Домашната индукционна пещ се справя с топенето на сравнително малки порции метал. Но такова огнище не се нуждае от комин или мех, който изпомпва въздух в зоната на топене. И целият дизайн на такава пещ може да бъде поставен на бюро. Следователно нагряването чрез електрическа индукция е най-добрият начин за топене на метали у дома. И в тази статия ще разгледаме дизайна и монтажните схеми на такива пещи.
Как работи една индукционна пещ - генератор, индуктор и тигел
Във фабричните работилници можете да намерите канални индукционни пещи за топене на цветни и черни метали. Тези инсталации имат много висока мощност, която се задава от вътрешната магнитна верига, която повишава плътността на електромагнитното поле и температурата в тигела на пещта.
Каналните структури обаче консумират големи порции енергия и заемат много място, поради което у дома и в малки работилници се използва инсталация без магнитна верига - тигелна пещ за топене на цветни / черни метали. Такава конструкция може да бъде сглобена дори със собствените ви ръце, тъй като инсталацията на тигела се състои от три основни единици:
- Генератор, който произвежда променлив ток с високи честоти, които са необходими за увеличаване на плътността на електромагнитното поле в тигела. Освен това, ако диаметърът на тигела може да се сравни с честотата на дългите вълни на променливия ток, тогава такъв дизайн ще позволи да се трансформират до 75 процента от електроенергията, консумирана от инсталацията, в топлинна енергия.
- Индукторът е медна спирала, създадена въз основа на точно изчисление не само на диаметъра и броя на завоите, но и на геометрията на проводника, използван в този процес. Индукторната верига трябва да бъде настроена, за да получи мощност в резултат на резонанс с генератора или по-скоро с честотата на захранващия ток.
- Тигелът е огнеупорен контейнер, в който се извършва цялата работа по топене, инициирана поради появата на вихрови токове в металната структура. В този случай диаметърът на тигела и другите размери на този контейнер се определят стриктно според характеристиките на генератора и индуктора.
Всеки радиолюбител може да сглоби такава фурна. За да направи това, той трябва да намери правилната схема и да се запаси с материали и части. Можете да намерите списък с всичко това по-долу.
От какво се сглобяват пещите - избираме материали и части
Дизайнът на домашна тигелна пещ се основава на най-простия лабораторен инвертор Kukhtetsky. Схемата на тази инсталация на транзистори е следната:
Въз основа на тази диаграма ще можете да сглобите индукционна пещ, като използвате следните компоненти:
- два транзистора - за предпочитане полеви тип и марка IRFZ44V;
- медна жица с диаметър 2 mm;
- два диода марка UF4001, още по-добре - UF4007;
- два дроселни пръстена - те могат да бъдат премахнати от старото захранване от работния плот;
- три кондензатора с капацитет 1 микрофарад всеки;
- четири кондензатора с капацитет 220nF всеки;
- един кондензатор с капацитет 470 nF;
- един кондензатор с капацитет 330 nF;
- един резистор от 1 ват (или 2 резистора по 0,5 вата всеки), проектиран за съпротивление от 470 ома;
- медна жица с диаметър 1,2 мм.
Освен това ще ви трябват няколко радиатора - те могат да бъдат премахнати от стари дънни платки или охладители на процесора и акумулаторна батерия с капацитет най-малко 7200 mAh от старо непрекъсваемо захранване от 12 V. Пещта ще разтопи прът метал, който може да се държи от студения край.
Инструкции стъпка по стъпка за сглобяване - лесни операции
Отпечатайте и закачете чертеж на лабораторния инвертор на Kukhtetsky на вашия работен плот. След това подредете всички радиокомпоненти по класове и марки и загрейте поялника. Прикрепете двата транзистора към радиаторите. И ако работите с печката повече от 10-15 минути подред, поправете охладители от компютъра на радиаторите, като ги свържете към работещо захранване. Диаграмата на разпределението на транзисторите от серията IRFZ44V е както следва:
Вземете 1,2 мм медна жица и я навийте около феритните пръстени, като направите 9-10 оборота. В резултат на това ще получите дросели. Разстоянието между завоите се определя от диаметъра на пръстена, въз основа на равномерността на стъпката. По принцип всичко може да се направи "на око", като се променя броят на завъртанията в диапазона от 7 до 15 завъртания. Сглобете батерия от кондензатори, като свържете всички части паралелно. В резултат на това трябва да получите батерия от 4,7 микрофарада.
Сега направете индуктор от 2 mm медна тел. Диаметърът на завоите в този случай може да бъде равен на диаметъра на порцеланов тигел или 8-10 сантиметра. Броят на завоите не трябва да надвишава 7-8 броя. Ако по време на процеса на тестване мощността на пещта ви се стори недостатъчна, преработете дизайна на индуктора, като промените диаметъра и броя на завоите. Следователно, в първата двойка е по-добре контактите на индуктора да не са запоени, а разглобяеми. След това сглобете всички елементи на печатната платка въз основа на чертежа на лабораторния инвертор на Kukhtetsky. И свържете батерия от 7200 mAh към захранващите контакти. Това е всичко.
Индукционните нагреватели работят на принципа на „получаване на ток от магнетизъм“. В специална намотка се генерира променливо магнитно поле с висока мощност, което генерира вихрови електрически токове в затворен проводник.
Затворен проводник в индукционните печки са метални съдове, които се нагряват от вихрови електрически токове. Като цяло принципът на работа на такива устройства не е сложен и с малко познания по физика и електротехника няма да е трудно да сглобите индукционен нагревател със собствените си ръце.
Следните устройства могат да бъдат направени самостоятелно:
- устройстваза отопление на охлаждащата течност в отоплителния котел.
- Мини фурниза топене на метали.
- Плочиза готвене на храна.
Индукционната печка „Направи си сам“ трябва да бъде направена в съответствие с всички норми и правила за работа на тези устройства. Ако електромагнитно излъчване, опасно за хората, се излъчва извън кутията в странични посоки, тогава е строго забранено използването на такова устройство.
В допълнение, голяма трудност при проектирането на печката е изборът на материал за основата на плота, който трябва да отговаря на следните изисквания:
- Идеален за провеждане на електромагнитно излъчване.
- Непроводим.
- Издържат на високи температури.
В домакинските индукционни котлони се използва скъпа керамика, при производството на индукционна печка у дома е доста трудно да се намери достойна алтернатива на такъв материал. Следователно, за начало трябва да проектирате нещо по-просто, например индукционна пещ за втвърдяване на метали.
Чертежи
Фигура 1. Електрическа схема на индукционен нагревател Фигура 2. Устройство Фигура 3. Схема на прост индукционен нагревател.
За производството на пещта ще ви трябват следните материали и инструменти:
- поялник;
- спойка;
- текстолитна дъска.
- мини бормашина.
- радиоелементи.
- термична паста.
- химически реагенти за ецване на дъски.
Допълнителни материали и техните характеристики:
- За да направите намотка, който ще излъчва променливо магнитно поле, необходимо за отопление, е необходимо да се подготви парче медна тръба с диаметър 8 mm и дължина 800 mm.
- Мощни мощни транзисториса най-скъпата част от домашно направена индукционна инсталация. За да монтирате веригата на честотния генератор, е необходимо да подготвите 2 такива елемента. За тези цели са подходящи транзистори от марки: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. При производството на схемата се използват 2 еднакви от изброените полеви транзистори.
- За производството на осцилаторна веригаще ви трябват керамични кондензатори с капацитет 0,1 mF и работно напрежение 1600 V. За да се образува променлив ток с голяма мощност в бобината, са необходими 7 такива кондензатора.
- По време на работа на такова индукционно устройство, транзисторите с полеви ефекти ще се нагреят много и ако към тях не са прикрепени радиатори от алуминиева сплав, след няколко секунди работа при максимална мощност тези елементи ще се повредят. Транзисторите трябва да се поставят върху радиатори през тънък слой термична паста, в противен случай ефективността на такова охлаждане ще бъде минимална.
