namai Laiptai

Kaip surinkti indukcinę krosnį - diagramos ir instrukcijos. Indukcinė lydymosi žalvario indukcinė krosnis

Pasaulyje jau susiformavo nusistovėjusios metalo ir plieno gamybos technologijos, kurias šiandien naudoja metalurgijos įmonės. Tai apima: konverterio metodą metalo gamybai, valcavimui, tempimui, liejimui, štampavimui, kalimui, presavimui ir tt Tačiau šiuolaikinėmis sąlygomis labiausiai paplitęs metalo ir plieno perlydymas konvektoriuose, atviro židinio krosnyse ir elektrinėse krosnyse. Kiekviena iš šių technologijų turi nemažai trūkumų ir privalumų. Tačiau pažangiausia ir naujausia technologija šiandien yra plieno gamyba elektrinėse krosnyse. Pagrindiniai pastarųjų pranašumai prieš kitas technologijas yra didelis našumas ir ekologiškumas. Apsvarstykite, kaip savo rankomis surinkti įrenginį, kuriame metalas bus lydomas namuose.

Mažo dydžio indukcinė elektrinė krosnis metalų lydymui namuose

Lydyti metalus namuose įmanoma, jei turite elektrinę krosnį, kurią galite pasidaryti patys. Apsvarstykite galimybę sukurti indukcinę mažo dydžio elektrinę krosnį, skirtą homogeniniams lydiniams (OS) gaminti. Palyginti su analogais, sukurta instaliacija skirsis šiomis savybėmis:

maža kaina (iki 10 000 rublių), o analogų kaina yra nuo 150 000 rublių;
temperatūros reguliavimo galimybė;
galimybė dideliu greičiu lydyti metalus nedideliais kiekiais, kas leidžia instaliaciją naudoti ne tik mokslo srityje, bet ir, pavyzdžiui, juvelyrikos, odontologijos srityse ir kt.
šildymo vienodumas ir greitis;
galimybė darbo korpusą patalpinti į krosnį vakuume;
santykinai maži matmenys;
žemas triukšmo lygis, beveik visiškas dūmų nebuvimas, o tai padidins darbo našumą dirbant su įrenginiu;
galimybė dirbti tiek iš vienfazio, tiek iš trifazio tinklo.

Scheminis tipo pasirinkimas

Dažniausiai statant indukcinius šildytuvus naudojami trys pagrindiniai grandinių tipai: pusiau tiltas, asimetrinis tiltas ir pilnas tiltas. Projektuojant šią instaliaciją buvo naudojamos dviejų tipų grandinės - pustiltis ir pilnas tiltas su dažnio reguliavimu. Tokį pasirinkimą lėmė galios koeficiento valdymo poreikis. Problema kilo palaikant rezonanso režimą grandinėje, nes su jo pagalba galima reguliuoti reikiamą galios vertę. Yra du būdai valdyti rezonansą:

keičiant talpą;
keičiant dažnį.

Mūsų atveju rezonansas palaikomas reguliuojant dažnį. Būtent ši savybė paskatino pasirinkti grandinės tipą su dažnio reguliavimu.

Grandinės komponentų analizė

Analizuojant indukcinės krosnies metalo lydymui namuose (IP) veikimą, galima išskirti tris pagrindines dalis: generatorių, maitinimo bloką ir maitinimo bloką. Norint užtikrinti reikiamą dažnį įrenginio eksploatacijos metu, naudojamas generatorius, kuris, siekiant išvengti kitų įrenginio mazgų trukdžių, yra prijungtas prie jų galvaniniu tirpalu transformatoriaus pavidalu. Norint užtikrinti maitinimo įtampos grandinę, reikalingas maitinimo blokas, užtikrinantis saugų ir patikimą konstrukcijos maitinimo elementų veikimą. Tiesą sakant, tai yra maitinimo blokas, kuris generuoja reikiamus galingus signalus, kad grandinės išvestyje būtų sukurtas norimas galios koeficientas.

1 paveiksle parodyta bendra indukcinio įrenginio schema.

Sukurkite laidų schemą

Sujungimo schemoje (montavimo) parodytos gaminio komponentų jungtys ir nustatyti laidai, kabeliai, kuriais atliekamos šios jungtys, taip pat jų prijungimo vietos.

Tolesnio instaliacijos įrengimo patogumui buvo sukurta jungčių schema, atspindinti pagrindinius kontaktus tarp krosnies funkcinių blokų (2 pav.).

Dažnio generatorius

Sudėtingiausias IP blokas yra generatorius. Tai suteikia norimą įrenginio veikimo dažnį ir sukuria pradines sąlygas rezonansinei grandinei gauti. Kaip virpesių šaltinis naudojamas specializuotas KR1211EU1 tipo elektroninių impulsų valdiklis (3 pav.). Tokį pasirinkimą lėmė šios mikroschemos gebėjimas veikti gana plačiame dažnių diapazone (iki 5 MHz), o tai leidžia gauti didelę galios vertę grandinės maitinimo bloko išvestyje.

4.5 pav. parodyta scheminė dažnio generatoriaus ir elektros plokštės schema.

KR1211EU1 mikroschema generuoja tam tikro dažnio signalus, kuriuos galima pakeisti naudojant valdymo rezistorių, sumontuotą už mikroschemos ribų. Be to, signalai patenka į tranzistorius, veikiančius rakto režimu. Mūsų atveju naudojami silicio lauko tranzistoriai su izoliuotais KP727 tipo vartais. Jų privalumai yra tokie: didžiausia leistina impulsinė srovė, kurią jie gali atlaikyti, yra 56 A; maksimali įtampa yra 50 V. Šių rodiklių diapazonas mums visiškai tinka. Tačiau dėl to kilo didelio perkaitimo problema. Norėdami išspręsti šią problemą, reikia rakto režimo, kuris sumažins tranzistorių praleistą laiką darbinėje būsenoje.

Maitinimo šaltinis

Šis blokas tiekia maitinimą įrenginio vykdomiesiems padaliniams. Pagrindinis jo bruožas yra galimybė dirbti iš vienfazio ir trifazio tinklo. 380 V maitinimo šaltinis naudojamas induktoryje išsklaidytos galios koeficientui pagerinti.

Įėjimo įtampa tiekiama ant lygintuvo tiltelio, kuris 220V kintamosios srovės įtampą paverčia pulsuojančia nuolatine įtampa. Prie tilto išėjimų prijungiami akumuliaciniai kondensatoriai, kurie pašalinus apkrovą iš įrenginio palaiko pastovų įtampos lygį. Siekiant užtikrinti montavimo patikimumą, įrenginyje yra automatinis jungiklis.

Maitinimo blokas

Šis blokas užtikrina tiesioginį signalo stiprinimą ir rezonansinės grandinės sukūrimą, keičiant apskritimo talpą. Signalai iš generatoriaus patenka į tranzistorius, kurie veikia stiprinimo režimu. Taigi, atsidarydami skirtingu laiku, jie sužadina atitinkamas elektros grandines, praeinančias per pakopinį transformatorių, ir perduoda maitinimo srovę per jį įvairiomis kryptimis. Dėl to transformatoriaus išvestyje (Tr1) gauname padidintą signalą tam tikru dažniu. Šis signalas perduodamas instaliacijai su induktoriumi. Įrenginys su induktoriumi (Tr2 diagramoje) susideda iš induktoriaus ir kondensatorių rinkinio (C13 - Sp). Kondensatoriai turi specialiai parinktą talpą ir sukuria svyruojančią grandinę, leidžiančią reguliuoti induktyvumo lygį. Ši grandinė turi veikti rezonansiniu režimu, dėl kurio sparčiai didėja signalo dažnis induktoryje ir padidėja indukcijos srovės, dėl kurių įvyksta tikrasis šildymas. 7 paveiksle parodyta indukcinės krosnies maitinimo bloko elektros grandinė.

Induktorius ir jo darbo ypatumai

Induktorius - specialus prietaisas energijai iš maitinimo šaltinio perduoti gaminiui, jis įkaista. Induktyvumo ritės dažniausiai gaminamos iš varinių vamzdžių. Veikimo metu jis aušinamas tekančiu vandeniu.

Spalvotųjų metalų lydymas namuose, naudojant indukcinę krosnį, yra indukcinių srovių, atsirandančių dėl didelio dažnio įtampos pokyčių, taikomų induktoriaus gnybtams, įsiskverbimas į metalų vidurį. Įrenginio galia priklauso nuo naudojamos įtampos dydžio ir jos dažnio. Dažnis turi įtakos indukcijos srovių intensyvumui ir atitinkamai temperatūrai induktoriaus viduryje. Kuo didesnis įrengimo dažnis ir veikimo laikas, tuo geriau sumaišomi metalai. Pats induktorius ir indukcinių srovių tekėjimo kryptys parodytos 8 pav.

Vienalyčiam maišymui ir siekiant išvengti lydinio užteršimo pašaliniais elementais, tokiais kaip elektrodai iš lydinio bako, naudojamas atvirkštinės ritės induktorius, kaip parodyta 9 paveiksle. Šios ritės dėka sukuriamas elektromagnetinis laukas, kuris išlaiko metalą. ore, pranokdamas Žemės traukos jėgą.

Galutinis gamyklos surinkimas

Kiekvienas iš blokų yra pritvirtintas prie indukcinės krosnies korpuso naudojant specialius stelažus. Tai daroma siekiant išvengti nepageidaujamų srovę nešančių dalių kontaktų su metaline paties korpuso danga (10 pav.).

Saugiam darbui su instaliacija jis visiškai uždaromas tvirtu korpusu (11 pav.), siekiant sukurti barjerą tarp pavojingų konstrukcinių elementų ir su juo dirbančio žmogaus kūno.

Indukcinės instaliacijos kaip visumos nustatymo patogumui metrologiniams įrenginiams buvo padaryta indikacinė panelė, kurios pagalba valdomi visi instaliacijos parametrai. Tokie metrologiniai prietaisai yra: ampermetras, rodantis srovę induktyvinėje ritėje, voltmetras, prijungtas prie induktoriaus išėjimo, temperatūros indikatorius ir signalo generavimo dažnio reguliatorius. Visi aukščiau pateikti parametrai leidžia reguliuoti indukcinio įrenginio veikimo režimus. Taip pat konstrukcijoje yra rankinio įjungimo sistema ir šildymo procesų rodymo sistema. Naudojant įspūdžius įrenginiuose, iš tikrųjų stebimas viso įrenginio veikimas.

Mažo dydžio indukcinio įrenginio dizainas yra gana sudėtingas. technologinis procesas, nes turi užtikrinti atitiktį daugeliui kriterijų, tokių kaip: dizaino patogumas, mažas dydis, perkeliamumas ir kt. Ši instaliacija veikia bekontaktinio energijos perdavimo į įkaistančiam objektui principu. Dėl kryptingo indukcijos srovių judėjimo induktoriuje tiesiogiai vyksta pats lydymosi procesas, kurio trukmė yra kelios minutės.

Šio įrenginio sukūrimas yra gana naudingas, nes jo taikymo sritis yra neribota, pradedant nuo naudojimo įprastiniams laboratoriniai darbai ir baigiant sudėtingų vienalyčių lydinių gamyba iš ugniai atsparių metalų.

Indukcinis šildymas neįmanomas nenaudojant trijų pagrindinių elementų:

induktorius;
generatorius;
kaitinantis elementas.

Induktorius yra ritė, dažniausiai pagaminta iš varinės vielos, kuri sukuria magnetinį lauką. Kintamosios srovės generatorius naudojamas aukšto dažnio srautui gaminti iš standartinės 50 Hz buitinės elektros srovės. Metalinis objektas naudojamas kaip kaitinimo elementas, galintis sugerti šiluminę energiją veikiamas magnetinis laukas.

Jei šiuos elementus sujungsite teisingai, galite gauti didelio našumo įrenginį, kuris puikiai tinka skystam aušinimo skysčiui šildyti ir namui šildyti. Generatoriaus pagalba į induktorių tiekiama reikiamų charakteristikų elektros srovė, t.y. ant varinės ritės. Praeidamas pro jį, įkrautų dalelių srautas sudaro magnetinį lauką.

Indukcinių šildytuvų veikimo principas pagrįstas elektros srovių atsiradimu laidininkų viduje, kurie atsiranda veikiant magnetiniams laukams.

