Izrada indukcijske pećnice kod kuće. Indukcijske pećnice: principi rada, crteži, kako to učiniti sami. Vrste peći za topljenje metala

Svijet je već formirao dobro uspostavljene tehnologije za proizvodnju metala i čelika, koje danas koriste metalurška preduzeća. To uključuje: konvertorski način dobivanja metala, valjanje, izvlačenje, lijevanje, štancanje, kovanje, prešanje itd. Međutim, u suvremenim uvjetima najčešće je pretapanje metala i čelika u konvektorima, otvorenim pećima i električnim pećima. Svaka od ovih tehnologija ima niz nedostataka i prednosti. Međutim, najnaprednija i najnovija tehnologija danas je proizvodnja čelika u električnim pećima. Glavne prednosti potonjeg u odnosu na druge tehnologije su visoka produktivnost i ekološka prihvatljivost. Razmislite kako sastaviti uređaj na kojem će se metal topiti kod kuće vlastitim rukama.

Indukcijska električna peć male veličine za topljenje metala kod kuće

Topljenje metala kod kuće moguće je ako imate električnu peć koju možete sami napraviti. Razmotrimo stvaranje induktivne male peći male veličine za proizvodnju homogenih legura (OS). U usporedbi s analogima, stvorena instalacija razlikovat će se po sljedećim značajkama:

• niska cijena (do 10.000 rubalja), dok je cijena analoga od 150.000 rubalja;
• mogućnost regulacije temperaturnog režima;
• mogućnost brzog taljenja metala u malim količinama, što omogućuje da se instalacija koristi ne samo u znanstvenom području, već i, na primjer, u nakitu, zubnim poljima itd.
• ujednačenost i brzina zagrijavanja;
• mogućnost postavljanja radnog tijela u peć u vakuumu;
• relativno male dimenzije;
• niska razina buke, gotovo potpuno odsustvo dima, što će povećati produktivnost rada pri radu s jedinicom;
• mogućnost rada iz jednofaznih i trofaznih mreža.

Odabir vrste sheme

Najčešće se pri izgradnji indukcijskih grijača koriste tri glavne vrste krugova: polu-most, asimetrični most i puni most. Prilikom projektiranja ove instalacije korištene su dvije vrste kola - polu -most i puni most s regulacijom frekvencije. Ovaj izbor je potaknut potrebom za kontrolom faktora snage. Problem je nastao održavanjem rezonantnog načina rada u krugu, jer je uz njegovu pomoć moguće podesiti potrebnu vrijednost snage. Postoje dva načina za kontrolu rezonance:

• promenom kapaciteta;
• promenom frekvencije.

U našem slučaju rezonancija se održava podešavanjem frekvencije. Upravo je ova značajka uzrokovala izbor vrste sklopa s frekvencijskim upravljanjem.

Analiza komponenti kola

Analizirajući rad indukcijske peći za topljenje metala kod kuće (IP), mogu se razlikovati tri glavna dijela: generator, jedinica za napajanje i jedinica za napajanje. Kako bi se osigurala potrebna frekvencija tijekom rada instalacije, koristi se generator, koji je, kako bi se izbjegle smetnje drugih jedinica instalacije, povezan s njima putem galvanskog rješenja u obliku transformatora. Za napajanje strujnog kruga napona potrebna je jedinica za napajanje koja osigurava siguran i pouzdan rad energetskih elemenata konstrukcije. Zapravo, jedinica za napajanje generira potrebne snažne signale za stvaranje željenog faktora snage na izlazu kruga.

Slika 1 prikazuje opći shematski dijagram indukcijske jedinice.

Kreiranje sheme

Shema ožičenja (dijagram ožičenja) prikazuje veze sastavnih dijelova proizvoda i identificira žice, kabele koji povezuju te mjesto gdje su spojeni.

Radi praktičnosti daljnje instalacije instalacije, razvijen je dijagram ožičenja koji odražava glavne kontakte između funkcionalnih blokova peći (slika 2).

Generator frekvencije

Najkompleksniji IP blok je generator. Omogućuje potrebnu frekvenciju rada instalacije i stvara početne uvjete za dobivanje rezonantnog kruga. Kao izvor oscilacija koristi se specijalizirani regulator elektroničkih impulsa tipa KR1211EU1 (slika 3). Ovaj je izbor uzrokovan sposobnošću ovog mikro kruga da radi u prilično širokom frekvencijskom rasponu (do 5 MHz), što omogućuje dobivanje visoke vrijednosti snage na izlazu jedinice napajanja kruga.

Slike 4.5 prikazuju shematski dijagram generatora frekvencije i ploče s električnim krugom.

Mikro krug KR1211EU1 generira signale određene frekvencije, koji se mogu promijeniti korištenjem regulacijskog otpornika instaliranog izvan mikro kruga. Nadalje, signali idu tranzistorima koji rade u ključnom načinu rada. U našem slučaju koriste se silikonski tranzistori s efektom polja s izoliranim vratima tipa KP727. Njihove prednosti su sljedeće: najveća dopuštena impulsna struja koju mogu izdržati je 56 A; maksimalni napon je 50 V. Raspon ovih pokazatelja za nas je potpuno zadovoljavajući. No, s tim u vezi, postojao je problem značajnog pregrijavanja. Za rješavanje ovog problema potreban je ključni način rada, koji će smanjiti vrijeme rada tranzistora.

Napajanje strujom

Ova jedinica napaja izvršne jedinice instalacije. Njegova glavna značajka je mogućnost rada iz jednofazne i trofazne mreže. Napajanje od 380V koristi se za poboljšanje faktora snage induktora.

Ulazni napon dovodi se na ispravljački most, koji pretvara naizmjenični napon od 220 V u pulsirajući konstantan napon. Kondenzatori za skladištenje su spojeni na izlaze mosta, koji održavaju konstantan naponski nivo nakon uklanjanja opterećenja iz instalacije. Kako bi se osigurala pouzdanost instalacije, jedinica je opremljena prekidačem.

