör kiválasztásakor ajánlott elhagyni a kemény sugárzási spektrumú lehetőségeket. Ezek közé tartozik a széles körben elterjedt tirisztoros kapcsoló áramkör. Az ilyen generátor nagyfrekvenciás sugárzása erőteljes interferenciát okozhat a környező rádióeszközökben.

A 20. század közepe óta a 4 lámpára szerelt indukciós kemence nagy sikert aratott a rádióamatőrök körében. Minősége és hatékonysága messze nem a legjobb, és a rádiócsöveket korunkban nehéz beszerezni, ennek ellenére sokan továbbra is a rendszer szerint szerelik össze a generátorokat, mivel nagy előnye van: az előállított lágy, keskeny sávú spektrum. áram, amely miatt az ilyen sütő minimális interferenciát bocsát ki és a lehető legbiztonságosabb (3. ábra).

Ennek a generátornak az üzemmódjának beállítását egy változó C kondenzátor segítségével kell elvégezni. A kondenzátornak lég dielektrikussal kell rendelkeznie, a lemezek közötti résnek legalább 3 mm -nek kell lennie. A diagram egy L neonlámpát is tartalmaz, amely jelzőként szolgál.

Univerzális generátor áramkör

A modern indukciós kemencék fejlettebb elemeken - mikroáramkörökön és tranzisztorokon - működnek. Az 1 kW-ig terjedő teljesítményű push-pull generátor univerzális sémája nagyon népszerű. A működés elve független gerjesztőgenerátoron alapul, míg az induktor híd módban van bekapcsolva (4. ábra).

A következő séma szerint összeszerelt toló-húzó generátor előnyei:

1. Az a képesség, hogy a fő mód mellett a 2. és a 3. üzemmódon dolgozzon.
2. Van felületi fűtési mód.
3. A szabályozási tartomány 10-10000 kHz.
4. Lágy emissziós spektrum a teljes tartományban.
5. Nem igényel további védelmet.

A frekvenciahangolás az R 2 változó ellenállás használatával történik. Az üzemi frekvenciatartományt a C 1 és C 2 kondenzátorok állítják be. A szakaszok közötti transzformátornak legalább 2 négyzetméter keresztmetszetű gyűrűs ferritmaggal kell rendelkeznie. A transzformátor 0,8-1,2 mm keresztmetszetű zománcozott huzalból van feltekerve. A tranzisztorokat egy közös radiátoron kell elhelyezni, amelynek területe 400 négyzetméter.

Következtetés a témában

Az induktoros kályha által kibocsátott elektromágneses mező (EMF) a környező összes vezetőt érinti. Többek között hatással van az emberi testre. A belső szervek az EMF hatására egyenletesen felmelegednek, a teljes testhőmérséklet emelkedik a teljes térfogatban.

Ezért a sütővel való munkavégzés során fontos betartani bizonyos óvintézkedéseket a negatív következmények elkerülése érdekében.

Mindenekelőtt a generátor burkolatát horganyzott vaslemezzel vagy finomhálóval kell védeni. Ez 30-50-szeresére csökkenti a sugárzás intenzitását.

Azt is szem előtt kell tartani, hogy az induktor közvetlen közelében az energiaáram sűrűsége nagyobb lesz, különösen a tekercs tengelye mentén. Ezért az indukciós tekercset függőlegesen kell elhelyezni, és jobb, ha távolról figyeljük a melegítést.

Az indukciós kemence működési elve az, hogy az olvasztáshoz szükséges hőt villamos energiából nyerik, amelyet váltakozó mágneses mező generál. Az ilyen kemencékben az energia elektromágneses, majd elektromos, végül hővé alakul. Hogyan készül az indukciós sütő saját kezűleg?

Az ilyen sütők két típusra oszthatók:

1. Olvasztótégely. Az ilyen kemencékben az induktivitás és a mag a fém belsejében található. Ezt a típusú kemencét ipari kohókban, réz, alumínium, öntöttvas, acél olvasztására használják, valamint ékszergyárakban nemesfémek olvasztására.
2. Csatorna. Az ilyen típusú kemencékben az induktivitás és a mag a fém körül van.