Lauko ypatumas yra tas, kad jis turi galimybę keisti aukštų dažnių elektromagnetinių bangų kryptį. Jei į šį lauką dedamas koks nors metalinis objektas, jis pradės kaisti be tiesioginio kontakto su induktoriumi, veikiamas susidariusių sūkurinių srovių.

Aukšto dažnio elektros srovė, tekanti iš inverterio į indukcinę ritę, sukuria magnetinį lauką su nuolat kintančiu magnetinių bangų vektoriumi. Šiame lauke esantis metalas greitai įkaista

Kontakto trūkumas leidžia nereikšmingus energijos nuostolius pereinant iš vieno tipo į kitą, o tai paaiškina padidėjusį indukcinių katilų efektyvumą.

Norint šildyti vandenį šildymo kontūrui, pakanka užtikrinti jo kontaktą su metaliniu šildytuvu. Dažnai kaip šildymo elementas naudojamas metalinis vamzdis, per kurį tiesiog praleidžiama vandens srovė. Vanduo tuo pačiu metu aušina šildytuvą, o tai žymiai padidina jo tarnavimo laiką.

Indukcinio įtaiso elektromagnetas gaunamas apvijus laidą aplink feromagneto šerdį. Susidariusi indukcinė ritė įkaista ir perduoda šilumą į šildomą korpusą arba šalia tekantį aušinimo skystį per šilumokaitį

Literatūra

Babat G. I., Svenchansky A. D. Elektrinės pramoninės orkaitės. - M. : Gosenergoizdat, 1948. - 332 p.
Burak Ya. I., Ogirko I. V. Optimalus cilindrinio apvalkalo šildymas su nuo temperatūros priklausančiomis medžiagos charakteristikomis // Mat. metodai ir fiz.-mekh. laukai. - 1977. - Laida. 5 . - S. 26-30.
Vasiljevas A.S. Lempų generatoriai aukšto dažnio šildymui. - L.: Mashinostroenie, 1990. - 80 p. - (Aukšto dažnio termisto biblioteka; 15 leidimas). – 5300 egz. - ISBN 5-217-00923-3.
Vlasovas V.F. Radijo inžinerijos kursas. - M. : Gosenergoizdat, 1962. - 928 p.
Izyumovas N. M., Linde D. P. Radijo inžinerijos pagrindai. - M. : Gosenergoizdat, 1959. - 512 p.
Lozinskis M. G. Pramoninis indukcinio šildymo taikymas. - M.: SSRS mokslų akademijos leidykla, 1948. - 471 p.
Aukšto dažnio srovių naudojimas elektrotermijoje / Red. A. E. Slukhotskis. - L.: Mashinostroenie, 1968. - 340 p.
Slukhotsky A.E. Induktoriai. - L.: Mashinostroenie, 1989. - 69 p. - (Aukšto dažnio termisto biblioteka; 12 leidimas). – 10 000 egzempliorių. - ISBN 5-217-00571-8.
Vogelis A. A. Indukcijos metodas skystiems metalams laikyti suspensijoje / Red. A. N. Šamova. - 2 leidimas, pataisytas. - L.: Mashinostroenie, 1989. - 79 p. - (Aukšto dažnio termisto biblioteka; 11 leidimas). – 2950 egz. - .

Veikimo principas

Pastarasis variantas, dažniausiai naudojamas šildymo katiluose, tapo paklausus dėl jo įgyvendinimo paprastumo. Indukcinio šildymo įrenginio veikimo principas pagrįstas magnetinio lauko energijos perdavimu aušinimo skysčiui (vandeniui). Induktoriuje susidaro magnetinis laukas. Kintamoji srovė, eidama per ritę, sukuria sūkurines sroves, kurios energiją paverčia šiluma.

Indukcinio šildymo įrengimo veikimo principas

Vanduo, tiekiamas per apatinį vamzdį į katilą, pašildomas perduodant energiją, o išeina per viršutinį vamzdį, patekdamas toliau į šildymo sistemą. Slėgiui sukurti naudojamas įmontuotas siurblys. Katile nuolat cirkuliuojantis vanduo neleidžia elementams perkaisti. Be to, eksploatacijos metu šilumnešis vibruoja (esant žemam triukšmo lygiui), todėl ant vidinių katilo sienelių nuosėdų susidarymas neįmanomas.

Indukciniai šildytuvai gali būti įgyvendinami įvairiais būdais.

Galios skaičiavimas

Kadangi indukcinis plieno lydymo metodas yra pigesnis nei panašūs metodai, pagrįsti mazuto, anglies ir kitų energijos nešėjų naudojimu, indukcinės krosnies skaičiavimas pradedamas skaičiuojant įrenginio galią.

Indukcinės krosnies galia skirstoma į aktyviąją ir naudingąją, kiekviena iš jų turi savo formulę.

Kaip pradinius duomenis turite žinoti:

krosnies talpa, pavyzdžiui, nagrinėjamu atveju lygi 8 tonoms;
vieneto galia (imama didžiausia jos vertė) - 1300 kW;
srovės dažnis - 50 Hz;
krosnies gamyklos našumas – 6 tonos per valandą.

Taip pat reikia atsižvelgti į išlydytą metalą ar lydinį: pagal būklę tai yra cinkas. Tai yra svarbus punktas, lydymosi ketaus indukcinėje krosnyje šilumos balansas, taip pat kiti lydiniai.

Naudinga galia, kuri perduodama skystam metalui:

Рpol \u003d Wtheor × t × P,
Wtheor - savitosios energijos sąnaudos, tai teorinis ir parodo metalo perkaitimą 10C;
P - krosnies įrenginio našumas, t/h;
t - lydinio ar metalo ruošinio perkaitimo temperatūra vonios krosnyje, 0C
Рpol \u003d 0,298 × 800 × 5,5 \u003d 1430,4 kW.

Aktyvioji galia:

P \u003d Rpol / Yuterm,
Rpol - paimta iš ankstesnės formulės, kW;
Yuterm - liejyklos krosnies efektyvumas, jo ribos yra nuo 0,7 iki 0,85, vidutiniškai jos trunka 0,76.
P \u003d 1311,2 / 0,76 \u003d 1892,1 kW, vertė suapvalinama iki 1900 kW.

Paskutiniame etape apskaičiuojama induktoriaus galia:

Žievelė = P / N,
P – krosnies įrenginio aktyvioji galia, kW;
N yra krosnyje esančių induktorių skaičius.
Ried \u003d 1900 / 2 \u003d 950 kW.

Indukcinės krosnies energijos suvartojimas lydant plieną priklauso nuo jos veikimo ir induktoriaus tipo.

Krosnies komponentai

Taigi, jei jus domina „pasidaryk pats“ indukcinė mini orkaitė, tuomet svarbu žinoti, kad pagrindinis jos elementas yra šildymo gyvatukas. Kada naminis variantas pakanka naudoti induktorių, pagamintą iš pliko vario vamzdžio, kurio skersmuo yra 10 mm

Induktoriui naudojamas vidinis skersmuo 80-150 mm, o apsisukimų skaičius yra 8-10. Svarbu, kad posūkiai nesiliestų, o atstumas tarp jų būtų 5-7 mm. Induktoriaus dalys neturi liestis su jo ekranu, mažiausias tarpas turi būti 50 mm.

Jei ketinate indukcinę krosnį „pasidaryk pats“, turėtumėte žinoti, kad vanduo arba antifrizas aušina induktorius pramoniniu mastu. Kada mažai energijos o trumpo sukurto įrenginio veikimo galima apsieiti be aušinimo. Tačiau veikimo metu induktorius labai įkaista, o vario nuosėdos gali ne tik smarkiai sumažinti įrenginio efektyvumą, bet ir visiškai prarasti jo veikimą. Neįmanoma savarankiškai pagaminti induktoriaus su aušinimu, todėl jį reikės reguliariai keisti. Priverstinis oro aušinimas neturėtų būti naudojamas, nes ventiliatoriaus korpusas, esantis arti ritės, „pritrauks“ EML, o tai sukels perkaitimą ir sumažės krosnies efektyvumas.

Ruošinių, pagamintų iš magnetinių medžiagų, indukcinio šildymo problema

Jei indukcinio šildymo keitiklis nėra savaiminis osciliatorius, neturi savaiminio derinimo grandinės (PLL) ir veikia iš išorinio pagrindinio generatoriaus (dažniu, artimu virpesių "induktoriaus - kompensuojamojo kondensatoriaus bloko" rezonansiniam dažniui grandinė). Ruošinio įdėjimo metu nuo magnetinė medžiagaį induktyvumo ritę (jei ruošinio matmenys yra pakankamai dideli ir proporcingi induktoriaus matmenims), induktoriaus induktyvumas smarkiai padidėja, todėl staigiai sumažėja virpesių grandinės natūralus rezonansinis dažnis ir jo nukrypimas nuo pagrindinio osciliatoriaus dažnis. Grandinė išeina iš rezonanso su pagrindiniu osciliatoriumi, todėl padidėja jo varža ir staigiai sumažėja ruošiniui perduodama galia. Jei įrenginio galia valdoma išoriniu maitinimo šaltiniu, tai natūrali operatoriaus reakcija yra padidinti įrenginio maitinimo įtampą. Kai ruošinys įkaitinamas iki Curie taško, jo magnetinės savybės išnyksta, svyravimo grandinės natūralus dažnis grįžta į pagrindinio generatoriaus dažnį. Grandinės varža smarkiai sumažėja, srovės suvartojimas smarkiai padidėja. Jei operatorius neturi laiko pašalinti padidintos maitinimo įtampos, įrenginys perkaista ir sugenda.
Jei įrenginys įrengtas automatine sistema valdymas, tada valdymo sistema turi stebėti perėjimą per Curie tašką ir automatiškai sumažinti pagrindinio generatoriaus dažnį, pritaikydama jį rezonansui su virpesių grandine (arba sumažinti tiekiamą galią, jei dažnio pokytis nepriimtinas).

Jei kaitinamos nemagnetinės medžiagos, tai nėra svarbu. Nemagnetinės medžiagos ruošinio įvedimas į induktorių praktiškai nekeičia induktyvumo induktyvumo ir nekeičia veikiančios virpesių grandinės rezonansinio dažnio, o valdymo sistemos nereikia.

Jei ruošinio matmenys yra daug mažesni dydžiai induktorius, tada jis taip pat labai nekeičia darbo grandinės rezonanso.

indukcinės viryklės

Pagrindinis straipsnis: Indukcinė viryklė

Indukcinė viryklė- elektrinė virtuvės viryklė, kuri metalinius indus šildo indukuotomis sūkurinėmis srovėmis, kurias sukuria aukšto dažnio magnetinis laukas, 20-100 kHz dažniu.

Tokia krosnelė pasižymi dideliu efektyvumu, palyginti su elektrinių viryklių kaitinimo elementais, nes korpuso šildymui sunaudojama mažiau šilumos, be to, nėra pagreičio ir aušinimo periodo (kai iššvaistoma energija, kurią sukuria, bet nesugeria indai). ).

Indukcinės lydymo krosnys

Pagrindinis straipsnis: Indukcinė tiglis krosnis

Indukcinės (bekontaktinės) lydymosi krosnys – elektrinės metalų lydymo ir perkaitinimo krosnys, kuriose įkaista dėl sūkurinių srovių, atsirandančių metaliniame tiglyje (ir metale), arba tik metale (jei tiglis ne metalinis); šis šildymo būdas yra efektyvesnis, jei tiglis yra prastai izoliuotas).

Jis naudojamas gamyklų liejyklose, taip pat tikslaus liejimo dirbtuvėse ir mašinų gamybos gamyklų remonto dirbtuvėse aukštos kokybės plieno liejiniams gauti. Grafitiniame tiglyje galima lydyti spalvotuosius metalus (bronzą, žalvarį, aliuminį) ir jų lydinius. Indukcinė krosnis veikia transformatoriaus principu, kuriame pirminė apvija yra vandeniu aušinamas induktorius, antrinė ir tuo pačiu apkrova yra tiglyje esantis metalas. Metalas įkaista ir tirpsta dėl jame tekančių srovių, kurios atsiranda veikiant induktoriaus kuriamam elektromagnetiniam laukui.

Indukcinio šildymo istorija

1831 m. elektromagnetinės indukcijos atradimas priklauso Michaelui Faraday. Kai laidininkas juda magneto lauke, jame indukuojamas EML, kaip ir judant magnetui, kurio jėgos linijos kerta laidžiąją grandinę. Srovė grandinėje vadinama indukcine. Daugelio prietaisų išradimai remiasi elektromagnetinės indukcijos dėsniu, tarp jų ir lemiantys – generatoriai ir transformatoriai, generuojantys ir paskirstantys elektros energiją, kuri yra esminis visos elektros pramonės pagrindas.

