„Pasidaryk pats“ indukcinė duonos krosnelė. Indukcinių krosnių veikimo principas. Indukcinio šildymo principas. Vaizdo įrašas: sugedęs indukcinis šildytuvas iš virtuvės viryklės

Indukcinės krosnys buvo išrastos dar 1887 m. Ir per trejus metus atsirado pirmoji pramonės plėtra, kurios pagalba buvo lydomi įvairūs metalai. Norėčiau pastebėti, kad tais tolimais metais šios krosnys buvo naujovė. Reikalas tas, kad to meto mokslininkai nelabai suprato, kokie procesai jame vyksta. Šiandien mes tai išsiaiškinome. Šiame straipsnyje mus domina tema - „pasidaryk pats“ indukcinė krosnis. Koks paprastas jo dizainas, ar įmanoma šį įrenginį surinkti namuose?

Veikimo principas

Turite pradėti surinkti suprasdami įrenginio veikimo principą ir struktūrą. Pradėkime nuo to. Atkreipkite dėmesį į aukščiau esantį paveikslą, pagal jį suprasime.

Įrenginys apima:

Generatorius G, kuris gamina kintamąją srovę.
Kondensatorius C kartu su ritė L sukuria svyruojančią grandinę, kuri užtikrina aukštą instaliaciją.

Dėmesio! Kai kuriose konstrukcijose naudojamas vadinamasis savaime svyruojantis generatorius. Tai leidžia išimti kondensatorių iš grandinės.
Ritė supančioje erdvėje sudaro magnetinį lauką, kuriame yra įtampa, mūsų paveikslėlyje pažymėta raide „H“. Pats magnetinis laukas egzistuoja laisvoje erdvėje ir gali būti uždarytas per feromagnetinę šerdį.
Jis taip pat veikia krūvį (W), kuriame sukuria magnetinį srautą (F). Beje, vietoj įkrovimo galima sumontuoti kokį ruošinį.
Magnetinis srautas sukelia antrinę 12 V įtampą. Bet tai atsitinka tik tuo atveju, jei W yra elektrai laidus elementas.
Jei šildomas ruošinys yra didelis ir tvirtas, tada jo viduje pradeda veikti vadinamoji Foucault srovė. Jis yra sūkurinio tipo.
Šiuo atveju sūkurinės srovės perduoda šiluminę energiją iš generatoriaus per magnetinį lauką ir taip šildo ruošinį.

Elektromagnetinis laukas yra gana platus. Ir net daugiapakopė energijos konversija, kuri yra naminėse indukcinėse krosnyse, turi maksimalų efektyvumą - iki 100%.

Tiglio krosnis

Veislės

Yra dvi pagrindinės indukcinių krosnių konstrukcijos:

kanalas.
Tiglis.

Visų išskirtinių jų bruožų čia neaprašysime. Tiesiog atkreipkite dėmesį, kad kanalo versija yra panaši į suvirinimo aparatą. Be to, norint išlydyti metalą tokiose krosnyse, reikėjo palikti šiek tiek lydalo, be kurio procesas tiesiog neveiks. Antrasis variantas yra patobulinta schema, kurioje naudojama technologija be likutinio lydalo. Tai yra, tiglis tiesiog įmontuojamas tiesiai į induktorių.

Kaip tai veikia

Kam tokia krosnelė reikalinga namuose?

Apskritai klausimas yra gana įdomus. Pažvelkime į šią situaciją. Yra gana daug sovietinių elektros ir elektroninių prietaisų, kuriuose buvo naudojami auksiniai ar sidabriniai kontaktai. Šiuos metalus galima pašalinti įvairiais būdais. Viena iš jų – indukcinė viryklė.

Tai yra, jūs paimate kontaktus, įdedate juos į siaurą ir ilgą tiglį, kurį sumontuojate į induktorių. Po 15-20 minučių, sumažinus galią, aušinant aparatą ir sulaužius tiglį, gausite strypą, kurio gale rasite auksinį ar sidabrinį antgalį. Nupjaukite ir nuneškite į lombardą.

Nors reikia pažymėti, kad šio naminio įrenginio pagalba galite atlikti įvairius metalų procesus. Pavyzdžiui, galite grūdinti arba grūdinti.

Ritė su akumuliatoriumi (generatorius)

Krosnelės komponentai

Skyriuje Darbo principas jau minėjome visas indukcinės krosnies dalis. O jei su generatoriumi viskas aišku, tai induktorių (ritę) reikia sutvarkyti. Tam tinka varinis vamzdis. Jei surenkate įrenginį, kurio galia yra 3 kW, jums reikės 10 mm skersmens vamzdžio. Pati ritė yra susukta 80–150 mm skersmens, apsisukimų skaičius nuo 8 iki 10.

Atkreipkite dėmesį, kad vario vamzdžio posūkiai neturėtų liesti vienas kito. Optimalus atstumas tarp jų yra 5-7 mm. Pati ritė neturėtų liesti ekrano. Atstumas tarp jų yra 50 mm.

Paprastai pramoninės indukcinės krosnys turi aušinimo įrenginį. Namuose to padaryti neįmanoma. Bet 3 kW agregatui dirbti iki pusvalandžio nepavojinga. Tiesa, laikui bėgant ant vamzdelio susidarys vario apnašos, kurios mažina įrenginio efektyvumą. Taigi ritė turės būti periodiškai keičiama.