A kazánokhoz vagy más kályhákhoz képest az indukciós kályháknak számos előnye van:

• azonnal felmelegszik;
• az energia fókuszálása egy adott tartományban;
• környezetbarát eszköz és viszonylagos biztonság;
• nincs hulladék;
• hatalmas lehetőségek a hőmérséklet és a kapacitás beállítására;
• az olvadó fém egyenletessége.

Az indukciós kemencéket fűtésre is használják. Ez egy kényelmes és ugyanakkor csendes fűtési módszer.

Nem igényel speciális kazánházat. A vízkő nem halmozódik fel a fűtőelemen, és bármilyen folyadék felhasználható a fűtési rendszeren való keringésre, legyen az olaj, víz és mások. Ezenkívül a sütő tartós, mivel minimálisan elhasználódott. Mint korábban említettük, nagyon környezetbarát, mivel nincs káros károsanyag -kibocsátás a levegőbe, és minden tűzvédelmi követelménynek is megfelel.

Információgyűjtés

Nem lesz nehéz egy olyan személynek, aki érti az elektromos áramkör olvasását és megértését, kitalálni, hogyan lehet ilyen indukciós kemencét készíteni. Az interneten több tucat vagy akár több száz lehetőséget lát különféle indukciós kemencék készítésére háztartási szemét felhasználásával, például egy régi mikrohullámú sütőből vagy hegesztő inverterből.

Ne felejtse el, hogy az elektromos áram veszélyes dolog. Az indukciós kemence elkészítéséhez pedig elképzeléssel kell rendelkeznie az indukciós fűtésről. Célszerű, hogy legyen olyan személy, aki legalább az elektrotechnika alapjait érti, vagy van tapasztalata az elektromos berendezésekkel kapcsolatban.

Működés elve

Az ilyen kályha működésének alapja, hogy hőt nyerjen ki egy elektromos áramból, amely váltakozó mágneses mezőt hoz létre egy induktor segítségével. Kiderült, hogy először hőt kapunk az elektromágneses energiából, majd az elektromos energiából. Az induktivitás (induktor) fordulatain átáramló áramok lezárása hőt szabadít fel és felmelegíti a fémet belülről.

Egy ilyen sütő egyszerűsített változatban is működhet, és 220 V -os otthoni hálózatról működhet. De ehhez egyenirányítóra van szükség, vagyis adapterre.

Kemencés készülék

Az indukciós eszköz felépítése hasonló a transzformátoréhoz. Ebben az elsődleges tekercset váltakozó árammal látják el, a másodlagos pedig fűtött testként szolgál.

A legegyszerűbb induktivitást szigetelt vezetőnek tekintik (spirál vagy mag formájában), amely egy fémcső felületén vagy annak belsejében található.

Íme néhány indukcióval működő csomópont:

• induktor;
• olvasztókemence rekesz;
• fűtőelem fűtőkemencéhez;
• generátor;
• keret.

Az indukciós fűtőberendezések a „mágnesességből áramot generáló” elv szerint működnek. Egy speciális tekercsben nagy teljesítményű váltakozó mágneses mező keletkezik, amely örvényáramokat generál egy zárt vezetőben.

Az indukciós tűzhelyek zárt vezetője fém edény, amelyet örvény elektromos áramok fűtenek. Általánosságban elmondható, hogy az ilyen eszközök működésének elve nem bonyolult, és ha van egy kis ismerete a fizikában és az elektromos berendezésekben, akkor az indukciós fűtőberendezés saját kezű összeszerelése nem lesz nehéz.

A következő eszközök önállóan készíthetők:

1. Eszközök fűtéshez kazánban.
2. Mini sütők fémek olvasztására.
3. Födémekételek főzéséhez.

A saját kezű indukciós tűzhelyet az ezen eszközök működésére vonatkozó összes szabály és előírás szerint kell elkészíteni. Ha az emberekre veszélyes elektromágneses sugárzást bocsát ki a házon kívül oldalirányban, akkor szigorúan tilos ilyen eszközt használni.

Ezenkívül a tűzhely tervezésénél nagy nehézséget jelent a főzőlap alapjához szükséges anyag kiválasztása, amelynek meg kell felelnie a következő követelményeknek:

1. Ideális elektromágneses sugárzás vezetésére.
2. Nem vezetőképes.
3. Ellenáll a magas hőmérsékletű terhelésnek.

A háztartási indukciós főzőlapokban drága kerámiákat használnak; amikor indukciós tűzhelyet készít otthon, meglehetősen nehéz méltó alternatívát találni egy ilyen anyagra. Ezért először is valami egyszerűbbet kell terveznie, például indukciós kemencét fémek keményítésére.