1841 m. James'oule (ir nepriklausomai Emilis Lencas) suformulavo kiekybinis įvertinimas terminis veiksmas elektros srovė: „Šilumos galia, išsiskirianti terpės tūrio vienetui, tekant elektros srovei, yra proporcinga elektros srovės tankio ir elektrinio lauko stiprio dydžio sandaugai“ (dėsnis Joule - Lenz). Indukuotos srovės šiluminis efektas paskatino ieškoti nekontaktinio metalų šildymo prietaisų. Pirmuosius bandymus kaitinant plieną naudojant indukcinę srovę atliko E. Colby JAV.

Pirmoji sėkmingai veikianti vadinamoji. Kanalinę indukcinę plieno lydymo krosnį 1900 m. pastatė Benedicks Bultfabrik Gysing mieste, Švedijoje. 1904 metų liepos 8 dieną garbingame to meto žurnale „INŽINIERIS“ pasirodė garsusis, kuriame apie savo raidą pasakoja švedų išradėjas inžinierius F. A. Kjellinas. Krosnis buvo maitinama vienfaziu transformatoriumi. Lydymas buvo atliktas tiglyje žiedo pavidalu, jame esantis metalas atstojo antrinę transformatoriaus apviją, maitinamą 50–60 Hz srove.

Pirmoji 78 kW krosnis buvo pradėta eksploatuoti 1900 m. kovo 18 d. ir pasirodė esanti labai neekonomiška, nes lydymosi pajėgumas buvo tik 270 kg plieno per dieną. Tų pačių metų lapkritį buvo pagaminta kita krosnis, kurios galia 58 kW, o plienui – 100 kg. Krosnis parodė didelį pelningumą, lydymosi pajėgumas buvo nuo 600 iki 700 kg plieno per dieną. Tačiau susidėvėjimas dėl šiluminių svyravimų buvo nepriimtinas, dažnas pamušalo keitimas sumažino gaunamą efektyvumą.

Išradėjas padarė išvadą, kad norint pasiekti maksimalų lydymosi efektyvumą, iškrovimo metu būtina palikti didelę lydalo dalį, todėl išvengiama daugybės problemų, įskaitant pamušalo susidėvėjimą. Toks plieno lydymo su liekanomis būdas, pradėtas vadinti „pelkėmis“, išliko iki šių dienų kai kuriose pramonės šakose, kuriose naudojamos didelės talpos krosnys.

1902 m. gegužę pradėta eksploatuoti žymiai patobulinta 1800 kg galios krosnis, nutekėjimas 1000-1100 kg, likutis 700-800 kg, galia 165 kW, plieno lydymo galia siekė iki 4100 kg per dieną! Toks energijos suvartojimo rezultatas 970 kWh/t stebina savo efektyvumu, kuris ne ką prastesnis už šiuolaikinį apie 650 kWh/t našumą. Išradėjo skaičiavimais, iš sunaudotos 165 kW galios nuostoliai buvo 87,5 kW, naudingoji šiluminė galia – 77,5 kW, o bendras efektyvumas labai aukštas – 47%. Pelningumas paaiškinamas žiedine tiglio konstrukcija, kuri leido pagaminti kelių posūkių induktorių su maža srove ir aukšta įtampa – 3000 V. Šiuolaikinės krosnys su cilindriniu tigliu yra daug kompaktiškesnės, reikalauja mažiau kapitalo investicijų, yra lengvesnės. eksploatuoti, aprūpinti daugybe patobulinimų per šimtą jų kūrimo metų, tačiau efektyvumas padidintas nežymiai. Tiesa, išradėjas savo publikacijoje ignoravo faktą, kad už elektrą mokama ne už aktyviąją, o už visą galią, kuri 50-60 Hz dažniu yra maždaug dvigubai didesnė už aktyviąją galią. O šiuolaikinėse krosnyse reaktyvioji galia kompensuojama kondensatorių banku.

Savo išradimu inžinierius F. A. Kjellinas padėjo pamatus pramoninių kanalinių krosnių, skirtų spalvotųjų metalų ir plieno lydymui, kūrimui pramoninėse Europos ir Amerikos šalyse. Perėjimas nuo 50-60 Hz kanalinių krosnių prie šiuolaikinių aukšto dažnio tiglio krosnių truko nuo 1900 iki 1940 metų.

Šildymo sistema

Norėdami pagaminti indukcinį šildytuvą, išmanantys meistrai naudoja paprastą suvirinimo keitiklį, kuris paverčia nuolatinę įtampą į kintamą. Tokiais atvejais naudokite kabelį, kurio skerspjūvis yra 6–8 mm, bet ne standartinis suvirinimo aparatai per 2,5 mm.

Tokios šildymo sistemos būtinai turi būti uždaro tipo, o valdymas – automatinis. Dėl kitų saugumo jums reikia siurblio, kuris cirkuliuotų per sistemą, taip pat oro išleidimo vožtuvo. Toks šildytuvas turi būti apsaugotas nuo mediniai baldai, taip pat nuo grindų ir lubų ne mažiau kaip 1 metras.

Įgyvendinimas namuose

Indukcinis šildymas dar nepakankamai užkariavo rinką dėl pačios šildymo sistemos brangumo. Taigi, pavyzdžiui, pramonės įmonėms tokia sistema kainuos 100 000 rublių, buitiniam naudojimui - nuo 25 000 rublių. ir aukščiau. Todėl susidomėjimas grandinėmis, leidžiančiomis savo rankomis sukurti naminį indukcinį šildytuvą, yra gana suprantamas.

šildymo indukcinis katilas

Transformatoriaus pagrindu

Pagrindinis indukcinio šildymo sistemos su transformatoriumi elementas bus pats įrenginys, turintis pirminę ir antrinę apvijas. Pirminėje apvijoje susidarys sūkuriai ir sukurs elektromagnetinės indukcijos lauką. Šis laukas paveiks antrinį, kuris iš tikrųjų yra indukcinis šildytuvas, fiziškai įgyvendintas šildymo katilo korpuso pavidalu. Tai antrinė trumpojo jungimo apvija, kuri perduoda energiją aušinimo skysčiui.

Antrinė trumpojo jungimo transformatoriaus apvija

Pagrindiniai indukcinio šildymo įrengimo elementai yra šie:

šerdis;
apvija;
dviejų tipų izoliacija - šilumos ir elektros izoliacija.

Šerdį sudaro du skirtingo skersmens ferimagnetiniai vamzdeliai, kurių sienelės storis ne mažesnis kaip 10 mm, suvirinti vienas į kitą. Išilgai išorinio vamzdžio padaryta toroidinė varinės vielos apvija. Būtina atlikti nuo 85 iki 100 apsisukimų vienodu atstumu tarp posūkių. Kintamoji srovė, besikeičianti laike, uždaroje grandinėje sukuria sūkurius, kurie indukciniu kaitinimu šildo šerdį, taigi ir aušinimo skystį.

Aukšto dažnio suvirinimo keitiklio naudojimas

Indukcinį šildytuvą galima sukurti naudojant suvirinimo keitiklį, kur pagrindiniai grandinės komponentai yra generatorius, induktorius ir šildymo elementas.

Generatorius naudojamas standartiniam 50 Hz tinklo dažniui paversti aukštesnio dažnio srove. Ši moduliuota srovė nukreipiama į cilindrinį induktorių, kur varinė viela naudojama kaip apvija.

Varinė viela apvijai

Ritė sukuria kintamąjį magnetinį lauką, kurio vektorius keičiasi generatoriaus nustatytu dažniu. Susidariusios sūkurinės srovės, kurias sukelia magnetinis laukas, kaitina metalinį elementą, kuris perduoda energiją aušinimo skysčiui. Taigi įgyvendinama dar viena „pasidaryk pats“ indukcinio šildymo schema.

Šildymo elementą galima sukurti ir savo rankomis iš nupjautos apie 5 mm ilgio metalinės vielos ir polimerinio vamzdžio gabalo, į kurį dedamas metalas. Montuodami vožtuvus vamzdžio viršuje ir apačioje, patikrinkite užpildymo tankį – neturi būti laisvos vietos. Pagal schemą ant vamzdžio, kuris yra induktoriaus, prijungto prie generatoriaus gnybtų, viršuje yra uždėta apie 100 varinių laidų. Vario vielos indukcinis kaitinimas atsiranda dėl sūkurinių srovių, kurias sukuria kintamasis magnetinis laukas.

Pastaba: „Pasidaryk pats“ indukciniai šildytuvai gali būti pagaminti pagal bet kokią schemą, svarbiausia atsiminti, kad svarbu atlikti patikimą šilumos izoliaciją, kitaip šildymo sistemos efektyvumas žymiai sumažės. .

Prietaiso privalumai ir trūkumai

Sūkurinio indukcinio šildytuvo „pliusai“ yra daug. Tai paprasta savarankiška gamyba schema, padidintas patikimumas, didelis efektyvumas, santykinai mažos energijos sąnaudos, ilgas tarnavimo laikas, maža gedimų tikimybė ir kt.

Įrenginio našumas gali būti reikšmingas, tokio tipo įrenginiai sėkmingai naudojami metalurgijos pramonėje. Pagal aušinimo skysčio šildymo greitį tokio tipo įrenginiai užtikrintai konkuruoja su tradiciniais elektriniais katilais, vandens temperatūra sistemoje greitai pasiekia reikiamą lygį.

Indukcinio katilo veikimo metu šildytuvas šiek tiek vibruoja. Ši vibracija nuo metalinio vamzdžio sienelių nuplauna kalkių nuosėdas ir kitus galimus teršalus, todėl tokį įrenginį valyti tenka retai. Žinoma, šildymo sistema nuo šių teršalų turi būti apsaugota mechaniniu filtru.

Indukcinė ritė šildo viduje esantį metalą (vamzdį ar vielos gabalus), naudodama aukšto dažnio sūkurines sroves, kontaktas nėra būtinas

Nuolatinis kontaktas su vandeniu taip pat sumažina šildytuvo perdegimo tikimybę, kuri yra gana dažna tradicinių katilų su kaitinimo elementais problema. Nepaisant vibracijos, katilas dirba išskirtinai tyliai, papildoma triukšmo izoliacija įrenginio montavimo vietoje nereikalinga.

Indukciniai katilai yra geri ir tuo, kad jie beveik nepraleidžia nuotėkio, jei tik sistemos montavimas atliekamas teisingai. Nuotėkio nėra dėl bekontakčio šiluminės energijos perdavimo į šildytuvą metodo. Aušinimo skystis, naudojant aukščiau aprašytą technologiją, gali būti šildomas beveik iki garų būsenos.

Tai užtikrina pakankamą šiluminę konvekciją, kad būtų skatinamas efektyvus aušinimo skysčio judėjimas vamzdžiais. Dažniausiai šildymo sistemoje nereikės įrengti cirkuliacinio siurblio, nors viskas priklauso nuo konkrečios šildymo sistemos savybių ir išplanavimo.

Kartais prireikia cirkuliacinio siurblio. Įrenginio montavimas yra gana paprastas. Nors tam reikės tam tikrų elektros prietaisų ir šildymo vamzdžių montavimo įgūdžių.

Tačiau šis patogus ir patikimas įrenginys turi nemažai trūkumų, į kuriuos taip pat reikėtų atsižvelgti. Pavyzdžiui, katilas šildo ne tik aušinimo skystį, bet ir visą jį supančią darbo erdvę. Tokiam įrenginiui būtina skirti atskirą patalpą ir pašalinti visus pašalinių daiktų. Žmogui nesaugus gali būti ir ilgas buvimas šalia veikiančio katilo.

Indukciniams šildytuvams veikti reikia elektros energijos. Tiek savadarbė, tiek gamyklinė įranga jungiama į buitinį kintamosios srovės tinklą.

Prietaisui veikti reikalinga elektros energija. Teritorijose, kuriose nėra laisvos prieigos prie šios civilizacijos naudos, indukcinis katilas bus nenaudingas. Taip, ir ten, kur dažnai nutrūksta elektra, jis parodys mažą efektyvumą.

Jei su instrumentu elgiamasi neatsargiai, gali įvykti sprogimas.