- Диоди, които се използват в индукционен нагревател, трябва да са със свръхбързо действие. Най-подходящи за тази схема, диоди: MUR-460; UV-4007; НЕЯ-307.
- Резистори, използвани във верига 3: 10 kOhm с мощност 0,25 W - 2 бр. и 440 ома мощност - 2 вата. Ценерови диоди: 2 бр. с работно напрежение 15 V. Мощността на ценеровите диоди трябва да бъде най-малко 2 вата. С индукция се използва дросел за свързване към силовите изходи на бобината.
- За захранване на цялото устройство ще ви е необходим захранващ блок с мощност до 500 W. и напрежение 12 - 40 V.Можете да захранвате това устройство от автомобилна батерия, но няма да можете да получите най-високите показания за мощност при това напрежение.
Самият процес на производство на електронен генератор и бобина отнема малко време и се извършва в следната последователност:
- От медна тръбаправи се спирала с диаметър 4 см. За да се направи спирала, трябва да се навие медна тръба на пръчка с плоска повърхност с диаметър 4 см. Спиралата трябва да има 7 навивки, които не трябва да се допират. Към двата края на тръбата са запоени монтажни пръстени за свързване към транзисторните радиатори.
- Печатната платка е изработена по схемата.Ако е възможно да се доставят полипропиленови кондензатори, тогава поради факта, че такива елементи имат минимални загуби и стабилна работа при големи амплитуди на колебания на напрежението, устройството ще работи много по-стабилно. Кондензаторите във веригата са монтирани паралелно, образувайки осцилаторна верига с медна намотка.
- Метално отоплениевъзниква вътре в бобината, след като веригата е свързана към захранване или батерия. При нагряване на метала е необходимо да се гарантира, че няма късо съединение на пружинните намотки. Ако докоснете нагретия метал 2 оборота на бобината едновременно, тогава транзисторите незабавно се повредят.
Нюанси
- При провеждане на експерименти по нагряване и закаляване на метали, вътре в индукционната бобина температурата може да бъде значителна и да достигне 100 градуса по Целзий. Този отоплителен ефект може да се използва за загряване на битова вода или за отопление на къща.
- Схема на нагревателя, разгледана по-горе (Фигура 3), при максимално натоварване е в състояние да осигури излъчване на магнитна енергия вътре в бобината, равно на 500 вата.
Такава мощност не е достатъчна за загряване на голям обем вода и изграждането на индукционна бобина с висока мощност ще изисква производството на верига, в която ще е необходимо да се използват много скъпи радио елементи.
- Бюджетно решение за организиране на индукционно нагряване на течност, е използването на няколко устройства, описани по-горе, подредени последователно. В този случай спиралите трябва да са на една линия и да нямат общ метален проводник.
- като топлообменникизползва се тръба от неръждаема стомана с диаметър 20 mm.Няколко индукционни спирали са „нанизани“ на тръбата, така че топлообменникът да е в средата на спиралата и да не влиза в контакт с нейните завои.
С едновременното включване на 4 такива устройства, отоплителната мощност ще бъде около 2 kW, което вече е достатъчно за нагряване на потока на течността с малка циркулация на водата до стойности, позволяващи използването на този дизайн в доставяне на топла вода на малка къща.
- Ако свържете такъв нагревателен елемент към добре изолиран резервоар, който ще бъде разположен над нагревателя, резултатът ще бъде котелна система, в която нагряването на течността ще се извършва вътре в неръждаемата тръба, нагрятата вода ще се издига нагоре и по-студена течност ще заема нейно място.
- Ако площта на къщата е значителна, броят на индукционните намотки може да се увеличи до 10 броя.
- Мощността на такъв котел може лесно да се регулирачрез изключване или включване на спиралите. Колкото повече секции са включени едновременно, толкова по-голяма ще бъде мощността на така работещия нагревател.
- За захранване на такъв модул е необходимо мощно захранване.Ако има DC инверторен заваръчен апарат, тогава от него може да се направи преобразувател на напрежение с необходимата мощност.
- Поради факта, че системата работи на постоянен електрически ток, което не надвишава 40 V, работата на такова устройство е относително безопасна, основното е да се осигури блок с предпазители в захранващата верига на генератора, който в случай на късо съединение ще изключи системата, като по този начин се елиминира възможността от пожар.
- По този начин е възможно да се организира „безплатно“ отопление на къщата, при условие че са монтирани батерии за захранване на индукционни устройства, които ще се зареждат със слънчева и вятърна енергия.
- Батериите трябва да се комбинират в секции по 2, свързани последователно.В резултат на това захранващото напрежение с такава връзка ще бъде най-малко 24 V., което ще осигури работата на котела при висока мощност. В допълнение, серийното свързване ще намали тока във веригата и ще увеличи живота на батерията.
- Работа на домашни индукционни нагревателни устройства, не винаги позволява да се изключи разпространението на електромагнитно излъчване, вредно за хората, поради което индукционният котел трябва да се монтира в нежилищна зона и да се екранира с поцинкована стомана.
- Задължително при работа с токтрябва да се спазват правилата за безопасности особено за 220 V AC мрежи.
- Като експериментможете да направите котлон за готвенесъгласно схемата, посочена в статията, но не се препоръчва постоянно да работи с това устройство поради несъвършенството на самостоятелното производство на екранирането на това устройство, поради това човешкото тяло може да бъде изложено на вредно електромагнитно излъчване, което може влияят неблагоприятно на здравето.
Източник: http://housetronic.ru/otoplenie/obogrevateli/elektroobogrevateli/indukcionnye-svoimi-rukami.html
Диаграма на индукционна печка - основно устройство
Индукционната готварска печка може да нагрява метални съдове чрез индуцирани вихрови токове от високочестотно магнитно поле.
Стандартната схема на индукционна печка, като правило, е представена от индукционна намотка и честотен преобразувател, както и електронен блок за управление, оборудван с температурни сензори.
Въведение
Индукционните печки са сравнително ново оборудване, но вече са изключително популярни сред домашните потребители.
Характеристика на такива печки е способността да се нагрява само дъното на съдовете.
При конвенционалните електрически печки първоначално се загрява включената горелка.
Преди да изберете такова оборудване, е важно да се запознаете с предимствата на работата, както и да вземете предвид някои недостатъци на дизайна на индукционната печка.
Представени са основните предимства:
- по-бърз процес на нагряване и готвене, който отнема няколко пъти по-малко време, отколкото при традиционната електрическа печка;
- липсата на изгаряне на храна, която може да попадне на плота по време на готвене, поради ниската температура на горелката;
- намаляване на консумираната електрическа енергия поради много бързото нагряване на използваните кухненски прибори;
- лекота на използване поради възможността за регулиране на режима на готвене на различни печки.
Предимствата включват и безопасността на работа, което е особено важно за семейства с малки деца, пенсионери или хора с увреждания.
Индукционна печка в кухнята
Недостатъците на работа в такова модерно оборудване също са налице и въпреки факта, че са минимални, те трябва да се вземат предвид при избора на модел:
- включването на индукционно оборудване при пълна мощност може да създаде повишено натоварване на електрическата мрежа;
- за готвене на този тип печка трябва да се използват само специални съдове с феромагнитно дъно;
- някои модели се характеризират с наличието на единичен високочестотен генератор, който влияе неблагоприятно върху нивото на мощност, когато всички горелки са включени едновременно;
- Плотът е крехък, така че през целия период на работа трябва да се внимава.
Както показва практиката, работата на модели, принадлежащи към ценова категория икономична класа, често е придружена от досаден шум и странно бръмчене.
Важно е да запомните, че индукционните готварски печки са способни да създават доста силен електромагнитен вид излъчване и могат да имат отрицателен ефект върху домакинските уреди, инсталирани на кратко разстояние.
Схема на индукционна печка
В съответствие със схемата на отопление електрическият ток, който идва от мрежата към намотката, претърпява трансформация в магнитно поле, което генерира вихрови потоци.