Blok napajanja

Ovaj blok omogućava direktno pojačavanje signala i stvaranje rezonantnog kola promjenom kapacitivnosti kruga. Signali iz generatora idu tranzistorima koji rade u načinu pojačanja. Tako oni, otvarajući se u različito vrijeme, pobuđuju odgovarajuća električna kola koja prolaze kroz pojačani transformator i propuštaju struju kroz njega u različitim smjerovima. Kao rezultat toga, na izlazu transformatora (Tr1) dobivamo povećani signal zadane frekvencije. Ovaj signal se dovodi u instalaciju pomoću induktora. Instalacija s induktorom (Tr2 na dijagramu) sastoji se od induktora i skupa kondenzatora (C13 - Cn). Kondenzatori imaju posebno odabrani kapacitet i stvaraju oscilirajući krug koji vam omogućuje podešavanje razine induktivnosti. Ovaj krug mora raditi u rezonantnom načinu rada, što uzrokuje brzo povećanje frekvencije signala u induktoru i povećanje indukcijskih struja, zbog čega dolazi do zagrijavanja. Na slici 7 prikazan je električni dijagram pogonske jedinice indukcijske peći.

Induktor i karakteristike njegovog rada

Induktor je poseban uređaj za prijenos energije iz izvora napajanja u proizvod, zagrijava se. Induktori su obično izrađeni od bakrenih cijevi. Tokom rada hladi se tekućom vodom.

Topljenje obojenih metala kod kuće pomoću indukcijske peći sastoji se u prodiranju indukcijskih struja u sredinu metala, koje nastaju zbog velike učestalosti promjena napona na priključcima induktora. Snaga instalacije ovisi o veličini primijenjenog napona i o njegovoj frekvenciji. Učestalost utječe na intenzitet indukcijskih struja i, shodno tome, na temperaturu u sredini induktora. Što su učestalost i vrijeme rada instalacije veća, to se metali bolje miješaju. Sam induktor i smjerovi indukcijskih struja prikazani su na slici 8.

Za homogeno miješanje i izbjegavanje onečišćenja legure stranim elementima, kao što su elektrode iz spremnika legure, upotrijebite indukcijsku spiralu s indukcijom kako je prikazano na slici 9. Ova zavojnica stvara elektromagnetsko polje koje drži metal u zraku, nadmašujući Zemljinu gravitaciju .

Konačna instalacija instalacije

Svaki od blokova pričvršćen je na tijelo indukcijske peći pomoću posebnih stalka. To se radi kako bi se izbjegli neželjeni kontakti između dijelova pod naponom i metalnog premaza samog kućišta (slika 10).

Za siguran rad s instalacijom, potpuno je zatvorena čvrstim kućištem (slika 11), kako bi se stvorila barijera između opasnih konstrukcijskih elemenata i tijela osobe koja radi s njom.

Radi lakšeg postavljanja indukcijske instalacije u cjelini, napravljena je indikacijska ploča za smještaj metroloških uređaja, pomoću koje se prate svi parametri instalacije. Takvi metrološki uređaji uključuju: ampermetar koji prikazuje struju u induktoru, voltmetar spojen na izlazu induktora, indikator temperaturnog režima i regulator frekvencije generiranja signala. Svi gore navedeni parametri omogućuju regulaciju načina rada indukcijske instalacije. Takođe, konstrukcija je opremljena sistemom za ručno aktiviranje i sistemom za indikaciju procesa zagrijavanja. Uz pomoć prikaza na uređajima, vrši se kontrola nad radom instalacije u cjelini.

Dizajn indukcijske jedinice male veličine prilično je složen tehnološki proces, jer mora osigurati usklađenost s velikim brojem kriterija, poput: pogodnosti dizajna, male veličine, prenosivosti itd. Ova instalacija radi na principu beskontaktnog prijenosa energije u objekt, zagrijava se. Kao rezultat namjenskog kretanja indukcijskih struja u induktoru, odvija se sam proces taljenja, koje traje nekoliko minuta.

Stvaranje ove instalacije vrlo je isplativo, budući da je opseg njezine primjene neograničen, od upotrebe za obične laboratorijske radove do proizvodnje složenih homogenih legura od vatrostalnih metala.

Mnogi vjeruju da proces topljenja metala zahtijeva ogromne strukture, praktično tvornice s velikim brojem osoblja. No, još uvijek postoji zanimanje kao zlatar i metali poput zlata, srebra, platine i drugih koji se koriste za izradu nježnog i izuzetnog nakita, od kojih se neki s pravom smatraju pravim umjetničkim djelima. Radionica nakita je preduzeće koje ne toleriše prevelike razmjere. A proces topljenja u njima jednostavno je neophodan. Stoga je ovdje potrebna indukcijska peć za taljenje metala. Nije veliki, niti vrlo učinkovit i jednostavan za upotrebu.

Princip rada indukcijske peći odličan je primjer kako se neželjena pojava koristi s povećanom efikasnošću. Takozvane Foucaultove vrtložne indukcijske struje, koje obično ometaju bilo koju vrstu elektrotehnike, ovdje su usmjerene samo na pozitivan rezultat.

Da bi se struktura metala počela zagrijavati, a zatim i topiti, mora se staviti pod te iste Foucaultove struje, a one se formiraju u indukcijskoj zavojnici, koja je, uglavnom, peć.

Jednostavno rečeno, svi znaju da se tijekom rada bilo koji električni uređaj počinje zagrijavati. Indukcijska peć za topljenje metala koristi ovaj inače neželjeni učinak pri punom kapacitetu.

Prednosti u odnosu na druge vrste peći za topljenje

Indukcijske peći nisu jedini izum koji se koristi za topljenje metala. Postoje i poznate otvorene peći, visoke peći i druge vrste. Međutim, pećnica koju razmatramo ima niz neospornih prednosti u odnosu na sve ostale.

• Indukcijske pećnice mogu biti prilično kompaktne i lako se postavljaju.
• Velika brzina topljenja. Ako drugim pećima za topljenje metala treba samo nekoliko sati da se zagriju, indukcija se s tim nosi nekoliko puta brže.
• Efikasnost je samo nešto ispod 100%.
• Što se tiče čistoće taline, indukcijska peć pouzdano zauzima prvo mjesto. U drugim uređajima radni komad pripremljen za talinu je u izravnom dodiru s grijaćim elementom, što često dovodi do onečišćenja. Fukoove struje zagrijavaju obradak iznutra, djelujući na molekularnu strukturu metala, a u njega ne ulaze nikakvi bočni elementi.