Jei aušinimo skystis perkaitęs, jis virs garais. Dėl to slėgis sistemoje smarkiai padidės, ko vamzdžiai tiesiog neatlaikys, jie sprogs. Todėl normaliam sistemos veikimui įrenginyje turėtų būti bent manometras, o dar geriau – avarinio išjungimo įtaisas, termostatas ir kt.

Visa tai gali žymiai padidinti naminio indukcinio katilo kainą. Nors manoma, kad įrenginys praktiškai tylus, taip būna ne visada. Kai kurie modeliai dėl įvairių priežasčių vis tiek gali skleisti triukšmą. Savarankiškai pagamintam įrenginiui tokio rezultato tikimybė didėja.

Tiek gamykloje, tiek namuose pagamintuose indukciniuose šildytuvuose praktiškai nėra susidėvinčių komponentų. Jie tarnauja ilgai ir veikia nepriekaištingai.

Naminiai indukciniai katilai

Labiausiai paprasta grandinė surenkamas įrenginys susideda iš segmento plastikinis vamzdis, į ertmę, kurioje klojami įvairūs metaliniai elementai, siekiant sukurti šerdį. Tai gali būti plona nerūdijanti viela, susukta į rutuliukus, susmulkinta į nedidelius vielos gabalėlius – vielos strypas, kurio skersmuo 6-8 mm, ar net grąžtas, kurio skersmuo atitinka vamzdžio vidinį dydį. Išorėje prie jo priklijuojami stiklo pluošto pagaliukai, ant kurių stiklo izoliacijoje suvyniojama 1,5-1,7 mm storio viela. Vielos ilgis apie 11 m Gamybos technologiją galite sužinoti pažiūrėję vaizdo įrašą:

Tada buvo išbandytas naminis indukcinis šildytuvas, užpildant jį vandeniu ir prijungus prie gamykloje pagamintos 2 kW galios indukcinės kaitlentės ORION, o ne standartinio induktoriaus. Bandymo rezultatai rodomi šiame vaizdo įraše:

Kiti meistrai rekomenduoja kaip šaltinį paimti mažos galios suvirinimo keitiklį, antrinės apvijos gnybtus prijungiant prie ritės gnybtų. Jei atidžiai išnagrinėsite autoriaus atliktą darbą, padarysite šias išvadas:

Autorius padarė gerą darbą ir jo produktas, žinoma, veikia.
Vielos storio, ritės vijų skaičiaus ir skersmens skaičiavimai nebuvo atlikti. Apvijos parametrai buvo paimti pagal analogiją su kaitlentė, atitinkamai, indukcinis vandens šildytuvas pasirodys ne didesnės kaip 2 kW galios.
Geriausiu atveju naminis blokas galės šildyti vandenį dviem šildymo radiatoriams po 1 kW, to užtenka vienam kambariui apšildyti. Blogiausiu atveju šildymas bus silpnas arba visai išnyks, nes bandymai buvo atlikti be aušinimo skysčio srauto.

Tikslesnes išvadas padaryti sunku, nes trūksta informacijos apie tolesnius įrenginio bandymus. Kitas būdas savarankiškai organizuoti indukcinį vandens šildymą šildymui parodytas šiame vaizdo įraše:

Iš kelių metalinių vamzdžių suvirintas radiatorius veikia kaip išorinė šerdis sūkurinėms srovėms, kurias sukuria tos pačios indukcinės kaitlentės ritė. Išvados yra tokios:

Susidariusio šildytuvo šiluminė galia neviršija skydo elektros galios.
Vamzdžių skaičius ir dydis buvo parinktas atsitiktinai, tačiau užtikrino pakankamai paviršiaus sūkurinių srovių generuojamai šilumai perduoti.
Ši indukcinio šildytuvo schema pasiteisino konkrečiu atveju, kai butas yra apsuptas kitų šildomų butų patalpų. Be to, autorius neparodė instaliacijos veikimo šaltuoju metų laiku fiksuojant oro temperatūrą patalpose.

Padarytas išvadas patvirtinti siūloma pažiūrėti vaizdo įrašą, kuriame autorius pabandė panaudoti panašų šildytuvą atskirame apšiltintame pastate:

Veikimo principas

Indukcinis kaitinimas – tai medžiagų kaitinimas elektros srovėmis, kurias sukelia kintamasis magnetinis laukas. Todėl tai yra gaminių, pagamintų iš laidžių medžiagų (laidininkų), kaitinimas induktorių (kintamojo magnetinio lauko šaltinių) magnetiniu lauku.

Indukcinis šildymas atliekamas taip. Elektrai laidus (metalo, grafito) ruošinys dedamas į vadinamąjį induktorių, kuris yra vienas ar keli vielos (dažniausiai vario) apsisukimai. Induktoriuje specialaus generatoriaus pagalba indukuojamos galingos įvairaus dažnio srovės (nuo dešimčių Hz iki kelių MHz), ko pasekoje aplink induktorių atsiranda elektromagnetinis laukas. Elektromagnetinis laukas ruošinyje sukelia sūkurines sroves. Sūkurinės srovės šildo ruošinį veikiant Džaulio šilumai.

Induktoriaus tuščia sistema yra begyslis transformatorius, kuriame induktorius yra pirminė apvija. Ruošinys yra tarsi antrinė apvija, su trumpuoju jungimu. Magnetinis srautas tarp apvijų užsidaro ore.

Esant aukštam dažniui, sūkurinės srovės jų suformuoto magnetinio lauko išstumiamos į plonus ruošinio paviršiaus sluoksnius Δ (odos efektas), dėl to jų tankis smarkiai padidėja, o ruošinys įkaista. Apatiniai metalo sluoksniai įkaista dėl šilumos laidumo. Svarbu ne srovė, o didelis srovės tankis. Odos sluoksnyje Δ srovės tankis didėja e kartų, palyginti su srovės tankiu ruošinyje, o 86,4% šilumos iš bendro šilumos išsiskyrimo išsiskiria odos sluoksnyje. Odos sluoksnio gylis priklauso nuo spinduliavimo dažnio: kuo didesnis dažnis, tuo plonesnis odos sluoksnis. Tai taip pat priklauso nuo ruošinio medžiagos santykinio magnetinio pralaidumo μ.

Geležies, kobalto, nikelio ir magnetinių lydinių, kurių temperatūra žemesnė už Curie tašką, μ vertė yra nuo kelių šimtų iki dešimčių tūkstančių. Kitoms medžiagoms (lydiesiems, spalvotiesiems metalams, skystai mažai lydymosi eutektikai, grafitui, elektrai laidžiai keramikai ir kt.) μ yra maždaug lygus vienetui.

Formulė odos gyliui mm apskaičiuoti:

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

kur ρ - konkretus elektrinė varža ruošinio medžiaga apdirbimo temperatūroje, Ohm m, f- induktoriaus generuojamo elektromagnetinio lauko dažnis, Hz.

Pavyzdžiui, esant 2 MHz dažniui, vario odos gylis yra apie 0,047 mm, geležies ≈ 0,0001 mm.

Veikimo metu induktorius labai įkaista, nes sugeria savo spinduliuotę. Be to, jis sugeria šilumos spinduliuotę iš karšto ruošinio. Jie gamina induktorius iš varinių vamzdžių, aušinamų vandeniu. Vanduo tiekiamas siurbimo būdu – tai užtikrina saugumą nudegus ar kitaip sumažinus induktoriaus slėgį.

Veikimo principas

Indukcinės krosnies lydymo agregatas naudojamas įvairių metalų ir lydinių šildymui. Klasikinis dizainas susideda iš šių elementų:

Drenažo siurblys.
Vandeniu aušinamas induktorius.
Rėmas iš nerūdijančio plieno arba aliuminio.
Kontaktinė sritis.
Židinys pagamintas iš karščiui atsparaus betono.
Atrama su hidrauliniu cilindru ir guolių bloku.

Veikimo principas pagrįstas sūkurinių Foucault srovių sukūrimu. Paprastai buitinių prietaisų veikimo metu tokios srovės sukelia gedimus, tačiau šiuo atveju jos naudojamos įkrovimui pašildyti iki reikiamos temperatūros. Veikimo metu beveik visa elektronika pradeda kaisti. Šis neigiamas elektros energijos naudojimo veiksnys išnaudojamas iki galo.

Įrenginio privalumai

Indukcinė lydymo krosnis buvo naudojama palyginti neseniai. Gamybos aikštelėse įrengiamos žinomos krosnys, aukštakrosnės ir kiti įrengimai. Tokia metalo lydymo krosnis turi šiuos privalumus:

Indukcijos principo taikymas leidžia padaryti įrangą kompaktišką. Štai kodėl nėra problemų dėl jų išdėstymo mažuose kambariuose. Pavyzdys – aukštakrosnės, kurias galima įrengti tik paruoštose patalpose.
Atliktų tyrimų rezultatai rodo, kad efektyvumas yra beveik 100%.
Didelis lydymosi greitis. Didelis efektyvumo indeksas lemia, kad metalui įkaitinti reikia daug mažiau laiko, palyginti su kitomis krosnimis.
Kai kurios krosnys lydymosi metu gali pakeisti metalo cheminę sudėtį. Indukcija užima pirmąją vietą pagal lydalo grynumą. Sukurtos Foucault srovės šildo ruošinį iš vidaus, o tai pašalina galimybę patekti į įvairių priemaišų sudėtį.

Būtent pastarasis pranašumas lemia indukcinės krosnies paplitimą papuošaluose, nes net ir nedidelė pašalinių priemaišų koncentracija gali neigiamai paveikti rezultatą.

Dėl to, kad M. Faradėjus dar 1831 metais atrado elektromagnetinės indukcijos reiškinį, pasaulis išvydo daugybę prietaisų, šildančių vandenį ir kitas terpes.

Kadangi šis atradimas buvo įgyvendintas, žmonės jį naudoja kasdieniame gyvenime:

Elektrinis virdulys su diskiniu šildytuvu vandens pašildymui;
Multicooker orkaitė;
indukcinė kaitlentė;
Mikrobangų krosnelės (viryklė);
Šildytuvas;
Šildymo kolonėlė.

Be to, anga uždedama ant ekstruderio (ne mechaninė). Anksčiau jis buvo plačiai naudojamas metalurgijoje ir kitose su metalo apdirbimu susijusiose pramonės šakose. Gamyklinis indukcinis katilas veikia sūkurinių srovių veikimo principu ant specialios šerdies, esančios ritės viduje. Foucault sūkurinės srovės yra paviršutiniškos, todėl kaip šerdį geriau paimti tuščiavidurį metalinį vamzdį, per kurį praeina aušinimo skysčio elementas.

Elektros srovės atsiranda dėl kintamos įtampos tiekimo į apviją, dėl kurios atsiranda kintamasis elektrinis magnetinis laukas, kuris keičia potencialus 50 kartų per sek. standartiniu pramoniniu 50 Hz dažniu.

Tuo pačiu metu „Ruhmkorff“ indukcinė ritė sukurta taip, kad ją būtų galima tiesiogiai prijungti prie kintamosios srovės tinklo. Gamyboje tokiam šildymui naudojamos aukšto dažnio elektros srovės - iki 1 MHz, todėl pasiekti įrenginio veikimą 50 Hz dažniu gana sunku. Laido storis ir prietaiso naudojamų apvijų apsisukimų skaičius skaičiuojamas kiekvienam įrenginiui atskirai pagal specialų metodą reikiamai šilumos galiai. Namuose pagamintas galingas įrenginys turi veikti efektyviai, greitai sušildyti vamzdžiu tekantį vandenį ir neįkaisti.

Organizacijos daug investuoja į tokių produktų kūrimą ir diegimą, todėl:

Visos užduotys sėkmingai išsprendžiamos;
Šildymo įrenginio efektyvumas yra 98%;
Veikia be pertraukų.

Be didžiausio efektyvumo, negalima pritraukti greičio, kuriuo vyksta per šerdį einančios terpės kaitinimas. Ant pav. siūloma gamykloje sukurto indukcinio vandens šildytuvo veikimo schema. Tokia schema turi VIN prekės ženklo vienetą, kurį gamina Iževsko gamykla.

Kiek laiko įrenginys veiks, priklauso tik nuo to, kiek sandarus korpusas ir nepažeista laido posūkių izoliacija, o tai, pasak gamintojo, gana reikšmingas laikotarpis – iki 30 metų.