В резултат на взаимодействието на феромагнитното дъно с индукционния ток се образува верига, а получената топлинна енергия загрява използваните кухненски прибори и тяхното съдържание.
Стъклокерамичната повърхност на печката покрива индукционна намотка с електрически ток, протичащ с честота 50 kHz.
Оформлението на стандартното оборудване е сравнително сложно и може да варира значително в зависимост от модела.
Основата е представена от осцилатор, драйвер на транзистор със средна мощност и изходен биполярен транзистор с изолиран затвор и управляващ бобина на индуктор.
Схемата на работа на индукционната готварска печка е отразена в правилата за обслужване и характеристиките на работа на такова оборудване и трябва да се вземе предвид при избора на съдове за готвене, които трябва да бъдат изработени от специални материали с феромагнитни свойства.
Електрическа схема на индукционна печка
Най-сложният структурен елемент е електронният блок за управление, чрез който не само се включва, но и се регулира нивото на мощност на генератора.
Съвременните модели се характеризират с наличието на инфрачервено сензорно устройство, което ефективно контролира процеса на готвене.
След като готварският съд бъде изваден от котлона, той автоматично ще се изключи.
Не използвайте медни, стъклени, керамични или алуминиеви съдове, а почистването на повърхността на индукционната готварска печка се извършва само със специални продукти, които нямат абразивно действие.
Захранващата верига на стандартна индукционна печка може да варира значително в зависимост от конструктивните характеристики на модификацията, но най-често се представя от:
- феритен торус, който се поставя върху мрежовия проводник и потиска смущенията в общ режим;
- стандартен предпазител;
- кондензатор, който филтрира импулсен шум, който възниква по време на работа;
- резистор, който работи след изключване на захранването от мрежата;
- токоизправител, предназначен за индикатори на мощността и ефективно защитаващ устройството от пренапрежение;
- тел шунт;
- филтрираща система за импулсен шум;
- кондензатор, който ви позволява да върнете енергията от осцилаторно-индукторната верига към междинната част с индикатори за постоянен ток;
- резонансен кондензатор, който осигурява непрекъснат ток след заключване на транзистора;
- индукционно устройство, което е фокусирано върху преноса на топлина от повърхността към дъното на използваните кухненски прибори;
- транзистор, който преобразува постоянен ток в променливи индикатори;
- резистор за фиксиране на транзистора след изключване;
- резистор за потискане на високочестотни токови индикатори;
- токоизправител за напрежение в електрическата мрежа;
- токов контролер, който предотвратява евентуална поява на претоварване;
- регулатор на колекторното напрежение.
В бюджетните модели има само основни структурни елементи, което се отразява на функционалността на такова устройство.
Самостоятелното производство на обикновена индукционна печка включва стриктно спазване на всички стандарти, което ще направи работата на такова устройство напълно безопасна. Значителна сложност в процеса на проектиране на печка възниква на етапа на избор на висококачествен материал за създаване на основата на плота.
Направи си сам индукционна печка - схема
Такъв материал трябва задължително да се отличава със способността да провежда правилно електромагнитно излъчване, да не провежда ток и да издържа на високи температури.
Фабрично произведеното домакинско оборудване за готвене, което включва всички съвременни индукционни печки, се произвежда с помощта на доста скъпа керамика.
Поради тази причина самостоятелното производство на индукционна плоча у дома е свързано с определени проблеми при избора на достойна алтернатива на керамичната повърхност.
Заключение
Съвременните битови индукционни котлони като правило имат стандартна схема, според която монтираните магнитни бобини, в процеса на контакт с феромагнитното дъно на съдовете, извършват стабилно нагряване на приготвената храна.
Такова домакинско оборудване може да се управлява чрез механични превключватели и сензорни бутони, което прави работата на индукционната печка много удобна.
Източник: https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/otopitelnye-pribory/cxema-indukcionnoj-plity.html
Направи си сам индукционна пещ - инструкции!
Индукционните пещи се използват за топене на метали и се отличават с това, че се нагряват с помощта на електрически ток. Възбуждането на тока възниква в индуктора или по-скоро в непроменливо поле.
Направи си сам индукционна фурна
В такива конструкции енергията се преобразува няколко пъти (в тази последователност):
- в електромагнитното
- електрически;
- топлинна.
Такива печки ви позволяват да използвате топлината с максимална ефективност, което не е изненадващо, защото те са най-модерните от всички съществуващи модели, които работят на електричество.
Забележка! Индукционните конструкции са два вида - със или без сърцевина. В първия случай металът се поставя в тръбен улей, който се намира около индуктора. Ядрото се намира в самия индуктор. Вторият вариант се нарича тигел, защото в него металът с тигела вече е вътре в индикатора. Разбира се, в случая не може да се говори за ядро.
В днешната статия ще говорим как да направите индукционна пещ със собствените си ръце.
Плюсове и минуси на индукционните дизайни
Сред многото предимства са следните:
- екологична чистота и безопасност;
- повишена хомогенност на стопилката поради активното движение на метала;
- скорост - фурната може да се използва почти веднага след включване;
- зонова и фокусирана ориентация на енергията;
- висока скорост на топене;
- липса на отпадъци от легиращи вещества;
- възможност за регулиране на температурата;
- множество технически възможности.
Но има и недостатъци.
- Шлаката се нагрява от метала, в резултат на което има ниска температура.
- Ако шлаката е студена, тогава е много трудно да се отстранят фосфорът и сярата от метала.
- Между намотката и топящия се метал магнитното поле се разсейва, така че ще е необходимо намаляване на дебелината на облицовката. Това скоро ще доведе до факта, че самата облицовка ще се провали.
Индустриално приложение
И двата варианта на дизайн се използват при топенето на желязо, алуминий, стомана, магнезий, мед и благородни метали. Полезният обем на такива структури може да варира от няколко килограма до няколкостотин тона.
Пещите за промишлена употреба са разделени на няколко вида.
- Средночестотните конструкции обикновено се използват в машиностроенето и металургията. С тяхна помощ се топи стомана, а при използване на графитни тигли се топят и цветни метали.
- Индустриалните честотни конструкции се използват при топенето на желязо.
- Съпротивителните структури са предназначени за топене на алуминий, алуминиеви сплави, цинк.
Забележка! Именно индукционната технология е в основата на по-популярните устройства - микровълнови фурни.
домашна употреба
Схема на индукционна пещ
По очевидни причини индукционната топилна пещ рядко се използва в дома. Но технологията, описана в статията, се намира в почти всички модерни къщи и апартаменти. Това са споменатите по-горе микровълнови печки, индукционни печки и електрически фурни.
Помислете например за плочи. Те загряват съдовете поради индуктивни вихрови токове, в резултат на което нагряването става почти мигновено. Характерно е, че е невъзможно да включите горелката, на която няма съдове.
Ефективността на индукционните печки достига 90%. За сравнение: за електрическите печки е около 55-65%, а за газовите - не повече от 30-50%. Но честно казано, заслужава да се отбележи, че работата на описаните печки изисква специални ястия.
Домашна индукционна фурна
Схема за проектиране на генератора
Не толкова отдавна домашните радиолюбители ясно показаха, че можете сами да направите индукционна пещ. Днес има много различни схеми и технологии за производство, но ние дадохме само най-популярните от тях, което означава най-ефективните и лесни за изпълнение.
Индукционна пещ от високочестотен генератор
По-долу е дадена електрическа верига за изработване на домашно устройство от високочестотен (27,22 мегахерца) генератор.
В допълнение към генератора, монтажът ще изисква четири електрически крушки с висока мощност и тежка лампа за индикатора за готовност за работа.
Забележка! Основната разлика между пещта, направена по тази схема, е дръжката на кондензатора - в този случай тя се намира отвън.
В допълнение, металът в намотката (индуктор) ще се стопи в устройството с най-малка мощност.
При производството е необходимо да запомните някои важни моменти, които влияят върху скоростта на металната дъска. То:
- мощност;
- честота;
- вихрови загуби;
- скорост на топлообмен;
- загуба на хистерезис.