Potonja prednost jednostavno je neophodna u nakitu, gdje učestalost materijala povećava njegovu vrijednost i jedinstvenost.

Postavljanje peći

Kompaktna indukcijska peć, ovisno o veličini, može biti podna ili stolna. Koju god opciju odabrali, postoje neka osnovna pravila za odabir mjesta gdje je staviti.

• Uz svu jednostavnost rukovanja štednjakom, to je i dalje električni uređaj koji zahtijeva poštivanje sigurnosnih mjera. I prva stvar koju treba uzeti u obzir prilikom instalacije je prisutnost ispravnog izvora napajanja koji odgovara modelu uređaja.
• Sposobnost provođenja visokokvalitetnog uzemljenja.
• Opskrba instalacije vodoopskrbom.
• Stolne pećnice zahtijevaju stabilnu podlogu.
• Ali najvažnije, ništa ne smije ometati rad. Čak i ako talina nije prevelike zapremine i mase, njena je temperatura veća od 1000 stupnjeva, a slučajno izlijevanje iz kalupa znači nanijeti vrlo teške ozljede sebi ili onome što se nalazi u blizini.

Nema se što reći o činjenici da u blizini radne indukcijske peći ne bi smjelo biti zapaljivih i još eksplozivnijih materijala. Ali vatrogasni štit na pješačkoj udaljenosti je apsolutno neophodan.

Vrste indukcijskih peći

Široko se koriste dvije vrste indukcijskih peći: kanalske i lončarske. Razlikuju se samo u načinu rada s njima. U svim ostalim aspektima, uključujući prednosti, takve peći za topljenje su vrlo slične. Razmotrimo svaku opciju zasebno:

• Kanalna pećnica. Glavna prednost ove vrste je kontinuirani ciklus. Možete utovariti novu porciju sirovina i istovariti već rastopljeni metal direktno tokom zagrijavanja. Jedina komplikacija može nastati pri pokretanju. Kanal kroz koji će se tekući metal ukloniti iz peći mora biti ispunjen.
• Peć za lončanje. Za razliku od prve opcije, svaki dio metala morat će se učitati zasebno. To je poenta. Sirovine se stavljaju u lončić otporan na toplinu i stavljaju unutar induktora. Nakon što se metal istopi, izlije se iz lonca i tek tada se napuni sljedeći dio. Ova peć je idealna za male radionice u kojima nisu potrebne velike mase rastopljenih sirovina.

Glavna prednost obje varijante je brzina proizvodnje. Međutim, peć lončića također ima koristi. Osim toga, sasvim je moguće napraviti ga vlastitim rukama gotovo kod kuće.

Domaća indukcijska peć ne sadrži nikakve poteškoće pa je obična osoba, čak i malo upoznata s elektrotehnikom, ne može sastaviti. Ona ima samo tri glavna bloka:

• Generator.
• Induktor.
• Crucible.

Induktor je bakreni namot koji možete sami izraditi. Lonac ćete morati potražiti ili u odgovarajućim trgovinama ili ga nabaviti na druge načine. I kao generator može se koristiti: pretvarač za zavarivanje, samo-sastavljeni tranzistor ili krug lampe.

Indukcijska peć na pretvaraču za zavarivanje

Najjednostavnija i najraširenija opcija. Napori će se morati uložiti samo u konstrukciju induktora. Uzima se bakrena tankozidna cijev promjera 8-10 cm i savija prema željenom uzorku. Zavoji se trebaju nalaziti na udaljenosti od 5-8 mm, a njihov broj ovisi o karakteristikama i promjeru pretvarača. Induktor je pričvršćen u kućište od tektolita ili grafita, a lonac je postavljen unutar instalacije.

Tranzistorska indukcijska peć

U tom slučaju nećete morati raditi samo rukama, već i glavom. I trčite po trgovinama u potrazi za pravim dijelovima. Uostalom, trebat će vam tranzistori različitih kapaciteta, nekoliko dioda, otpornici, filmski kondenzatori, dvije bakrene žice različite debljine i nekoliko prstenova iz prigušnica.

• Prije montaže morate imati na umu da će rezultirajući krug biti jako vruć tokom rada. Stoga je potrebno koristiti prilično velike radijatore.
• Kondenzatori se sastavljaju paralelno kako bi se formirala baterija.
• Bakarna žica promjera 1,2 mm namotana je na prstenove za gas. Ovisno o snazi, okreti bi trebali biti od 7 do 15.
• Na cilindrični predmet, promjera prikladnog za dimenzije lončića, namotano je 7-8 okreta bakrene žice promjera 2 mm. Krajevi žice su ostavljeni dovoljno dugo za povezivanje.
• Prema posebnoj shemi, sve je montirano na ploču.
• Izvor napajanja može biti 12-voltna baterija.
• Ako je potrebno, možete napraviti kućište od tektolita ili grafita.
• Snaga uređaja regulirana je povećanjem ili smanjenjem okretaja namota induktora.

Nije lako sami sastaviti takav uređaj. I možete se prihvatiti ovog posla samo ako ste sigurni u ispravnost svojih postupaka.

Lampa indukcijska pećnica

Za razliku od tranzistorskog, peć s lampom će se pokazati mnogo snažnijom, što znači da ćete morati biti pažljiviji s njom i sa krugom.

• 4 paralelno spojene cijevi zraka stvarat će visokofrekventne struje.
• Bakarna žica je savijena spiralom. Udaljenost između zavoja je 5 ili više milimetara. Zavojnice su promjera 8-16 cm. Induktor mora biti takve veličine da se lončić može lako uklopiti unutra.
• Induktor je smješten u kućište od neprovodnog materijala (tektolit, grafit).
• Na tijelo možete staviti neonsku indikatorsku lampicu.
• U krug možete uključiti i kondenzator trimera.

Izrada obje sheme zahtijeva određeno znanje koje se može steći, ali bolje je ako se ovim bavi pravi stručnjak.