Už visus šiuos privalumus, kuriuos įrenginys turi 100%, reikia mokėti nemažus pinigus, induktyvus, magnetinis vandens šildytuvas yra pats brangiausias iš visų šildymo įrenginių tipų. Todėl daugelis meistrų nori patys surinkti itin ekonomišką šildymo įrenginį.

Savarankiško įrangos gamybos taisyklės

Kad indukcinio šildymo įrenginys veiktų tinkamai, tokio gaminio srovė turi atitikti galią (ji turi būti ne mažesnė kaip 15 amperų, jei reikia, gali būti ir daugiau).

Viela turi būti supjaustyta į gabalus ne daugiau kaip penkis centimetrus. Tai būtina efektyviam šildymui aukšto dažnio lauke.
Korpusas turi būti ne mažesnio skersmens nei paruošta viela, o sienelės – storos.
Pritvirtinimui prie šildymo tinklo prie vienos konstrukcijos pusės tvirtinamas specialus adapteris.
Vamzdžio apačioje reikia uždėti tinklelį, kad viela neiškristų.
Pastarojo reikia tokiu kiekiu, kad užpildytų visą vidinę erdvę.
Dizainas uždarytas, įdėtas adapteris.
Tada iš šio vamzdžio sukonstruojama ritė. Norėdami tai padaryti, apvyniokite jį jau paruošta viela. Turi būti laikomasi apsisukimų skaičiaus: mažiausiai 80, daugiausiai 90.
Prijungus prie šildymo sistemos, į aparatą pilamas vanduo. Ritė prijungta prie paruošto keitiklio.
Sumontuotas vandens siurblys.
Temperatūros reguliatorius sumontuotas.

Taigi, indukcinio šildymo apskaičiavimas priklausys nuo šių parametrų: ilgio, skersmens, temperatūros ir apdorojimo laiko

Atkreipkite dėmesį į padangų, vedančių į induktorių, induktyvumą, kuris gali būti daug didesnis nei paties induktoriaus.

Didelio tikslumo indukcinis šildymas

Toks šildymas turi paprasčiausią principą, nes jis yra bekontaktis. Aukšto dažnio impulsinis kaitinimas leidžia pasiekti aukščiausios temperatūros sąlygas, kurioms esant galima apdoroti sunkiausius lydančius metalus. Norint atlikti indukcinį šildymą, būtina sukurti reikiamą 12V (voltų) įtampą ir induktyvumo dažnį elektromagnetiniuose laukuose.

Tai galima padaryti specialiame įrenginyje - induktoriuje. Jis maitinamas elektra iš pramoninio maitinimo šaltinio 50 Hz dažniu.

Tam galima naudoti individualius maitinimo šaltinius – keitiklius/generatorius. Paprasčiausias žemo dažnio įrenginio įtaisas yra spiralė (izoliuotas laidininkas), kurį galima įdėti į metalinio vamzdžio vidų arba apvynioti aplink jį. Tekančios srovės šildo vamzdį, kuris ateityje suteiks šilumą svetainei.

Indukcinio šildymo naudojimas minimaliais dažniais nėra dažnas reiškinys. Labiausiai paplitęs metalų apdorojimas didesniu arba vidutiniu dažniu. Tokie prietaisai išsiskiria tuo, kad magnetinė banga eina į paviršių, kur suyra. Energija paverčiama šiluma. Kad poveikis būtų geresnis, abu komponentai turi būti panašios formos. Kur taikoma šiluma?

Šiandien plačiai naudojamas aukšto dažnio šildymas:

Metalams lydyti ir jų litavimui bekontakčiu būdu;
Inžinerinė pramonė;
Juvelyrikos verslas;
Smulkių elementų (lentelių), kurie gali būti pažeisti naudojant kitus metodus, kūrimas;
Detalių paviršių grūdinimas, įvairios konfigūracijos;
terminis dalių apdorojimas;
Medicinos praktika (prietaisų/instrumentų dezinfekcija).

Šildymas gali išspręsti daugybę problemų.

Kas yra indukcinis šildymas

Kaip veikia indukcinis vandens šildytuvas.

Indukcinis įtaisas veikia naudojant elektromagnetinio lauko generuojamą energiją. Jį sugeria šilumnešis, tada atiduodamas į patalpas:

Tokiame vandens šildytuve induktorius sukuria elektromagnetinį lauką. Tai kelių apsisukimų cilindrinės vielos ritė.
Per ją teka kintamoji elektros srovė aplink ritę sukuria magnetinį lauką.
Jo linijos yra statmenos elektromagnetinio srauto vektoriui. Perkeliant jie atkuria uždarą ratą.
Sūkurinės srovės, kurias sukuria kintamoji srovė, paverčia elektros energiją šiluma.

Šiluminė energija indukcinio šildymo metu sunaudojama taupiai ir esant mažam šildymo greičiui. Dėl šios priežasties indukcinis įtaisas per trumpą laiką pakelia šildymo sistemos vandenį iki aukštos temperatūros.

Įrenginio ypatybės

Elektros srovė prijungta prie pirminės apvijos.

Indukcinis šildymas atliekamas naudojant transformatorių. Jį sudaro poros apvijų:

išorinis (pirminis);
trumpasis jungimas vidinis (antrinis).

Sūkurinės srovės atsiranda gilioje transformatoriaus dalyje. Jie nukreipia atsirandantį elektromagnetinį lauką į antrinę grandinę. Jis vienu metu atlieka kūno funkciją ir veikia kaip vandens šildymo elementas.

Didėjant sūkurių srautų, nukreiptų į šerdį, tankiui, jis pirmiausia įkaista pats, tada visas šiluminis elementas.

Norint tiekti šaltą vandenį ir pašalinti paruoštą aušinimo skystį į šildymo sistemą, indukciniame šildytuve yra vamzdžių pora:

Apatinė sumontuota ant vandens tiekimo angos.
Viršutinė atšaka - į šildymo sistemos tiekimo sekciją.

Iš kokių elementų įrenginys susideda ir kaip jis veikia

Indukcinis vandens šildytuvas susideda iš šių konstrukcinių elementų:

Nuotrauka	Struktūrinis mazgas
	Induktorius. Jį sudaro daugybė varinės vielos ritinių. Jie sukuria elektromagnetinį lauką.
	Šildymo elementas. Tai vamzdis, pagamintas iš metalinės arba plieninės vielos apvadų, esančių induktoriaus viduje.
	Generatorius. Jis paverčia buitinę elektros energiją aukšto dažnio elektros srove. Generatoriaus vaidmenį gali atlikti keitiklis iš suvirinimo aparato.

Šildymo sistemos su indukciniu vandens šildytuvu veikimo schema.

Kai visi įrenginio komponentai sąveikauja, susidaro šilumos energija, kuri perduodama vandeniui.Įrenginio veikimo schema yra tokia:

Generatorius gamina aukšto dažnio elektros srovę. Tada jis perduoda jį į indukcinę ritę.
Ji, suvokusi srovę, paverčia ją elektriniu magnetiniu lauku.
Šildytuvas, esantis ritės viduje, šildomas veikiant sūkuriniams srautams, atsirandantiems dėl magnetinio lauko vektoriaus pasikeitimo.
Elemento viduje cirkuliuojantis vanduo juo šildomas. Tada jis patenka į šildymo sistemą.

Indukcinio šildymo metodo privalumai ir trūkumai

Įrenginys yra kompaktiškas ir užima mažai vietos.

Indukciniai šildytuvai turi tokius privalumus:

aukštas efektyvumo lygis;
nereikia dažnai prižiūrėti;
jie užima mažai laisvos vietos;
dėl magnetinio lauko virpesių apnašos jų viduje nenusėda;
prietaisai yra tylūs;
jie yra saugūs;
dėl korpuso sandarumo nėra nuotėkio;
šildytuvo veikimas yra visiškai automatizuotas;
įrenginys yra draugiškas aplinkai, neišskiria suodžių, suodžių, anglies monoksido ir kt.

Nuotraukoje - gamyklinis vandens šildymo indukcinis katilas.

Pagrindinis įrenginio trūkumas yra didelė gamyklinių modelių kaina..

Tačiau šis trūkumas gali būti išlygintas, jei indukcinį šildytuvą surinksite savo rankomis. Įrenginys montuojamas iš lengvai pasiekiamų elementų, jų kaina nedidelė.

Visų tipų indukcinių šildytuvų naudojimo pranašumai

Indukcinis šildytuvas turi neabejotinų pranašumų ir yra lyderis tarp visų tipų prietaisų. Šis pranašumas susideda iš šių dalykų:

Jis sunaudoja mažiau elektros energijos ir neteršia aplinkos.
Lengva valdyti, tai suteikia aukštos kokybės dirbti ir leidžia kontroliuoti procesą.
Šildymas per kameros sienas suteikia ypatingą grynumą ir galimybę gauti itin grynus lydinius, o lydymas gali būti atliekamas įvairiose atmosferose, įskaitant inertines dujas ir vakuume.
Jo pagalba galimas vienodas bet kokios formos detalių šildymas arba pasirinktinis šildymas.
Galiausiai, indukciniai šildytuvai yra universalūs, todėl juos galima naudoti visur, pakeičiant pasenusius energiją vartojančius ir neefektyvius įrenginius.

Indukcinio šildytuvo gamyba savo rankomis, turite susirūpinti įrenginio saugumu. Norėdami tai padaryti, turite vadovautis šiomis taisyklėmis, kurios padidina visos sistemos patikimumo lygį:

Į viršutinį trišakį reikia įkišti apsauginį vožtuvą, kad būtų sumažintas perteklinis slėgis. Priešingu atveju nesėkmės atveju cirkuliacinis siurblysšerdis tiesiog sprogs veikiama garų. Paprastai paprasto indukcinio šildytuvo schema numato tokius momentus.
Inverteris yra prijungtas prie tinklo tik per RCD. Šis prietaisas veikia kritinėse situacijose ir padės išvengti trumpojo jungimo.
Suvirinimo keitiklis turi būti įžemintas, nuvedant kabelį į specialią metalinę grandinę, sumontuotą žemėje už konstrukcijos sienų.
Indukcinio šildytuvo korpusas turi būti pastatytas 80 cm aukštyje virš grindų. Be to, atstumas iki lubų turi būti ne mažesnis kaip 70 cm, o iki kitų baldų – daugiau nei 30 cm.
Indukcinis šildytuvas yra labai stipraus elektromagnetinio lauko šaltinis, todėl šį įrenginį reikia laikyti atokiau nuo gyvenamųjų patalpų ir aptvarų su naminiais gyvūnais.

Indukcinio šildytuvo schema

1831 m. M. Faradėjaus atradus elektromagnetinės indukcijos fenomeną, mūsų šiuolaikiniame gyvenime atsirado daug prietaisų, šildančių vandenį ir kitas terpes. Kasdien naudojamės elektriniu virduliu su diskiniu šildytuvu, multivarku, indukcine kaitlente, kadangi šį atradimą kasdieniniam gyvenimui pavyko įgyvendinti tik savo laikais. Anksčiau jis buvo naudojamas metalurgijoje ir kitose metalo apdirbimo pramonės šakose.

Gamyklos indukcinis katilas savo darbe naudoja sūkurinių srovių veikimo principą ant metalinės šerdies, esančios ritės viduje. Foucault sūkurinės srovės yra paviršinio pobūdžio, todėl kaip šerdį tikslinga naudoti tuščiavidurį metalinį vamzdį, kuriuo teka įkaitęs aušinimo skystis.

Indukcinio šildytuvo veikimo principas

Srovių atsiradimas atsiranda dėl to, kad į apviją tiekiama kintamoji elektros įtampa, todėl atsiranda kintamasis elektromagnetinis laukas, kuris keičia potencialus 50 kartų per sekundę esant įprastam pramoniniam 50 Hz dažniui. Tuo pačiu metu indukcinė ritė yra suprojektuota taip, kad ją būtų galima tiesiogiai prijungti prie kintamosios srovės tinklo. Pramonėje tokiam šildymui naudojamos aukšto dažnio srovės – iki 1 MHz, todėl pasiekti įrenginio veikimą 50 Hz dažniu nėra lengva.

Indukcinių vandens šildytuvų vario vielos storis ir apvijų apsisukimų skaičius apskaičiuojamas kiekvienam įrenginiui atskirai, naudojant specialų metodą reikiamai šilumos galiai. Gaminys turi veikti efektyviai, greitai sušildyti vamzdžiu tekantį vandenį ir tuo pačiu neperkaisti. Į tokių produktų kūrimą ir diegimą įmonės investuoja daug pinigų, todėl visos užduotys išsprendžiamos sėkmingai, o šildytuvo efektyvumo rodiklis siekia 98%.