Устройството ще се захранва от стандартна мрежа 220 V, но с предварително инсталиран токоизправител. Ако пещта е предназначена за отопление на помещения, тогава се препоръчва да се използва нихромна спирала, а ако за топене, тогава графитни четки. Нека се запознаем по-подробно с всяка от структурите.
Графитен дизайн на четката
Същността на дизайна е следната: монтират се чифт графитни четки и между тях се излива прахообразен гранит, след което се свързва понижаващ трансформатор. Характерно е, че при топене човек не може да се страхува от токов удар, тъй като не е необходимо да се използва 220 V.
Изработка на индукционна пещ
Технология на сглобяване
Стъпка 1. Основата е сглобена - кутия от шамотни тухли с размери 10x10x18 см, поставена върху огнеупорна плочка.
Стъпка 2. Боксът е завършен с азбестов картон. След намокряне с вода материалът се омекотява, което ви позволява да му придадете всякаква форма. По желание конструкцията може да бъде обвита със стоманена тел.
Забележка! Размерите на кутията могат да варират в зависимост от мощността на трансформатора.
Стъпка 3. Най-добрият вариант за графитна пещ е трансформатор от заваръчна машина с мощност 0,63 kW. Ако трансформаторът е проектиран за 380 V, тогава той може да бъде пренавит, въпреки че много опитни електротехници казват, че можете да оставите всичко както е.
Стъпка 4. Трансформаторът е обвит с тънък алуминий - така че конструкцията няма да се нагрее много по време на работа.
Стъпка 5. Монтирани са графитни четки, на дъното на кутията е монтиран глинен субстрат - така че разтопеният метал няма да се разпространи.
Графитен дизайн на четката
Основното предимство на такава пещ е високата температура, която е подходяща дори за топене на платина или паладий. Но сред минусите е бързото нагряване на трансформатора, малък обем (не повече от 10 g могат да се топят наведнъж). Поради тази причина ще е необходим различен дизайн за топене на големи обеми.
Устройство с нихромова спирала
Устройство с нихромова спирала
Така че за топенето на големи количества метал е необходима пещ с нихромова тел. Принципът на работа на дизайна е доста прост: електрически ток се прилага към нихромна спирала, която нагрява и разтопява метала. В мрежата има много различни формули за изчисляване на дължината на жицата, но по принцип всички те са еднакви.
Стъпка 1. За спиралата се използва нихром ø0,3 mm с дължина около 11 m.
Стъпка 2. Жицата трябва да бъде навита. За да направите това, ви е необходима права медна тръба ø5 mm - върху нея е навита спирала.
Стъпка 3. Като тигел се използва малка керамична тръба ø1,6 см и дължина 15 см. Единият край на тръбата е запушен с азбестова нишка - така че разтопеният метал няма да изтече.
Стъпка 4. След проверка на производителността спиралата се полага около тръбата. В същото време същата азбестова нишка се поставя между завоите - това ще предотврати късо съединение и ще ограничи достъпа на кислород.
Стъпка 5. Готовата намотка се поставя в патрон от лампа с висока мощност. Такива патрони обикновено са керамични и имат необходимия размер.
Завършено строителство
Предимствата на такъв дизайн:
- висока производителност (до 30 g на ход);
- бързо нагряване (около пет минути) и дълго охлаждане;
- лекота на използване - удобно е да се излива метал във форми;
- бърза подмяна на спиралата в случай на изгаряне.
Но има, разбира се, недостатъци:
- нихромът изгаря, особено ако спиралата е лошо изолирана;
- несигурност - устройството е свързано към мрежата 220 V.
Забележка! Не можете да добавите метал към печката, ако предишната част вече е разтопена там. В противен случай целият материал ще се разпръсне из стаята, освен това може да нарани очите.
Като заключение
Индукционна печка
Както можете да видите, все още можете сами да направите индукционна пещ. Но за да бъда откровен, описаният дизайн (както всичко, което се предлага в интернет) не е съвсем пещ, а лабораторен инвертор Kukhtetsky. Просто е невъзможно да се събере пълноценна индукционна структура у дома.
Източник: https://svoimi-rykami.ru/stroitelstvo-doma/pechi_i_mangaly/indukcionnaya-pech-svoimi-rukami.html
Как да направите индукционен котел със собствените си ръце
Индукционните отоплителни котли се появиха в продажба наскоро и веднага се конкурираха с обичайните електрически котли с нагревателни елементи.
С подобен размер и консумация на енергия, индукционните нагреватели могат да затоплят системата много по-бързо, освен това те могат да работят в системи с лошо качество на охлаждащата течност и изискват по-малко поддръжка.
Прилагайки познания по електротехника и изобретателност, можете да направите индукционен отоплителен котел със собствените си ръце.
Принцип на действие
Работата на индукционни котли и други отоплителни уреди от този тип се основава на способността на проводимите материали да се нагряват под действието на вихрови токове, създадени в резултат на електромагнитна индукция.
Източникът на индукция е високочестотен променлив ток, преминаващ през първичната намотка на нагревателното устройство, направено под формата на намотка. Нагревателният елемент, поставен вътре в бобината, играе ролята на вторична намотка с късо съединение. Преобразува електромагнитната енергия в топлинна енергия.
Вихрови токове се появяват и при индустриална честота от 50 Hz, но ефективността на нагревателя ще бъде ниска и работата на устройството ще бъде придружена от силно бръмчене и вибрации. Когато честотата се увеличи до 10 kHz и повече, шумът изчезва, вибрациите стават незабележими и нагряването се увеличава.
устройство
Промишлен индукционен котел се състои от сърцевина, чиято роля играе топлообменник, около който е навита тороидална намотка, свързана към високочестотен преобразувател. Когато токът преминава през намотката, се създава променливо електромагнитно поле, което води до вихрови токове, преминаващи през сърцевината.
Намотката е свързана към високочестотен преобразувател, в който сигнал от управляващия блок създава ток с необходимата честота. Съвременните котли имат високо ниво на автоматизация, което позволява не само да се създаде оптимален режим за нагряване на охлаждащата течност, но и да се изключи устройството в случай на авария.
Вътре в сърцевината-топлообменник има охлаждаща течност. Под въздействието на вихрови течения той се нагрява до високи температури.
Поради разликата между температурата на охлаждащата течност на входа и изхода, циркулацията на охлаждащата течност през системата от котела става непрекъснато, дори без свързване на помпата.
Поради това индукционните котли могат да се използват в системи с принудителна и естествена циркулация.
Охлаждащата течност може да бъде вода или антифриз, антифриз, масло. В този случай качеството на течността няма значение: постоянната вибрация на системата, която е незабележима от човек, прави невъзможно утаяването на котлен камък и други примеси по стените на отоплителния кръг.
Външна обвивка- метална кутия, оборудвана със система за термична и електрическа защита изолация.
Форма на котеламоже да бъде всякакъв, както и методът на инсталиране: поради липсата на резервоар вътре в котела, размерите му обикновено са малки, а теглото му не надвишава 50 кг.
Индукционният котел не трябва дори да се пуска в експлоатация за кратко време, без да е напълнена системата с охлаждаща течност! Възможно е прегряване на котела и повреда на неговите елементи!
Предимства:
- Висока ефективност. Повечето производители дават цифри от 95-98%;
- Голям избор от модели с различна мощност за монофазно напрежение ~ 220 V или трифазно ~ 380 V;
- Бързо загряване на отоплителната система при стартиране;
- Може да работи с всяка охлаждаща течност;
- Веригата, през която охлаждащата течност преминава вътре в котела, е абсолютно херметична, което елиминира течовете и свързаните с тях неизправности;
- Дълга работа без образуване на нагар и отлагания. Именно това явление с течение на времето намалява ефективността на котлите с нагревателни елементи и е честа причина за тяхната повреда поради прегряване на нагревателните елементи;
- Срокът на експлоатация, деклариран от производителите, е от 25 до 30 години.