Hlađenje

Ovo pitanje je vjerojatno najteže od svih onih koje se postavljaju osobi koja je odlučila samostalno sastaviti aparat za topljenje na principu indukcije. Činjenica je da se ne preporučuje postavljanje ventilatora direktno u blizini štednjaka. Metalni i električni dijelovi rashladne jedinice mogu negativno utjecati na rad peći. Ventilator koji stoji na udaljenosti možda neće osigurati potrebno hlađenje, što će dovesti do pregrijavanja.

Druga mogućnost je provođenje vodenog hlađenja. Međutim, nije samo teško i financijski neisplativo efikasno i pravilno izvođenje kod kuće. U ovom slučaju vrijedi razmisliti: ne bi li bilo ekonomičnije kupiti industrijsku verziju indukcijske peći, proizvedenu u tvornici, u skladu sa svim potrebnim tehnologijama?

Sigurnosne mjere pri topljenju metala u indukcijskoj peći

Ovu temu nije potrebno previše širiti, jer gotovo svi znaju osnovne odredbe sigurnosnih mjera. Trebao bi se zadržati samo na onim pitanjima koja su svojstvena isključivo ovoj vrsti opreme.

• Počnimo od lične sigurnosti. Prilikom rada s indukcijskom peći, treba dobro razumjeti da su ovdje temperature vrlo visoke, te postoji opasnost od opekotina. Također, uređaj je električan i zahtijeva posebnu pažnju.
• Ako ste kupili gotovu pećnicu, trebali biste obratiti pažnju na radijus elektromagnetskog polja. U suprotnom, satovi, telefoni, videokamere i drugi elektronički uređaji mogu početi kvariti ili se potpuno pokvariti.
• Radna odjeća mora biti opremljena nemetalnim zatvaračima. Njihovo prisustvo će, naprotiv, utjecati na rad pećnice.
• U tom pogledu posebnu pažnju treba posvetiti štednjaku sa lampom. Svi visokonaponski elementi moraju biti skriveni u kućištu.

Naravno, takva oprema teško da je korisna u gradskom stanu, ali radioamateri, koji se stalno bave konzerviranjem i majstori nakita, ne mogu bez indukcijske peći. Za njih je ova stvar vrlo korisna, moglo bi se reći nezamjenjiva, a kako pomaže u njihovom poslu, bolje je pitati ih same.

Indukcijska pećnica „uradi sam“ odlično je rješenje za grijanje različitih prostorija.

Osim grijanja indukcijska peć može obavljati sljedeće funkcije:

• topljenje metala;
• pročišćavanje plemenitih metala;
• zagrijavanje metalnih proizvoda, nakon čega prolaze postupak očvršćavanja ili druge procese.

Međutim, gore navedene funkcije pružaju industrijska postrojenja, a ako trebate zagrijati kuću, tada se obično ugrađuje peć za kuhinju, koju možete kupiti gotovu ili je sami napraviti. Domaća indukcijska peć vrlo je jednostavno stvoriti i ne trebate trošiti puno vremena na ovaj proces. Međutim, važno je znati ne samo pravila za formiranje ove strukture, već i druge njezine značajke, tako da, ako je potrebno, možete sami popraviti ili zamijeniti sve glavne dijelove.

Princip rada opreme

Važno je znati karakteristike rada ove vrste peći kako biste bili dobro upućeni u njen rad i parametre. Oprema radi zbog činjenice da se uz pomoć posebnih vrtložne struje osigurano je zagrijavanje materijala. Takve struje se dobijaju zbog specijalni induktor, koji je induktor. U njemu se nalazi nekoliko zavoja žice, koja ima prilično značajnu debljinu.

Induktor se može zagrijati zbog inverter za zavarivanje ili drugu opremu. Princip rada indukcijske peći pretpostavlja da se induktor napaja iz mreže naizmjenične struje, a za to se može koristiti i visokofrekventni generator. Struja koja teče kroz induktor nastaje promenljivo polje prodornog prostora. Ako u njemu ima materijala, onda se na njima induciraju struje, osiguravajući njihovo učinkovito zagrijavanje.

Ako se za izradu koristi peć, obično djeluje kao materijal voda, koji se zagreva. Ako je oprema namijenjena za industrijske svrhe, tada se metal može koristiti kao materijal koji se počinje topiti pod utjecajem struje. Dakle princip rada indukcijska ploča za kuhanje se smatra jednostavnim i jasnim, pa je njegovo stvaranje samostalno prilično jednostavno.

Uređaji indukcijskih peći mogu biti različiti, jer se mogu razlikovati dvije potpuno različite vrste:

• oprema opremljena magnetnim krugom;
• peći bez magnetnog kola.

U prvom slučaju, induktor je unutra specijalni metal, koji se počinje topiti pod utjecajem struja. U drugom, induktor se nalazi vani. Shema svake opcije ima svoje specifične razlike.

Takođe pogledajte: Peći za staklenike

Vjeruje se da su značajke djelovanja strukture s magnetskim krugom učinkovitije, jer ovaj element povećava gustoću stvorenog magnetsko polje stoga je grijanje učinkovitije i kvalitetnije.

Najpopularniji primjer pećnice opremljene magnetskim krugom je izgradnja kanala... Dijagram ove opreme sastoji se od zatvoreni magnetni krug, od transformatorskog čelika. Ovaj element ima induktor, koji je primarni namot, i prstenasti lonac... U njemu se nalazi materijal namijenjen taljenju. Lonac je izrađen od posebnog dielektrika dobre otpornosti na vatru. Ovi se dizajni koriste za izradu visokokvalitetnog lijevanog željeza ili za taljenje obojenih metala.

Vrste i karakteristike različitih indukcijskih peći

Postoji nekoliko vrsta indukcijskih peći, čiji princip ima određene razlike. Neki su namijenjeni samo za industrijske poslove, dok se drugi mogu koristiti kod kuće, stoga su često namijenjeni kuhinji, gdje pružaju visokokvalitetno grijanje. Najčešće se potonje opcije formiraju iz zavarivačkog pretvarača, imaju jednostavan dizajn, zbog čega su održavanje i popravke su jednostavni poslovi.