Be didelio efektyvumo, ypač patrauklus yra greitis, kuriuo per šerdį tekanti terpė įkaista. Paveikslėlyje parodyta gamykloje pagaminto indukcinio šildytuvo veikimo schema. Tokia schema taikoma gerai žinomų vienetų prekės ženklas"VIN", pagamintas Iževsko gamykloje.

Šildytuvo veikimo schema

Šilumos generatoriaus ilgaamžiškumas priklauso tik nuo korpuso sandarumo ir laido vijų izoliacijos vientisumo, o tai pasirodo gana ilgas laikotarpis, deklaruoja gamintojai – iki 30 metų. Už visus šiuos privalumus, kuriuos iš tikrųjų turi šie įrenginiai, reikia sumokėti nemažus pinigus, indukcinis vandens šildytuvas yra pats brangiausias iš visų šildymo elektros instaliacijų. Dėl šios priežasties kai kurie meistrai ėmėsi naminio prietaiso gamybos, kad galėtų jį panaudoti namo šildymui.

DIY gamybos procesas

Darbe pravers šios priemonės:

suvirinimo keitiklis;
suvirinimo generuojamoji srovė, kurios galia 15 amperų.

Jums taip pat reikės varinės vielos, apvyniotos aplink šerdies korpusą. Prietaisas veiks kaip induktorius. Laidų kontaktai prijungiami prie keitiklio gnybtų taip, kad nesusidarytų posūkių. Medžiagos gabalas, reikalingas šerdies surinkimui, turi būti tinkamo ilgio. Vidutiniškai apsisukimų skaičius yra 50, vielos skersmuo - 3 milimetrai.

Įvairių diametrų varinė viela apvijai

Dabar pereikime prie esmės. Jo vaidmenį atliks polimerinis vamzdis, pagamintas iš polietileno. Šio tipo plastikas gali atlaikyti gana aukštą temperatūrą. Šerdies skersmuo – 50 milimetrų, sienelės storis – ne mažesnis kaip 3 mm. Ši dalis naudojama kaip matuoklis, ant kurio suvyniota varinė viela, formuojanti induktorių. Beveik kiekvienas gali surinkti paprasčiausią indukcinį vandens šildytuvą.

Vaizdo įraše pamatysite būdą - kaip savarankiškai organizuoti indukcinį vandens šildymą šildymui:

Pirmas variantas

Viela supjaustoma 50 mm segmentais, ja užpildomas plastikinis vamzdelis. Kad jis neišsilietų iš vamzdžio, galus užkimškite vielos tinkleliu. Galuose adapteriai dedami iš vamzdžio, toje vietoje, kur prijungtas šildytuvas.

Ant pastarojo korpuso varine viela apvyniojama apvija. Tam reikia apie 17 metrų vielos: reikia padaryti 90 apsisukimų, vamzdžio skersmuo – 60 milimetrų. 3,14×60×90=17 m.

Svarbu žinoti! Tikrindami prietaiso veikimą, įsitikinkite, kad jame yra vandens (aušinimo skysčio). Priešingu atveju prietaiso korpusas greitai ištirps.
. Vamzdis atsitrenkia į vamzdyną

Šildytuvas yra prijungtas prie keitiklio. Belieka užpildyti įrenginį vandeniu ir jį įjungti. Viskas paruošta!

Vamzdis atsitrenkia į vamzdyną. Šildytuvas yra prijungtas prie keitiklio. Belieka užpildyti įrenginį vandeniu ir jį įjungti. Viskas paruošta!

Antras variantas

Ši parinktis yra daug paprastesnė. Vertikalioje vamzdžio dalyje parenkama tiesi metro dydžio atkarpa. Jis turi būti kruopščiai nuvalytas nuo dažų naudojant švitrinį popierių. Be to, ši vamzdžio dalis yra padengta trimis elektros audinio sluoksniais. Indukcinė ritė suvyniota varine viela. Visa prijungimo sistema yra gerai izoliuota. Dabar galite prijungti suvirinimo keitiklį ir surinkimo procesas baigtas.

Indukcinė ritė apvyniota varine viela

Prieš pradedant gaminti vandens šildytuvą savo rankomis, patartina susipažinti su gamyklinių gaminių savybėmis ir išstudijuoti jų brėžinius. Tai padės suprasti pradinius namuose pagamintos įrangos duomenis ir išvengti galimų klaidų.

Trečias variantas

Norėdami padaryti šildytuvą tokiu sudėtingesniu būdu, turite naudoti suvirinimą. Norint dirbti, vis tiek reikia trifazio transformatoriaus. Vienas į kitą turi būti suvirinti du vamzdžiai, kurie veiks kaip šildytuvas ir šerdis. Ant induktoriaus korpuso suvyniota apvija. Tai padidina kompaktiško įrenginio našumą, o tai labai patogu naudoti namuose.

Apvija ant induktoriaus korpuso

Vandens tiekimui ir drenažui į induktoriaus korpusą suvirinami 2 vamzdžiai. Norint neprarasti šilumos ir išvengti galimo srovės nutekėjimo, būtina atlikti izoliaciją. Tai pašalins aukščiau aprašytas problemas ir visiškai pašalins triukšmo atsiradimą katilo veikimo metu.

Atsižvelgiant į dizaino ypatybes, išskiriamos grindų ir stalinės indukcinės krosnys. Nepriklausomai nuo to, kuri parinktis buvo pasirinkta, yra keletas pagrindinių diegimo taisyklių:

Įrenginiams veikiant, elektros tinklas patiria didelę apkrovą. Kad būtų išvengta trumpojo jungimo dėl izoliacijos susidėvėjimo, montavimo metu turi būti atliktas aukštos kokybės įžeminimas.
Dizainas turi vandens aušinimo kontūrą, kuris pašalina pagrindinių elementų perkaitimo galimybę. Štai kodėl būtina užtikrinti patikimą vandens kilimą.
Jei montuojama stalinė orkaitė, reikia atkreipti dėmesį į naudojamo pagrindo stabilumą.
Metalo lydymo krosnis yra sudėtingas elektros prietaisas, kurio montavimas turi atitikti visas gamintojo rekomendacijas. Ypatingas dėmesys skiriamas maitinimo šaltinio parametrams, kurie turi atitikti įrenginio modelį.
Nepamirškite, kad aplink viryklę turėtų būti pakankamai daug laisvos vietos. Eksploatacijos metu net nedidelis tirpalas pagal tūrį ir masę gali netyčia išsitaškyti iš formos. Kai temperatūra viršija 1000 laipsnių Celsijaus, tai padarys nepataisomą žalą įvairios medžiagos ir taip pat gali sukelti gaisrą.

Prietaisas veikimo metu gali labai įkaisti. Štai kodėl neturėtų būti jokių degių ar sprogmenų. Be to, pagal priešgaisrinės saugos taisykles, šalia turėtų įrengti priešgaisrinį skydą.

Saugumo reguliavimas

šildymo sistemoms, kuriose naudojamas indukcinis šildymas, svarbu laikytis kelių taisyklių, kad išvengtumėte nuotėkio, efektyvumo praradimo, energijos suvartojimo, nelaimingų atsitikimų. . Indukcinėms šildymo sistemoms reikalingas apsauginis vožtuvas, leidžiantis išleisti vandenį ir garus, jei siurblys sugenda.

Norint išvengti elektros tinklo veikimo sutrikimų, rekomenduojama pagal siūlomas schemas „pasidaryk pats“ katilą su indukciniu šildymu prijungti prie atskiros maitinimo linijos, kurios kabelio skerspjūvis bus ne mažesnis kaip 5 mm2.

Įprasti laidai gali neatlaikyti reikiamos energijos suvartojimo.

Indukcinėms šildymo sistemoms reikalingas apsauginis vožtuvas, leidžiantis išleisti vandenį ir garus, jei siurblys sugenda.
Manometras ir RCD reikalingi saugiam „pasidaryk pats“ šildymo sistemos veikimui.
Įžeminimas ir visos indukcinio šildymo sistemos elektros izoliacija padės išvengti elektros smūgio.
Kad būtų išvengta žalingo elektromagnetinio lauko poveikio žmogaus organizmui, tokias sistemas geriau išnešti už gyvenamosios zonos ribų, kur reikėtų laikytis montavimo taisyklių, pagal kurias indukcinis šildymo įrenginys turi būti pastatytas 80 atstumu. cm nuo horizontalių (grindų ir lubų) ir 30 cm nuo vertikalių paviršių.
Prieš įjungdami sistemą, būtinai patikrinkite, ar yra aušinimo skysčio.
Norint išvengti gedimų elektros tinkle, „pasidaryk pats“ indukcinį šildymo katilą pagal siūlomas schemas rekomenduojama prijungti prie atskiros maitinimo linijos, kurios kabelio skerspjūvis bus ne mažesnis kaip 5 mm2. Įprasti laidai gali neatlaikyti reikiamos energijos suvartojimo.

Sudėtingų šviestuvų kūrimas

HDTV šildymo instaliaciją savo rankomis padaryti yra sunkiau, tačiau tai priklauso nuo radijo mėgėjų, nes norint jį surinkti, jums reikės multivibratoriaus grandinės. Veikimo principas panašus – sūkurinės srovės, atsirandančios dėl ritės centre esančio metalinio užpildo ir jo paties labai magnetinio lauko sąveikos, šildo paviršių.

HDTV įrenginių projektavimas

Kadangi net ir mažos ritės sukuria apie 100 A srovę, su jais reikės prijungti rezonansinę talpą, kad būtų subalansuota indukcinė trauka. Yra 2 tipų darbo grandinės HDTV šildymui esant 12 V įtampai:

prijungtas prie maitinimo tinklo.

tikslinės elektros;
prijungtas prie maitinimo tinklo.

Pirmuoju atveju mini HDTV instaliaciją galima surinkti per valandą. Net ir nesant 220 V tinklo, tokį generatorių galite naudoti bet kur, bet jei kaip maitinimo šaltinius turite automobilio akumuliatorius. Žinoma, jis nėra pakankamai galingas metalui lydyti, tačiau jis gali įkaisti iki aukštos temperatūros, reikalingos smulkiems darbams, pavyzdžiui, įkaitinti peilius ir atsuktuvus iki mėlynos spalvos. Norėdami jį sukurti, turite įsigyti:

lauko tranzistoriai BUZ11, IRFP460, IRFP240;
automobilio akumuliatorius nuo 70 A / h;
aukštos įtampos kondensatoriai.

11 A maitinimo šaltinio srovė kaitinimo proceso metu dėl metalo varžos sumažėja iki 6 A, tačiau norint išvengti perkaitimo, reikia storų, 11-12 A srovę atlaikančių laidų.

Antroji indukcinio šildymo instaliacijos grandinė plastikiniame korpuse yra sudėtingesnė, remiantis IR2153 tvarkykle, tačiau naudojant ją patogiau sukurti 100k rezonansą virš reguliatoriaus. Būtina valdyti grandinę per tinklo adapterį, kurio įtampa 12 V. Maitinimo blokas gali būti tiesiogiai prijungtas prie pagrindinio 220 V tinklo naudojant diodinį tiltelį. Rezonanso dažnis yra 30 kHz. Bus reikalingi šie elementai:

ferito šerdis 10 mm ir droselis 20 apsisukimų;
varinis vamzdis kaip HDTV ritė su 25 apsisukimais per 5–8 cm įtvarą;
250 V kondensatoriai.

Vortex šildytuvai

Daugiau galingas montavimas, galintis įkaitinti varžtus iki geltonumo, gali būti surinktas pagal paprastą schemą. Tačiau eksploatacijos metu šilumos generavimas bus gana didelis, todėl rekomenduojama montuoti radiatorius ant tranzistorių. Taip pat reikės droselio, kurį galėsite pasiskolinti iš bet kurio kompiuterio maitinimo šaltinio, bei šių pagalbinių medžiagų:

plieninė feromagnetinė viela;
varinė viela 1,5 mm;
lauko tranzistoriai ir diodai atvirkštinei įtampai nuo 500 V;
zenerio diodai, kurių galia 2-3 W, skaičiuojant 15 V;
paprasti rezistoriai.

Priklausomai nuo norimo rezultato, laido apvija ant vario pagrindo yra nuo 10 iki 30 apsisukimų. Toliau seka grandinės surinkimas ir šildytuvo pagrindo ritės paruošimas iš maždaug 7 vijų 1,5 mm varinės vielos. Jis jungiasi prie grandinės, o tada prie elektros.