Не без нагреватели и недостатъци,най-значимият от които е високата цена.
Този фактор обикновено подтиква един разумен собственик да сглоби домашен индукционен котел от импровизирани материали и уреди.
Въпреки сложността на процесите, протичащи в котли от този тип, е възможно да се създаде дизайн, който да не изостава от индустриалния котел по отношение на основните параметри, и да се направи индукционен котел със собствените си ръце.
Котел захранван от заваръчен инвертор
Дизайнът на такъв домашен котел е доста прост. Най-трудният блок за самостоятелно изпълнение, който изисква познаване на основите на електрониката и електротехниката, е високочестотен преобразувател. Неговата функция се изпълнява перфектно от модерен тип заваръчен инвертор, способен да доставя изходен сигнал с честота 20-50 kHz.
Освен това за инсталиране ще ви трябва:
- медна тел в емайлова изолация с диаметър 1-1,5 mm;
- изолиран проводник с клеми за свързване на намотката към инвертора;
- изрезки от неръждаема стоманена тел с диаметър 3-5 mm, дължина 5 cm;
- фина мрежа от неръждаема стомана;
- участък от водопровод от шит полиетилен или полипропилен за топла вода и отоплителни системи с диаметър 50 mm и дебелина на стената 8,4 mm, дължина - 1 m;
- адаптери от 50 mm тръба към тръби, използвани в съществуваща или планирана отоплителна система, тройник за свързване на авариен вентил и два сферични крана;
- ленти от текстолит за закрепване на намотката;
- епоксидно лепило за изолация на намотки;
- тялото на домашен котел, може да бъде направено от метален или пластмасов разпределителен шкаф, в който можете да инсталирате инвертор и да фиксирате нагревателния елемент.
Последователността на монтаж и монтаж на елементи:
- На сегмент от полипропиленова тръба с диаметър 50 mm, с помощта на епоксидно лепило, се закрепват 4 ленти от текстолит с ширина 8-10 mm, отстъпвайки от краищата на тръбата с 70-100 mm. На тях ще бъде навита намотка. За фиксиране на крайните завои на намотката в текстолита могат да се направят жлебове.
- 50-100 навивки меден проводник се навиват в емайлова изолация. Навивките трябва да са на приблизително 0,3-0,6 мм една от друга на еднакво разстояние. Точният брой навивки зависи от диаметъра на използвания проводник и неговото съпротивление, както и от изходните параметри на инвертора.
- При инсталиране на домашен котел в жилищен район се препоръчва да се извърши тороидална намотка, за да се намали външното електромагнитно поле. Тороидалната намотка се състои от същия брой противоположно насочени завои, докато електромагнитните потоци са взаимно компенсирани и преминават само по вътрешния контур.
- Мрежа от неръждаема стомана се вкарва в тръбата от единия й край и плътно уплътнена от другата страна с парчета неръждаема тел - тя ще се нагрее под въздействието на вихрови токове. Препоръчва се да се използва неръждаема стомана, така че с течение на времето да не настъпи корозионно увреждане на жицата, но теоретично всеки проводящ метал, включително валцдрат, ще свърши работа. Другият край на тръбата също е затворен с мрежа.
- Полипропиленовите адаптери са запоени към двата края на тръбите с диаметъра, използван в отоплителната система. На тях са монтирани сферични кранове за изключване на циркулацията и отстраняване на топлообменника за ревизия.
- Отстрани на горния изходен адаптер е монтиран авариен клапан за освобождаване на налягането.
Намотката е покрита с епоксидно лепило, за да се осигури висококачествена електрическа изолация на намотката. Производството на лепило се препоръчва да се извършва с леко отклонение от инструкциите, като се добавят 10-15% по-малко втвърдител. Това ще направи изолацията по-малко крехка. - Те са прикрепени към клемите на намотъчните проводници в изолация с помощта на пресовани клеми. Другият край на проводника трябва да бъде оборудван с клеми за свързване към инвертора. Диаметърът на проводниците трябва да може да издържа на максималния изходен ток на инвертора.
- Монтирайте топлообменника в шкафа, като го фиксирате върху скоби, изработени от топлоустойчив непроводим материал. Може да се използва текстолит.
- Свържете нагревателя към системата и го напълнете с вода.
- В долната част на шкафа е поставен инвертор. Свържете терминалите към него и го включете в мрежата. Котелът е стартиран и режимът е зададен.
Корпусът на шкафа от метал трябва да бъде заземен!
От индукционен котлон
Индукционен котел може да бъде направен и на базата на индукционен котлон. За да направите това, нагревателният елемент на плочката се разглобява и се използва медна тел за навиване върху сърцевина, направена по горния начин.
Блокът за управление на плочките се използва за захранване на получената намотка, като се задава необходимата мощност на сензорния контролен панел.
Този метод обаче има значителни недостатъци:
- За успешната работа на такъв домашен котел е необходимо да се изчислят параметрите на индуктивността на новосглобената намотка. Те може да не съвпадат с тези, за които е проектирана електрониката на плочките, в резултат на което контролният блок може да се повреди. За изчисления трябва да имате добри познания в областта на електротехниката и да можете да разберете схемата на свързване;
- Повечето модели печки са оборудвани с автоматично изключване след 2-3 часа след стартиране на горелката. Това ще доведе до редовно изключване на котела;
- Индукционните печки обикновено имат мощност не повече от 2,5 kW, поради което са подходящи само за преобразуване в котел с ниска мощност.
Грешките в устройството на индукционен котел за плочки са показани във видеото:
По-лесен начин за използване на индукционен котлон, без демонтаж на уреда и монтаж на нов кръг - върху него се монтира херметизиран неръждаем резервоар с подходящ размер с входно-изходяща арматура и свързването му като котел към отоплителната система. Почти всеки може да се справи с такава схема на свързване.
Ако имате необходимите знания и способност да разбирате веригите, можете да следвате примера на автора на видеото и да сглобите функционален индукционен котел от плочки, финализирайки неговата верига.
Нагревател от сух тип
Принципът на работа на индукционния котел включва използването на вода или друга течност не само като топлоносител, но и за охлаждане на сърцевината.
Но нагряването на вторичната намотка, чиято роля в това устройство се играе от тръба с вода, също ще се случи, ако се състои само от метал.
Степента на нагряване в този случай зависи от съотношението на силата на електромагнитното поле, създадено от намотката, и масата на метала на сърцевината.
След като направите изчисленията, можете да създадете сух индукционен нагревател със собствените си ръце от метални тръби и медна намотка, както е показано във видеоклипа.
Използването на индукционен котел е по-евтино от конвенционален електрически бойлер с нагревателни елементи, а домашно изработеният дизайн значително ще намали разходите за инсталирането му. По същия начин можете да сглобите проточен бойлер за монтаж в страната, като изберете устройство с необходимата мощност.
Индукционната пещ вече не е новост - това изобретение съществува от 19 век, но едва в наше време, с развитието на технологиите и елементната база, най-накрая започва да навлиза в ежедневието навсякъде. Преди това имаше много въпроси в тънкостите на работата на индукционните пещи, не всички физически процеси бяха напълно разбрани, а самите агрегати имаха много недостатъци и се използваха само в промишлеността, главно за топене на метали.
Сега, с появата на мощни високочестотни транзистори и евтини микроконтролери, които направиха пробив във всички области на науката и технологиите, се появиха наистина ефективни индукционни пещи, които могат свободно да се използват за битови нужди (готвене, отопление на вода, отопление) и дори сглобете ръцете.
Физическа основа и принцип на действие на пещта
Фиг. 1. Схема на индукционна пещПреди да изберете или направите индукторен нагревател, трябва да разберете какво представлява. Напоследък има избухване на интерес към тази тема, но малко хора имат пълно разбиране за физиката на магнитните вълни. Това породи много погрешни схващания, митове и много неефективни или опасни домашни продукти. Можете да направите индукционна пещ със собствените си ръце, но преди това трябва да получите поне основни познания.