Glavne vrste indukcijskih peći uključuju:

• Vakuumska indukcijska peć... U njemu se taljenje vrši u vakuumu, što omogućuje uklanjanje štetnih i opasnih nečistoća iz različitih smjesa. Rezultat su proizvodi koji savršeno sigurno za primjenu, visoke su kvalitete. Treba napomenuti da se njihova popravka smatra teškim poslom, a sam proces stvaranja obično se ne može izvesti sam bez specijalizirane opreme i neobičnih uvjeta.
• Dizajn kanala... Proizveden je pomoću konvencionalni transformator za zavarivanje, koji radi na frekvenciji jednakoj 50 Hz. Ovdje je sekundarni namot ovog uređaja zamijenjen loncem u obliku prstena. Videozapis stvaranja takve peći može se pronaći na internetu, a njegova se shema ne smatra kompliciranom. Dobro oblikovana oprema može se koristiti za taljenje velike količine obojenih metala, a smatra se da je potrošnja energije niska. Popravci se smatraju specifičnim i izazovnim.
• Peć za lončanje... Shema ovog dizajna uključuje ugradnju induktora i generatora, koji su najosnovniji dijelovi opreme. Za formiranje induktora, standard bakarna cijev. Međutim, mora se poštivati ​​potreban broj zavoja, koji ne smije biti veći od 8, ali ni manji od 10. Krug samog induktora može biti različit, može imati osma ili drugu konfiguraciju. Treba napomenuti da se popravak ove opreme smatra prilično jednostavnim poslom.
• Indukcijska pećnica za zagrevanje prostorije. U pravilu je namijenjen kuhinji, nastaje na temelju pretvarača za zavarivanje. Obično se ova postavka koristi u kombinaciji sa bojler sa toplom vodom, koji vam omogućuje grijanje za svaku prostoriju u zgradi, osim toga, bit će moguće dovoditi toplu vodu u strukturu. Princip rada je da se induktor napaja pretvaračem za zavarivanje. Vjeruje se da je učinkovitost ove opreme niska, ali često je samo ona jedina moguća za grijanje u kući.

Vidi takođe: Visoka peć

Proces oblikovanja peći

Vlastitim naporima možete napraviti indukcijsku pećnicu na bazi pretvarača za kuhinju ili drugu prostoriju u kući. Da biste to učinili, preporučuje se ne samo proučavanje teoretskog dijela ovog procesa, već i gledanje videa za obuku.

Oblikovati elektromagnetno polje, koji će biti dostupan izvan prigušnice, potrebno je koristiti posebnu zavojnicu, u kojoj će biti dovoljno veliki broj zavoja. Osim toga, morat ćete saviti cijev, a ovaj rad ima određene poteškoće, pa bi racionalnije rješenje u ovom slučaju bila lokacija ravna cijev direktno unutar zavojnice, zbog čega će raditi kao jezgro.

Obično se koristi metalna cijev, međutim, smatra se slabim nosačem topline, pa se umjesto toga može koristiti polimerna cijev, unutar koje će biti mali komadi metalne žice. Za generator struje, upotreba standardnog pretvarača smatra se optimalnom. Njegovo održavanje i popravak smatraju se jednostavnim i jasnim radom, pa će to biti moguće osigurati dug vijek trajanja opreme.

Dakle, za stvaranje strukture trebat će vam:

• polimerna cijev;
• čelična žica;
• bakrene žice;
• žičana mreža;
• prisutnost samog pretvarača.

Čelična žičana šipka iseći na male komade. Jedan kraj polimerne cijevi zatvoren je mrežicom, a metalni komadići žice umetnuti su u drugi. Drugi kraj je također prekriven mrežicom. Iznad cijevi se stvara indukcijski namotaj, za šta se koristi bakrene žice... Krajevi ovog namota dobro su izolirani i napajaju se na izlaz pretvarača. Čim se uređaj uključi, iz zavojnice se stvara elektromagnetsko polje koje osigurava pojavu vrtložnih struja u jezgri. To će, dakle, dovesti do njegovog zagrijavanja voda koja teče kroz cijev počet će se zagrijavati... Tako se dobiva idealan dizajn za kuhinju ili drugu prostoriju, a njegovo održavanje i popravak smatraju se jednostavnim.

Najbolje je pogledati prije rada video za obuku kako biste izbegli greške. Nakon stvaranja opreme, možete je instalirati u željenu prostoriju. Može se namjeniti ne samo za peć, već čak i za kuhinju. Važno je odabrati prostoriju u kojoj će se lako brinuti o peći i vršiti njezine popravke.

Indukcijska peć se koristi za taljenje obojenih i željeznih metala. Agregati ovog principa rada koriste se u sljedećim područjima: od najfinijeg nakita do industrijskog taljenja metala u velikim veličinama. U ovom će članku biti riječi o karakteristikama različitih indukcijskih peći.

Indukcijske peći za topljenje metala

Princip rada

Indukcijsko grijanje je srce pećnice. Drugim riječima, električna struja stvara elektromagnetsko polje i dobiva se toplina, koja se koristi u industrijskim razmjerima. Ovaj zakon fizike izučava se u posljednjim razredima općeg obrazovanja. No, koncept električne jedinice i kotlova s ​​elektromagnetskom indukcijom ne treba miješati. Iako je osnova rada tu i tamo električna energija.

Kako se to događa?

Generator je spojen na izvor izmjenične struje, koji ulazi u njega kroz induktor iznutra. Kondenzator se koristi za stvaranje oscilacijskog kruga na osnovu konstantne radne frekvencije na koju je sistem podešen. Kad napon u generatoru poraste na granicu od 200 V, induktor stvara naizmjenično magnetsko polje.

Zatvaranje kola događa se najčešće pomoću jezgre od feromagnetne legure. Naizmjenično magnetsko polje počinje komunicirati s materijalom obratka i stvara snažan tok elektrona. Nakon ulaska u indukciju dolazi do djelovanja električno provodljivog elementa u sistemu zaostali stres, koji u kondenzatoru doprinosi stvaranju vrtložne struje. Energija vrtložne struje se pretvara u toplinsku energiju induktora i zagrijava do visokih temperatura taljenja željenog metala.