Gyártási utasítás

Tervrajzok

1. ábra: Indukciós fűtés elektromos diagramja
2. ábra Eszköz. 3. ábra Egy egyszerű indukciós fűtőberendezés sematikus rajza

A kemence elkészítéséhez a következő anyagokra és eszközökre lesz szüksége:

• forrasztás;
• textolit lap.
• mini fúró.
• rádióelemek.
• termikus paszta.
• kémiai reagensek a tábla maratásához.

További anyagok és jellemzőik:

1. Tekercs készítéséhez, amely a fűtéshez szükséges váltakozó mágneses mezőt bocsátja ki, elő kell készíteni egy 8 mm átmérőjű és 800 mm hosszú rézcsődarabot.
2. Nagy teljesítményű tranzisztorok a házi indukciós gép legdrágább alkatrészei. A frekvenciagenerátor áramkör telepítéséhez 2 ilyen elemet kell előkészítenie. Ebből a célból a következő márkájú tranzisztorok alkalmasak: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Az áramkör gyártásakor a felsorolt ​​2 térhatású tranzisztorból 2 azonosat használnak.
3. Oszcilláló áramkör gyártásához szüksége lesz 0,1 mF kapacitású és 1600 V üzemi feszültségű kerámia kondenzátorokra. Ahhoz, hogy nagy teljesítményű váltakozó áram alakuljon ki a tekercsben, 7 ilyen kondenzátorra van szükség.
4. Ilyen indukciós készülék működtetésekor, a mezőhatású tranzisztorok nagyon felforrósodnak, és ha nem csatlakoztatnak hozzájuk alumíniumötvözetből készült radiátorokat, akkor néhány másodperc maximális teljesítményű működés után ezek az elemek meghibásodnak. A tranzisztorokat a hűtőbordákra kell helyezni egy vékony hőpaszta rétegen keresztül, különben az ilyen hűtés hatékonysága minimális lesz.
5. Diódák Az indukciós fűtőberendezésben használt ultragyorsnak kell lennie. A legalkalmasabb erre az áramkörre, diódák: MUR-460; UF-4007; Ő - 307.
6. A 3. áramkörben használt ellenállások: 10 kOhm, teljesítménye 0,25 W - 2 db. és 440 ohm, 2 watt teljesítménnyel. Zener diódák: 2 db. 15 V üzemi feszültséggel. A Zener diódák teljesítményének legalább 2 W -nak kell lennie. A tekercs tápkapcsaihoz való csatlakoztatáshoz szükséges fojtótekercset indukcióval használják.
7. A teljes eszköz áramellátásához 500 watt teljesítményű tápegységre lesz szüksége. és 12-40 V feszültség. A készüléket akkumulátorról is táplálhatja, de ezen a feszültségen nem lesz képes a legmagasabb teljesítménymérésre.

Az elektronikus generátor és a tekercs gyártásának folyamata kevés időt vesz igénybe, és a következő sorrendben történik:

1. Rézcső 4 cm átmérőjű spirált készítenek. A spirál készítéséhez rézcsövet kell csavarni egy 4 cm átmérőjű lapos felületű rúdra. A spirálnak 7 fordulattal kell rendelkeznie, amelyek nem érintkezhetnek. A rögzítőgyűrűk a cső 2 végéhez vannak forrasztva a tranzisztor radiátoraihoz való csatlakoztatáshoz.
2. A nyomtatott áramköri lapot a rendszer szerint gyártják. Ha lehetséges polipropilén kondenzátorok szállítása, akkor annak a ténynek köszönhetően, hogy az ilyen elemek minimális veszteséggel és stabil működéssel rendelkeznek a feszültségingadozások nagy amplitúdójánál, az eszköz sokkal stabilabban fog működni. Az áramkör kondenzátorai párhuzamosan vannak felszerelve, és oszcilláló áramkört képeznek a réztekerccsel.
3. Fém fűtés a tekercs belsejében fordul elő, miután az áramkört tápegységhez vagy akkumulátorhoz csatlakoztatta. A fém melegítésekor gondoskodni kell arról, hogy ne legyen rövidzárlat a rugós tekercsekben. Ha a fűtött fém egyidejűleg megérinti a tekercs 2 fordulatát, akkor a tranzisztorok azonnal meghibásodnak.