Индукционната печка е базирана на принципа на електромагнитната индукция. Ключовият елемент тук е индукторът, който е висококачествен индуктор. Индукционните пещи се използват широко за нагряване или топене на електропроводими материали, най-често метали, поради топлинния ефект на индуциране на вихров електрически ток в тях. Горната диаграма илюстрира дизайна на тази пещ (фиг. 1).
Генератор G произвежда напрежение с променлива честота. Под действието на неговата електродвижеща сила в бобината L на индуктора протича променлив ток I 1. Индукторът L заедно с кондензатора C е осцилаторна верига, настроена на резонанс с честотата на източника G, поради което ефективността на пещта се увеличава значително.
В съответствие с физичните закони в пространството около индуктора L възниква променливо магнитно поле H. Това поле може да съществува и във въздуха, но понякога за подобряване на производителността се използват специални феромагнитни сърцевини, които имат по-добра магнитна проводимост в сравнение с въздуха.
Силовите линии на магнитното поле преминават през обект W, поставен вътре в индуктора, и индуцират в него магнитен поток F. Ако материалът, от който е направен детайлът W, е електропроводим, в него се появява индуциран ток I 2, затварящ се вътре и образувайки вихрови индукционни потоци. В съответствие със закона за топлинния ефект на електричеството, вихровите токове нагряват обекта W.
Изработка на индуктивен нагревател
Индукционната пещ се състои от два основни функционални блока: индуктор (нагряваща индукционна намотка) и генератор (източник на променливо напрежение). Индукторът е гола медна тръба, навита в спирала (фиг. 2).
За да направите пещ „направи си сам“ с мощност не повече от 3 kW, индукторът трябва да бъде направен със следните параметри:
- диаметър на тръбата - 10 mm;
- диаметър на спиралата - 8-15 см;
- броят на завъртанията на бобината - 8-10;
- разстоянието между завоите е 5-7 mm;
- минималното разстояние в екрана е 5 cm.
Съседните навивки на бобината не трябва да се допират, спазвайте определеното разстояние. Индукторът не трябва да влиза в контакт със защитния екран на пещта по никакъв начин, разстоянието между тях не трябва да бъде по-малко от определеното.
Производство на генератори
Фиг.3. Схема на лампи
Струва си да се отбележи, че индукционната пещ за нейното производство изисква поне средни радиотехнически умения и способности. Особено важно е да ги има за създаването на втория ключов елемент - генератор на високочестотен ток. Нито сглобяването, нито използването на фурна „направи си сам“ няма да работи без това знание. Освен това може да бъде животозастрашаващо.
За тези, които се заемат с този бизнес със знания и разбиране на процеса, има различни начини и схеми, чрез които може да се сглоби индукционна пещ. При избора на подходяща генераторна верига се препоръчва да се изоставят опциите с твърд спектър на излъчване. Те включват широко разпространената схема, използваща тиристорен ключ. Високочестотното излъчване от такъв генератор е в състояние да създаде мощни смущения за всички околни радиоустройства.
От средата на 20-ти век индукционна пещ, сглобена на 4 лампи, се радва на голям успех сред радиолюбителите. Неговото качество и ефективност далеч не са най-добрите, а радиотръбите са трудни за достъп в днешно време, но мнозина продължават да сглобяват генератори по тази схема, тъй като има голямо предимство: мек, теснолентов спектър на генерирания ток, поради което такава пещ излъчва минимални смущения и възможно най-безопасно (фиг. 3).
Режимът на работа на този генератор се задава с помощта на променлив кондензатор C. Кондензаторът трябва да бъде с въздушен диелектрик, разстоянието между неговите плочи трябва да бъде най-малко 3 mm. Схемата съдържа и неонова лампа L, която служи за индикатор.
Схема на универсален генератор
Съвременните индукционни пещи работят върху по-модерни елементи - микросхеми и транзистори. Голям успех се радва на универсалната схема на двутактен генератор, който развива мощност до 1 kW. Принципът на работа се основава на независим генератор на възбуждане, докато индукторът е включен в мостов режим (фиг. 4).
Предимства на двунасочен генератор, сглобен по тази схема:
- Възможност за работа на 2-ри и 3-ти режим в допълнение към основния.
- Има режим на повърхностно отопление.
- Диапазон на управление 10-10000 kHz.
- Мек спектър на излъчване в целия диапазон.
- Не се нуждае от допълнителна защита.
Настройката на честотата се извършва с помощта на променлив резистор R 2. Работният честотен диапазон се задава от кондензатори C 1 и C 2 . Междукаскадният съгласуващ трансформатор трябва да бъде с пръстеновидно феритно ядро със сечение най-малко 2 кв.см. Намотката на трансформатора е направена от емайлиран проводник с напречно сечение 0,8-1,2 mm. Транзисторите трябва да бъдат разположени на общ радиатор с площ от 400 кв. См.
Заключение по темата
Електромагнитното поле (ЕМП), излъчвано от индукционната пещ, засяга всички проводници наоколо. Влияе и на човешкия организъм. Вътрешните органи под действието на ЕМП се затоплят равномерно, общата телесна температура се повишава в целия обем.
Ето защо, когато работите с фурната, е важно да спазвате определени предпазни мерки, за да избегнете негативни последици.
На първо място, корпусът на генератора трябва да бъде екраниран с корпус от поцинкована ламарина или фина мрежа. Това ще намали интензивността на радиацията с 30-50 пъти.
Трябва също така да се има предвид, че в непосредствена близост до индуктора, плътността на енергийния поток ще бъде по-висока, особено по оста на намотката. Следователно индукционната намотка трябва да бъде поставена вертикално и е по-добре да наблюдавате отоплението отдалеч.
Индукционните пещи се използват за топене на метали и се отличават с това, че се нагряват с помощта на електрически ток. Възбуждането на тока възниква в индуктора или по-скоро в непроменливо поле.
В такива конструкции енергията се преобразува няколко пъти (в тази последователност):
- в електромагнитното
- електрически;
- топлинна.
Такива печки ви позволяват да използвате топлината с максимална ефективност, което не е изненадващо, защото те са най-модерните от всички съществуващи модели, които работят на електричество.
Забележка! Индукционните конструкции са два вида - със или без сърцевина. В първия случай металът се поставя в тръбен улей, който се намира около индуктора. Ядрото се намира в самия индуктор. Вторият вариант се нарича тигел, защото в него металът с тигела вече е вътре в индикатора. Разбира се, в случая не може да се говори за ядро.
В днешната статия ще говорим за това как да направитеНаправи си сам индукционна фурна.
Сред многото предимства са следните:
- екологична чистота и безопасност;
- повишена хомогенност на стопилката поради активното движение на метала;
- скорост - фурната може да се използва почти веднага след включване;
- зонова и фокусирана ориентация на енергията;
- висока скорост на топене;
- липса на отпадъци от легиращи вещества;
- възможност за регулиране на температурата;
- множество технически възможности.
Но има и недостатъци.
- Шлаката се нагрява от метала, в резултат на което има ниска температура.
- Ако шлаката е студена, тогава е много трудно да се отстранят фосфорът и сярата от метала.
- Между намотката и топящия се метал магнитното поле се разсейва, така че ще е необходимо намаляване на дебелината на облицовката. Това скоро ще доведе до факта, че самата облицовка ще се провали.
Видео - Индукционна пещ
Индустриално приложение
И двата варианта на дизайн се използват при топенето на желязо, алуминий, стомана, магнезий, мед и благородни метали. Полезният обем на такива структури може да варира от няколко килограма до няколкостотин тона.
Пещите за промишлена употреба са разделени на няколко вида.
- Средночестотните конструкции обикновено се използват в машиностроенето и металургията. С тяхна помощ се топи стомана, а при използване на графитни тигли се топят и цветни метали.
- Индустриалните честотни конструкции се използват при топенето на желязо.
- Съпротивителните структури са предназначени за топене на алуминий, алуминиеви сплави, цинк.
Забележка! Именно индукционната технология е в основата на по-популярните устройства - микровълнови фурни.