Amatininkai, susipažinę su suvirinimu ir trifazio transformatoriaus valdymu, gali dar labiau padidinti prietaiso efektyvumą, sumažindami svorį ir dydį. Norėdami tai padaryti, turite suvirinti dviejų vamzdžių pagrindus, kurie tarnaus ir kaip šerdis, ir kaip šildytuvas, o po apvijos suvirinti du vamzdžius į korpusą, kad būtų tiekiamas ir pašalintas aušinimo skystis.

Privalumai ir trūkumai

Išnagrinėję indukcinio šildytuvo veikimo principą, galite apsvarstyti jo teigiamą ir neigiamos pusės. Atsižvelgiant į didelį tokio tipo šilumos generatorių populiarumą, galima daryti prielaidą, kad jis turi daug daugiau privalumų nei trūkumų. Tarp reikšmingiausių privalumų yra šie:

Dizaino paprastumas.
Aukštas efektyvumo lygis.
Ilgas tarnavimo laikas.
Maža įrenginio sugadinimo rizika.
Reikšmingas energijos taupymas.

Kadangi indukcinio katilo eksploatacinių savybių rodiklis yra platus, galima be problemų pasirinkti įrenginį konkrečiam pastato šildymo sistemai. Šie prietaisai gali greitai pašildyti aušinimo skystį iki iš anksto nustatytos temperatūros, todėl jie tapo vertu konkurentu tradiciniams katilams.

Veikiant indukciniam šildytuvui, pastebima nedidelė vibracija, dėl kurios nuo vamzdžių nuplaunamos apnašos. Dėl to įrenginį galima valyti rečiau. Kadangi aušinimo skystis nuolat liečiasi su kaitinimo elementu, jo gedimo rizika yra palyginti nedidelė.

1 dalis. DIY INDUKCINIS KATILAS – tai paprasta. Tvirtinimas indukcinei kaitlentei.

Jei montuojant indukcinį katilą nebuvo padaryta klaidų, nuotėkis praktiškai neįtraukiamas. Taip yra dėl bekontakčio šilumos energijos perdavimo šildytuvui. Naudojant indukcinio vandens šildymo technologiją leidžia jį paversti beveik dujine būsena. Taip pasiekiamas efektyvus vandens judėjimas vamzdžiais, o kai kuriose situacijose netgi galima atsisakyti cirkuliacinių siurblių.

Deja, idealių prietaisų šiandien nėra. Be daugybės privalumų, indukciniai šildytuvai turi ir nemažai trūkumų. Kadangi įrenginiui veikti reikia elektros energijos, jis negalės veikti maksimaliai efektyviai regionuose, kuriuose dažnai nutrūksta maitinimas. Kai aušinimo skystis perkaista, slėgis sistemoje smarkiai padidėja ir vamzdžiai gali lūžti. Norint to išvengti, indukciniame šildytuve turi būti įrengtas avarinio išjungimo įtaisas.

DIY indukcinis šildytuvas

Indukcinio šildymo veikimo principas

Indukcinio šildytuvo veikimui naudojama elektromagnetinio lauko energija, kurią įkaitęs objektas sugeria ir paverčia šiluma. Magnetiniam laukui sukurti naudojamas induktorius, tai yra kelių apsisukimų cilindrinė ritė. Eidama per šį induktorių, kintamoji elektros srovė aplink ritę sukuria kintamąjį magnetinį lauką.

Naminis inverterinis šildytuvas leidžia greitai ir labai aukštai įkaisti. Tokių prietaisų pagalba galima ne tik pašildyti vandenį, bet net išlydyti įvairius metalus.

Jei induktoriaus viduje arba šalia jo yra įkaitęs daiktas, jį pradurs magnetinės indukcijos vektoriaus srautas, kuris nuolat kinta laike. Tokiu atveju susidaro elektrinis laukas, kurio linijos yra statmenos magnetinio srauto krypčiai ir juda užburtu ratu. Šių sūkurinių srautų dėka elektros energija paverčiama šilumine energija ir objektas įkaista.

Taigi, induktoriaus elektros energija perduodama objektui nenaudojant kontaktų, kaip tai atsitinka varžos krosnyse. Dėl to šiluminė energija išnaudojama efektyviau, o šildymo greitis žymiai padidėja. Šis principas plačiai taikomas metalo apdirbimo srityje: jo lydymas, kalimas, litavimas ir tt Ne mažiau sėkmingai vandens šildymui gali būti naudojamas sūkurinis indukcinis šildytuvas.

Aukšto dažnio indukciniai šildytuvai

Plačiausias pritaikymo spektras skirtas aukšto dažnio indukciniams šildytuvams. Šildytuvai pasižymi aukštu 30-100 kHz dažniu ir plačiu 15-160 kW galios diapazonu. Aukšto dažnio tipas suteikia nedidelį šildymo gylį, tačiau to pakanka, kad pagerėtų Cheminės savybės metalo.

Aukšto dažnio indukciniai šildytuvai yra lengvai valdomi ir ekonomiški, o jų efektyvumas gali siekti 95%. Visi tipai veikia nepertraukiamai ilgą laiką, o dviejų blokų versija (kai aukšto dažnio transformatorius dedamas į atskirą bloką) leidžia dirbti visą parą. Šildytuvas turi 28 apsaugos tipus, kurių kiekviena yra atsakinga už savo funkciją. Pavyzdys: vandens slėgio reguliavimas aušinimo sistemoje.

Indukcinis šildytuvas 60 kW Leist
Indukcinis šildytuvas 65 kW Novosibirskas
Indukcinis šildytuvas 60 kW Krasnojarskas
Indukcinis šildytuvas 60 kW Kaluga
Indukcinis šildytuvas 100 kW Novosibirskas
Indukcinis šildytuvas 120 kW Jekaterinburgas
Indukcinis šildytuvas 160 kW Samara

Taikymas:

paviršinis grūdintas pavara
veleno grūdinimas
krano ratų grūdinimas
dalių šildymas prieš lenkimą
pjaustytuvų, frezų, grąžtų litavimas
ruošinio kaitinimas karšto štampavimo metu
varžto nusileidimas
metalų suvirinimas ir dengimas
detalių restauravimas.

Indukcinė krosnis – tai šildymo įrenginys, kuriame indukciniu būdu lydomas plienas, varis ir kiti metalai (metalas šildomas srovėmis, sužadintomis nekintamo induktoriaus lauko). Kai kurie mano, kad tai vienas iš atsparumo šildytuvų tipų, tačiau skirtumas yra energijos perdavimo metodasšildomas metalas. Pirmiausia elektros energija tampa elektromagnetine, paskui vėl elektrine ir tik pačioje pabaigoje virsta šiluma. Svarstomos indukcinės viryklės tobuliausias visų dujinių ir elektrinių (, plieno gamybos, mini krosnelių), dėka savo šildymo būdo. Su indukcija šiluma susidaro pačiame metale, o šiluminė energija naudojama efektyviausiai.

Indukcinės krosnys skirstomos į du tipus:

su šerdimi (kanalu);
be šerdies (tiglio).

Pastarieji laikomi modernesniais ir naudingesniais (šildytuvai su šerdimi dėl savo konstrukcijos yra ribotos galios). Perėjimas nuo kanalo prie tiglio krosnių prasidėjo m 1900-ųjų pradžioje. Ant Šis momentas jie plačiai naudojami pramonėje.

Tokie elektros prietaisai kaip mufelinės lydymo krosnys, plieno lydymo krosnys ir lankinės plieno lydymo krosnys yra gana populiarūs. Pirmieji yra labai veiksmingi ir saugūs naudoti. Lentynose yra didelis šio tipo mufelinių krosnių asortimentas. Labai svarbų vaidmenį metalurgijai atliko toks išradimas kaip plieninė krosnis. Su jo pagalba tapo įmanoma šildyti bet kokias medžiagas.

Tačiau šiuo metu plieno lydymas dažniau atliekamas naudojant tokią šildymo konstrukciją, nes lydymui naudojamas šiluminis efektas, tai yra patogiau ir praktiškiau.
Savo rankomis galite padaryti daugybę paprastų šildymo konstrukcijų. Pavyzdžiui, labai populiarus. Jei nuspręsite savo rankomis pastatyti mini šildymo konstrukciją, turite žinoti jo įrenginį. Yra daugybė indukcinių krosnių tipų, tačiau apibūdinsime tik keletą iš jų. Jei reikia, galite naudoti reikiamas diagramas, brėžinius ir vaizdo įrašus.

Taip pat skaitykite: Naminė mufelinė krosnis

Indukcinių krosnių komponentai

Paprasčiausioms konstrukcijoms yra tik dvi pagrindinės dalys: induktorius ir generatorius. Tačiau galite pridėti ką nors savo, patobulinti įrenginį naudodami reikiamas schemas.
Induktorius
Šildymo gyvatukas yra svarbiausias komponentas. Nuo to priklauso absoliučiai visas šildymo konstrukcijos veikimas. Naminėms mažos galios viryklėms priimtina naudoti induktorių iš pliko vario vamzdžio. kurių skersmuo 10 mm. Induktoriaus vidinis skersmuo turi būti ne mažesnis kaip 80 mm. ir ne daugiau kaip 150 mm., apsisukimų skaičius - 8-10. Reikia atsižvelgti į tai, kad posūkiai neturėtų liestis, todėl atstumas tarp jų turi būti 5-7 mm. Be to, jokia induktoriaus dalis neturi liesti jo ekrano.
Generatorius
Antras pagal svarbą krosnies komponentas yra generatorius. Renkantis generatoriaus grandinę, turėtumėte visais įmanomais būdais vengti brėžinių, suteikiant kietą srovės spektrą. Mes pristatome populiarią tiristoriaus rakto grandinę.

Tiglio krosnies įtaisas

Viduje yra lydymosi tiglis su nutekėjimo kojine (“ apykaklė“). Išorinėse konstrukcijos pusėse induktorius yra vertikalioje padėtyje. Toliau yra šilumos izoliacijos sluoksnis, o viršuje - danga. Vienoje iš išorinių pusių gali būti tiekimas srovės ir aušinimo vanduo. Žemiau yra įtaisas, signalizuojantis apie tiglio susidėvėjimą.

Lydymosi tiglis yra vienas iš svarbiausių įrenginio komponentų, jis daugiausia lemia jo veikimo patikimumą. Todėl tigliui ir kitoms naudojamoms medžiagoms keliami labai griežti reikalavimai.

Kaip pasidaryti indukcinę orkaitę

Pirmiausia reikia surinkti induktoriaus generatorių. Čia jums reikės K174XA11 grandinės. Transformatorius turi būti suvyniotas ant mini žiedo, kurio skersmuo yra 2 centimetrai. Visa apvija atliekama 0,4 centimetro skersmens viela ir turi būti 30 apsisukimų. Pirminei apvijai būdingas buvimas lygiai 22 apsisukimai vielos, kurios skersmuo yra 1 milimetras, o antrinėje turėtų būti tik 2-3 apsisukimai ta pati viela, bet jau keturis kartus sulankstyta. Induktorius turi būti pagamintas iš 3 mm. viela, kurios skersmuo 11 mm. Turėtų būti lygiai 6 posūkiai. Norint sureguliuoti rezonansą, geriausia nustatyti įprastą arba mini led.

Šiuo metu indukcinės krosnys, kurios dažniausiai naudojamos pramonėje, pradėtos naudoti kasdieniame gyvenime. Kad indukcinės krosnys būtų naudojamos buitinėmis sąlygomis, jų konstrukcija buvo gerokai pakeista, liko nepakitęs tik energijos konversijos principas. Tokį įrenginį galima pasigaminti savo rankomis iš turimų medžiagų. Svarbiausia suprasti dizainą ir suprasti, kaip ši krosnis veikia.

Indukcinės krosnies veikimo principas

Tokios krosnies veikimas pagrįstas indukcinio šildymo principu. Kitaip tariant, šiluminė energija gaunama iš elektros srovės, kurią sukuria elektromagnetinis laukas. Dėl šios savybės šis įrenginys skiriasi nuo įprastų elektrinių šildytuvų.