Toplina koju proizvodi induktor koristi se:

• za taljenje mekih i tvrdih metala;
• za stvrdnjavanje površine metalnih dijelova (na primjer, alata);
• za termičku obradu već proizvedenih dijelova;
• kućne potrebe (grijanje i kuhanje).

Kratak opis različitih peći

Vrste uređaja

Indukcijske ložišne peći

To je najčešći tip indukcijske peći. Posebnost koja se razlikuje od drugih tipova je ta što se u njoj pojavljuje izmjenično magnetsko polje u odsutnosti standardnog jezgra. Cilindarski lonac postavljen unutar šupljine induktora... Peć ili lončić izrađen je od materijala koji savršeno odolijeva vatri i spojen je na izmjeničnu električnu struju.

Pozitivni aspekti

Jedinice lončića uključuju do ekološki prihvatljivih izvora topline, okolina nije zagađena topljenjem metala.

U radu ložišta za loženje postoje nedostaci:

• pri tehnološkoj obradi koriste se troske niske temperature;
• Proizvedene obloge peći -lončića imaju nisku otpornost na uništavanje, a najviše se to primjećuje pri oštrim skokovima temperature.

Postojeći nedostaci ne predstavljaju posebne poteškoće, prednosti indukcijske jedinice iz lonca za topljenje metala su očite i učinile su ovu vrstu uređaja popularnom i traženom među širokim krugom potrošača.

Kanalske indukcione peći za topljenje

Ova vrsta našla je široku primjenu u poslu topljenja obojenih metala. Efikasno se koristi za bakar i legure bakra na bazi mesinga, bakra, bronze. Aluminij, cink i legure u sastavu ovih metala aktivno se tope u kanalskim jedinicama. Široka upotreba ove vrste peći ograničena je zbog nemogućnosti stvaranja obloge otporne na lom na unutrašnjim zidovima komore.

Rastopljeni metal u indukcijskim kanalskim pećima toplinsko i elektrodinamičko kretanje, koji osigurava konstantnu ujednačenost miješanja komponenata legure u kadi peći. Korištenje kanalskih peći po principu indukcije opravdano je u slučajevima kada se za istopljeni metal i izrađene ingote nameću posebni zahtjevi. Legure se dobivaju visokom kvalitetom u smislu koeficijenta zasićenja plinom, prisutnosti organskih i sintetičkih nečistoća u metalu.

Kanalske indukcijske peći rade poput miksera i dizajnirane su za izjednačavanje sastava, održavanje konstantne temperature procesa i odabir brzine ulijevanja u kalupe ili kalupe. Za svaku leguru i lijevani sastav postoje parametri za posebno punjenje.

Prednosti

• zagrijavanje legure događa se u donjem dijelu, do kojeg nema pristupa zraku, što smanjuje isparavanje s gornje površine zagrijane na minimalnu temperaturu;
• kanalske peći su klasificirane kao ekonomične indukcijske peći, budući da se taljenje koje dolazi postiže malom potrošnjom električne energije;
• peć ima visoku efikasnost zbog upotrebe zatvorene petlje magnetske žice;
• stalna cirkulacija rastaljenog metala u peći ubrzava proces taljenja i potiče jednoliko miješanje komponenata legure.

nedostatke

• otpor unutarnje obloge od kamena smanjuje se upotrebom visokih temperatura;
• obloga se uništava topljenjem kemijski agresivnih legura bronce, kositra i olova.
• pri taljenju onečišćenog naboja niske kvalitete dolazi do začepljenja kanala;
• površinska troska u kadi nije zagrijana na visoku temperaturu, što ne dopušta izvođenje operacija između metala i skloništa te topljenje strugotine i otpada;
• kanalske jedinice ne podnose dobro prekide rada, zbog čega je potrebno stalno skladištiti značajnu količinu tekuće legure u grlu peći.

Potpuno uklanjanje rastaljenog metala iz peći dovodi do njegovog brzog pucanja. Iz istog razloga, nemoguće je izvesti brzo obnavljanje iz jedne legure u drugu, potrebno je napraviti nekoliko srednjih zagrijavanja, nazvanih balastnih zagrijavanja.

Indukcijske vakuumske peći

Ova vrsta se naširoko koristi za taljenje visokokvalitetnih čelika i legura nikla, kobalta i željeza otpornih na toplinu. Uređaj se uspješno nosi s taljenjem obojenih metala. Staklo se topi u vakuumskim jedinicama, dijelovi se obrađuju visokom temperaturom, proizvodi monokristale.

Peć se naziva visokofrekventnim generatorom koji se nalazi u induktoru izoliranom od vanjskog okruženja i propušta visokofrekventnu struju. Da bi se stvorio vakuum, iz njega se pumpi ispumpavaju zračne mase. Sve operacije uvođenja aditiva, punjenja punjenja i isporuke metala izvode se automatskim mehanizmima s električnim ili hidrauličkim upravljanjem. Legure s malim nečistoćama kisika, vodika, dušika, organske tvari dobivaju se iz vakuumskih peći. Rezultat je daleko superiorniji od otvorenih indukcijskih peći.

Čelik otporan na toplinu iz vakuumskih peći koristi se u proizvodnji oruđa i oružja... Neke legure nikla koje sadrže nikal i titan su reaktivne, pa ih je problematično nabaviti u drugim vrstama peći. Vakuumske peći izlijevaju metal rotirajući lončić u unutarnjem prostoru kućišta ili rotirajući komoru s fiksnom peći. Neki modeli imaju otvor na dnu za ispuštanje metala u ugrađenu posudu.

Peći sa loncem sa tranzistorskim pretvaračem

Koristi se za ograničenu težinu obojenih metala. Mobilni su, lagani i lako se mogu preurediti s mjesta na mjesto. Peć je opremljena visokonaponskim tranzistorima pretvarač univerzalnog djelovanja... Omogućuje vam odabir snage koja se preporučuje za povezivanje s mrežom, a prema tome i vrstu pretvarača koja je u ovom slučaju potrebna s promjenom parametara težine legure.