домашна употреба
По очевидни причини индукционната топилна пещ рядко се използва в дома. Но технологията, описана в статията, се намира в почти всички модерни къщи и апартаменти. Това са споменатите по-горе микровълнови печки, индукционни печки и електрически фурни.
Помислете например за плочи. Те загряват съдовете поради индуктивни вихрови токове, в резултат на което нагряването става почти мигновено. Характерно е, че е невъзможно да включите горелката, на която няма съдове.
Ефективността на индукционните печки достига 90%. За сравнение: за електрическите печки е около 55-65%, а за газовите - не повече от 30-50%. Но честно казано, заслужава да се отбележи, че работата на описаните печки изисква специални ястия.
Домашна индукционна фурна
Не толкова отдавна домашните радиолюбители ясно показаха, че можете сами да направите индукционна пещ. Днес има много различни схеми и технологии за производство, но ние дадохме само най-популярните от тях, което означава най-ефективните и лесни за изпълнение.
Индукционна пещ от високочестотен генератор
По-долу е дадена електрическа верига за изработване на домашно устройство от високочестотен (27,22 мегахерца) генератор.
В допълнение към генератора, монтажът ще изисква четири електрически крушки с висока мощност и тежка лампа за индикатора за готовност за работа.
Забележка! Основната разлика между пещта, направена по тази схема, е дръжката на кондензатора - в този случай тя се намира отвън.
В допълнение, металът в намотката (индуктор) ще се стопи в устройството с най-малка мощност.
При производството е необходимо да запомните някои важни моменти, които влияят върху скоростта на металната дъска.То:
- мощност;
- честота;
- вихрови загуби;
- скорост на топлообмен;
- загуба на хистерезис.
Устройството ще се захранва от стандартна мрежа 220 V, но с предварително инсталиран токоизправител. Ако пещта е предназначена за отопление на помещения, тогава се препоръчва да се използва нихромна спирала, а ако за топене, тогава графитни четки. Нека се запознаем по-подробно с всяка от структурите.
Видео - Дизайн на заваръчен инвертор
Същността на дизайна е следната: монтират се чифт графитни четки и между тях се излива прахообразен гранит, след което се свързва понижаващ трансформатор. Характерно е, че при топене човек не може да се страхува от токов удар, тъй като не е необходимо да се използва 220 V.
Технология на сглобяване
Стъпка 1. Основата е сглобена - кутия от шамотни тухли с размери 10x10x18 см, поставена върху огнеупорна плочка.
Стъпка 2. Боксът е завършен с азбестов картон. След намокряне с вода материалът се омекотява, което ви позволява да му придадете всякаква форма. По желание конструкцията може да бъде обвита със стоманена тел.
Забележка! Размерите на кутията могат да варират в зависимост от мощността на трансформатора.
Стъпка 3. Най-добрият вариант за графитна пещ е трансформатор от заваръчна машина с мощност 0,63 kW. Ако трансформаторът е проектиран за 380 V, тогава той може да бъде пренавит, въпреки че много опитни електротехници казват, че можете да оставите всичко както е.
Стъпка 4. Трансформаторът е обвит с тънък алуминий - така че конструкцията няма да се нагрее много по време на работа.
Стъпка 5. Монтирани са графитни четки, на дъното на кутията е монтиран глинен субстрат - така че разтопеният метал няма да се разпространи.
Основното предимство на такава пещ е високата температура, която е подходяща дори за топене на платина или паладий. Но сред минусите е бързото нагряване на трансформатора, малък обем (не повече от 10 g могат да се топят наведнъж). Поради тази причина ще е необходим различен дизайн за топене на големи обеми.
Така че за топенето на големи количества метал е необходима пещ с нихромова тел. Принципът на работа на дизайна е доста прост: електрически ток се прилага към нихромна спирала, която нагрява и разтопява метала. В мрежата има много различни формули за изчисляване на дължината на жицата, но по принцип всички те са еднакви.
Стъпка 1. За спиралата се използва нихром ø0,3 mm с дължина около 11 m.
Стъпка 2. Жицата трябва да бъде навита. За да направите това, ви е необходима права медна тръба ø5 mm - върху нея е навита спирала.
Стъпка 3. Като тигел се използва малка керамична тръба ø1,6 см и дължина 15 см. Единият край на тръбата е запушен с азбестова нишка - така че разтопеният метал няма да изтече.
Стъпка 4. След проверка на производителността и спиралата се полага около тръбата. В същото време същата азбестова нишка се поставя между завоите - това ще предотврати късо съединение и ще ограничи достъпа на кислород.
Стъпка 5. Готовата намотка се поставя в патрон от лампа с висока мощност. Такива патрони обикновено са керамични и имат необходимия размер.
Предимствата на такъв дизайн:
- висока производителност (до 30 g на ход);
- бързо нагряване (около пет минути) и дълго охлаждане;
- лекота на използване - удобно е да се излива метал във форми;
- бърза подмяна на спиралата в случай на изгаряне.
Но има, разбира се, недостатъци:
- нихромът изгаря, особено ако спиралата е лошо изолирана;
- несигурност - устройството е свързано към мрежата 220 V.
Забележка! Не можете да добавите метал към печката, ако предишната част вече е разтопена там. В противен случай целият материал ще се разпръсне из стаята, освен това може да нарани очите.
Като заключение
Както можете да видите, все още можете сами да направите индукционна пещ. Но за да бъда откровен, описаният дизайн (както всичко, което се предлага в интернет) не е съвсем пещ, а лабораторен инвертор Kukhtetsky. Просто е невъзможно да се събере пълноценна индукционна структура у дома.
Топенето на метал чрез индукция се използва широко в различни индустрии: металургия, инженерство, бижута. Проста индукционна пещ за топене на метал у дома може да бъде сглобена със собствените ви ръце.
Нагряването и топенето на метали в индукционни пещи възникват поради вътрешно нагряване и промени в кристалната решетка на метала, когато през тях преминават високочестотни вихрови токове. Този процес се основава на явлението резонанс, при което вихровите токове имат максимална стойност.
За да предизвика протичане на вихрови токове през разтопения метал, той се поставя в зоната на действие на електромагнитното поле на индуктора - бобината. Може да бъде под формата на спирала, осмица или трилистник. Формата на индуктора зависи от размера и формата на нагрятия детайл.
Бобината на индуктора е свързана към източник на променлив ток. В индустриалните пещи за топене се използват токове с индустриална честота от 50 Hz; за топене на малки обеми метали в бижута се използват високочестотни генератори, тъй като те са по-ефективни.
Видове
Вихровите токове се затварят по верига, ограничена от магнитното поле на индуктора. Следователно, нагряването на проводими елементи е възможно както вътре в намотката, така и от външната й страна.
- Следователно индукционните пещи са два вида:
- канал, в който каналите, разположени около индуктора, са контейнерът за топене на метали, а сърцевината е разположена вътре в него;
- тигел, те използват специален контейнер - тигел, изработен от топлоустойчив материал, обикновено подвижен.
канална пещтвърде цялостен и предназначен за промишлени обеми на топене на метал. Използва се при топенето на чугун, алуминий и други цветни метали.
тигелна пещдоста компактен, използва се от бижутери, радиолюбители, такава фурна може да се сглоби със собствените си ръце и да се използва у дома.
устройство
- Домашна пещ за топене на метали има доста прост дизайн и се състои от три основни блока, поставени в общ корпус:
- високочестотен алтернатор;
- индуктор - направете сами спирална намотка от медна тел или тръба;
- тигел.
Тигелът се поставя в индуктор, краищата на намотката са свързани към източник на ток. Когато през намотката протича ток, около нея възниква електромагнитно поле с променлив вектор. В магнитно поле възникват вихрови токове, насочени перпендикулярно на неговия вектор и преминаващи през затворен контур вътре в намотката. Те преминават през метала, поставен в тигела, докато го нагряват до точката на топене.