Árnyalatok

1. Amikor kísérleteket végeznek a fémek hevítésével és kioltásával, az indukciós tekercs belsejében a hőmérséklet jelentős lehet, és 100 Celsius fok. Ez a fűtési hatás felhasználható háztartási víz vagy lakás fűtésére.
2. A fentebb tárgyalt fűtőkör (3. ábra), maximális terhelés mellett képes 500 W -os mágneses sugárzást biztosítani a tekercs belsejében. Ez a teljesítmény nem elegendő nagy mennyiségű víz felmelegítéséhez, és a nagy teljesítményű indukciós tekercs felépítéséhez olyan áramkört kell gyártani, amelyben nagyon drága rádióelemeket kell használni.
3. Költségvetési megoldás a folyadék indukciós fűtésének megszervezésére, több fent leírt, sorba rendezett eszköz használata. Ugyanakkor a spiráloknak ugyanazon a vonalon kell lenniük, és nem lehet közös fémvezetőjük.
4. Mintrozsdamentes acél csövet használnak, amelynek átmérője 20 mm. Több indukciós tekercset „felfűznek” a csőre, így a hőcserélő a tekercs közepén van, és nem érintkezik a tekercsekkel. 4 ilyen eszköz egyidejű bekapcsolásával a fűtőteljesítmény körülbelül 2 kW lesz, ami már elegendő a folyadék pillanatnyi felmelegítéséhez kis vízkeringéssel, olyan értékekig, amelyek lehetővé teszik ennek a szerkezetnek a használatát meleg víz ellátása egy kis házban.
5. Ha egy ilyen fűtőelemet jól szigetelt tartállyal csatlakoztat, amely a fűtőberendezés felett helyezkedik el, az eredmény egy kazánrendszer lesz, amelyben a folyadékot a rozsdamentes cső belsejében felmelegítik, a felmelegített víz felemelkedik, és hidegebb folyadék lép a helyére.
6. Ha a ház területe jelentős, akkor az indukciós tekercsek száma 10 darabra növelhető.
7. Egy ilyen kazán teljesítménye könnyen beállítható. a spirálok letiltásával vagy engedélyezésével. Minél több szakasz van egyszerre bekapcsolva, annál nagyobb lesz az így működő fűtőberendezés teljesítménye.
8. Egy ilyen modul áramellátásához erős tápegységre lesz szüksége. Ha rendelkezésre áll egyenáramú inverteres hegesztőgép, akkor előállítható belőle a szükséges teljesítményű feszültségváltó.
9. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a rendszer állandó elektromos árammal működik, amely nem haladja meg a 40 V-ot, egy ilyen eszköz működése viszonylag biztonságos, a lényeg az, hogy biztosítékdobozt biztosítson a generátor áramkörében, amely rövidzárlat esetén kikapcsolja a rendszert, ezáltal kizárva tűzveszély.
10. Így megszervezheti a ház "ingyenes" fűtését., feltéve, hogy az indukciós készülékek áramellátásához újratölthető elemeket helyeznek be, amelyek töltése a nap és a szél energiájával történik.
11. Az akkumulátorokat 2 -es szakaszokban kell kombinálni, sorba kötve. Ennek eredményeként az ilyen csatlakozású tápfeszültség legalább 24 V lesz, ami biztosítja a kazán nagy teljesítményű működését. Ezenkívül a soros csatlakozás csökkenti az áramkört és növeli az akkumulátor élettartamát.

1. Házi indukciós fűtőberendezések működése, nem mindig teszi lehetővé az emberre káros elektromágneses sugárzás terjedésének kizárását, ezért az indukciós kazánt nem lakóterületre kell felszerelni és horganyzott acéllal árnyékolni.
2. Kötelező, ha elektromos árammal dolgozik a biztonsági előírásokat be kell tartaniés különösen ez vonatkozik a 220 V feszültségű váltakozó áramú hálózatokra.
3. Kísérletként főzőlapot készíthet a főzéshez a cikkben megadott séma szerint, de nem mindig ajánlott a készülék működtetése a készülék saját készítésű árnyékolásának tökéletlensége miatt, emiatt káros elektromágneses sugárzás érheti az emberi testet, ami káros hatással lehet befolyásolják az egészséget.