Tranzistorska indukcijska peć naširoko koristi za metaluršku obradu. Uz njegovu pomoć, dijelovi u kovačnici se zagrijavaju, metalni predmeti se kale. Lonci u tranzistorskim pećima izrađeni su od keramike ili grafita, prvi su dizajnirani za taljenje feromagnetnih metala poput lijevanog željeza ili čelika. Grafit se topi u mesingu, bakru, srebru, bronzi i zlatu. Na njima se topi staklo i silicij. Aluminij se dobro topi pomoću lonaca od lijevanog željeza ili čelika.

Što je obloga indukcijskih peći

Njegova je svrha zaštititi omotač pećnice od razornog utjecaja visokih temperatura. Nuspojava je zadržavanje topline, stoga povećava se efikasnost procesa.

Lonac u dizajnu indukcijske peći izvodi se na jedan od sljedećih načina:

• metodom ekstrakcije u malim pećima;
• metodom nabijanja vatrostalnog materijala u obliku zida;
• kombinirano, kombinirajući keramiku i oblogu tampona u razmaku između zida i indikatora.

Obloga je izrađena od kvarcita, korunda, grafita, šamot grafita, magnezita. Svi ovi materijali pomiješani su s aditivima koji poboljšavaju karakteristike obloge, smanjuju promjene volumena, poboljšavaju sinteriranje i povećavaju otpornost sloja na agresivne materijale.

Za odabir određenog materijala za oblaganje uzeti u obzir niz povezanih uslova, naime, vrstu metala, cijenu i vatrostalna svojstva lončića, vijek trajanja sastava. Pravilno odabran sastav obloge mora osigurati tehničke zahtjeve za proces:

• dobijanje visokokvalitetnih ingota;
• najveća količina punopravnog taljenja bez popravnih radova;
• siguran rad stručnjaka;
• stabilnost i kontinuitet procesa taljenja;
• dobijanje kvalitetnog materijala uz ekonomičnu količinu resursa;
• upotreba za oblaganje uobičajenih materijala po niskim cijenama;
• minimalan utjecaj na okolni prostor.

Korištenje indukcijskih peći omogućuje vam dobivanje legure i metali odličnog kvaliteta s minimalnim sadržajem različitih nečistoća i kisika, što povećava njihovu upotrebu u složenim područjima proizvodnje.

Danas se peći s indukcijskim sustavom široko koriste u procesu taljenja metala. Struja proizvedena u polju induktora doprinosi zagrijavanju tvari, a ova značajka takvih uređaja nije samo osnovna, već i najvažnija. Obrada dovodi do činjenice da tvar prolazi kroz nekoliko transformacija. Prva faza transformacije je elektromagnetski stupanj, nakon čega električni stupanj, a zatim toplinski stupanj. Temperatura koju peć emitira primjenjuje se praktički bez ostataka, pa je ovo rješenje najbolje od svih ostalih. Mnogi ljudi mogu biti zainteresirani za napravljenu peć. Zatim ćemo govoriti o mogućnostima implementacije takvog rješenja.

Vrste peći za topljenje metala

Ova vrsta opreme može se grubo podijeliti u glavne kategorije. U prvom, srčani kanal djeluje kao baza, a metal se postavlja u takve peći na prstenast način oko induktora. Druga kategorija nema takav element. Ova vrsta se naziva lončić, a metal se nalazi ovdje unutar samog induktora. U ovom slučaju tehnički je nemoguće koristiti zatvoreno jezgro.

Osnovni principi

Peć za topljenje u ovom slučaju radi na temelju fenomena magnetske indukcije. I ovdje postoji nekoliko komponenti. Induktor je najvažnija komponenta ovog uređaja. To je zavojnica, u kojoj vodiči nisu obične žice, već bakrene cijevi. Ovaj zahtjev postavlja sam dizajn peći za topljenje. Struja koja teče u induktoru stvara magnetsko polje koje utječe na lončić, unutar kojeg se nalazi metal. U ovom slučaju materijalu je dodijeljena uloga sekundarnog namota transformatora, odnosno kroz njega prolazi struja koja ga zagrijava. Ovako se vrši taljenje, čak i ako se indukcijska peć izrađuje ručno. Kako izgraditi ovu vrstu pećnice i povećati njenu efikasnost? Ovo je važno pitanje na koje postoji odgovor. Upotreba struja povećane frekvencije može značajno povećati stepen efikasnosti opreme. Za to je prikladno koristiti posebna napajanja.

Karakteristike indukcionih peći

Ova vrsta opreme ima određene karakteristike koje su i prednosti i nedostaci.

Budući da raspodjela metala mora biti ujednačena, dobiveni materijal karakterizira dobra homogena masa. Ova vrsta peći radi tako što prenosi energiju kroz zone, a istovremeno pruža funkciju fokusiranja energije. Za upotrebu su dostupni parametri kao što su kapacitet, radna frekvencija i način oblaganja, kao i regulacija temperature pri kojoj se metal topi, što uvelike olakšava tijek rada. Postojeći tehnološki potencijal peći stvara visoku brzinu taljenja, uređaji su ekološki prihvatljivi, potpuno sigurni za ljude i spremni za rad u bilo kojem trenutku.

Najuočljiviji nedostatak takve opreme je poteškoća s čišćenjem. Budući da se zagrijavanje troske događa isključivo zbog topline koju stvara metal, ova temperatura nije dovoljna da se osigura njegova potpuna upotreba. Visoka temperaturna razlika između metala i troske ne čini proces odlaganja otpada što je moguće jednostavnijim. Kao još jedan nedostatak, uobičajeno je razlikovati jaz, zbog čega je uvijek potrebno smanjiti debljinu obloge. Zbog takvih radnji, nakon nekog vremena, može se pokazati da ne radi ispravno.

Industrijska upotreba indukcijskih peći

U industriji se najčešće nalaze lončarske i kanalske indukcijske peći. U prvom slučaju, bilo koji metal se topi u proizvoljnim količinama. Metalni spremnici u takvim opcijama mogu držati do nekoliko tona metala. Naravno, u ovom slučaju nemoguće je vlastitim rukama napraviti indukcijske peći za taljenje. Kanalske peći su dizajnirane za taljenje obojenih metala različitih vrsta, kao i lijevanog željeza.