Предимства на индукционната пещ:
- бързо и равномерно нагряване на метала веднага след включване на инсталацията;
- насоченост на отоплението - нагрява се само металът, а не цялата инсталация;
- висока скорост на топене и хомогенност на стопилката;
- няма изпарение на легиращите компоненти на метала;
- инсталацията е екологична и безопасна.
Заваръчният инвертор може да се използва като генератор на индукционна пещ за топене на метал. Можете също така да сглобите генератора според диаграмите по-долу със собствените си ръце.
Пещ за топене на метал на заваръчен инвертор
Този дизайн е прост и безопасен, тъй като всички инвертори са оборудвани с вътрешна защита срещу претоварване. Целият монтаж на пещта в този случай се свежда до направата на индуктор със собствените си ръце.
Обикновено се изпълнява под формата на спирала от медна тънкостенна тръба с диаметър 8-10 mm. Огъва се по шаблон с желания диаметър, като завоите се поставят на разстояние 5-8 mm. Броят на навивките е от 7 до 12 в зависимост от диаметъра и характеристиките на инвертора. Общото съпротивление на индуктора трябва да бъде такова, че да не предизвиква свръхток в инвертора, в противен случай той ще бъде изключен от вътрешната защита.
Индукторът може да се монтира в корпус от графит или текстолит и вътре може да се монтира тигел. Можете просто да поставите индуктора върху топлоустойчива повърхност. Корпусът не трябва да провежда ток, в противен случай вихровотоковата верига ще премине през него и мощността на инсталацията ще бъде намалена. По същата причина не се препоръчва поставянето на чужди предмети в зоната на топене.
Когато работите от заваръчен инвертор, корпусът му трябва да бъде заземен! Гнездото и окабеляването трябва да са предназначени за тока, консумиран от инвертора.
Отоплителната система на частна къща се основава на работата на пещ или котел, чиято висока производителност и дълъг непрекъснат експлоатационен живот зависи както от марката и монтажа на самите отоплителни уреди, така и от правилната инсталация на комина.
ще намерите препоръки за избор на котел на твърдо гориво, а по-долу ще се запознаете с видовете и правилата:
Транзисторна индукционна пещ: схема
Има много различни начини за сглобяване на индукционен нагревател със собствените си ръце. Доста проста и доказана схема на пещ за топене на метал е показана на фигурата:
- За да сглобите инсталацията със собствените си ръце, ще ви трябват следните части и материали:
- два полеви транзистора тип IRFZ44V;
- два диода UF4007 (можете да използвате и UF4001);
- резистор 470 Ohm, 1 W (можете да вземете две последователно свързани по 0,5 W всяка);
- филмови кондензатори за 250 V: 3 броя с капацитет 1 микрофарад; 4 броя - 220 nF; 1 брой - 470 nF; 1 брой - 330 nF;
- медна намотка в емайлова изолация Ø1,2 mm;
- медна намотка в емайлова изолация Ø2 mm;
- два пръстена от дросели, взети от компютърно захранване.
Последователност на сглобяване „Направи си сам“:
- Полевите транзистори са монтирани на радиатори. Тъй като веригата се нагрява много по време на работа, радиаторът трябва да е достатъчно голям. Можете също да ги инсталирате на един радиатор, но тогава трябва да изолирате транзисторите от метала с помощта на уплътнения и шайби от гума и пластмаса. Разпределението на транзисторите с полеви ефекти е показано на фигурата.
- Необходимо е да се направят два дросела. За тяхното производство медна жица с диаметър 1,2 мм се навива около пръстени, взети от захранването на всеки компютър. Тези пръстени са направени от прахообразно феромагнитно желязо. Те трябва да бъдат навити от 7 до 15 завъртания на тел, като се опитват да поддържат разстоянието между завоите.
- Изброените по-горе кондензатори са сглобени в батерия с общ капацитет от 4,7 микрофарада. Свързване на кондензатори - паралелно.
- Намотката на индуктора е направена от медна жица с диаметър 2 mm. 7-8 оборота намотка се навиват върху цилиндричен предмет, подходящ за диаметъра на тигела, оставяйки достатъчно дълги краища за свързване към веригата.
- Свържете елементите на дъската в съответствие със схемата. Като източник на захранване се използва батерия 12 V, 7,2 A/h. Токът, консумиран при работа, е около 10 A, капацитетът на батерията в този случай е достатъчен за около 40 минути.Ако е необходимо, тялото на пещта е изработено от топлоустойчив материал, например текстолит.Мощността на устройството може да се променя чрез промяна на броя на завъртанията на намотката на индуктора и техния диаметър.
Индукционен нагревател за топене на метал: видео
Индукционна фурна с лампа
По-мощна индукционна пещ за топене на метали може да се сглоби ръчно върху вакуумни тръби. Диаграмата на устройството е показана на фигурата.
За генериране на високочестотен ток се използват 4 лъчеви лампи, свързани паралелно. Като индуктор се използва медна тръба с диаметър 10 mm. Устройството е оборудвано с тример кондензатор за регулиране на мощността. Изходната честота е 27,12 MHz.
За да сглобите веригата, трябва:
- 4 вакуумни тръби - тетроди, можете да използвате 6L6, 6P3 или G807;
- 4 дросела за 100 ... 1000 μH;
- 4 кондензатора по 0,01 uF;
- неонова индикаторна лампа;
- настройващ кондензатор.
Сглобяване на устройството със собствените си ръце:
- Индукторът е направен от медна тръба, огъвайки я под формата на спирала. Диаметърът на завоите е 8-15 см, разстоянието между завоите е най-малко 5 мм. Краищата са калайдисани за запояване към веригата. Диаметърът на индуктора трябва да бъде с 10 mm по-голям от диаметъра на поставения вътре тигел.
- Поставете индуктора в корпуса. Може да бъде направен от топлоустойчив непроводим материал или от метал, осигуряващ топлинна и електрическа изолация от елементите на веригата.
- Каскадите от лампи се сглобяват по схемата с кондензатори и дросели. Каскадите са свързани паралелно.
- Свържете неонова индикаторна лампа - тя ще сигнализира за готовността на веригата за работа. Лампата се довежда до инсталационния корпус.
- Във веригата е включен кондензатор за настройка с променлив капацитет, дръжката му също е показана на кутията.
За всички любители на студено пушени деликатеси предлагаме да научите как бързо и лесно да направите опушвалня със собствените си ръце и да се запознаете с инструкциите за снимки и видео за направата на генератор на студено пушен дим.
Охлаждане на веригата
Индустриалните топилни инсталации са оборудвани със система за принудително охлаждане, използваща вода или антифриз. Водното охлаждане у дома ще изисква допълнителни разходи, сравними по цена с цената на самата инсталация за топене на метали.
Възможно е въздушно охлаждане с вентилатор, при условие че вентилаторът е достатъчно отдалечен. В противен случай металната намотка и други елементи на вентилатора ще служат като допълнителна верига за затваряне на вихрови токове, което ще намали ефективността на инсталацията.
Елементите на електронните и ламповите вериги също могат активно да се нагряват. За тяхното охлаждане са предвидени топлоотвеждащи радиатори.Мерки за безопасност при работа
- Основната опасност по време на работа е рискът от изгаряне от нагретите елементи на инсталацията и разтопения метал.
- Веригата на лампата включва елементи с високо напрежение, така че трябва да се постави в затворен корпус, като се елиминира случаен контакт с елементите.
- Електромагнитното поле може да повлияе на предмети, които са извън корпуса на устройството. Ето защо, преди работа, е по-добре да облечете дрехи без метални елементи, да премахнете сложни устройства от зоната на покритие: телефони, цифрови фотоапарати.
Домашна пещ за топене на метал може да се използва и за бързо нагряване на метални елементи, например, когато са калайдисани или оформени. Характеристиките на работа на представените инсталации могат да бъдат настроени към конкретна задача чрез промяна на параметрите на индуктора и изходния сигнал на генераторните комплекти - по този начин можете да постигнете тяхната максимална ефективност.