Induktoriaus konstrukcija yra gana paprasta. Jo centras yra grafitas arba metalas elektrai laidus ruošinys, aplink kurį turi būti vyniojama viela. Generatoriaus galios pagalba į induktorių pradeda tekėti skirtingų dažnių srovės, aplink induktorių sukuriant galingą elektromagnetinį lauką. Dėl tokio lauko poveikio ruošiniui ir jame susidariusių sūkurinių srovių grafitas ar metalas pradeda labai stipriai kaisti ir atiduoti šilumą aplinkiniam orui.

Kasdieniame gyvenime induktoriai pradėti naudoti palyginti neseniai.

Indukcinių įtaisų tipai

Pagal paskirtį tokie įrenginiai yra buitiniai ir pramoniniai. Tačiau ši klasifikacija laikoma neišsamia. Vis dar yra kelių tipų krosnys:

Tiglis. Dažniausias metalurgijoje naudojamas užpildų tipas. Šiame dizaine nėra šerdies. Šie prietaisai daugiausia naudojami bet kokių metalų apdirbimui ir lydymui. Jie puikiai pasirodė ir kitose srityse.
Kanalas. Jų konstrukcija panaši į transformatorių.
Vakuuminis. Jie naudojami, kai reikia pašalinti nešvarumus iš metalo.

Buitinės orkaitės skirstomi į dvi grupes:

Šildymui naudojami įrenginiai. Tai nedidelės indukcinės katilinės, montuojamos autonominėse šildymo sistemose.
indukcinės viryklės ant kurių ruošiamas maistas. Pagrindinis skirtumas nuo įprastos elektrinės viryklės yra ekonomiškas elektros energijos naudojimas.

Ar galima savo rankomis pasidaryti indukcinę krosnį, skirtą metalams lydyti? Nors tai, viena vertus, sudėtinga įranga, kita vertus, dėl santykinio veikimo principo paprastumo ir aiškumo indukcinį šildymo įrenginį tampa įmanoma pasigaminti savo rankomis. Be to, daugelis specialistų, turinčių reikiamų žinių ir įgūdžių, gali sukurti aukštos kokybės agregatus iš įprastų medžiagų. Norėdami savo rankomis pasigaminti indukcinę krosnį, jums reikės grandinės ir gerų fizikos žinių.

„Pasidaryk pats“ indukcinės krosnys apskritai naudojamas patalpų šildymui. Mažos tiglio konstrukcijos geriausiai tinka mažo tūrio metalų lydymui, pavyzdžiui, gaminant bižuteriją ar papuošalai. Indukcinės kaitlentės laikomos puikiu sprendimu kaimo namai. O miesto bute jie naudojami kaip papildomas šildytuvas, jei yra kokių nors gedimų centrinė sistemašildymas.

Norint užbaigti darbą, reikės tokio paprasto indukcinio šildytuvo diagramos. Galite dirbti ir be jo, tačiau tai nepageidautina, nes toks šildytuvas yra sudėtinga elektros įranga. Jo dizainas ir vidinis turinys yra kuriami iš anksto. Schema sujungia visas meistro idėjas į vieną visumą. Jei reikia suprojektuoti krosnelę, o ne paprastą šildytuvą, be grandinės neapsieisite.

Indukcinės krosnies „pasidaryk pats“ konstrukcija yra gana paprasta: kaitinimo elementas, bendras korpusas, induktorius. Jei įrenginys reikalingas medžiagoms apdoroti, papildomai reikia suprojektuoti lydymosi kamerą. Indukcinės krosnies širdis yra ruošinys, kuris praleidžia srovę ir gali būti įkaitintas iki aukštos temperatūros. Nichromo spiralės arba grafito šepečiai puikiai susidoroja su šia užduotimi. Renkantis vieną iš jų, turėtumėte sutelkti dėmesį į užduotis, su kuriomis susiduria šildytuvas. Skirtas lydymosi krosnims geriausias variantas bus naudojami grafito šepečiai, šildymo prietaisui - nichromo spiralė. Naudojant nichromą, įrenginį galima prijungti prie įprasto elektros tinklo.

Kaip savo rankomis pasidaryti indukcinę orkaitę

Norint sukurti efektyvų įrenginį, būtina apsvarstykite šiuos parametrus:

generatoriaus dažnis ir galia;
šilumos praradimo greitis;
sūkurinių srovių nuostolių dydis.

Pirmiausia turite teisingai pasirinkti visas reikiamas grandinės detales, kad dirbtuvėse būtų pakankamai sąlygų lydyti. Jei įrenginys surenkamas rankomis, generatoriaus dažnis turėtų būti 27,12 MHz. Ritė turi būti pagaminta iš vielos arba plono varinio vamzdelio, o apsisukimų neturėtų būti daugiau nei 10.

Elektroninių lempų galia turi būti didelė. Schemoje numatyta įrengti neoninę lempą, kuri bus naudojama kaip prietaiso parengties indikatorius. Grandinėje taip pat numatyta naudoti droselius ir keraminius kondensatorius. Prijungimas prie namų lizdo atliekamas per lygintuvą.

„Pasidaryk pats“ indukcinė krosnis atrodo taip: mažas stovas ant kojų, prie kurio pritvirtintas generatorius su visomis būtinomis grandinės detalėmis. Ir jau induktorius prijungtas prie generatoriaus.

Indukcinių krosnių privalumai ir trūkumai

Indukciniai įrenginiai gali turėti skirtingą galią ir tai priklauso nuo konstrukcijos ypatybių. Savo rankomis surinkti pramoninio dažnio įrenginį yra labai sunku, ir net tai nėra būtina. Geriau juos nusipirkti.

Indukcinės krosnys gali turėti ir pliusų, ir minusų:

Saugumas

Dirbdami su orkaite, turėtumėte būti atsargūs dėl terminių nudegimų. Be to, toks prietaisas turi didelį gaisro pavojų. Jokiu būdu negalima perkelti šių įrenginių eksploatacijos metu. Įrengiant tokias krosneles bute reikia būti labai atsargiems.

Kintamasis elektromagnetinis laukas pradeda šildyti jį supančią patalpą, o ši savybė tiesiogiai priklauso nuo įrenginio spinduliavimo galios ir dažnio. Galingos pramoninės orkaitės gali paveikti daiktus drabužių kišenėse, netoliese esančias metalines dalis ir žmogaus audinius.

Išvada

Indukcinė krosnis gali būti pagaminta savarankiškai, tačiau tai ne visada patartina. Geriau nesiimti tokio darbo, jei visiškai nėra žinių elektros įrangos ir fizikos srityje. Prieš pradėdami kurti net labiausiai paprastas prietaisas, jis turėtų būti sukurtas, suprojektuotas ir sudarytas. Jei nėra elektros prietaisų gamybos patirties, geriausia įsigyti tokį gamykloje pagamintą įrenginį.

Daug metų žmonės lydo metalą. Kiekviena medžiaga turi savo lydymosi temperatūrą, kurią galima pasiekti tik naudojant specialią įrangą. Pirmosios metalo lydymo krosnys buvo gana didelės ir buvo įrengtos tik didelių organizacijų dirbtuvėse. Šiandien modernią indukcinę krosnį galima įrengti mažose dirbtuvėse, įrengiant papuošalų gamybą. Jis yra mažas, lengvai valdomas ir labai efektyvus.

Veikimo principas

Indukcinės krosnies lydymo agregatas naudojamas įvairių metalų ir lydinių šildymui. Klasikinis dizainas susideda iš šių elementų:

Drenažo siurblys.
Vandeniu aušinamas induktorius.
Rėmas iš nerūdijančio plieno arba aliuminio.
Kontaktinė sritis.
Židinys pagamintas iš karščiui atsparaus betono.
Atrama su hidrauliniu cilindru ir guolių bloku.

Įrenginio privalumai

Indukcinė lydymo krosnis buvo naudojama palyginti neseniai. Gamybos aikštelėse įrengiamos žinomos krosnys, aukštakrosnės ir kiti įrengimai. Tokia metalo lydymo krosnis turi šiuos privalumus:

Būtent pastarasis pranašumas lemia indukcinės krosnies paplitimą papuošaluose, nes net ir nedidelė pašalinių priemaišų koncentracija gali neigiamai paveikti rezultatą.

Atsižvelgiant į dizaino ypatybes, išskiriamos grindų ir stalinės indukcinės krosnys. Nepriklausomai nuo to, kuri parinktis buvo pasirinkta, yra keletas pagrindinių diegimo taisyklių:

Prietaisas veikimo metu gali labai įkaisti. Todėl šalia neturėtų būti jokių degių ar sprogių medžiagų. Be to, pagal priešgaisrinės saugos taisykles, šalia turėtų įrengti priešgaisrinį skydą.

Plačiai naudojamos tik dviejų tipų krosnys: tiglis ir kanalas. Jie turi panašių privalumų ir trūkumų, skiriasi tik naudojamas darbo metodas:

Indukcinių krosnių tiglių įvairovė yra populiaresnė. Taip yra dėl jų didelio našumo ir naudojimo paprastumo. Be to, prireikus panašus dizainas gali būti pagamintas savarankiškai.

Naminės versijos yra gana dažnos.. Norėdami juos sukurti, jums reikia:

Generatorius.
Tiglis.
Induktorius.

Patyręs elektrikas, jei reikia, gali padaryti induktorių savo rankomis. Šį konstrukcinį elementą vaizduoja varinės vielos apvija. Tiglį galima įsigyti parduotuvėje, tačiau kaip generatorius naudojama lempos grandinė, jų tranzistorių „pasidaryk pats“ baterija arba suvirinimo keitiklis.

Suvirinimo keitiklio naudojimas

Indukcinę krosnį metalui lydyti galima sukurti „pasidaryk pats“ naudojant suvirinimo keitiklį kaip generatorių. Šis variantas yra plačiausiai naudojamas kadangi dedamos pastangos susijusios tik su induktoriaus gamyba:

Kaip pagrindinė medžiaga naudojamas plonasienis varinis vamzdis. Rekomenduojamas skersmuo 8-10 cm.
Vamzdis išlenktas pagal norimą modelį, kuris priklauso nuo naudojamo korpuso ypatybių.
Tarp posūkių turi būti ne didesnis kaip 8 mm atstumas.
Induktorius dedamas į tekstolito arba grafito korpusą.

Sukūrus induktorių ir įdėjus jį į korpusą, belieka vietoje jo sumontuoti įsigytą tiglį.

Tokia grandinė yra gana sudėtinga, joje naudojami rezistoriai, keli diodai, įvairios talpos tranzistoriai, plėvelinis kondensatorius, dviejų skirtingų skersmenų varinė viela ir žiedai iš droselių. Surinkimo rekomendacijos yra šios:

Sukurta grandinė dedama į tekstolito arba grafito korpusą, kurie yra dielektrikai. Schema, apimantis tranzistorių naudojimą, yra gana sunku įgyvendinti. Todėl tokios krosnies gamybos imtis būtina tik turint tam tikrų darbo įgūdžių.

Krosnis su lempomis

AT paskutiniais laikais lempinių krosnelių sukuriama vis mažiau, nes jas tvarkant reikia atsargiai. Taikoma grandinė yra paprastesnė, palyginti su tranzistorių naudojimu. Surinkimas gali būti atliekamas keliais etapais:

Naudojamos lempos turi būti apsaugotos nuo mechaninio poveikio.

Įrangos aušinimas

Kuriant indukcinę krosnį savo rankomis, daugiausia problemų kyla dėl aušinimo. Taip yra dėl šių punktų:

Eksploatacijos metu kaitinamas ne tik išlydytas metalas, bet ir kai kurie įrangos elementai. Štai kodėl ilgalaikiam darbui reikalingas efektyvus aušinimas.
Metodas, pagrįstas oro srauto naudojimu, pasižymi mažu efektyvumu. Be to, prie orkaitės nerekomenduojama montuoti ventiliatorių. Taip yra dėl to, kad metaliniai elementai gali paveikti susidarančias sūkurines sroves.

Paprastai aušinimas atliekamas tiekiant vandenį. Sukurti vandens aušinimo grandinę namuose ne tik sunku, bet ir neekonomiška. Pramoninės krosnies versijos turi jau įmontuotą grandinę, prie kurios pakanka prijungti šaltą vandenį.

Saugumas

Naudojant indukcinę krosnį, reikia laikytis tam tikrų saugos priemonių. Pagrindinės rekomendacijos:

Montuojant įrangą reikia atsižvelgti į tai, kaip bus pakrautas užtaisas ir išgaunamas išlydytas metalas. Indukcinei krosnei įrengti rekomenduojama skirti atskirą paruoštą patalpą.