Ova tema često zanima ljubitelje radiotehnike i radio tehnologije. Sada postaje jasno da je stvaranje indukcijskih peći vlastitim rukama sasvim realno, a mnogi su u tome uspjeli. Međutim, za stvaranje takve opreme potrebno je provesti rad električnog kruga koji bi sadržavao propisane radnje same peći. Takva rješenja zahtijevaju uključivanje onih koji su sposobni proizvesti valne oscilacije. Jednostavna indukcijska peć "uradi sam" prema shemi može se izgraditi pomoću četiri elektroničke lampe u kombinaciji s jednom neonskom, signalizirajući da je sistem spreman za upotrebu.

U tom slučaju ručka AC kondenzatora ne nalazi se unutar instrumenta. Zahvaljujući tome, može se stvoriti indukcijska peć "uradi sam". Dijagram uređaja detaljno opisuje lokaciju svakog pojedinog elementa. Možete se uvjeriti da je uređaj dovoljno snažan ako upotrijebite odvijač koji bi trebao doći do vrućeg stanja za samo nekoliko sekundi.

Osobitosti

Ako vlastitim rukama stvarate indukcijsku peć, čiji se princip rada i sastavljanja proučava i izvodi prema odgovarajućoj shemi, trebali biste znati da na brzinu taljenja u ovom slučaju može utjecati jedan ili više faktora navedenih u nastavku:

Frekvencija pulsa;

Gubici histereze;

Generiranje energije;

Period oslobađanja topline vani;

Gubici vrtložne struje.

Ako ćete napraviti indukcijsku pećnicu vlastitim rukama, tada prilikom korištenja svjetiljki morate zapamtiti da njihovu snagu treba rasporediti tako da su dovoljna četiri komada. Kada koristite ispravljač, dobit ćete mrežu od oko 220 V.

Kućne upotrebe pećnica

U svakodnevnom životu takvi se uređaji koriste prilično rijetko, iako se slične tehnologije mogu naći u sustavima grijanja. Mogu se vidjeti u obliku mikrovalnih pećnica i u okruženju novih tehnologija, ovaj razvoj je našao široku primjenu. Na primjer, upotreba vrtložnih indukcijskih struja u indukcijskim štednjacima omogućuje vam kuhanje velikog broja jela. Budući da im treba jako malo vremena za zagrijavanje, plamenik se ne može uključiti ako na njemu nema ništa. Međutim, za korištenje takvih posebnih i korisnih kuhala potrebno je posebno posuđe.

Proces izgradnje

Indukcijski svitak "uradi sam" sastoji se od induktora, koji je solenoid napravljen od bakrene cijevi hlađene vodom i lončića, koji može biti izrađen od keramičkih materijala, a ponekad i od čelika, grafita i drugih. U takvom uređaju možete topiti lijevano željezo, čelik, plemenite metale, aluminij, bakar, magnezij. Indukcijske peći „uradi sam“ izrađuju se s kapacitetom lonca od nekoliko kilograma do nekoliko tona. Mogu biti vakuumske, punjene plinom, otvorene i kompresorske. Peći se napajaju strujama visoke, srednje i niske frekvencije.

Dakle, ako ste zainteresirani za indukcijsku peć sa vlastitim rukama, shema uključuje upotrebu takvih osnovnih jedinica: kade za topljenje i indukcijske jedinice, koja uključuje kameni kamin, induktor i magnetsko jezgro. Kanalna peć se razlikuje od peći sa loncem po tome što se elektromagnetska energija pretvara u toplinsku u kanalu za oslobađanje topline u kojem uvijek mora postojati električno provodljivo tijelo. Za početno pokretanje kanalske peći, u nju se ulijeva rastopljeni metal ili se ubacuje šablona od materijala koji se može proširiti u peći. Kada se taljenje završi, metal se ne ispušta u potpunosti, već ostaje "močvara", namijenjena da ispuni kanal za oslobađanje topline za buduće pokretanje. Ako će indukcijska peć to učiniti sami, tada se radi odvajanja može olakšati zamjena ognjišta za opremu.

Komponente peći

Dakle, ako ste zainteresirani za mini-indukcijsku pećnicu "uradi sam", važno je znati da je njen glavni element grijaći kalem. U slučaju domaće verzije, dovoljno je koristiti induktor izrađen od gole bakrene cijevi čiji je promjer 10 mm. Za induktor se koristi unutarnji promjer 80-150 mm, a broj zavoja je 8-10. Važno je da se zavoji ne dodiruju, a razmak između njih je 5-7 mm. Dijelovi prigušnice ne smiju doći u dodir sa zaštitom, minimalni razmak treba biti 50 mm.

Ako ćete indukcijsku peć napraviti vlastitim rukama, trebali biste znati da u industrijskim razmjerima voda ili antifriz sudjeluju u hlađenju induktora. U slučaju male snage i kratkotrajnog rada stvorenog uređaja, možete bez hlađenja. No, tijekom rada, induktor se jako zagrijava, a ljestvica na bakru ne samo da može drastično smanjiti učinkovitost uređaja, već i dovesti do potpunog gubitka njegovih performansi. Nemoguće je samostalno napraviti induktor s hlađenjem, pa će ga trebati redovito mijenjati. Ne smije se koristiti prisilno hlađenje zrakom, jer će kućište ventilatora smješteno blizu zavojnice "privući" EMF na sebe, što će dovesti do pregrijavanja i pada efikasnosti peći.

Generator

Prilikom sastavljanja indukcijske peći vlastitim rukama, krug pretpostavlja upotrebu tako važnog elementa kao alternator. Ne biste trebali pokušavati napraviti peć ako ne poznajete osnove radio elektronike barem na nivou prosječnog radio -amatera. Izbor kruga generatora trebao bi biti takav da ne daje spektar jake struje.

Korištenje indukcijskih pećnica

Ova vrsta opreme postala je široko rasprostranjena u područjima poput ljevaonice, gdje je metal već očišćen i potrebno mu je dati određeni oblik. Možete nabaviti i neke legure. U industriji nakita također su postali široko rasprostranjeni. Jednostavan princip rada i mogućnost sastavljanja indukcijske peći vlastitim rukama omogućuju vam povećanje profitabilnosti njegove uporabe. Za ovo područje mogu se koristiti uređaji kapaciteta lončića do 5 kilograma. Za male industrije ova će opcija biti optimalna.