Generatorius

Iš esmės generatorių pasidaryti savo rankomis nėra problema. Bet tai įmanoma tik tuo atveju, jei turite pakankamai žinių apie radijo elektroniką vidutinio radijo mėgėjo lygiu. Jei neturite tokių žinių, pamirškite apie indukcinę viryklę. Svarbiausia, kad jūs taip pat turite sumaniai valdyti šį įrenginį.

Jei susiduriate su generatoriaus grandinės pasirinkimo dilema, vadovaukitės vienu patarimu – ji neturėtų turėti kieto srovės spektro. Kad būtų aiškiau, apie ką mes kalbame, žemiau esančioje nuotraukoje siūlome paprasčiausią indukcinės krosnies generatoriaus grandinę.

Generatoriaus grandinė

Reikalingos žinios

Elektromagnetinis laukas veikia visus gyvus dalykus. Pavyzdžiui, mikrobangų krosnelėje kepta mėsa. Todėl verta pasirūpinti saugumu. Ir nesvarbu, ar jūs montuojate krosnelę ir ją išbandote, ar dirbate su ja. Yra toks indikatorius kaip energijos srauto tankis. Taigi tai priklauso nuo elektromagnetinio lauko. Ir kuo didesnis spinduliavimo dažnis, tuo jis blogesnis žmogaus organizmui.

Daugelis šalių priėmė saugos priemones, kuriose atsižvelgiama į energijos srauto tankį. Yra sukurtos priimtinos ribos. Tai yra 1–30 mW 1 m² žmogaus kūno. Šie rodikliai galioja, jei ekspozicija vyksta ne ilgiau kaip vieną valandą per dieną. Beje, sumontuotas cinkuotas ekranas sumažina lubų tankį 50 kartų.

Nepamirškite įvertinti straipsnio.

Indukcinės krosnys naudojamos metalų lydymui ir išsiskiria tuo, kad jose kaitinama per elektros srovę. Srovė sužadinama induktoriuje, tiksliau – pastoviame lauke.

Tokiose struktūrose energija paverčiama kelis kartus (šia seka):

į elektromagnetinį;
elektrinis;
terminis

Tokios krosnelės leidžia maksimaliai efektyviai panaudoti šilumą, o tai nenuostabu, nes jos yra pažangiausios iš visų esamų modelių, veikiančių elektra.

Atkreipkite dėmesį! Indukcinės konstrukcijos būna dviejų tipų – su šerdimi arba be jos. Pirmuoju atveju metalas dedamas į vamzdinį lovelį, kuris yra aplink induktorių. Šerdis yra pačiame induktoriuje. Antrasis variantas vadinamas tigliu, nes jame metalas ir tiglis jau yra indikatoriaus viduje. Žinoma, apie jokią šerdį šiuo atveju negali būti nė kalbos.

Šiandienos straipsnyje mes kalbėsime apie tai, kaip tai padaryti„Pasidaryk pats“ indukcinė orkaitė.

Tarp daugelio privalumų verta pabrėžti:

aplinkos švara ir saugumas;
padidėjęs lydalo homogeniškumas dėl aktyvaus metalo judėjimo;
greitis – orkaitę galima naudoti beveik iš karto po įjungimo;
zoninė ir sutelkta energijos orientacija;
didelis lydymosi greitis;
jokių garų iš legiruojančių medžiagų;
temperatūros reguliavimo galimybė;
daug techninių galimybių.

Tačiau yra ir trūkumų.

Šlakas šildomas metalu, todėl jo temperatūra yra žema.
Jei šlakas yra šaltas, tada iš metalo labai sunku pašalinti fosforą ir sierą.
Magnetinis laukas yra išsklaidytas tarp ritės ir lydančio metalo, todėl reikės sumažinti pamušalo storį. Dėl to greitai suges pats pamušalas.

Vaizdo įrašas – indukcinė orkaitė

Pramoninis pritaikymas

Abi konstrukcijos naudojamos ketaus, aliuminio, plieno, magnio, vario ir tauriųjų metalų lydymui. Naudingas tokių konstrukcijų tūris gali svyruoti nuo kelių kilogramų iki kelių šimtų tonų.

Pramoninės krosnys skirstomos į keletą tipų.

Vidutinio dažnio konstrukcijos dažniausiai naudojamos mechaninėje inžinerijoje ir metalurgijoje. Jų pagalba lydomas plienas, o naudojant grafito tiglius – spalvotieji metalai.
Pramoninės dažnio konstrukcijos naudojamos geležies lydymui.
Atsparios konstrukcijos skirtos aliuminio, aliuminio lydinių, cinko lydymui.

Atkreipkite dėmesį! Būtent indukcinė technologija sudarė populiaresnių prietaisų – mikrobangų krosnelių – pagrindą.

Buitinis naudojimas

Dėl akivaizdžių priežasčių lydymosi indukcinė krosnis kasdieniame gyvenime nėra dažnai naudojama. Tačiau straipsnyje aprašyta technologija yra beveik visuose šiuolaikiniuose namuose ir butuose. Tai yra aukščiau paminėtos mikrobangų krosnelės, indukcinės viryklės ir elektrinės orkaitės.

Apsvarstykite, pavyzdžiui, plokštes. Jie šildo indus dėl indukcinių sūkurinių srovių, dėl kurių įkaista beveik akimirksniu. Įprasta, kad neįmanoma įjungti degiklio, ant kurio nėra indų.

Indukcinių viryklių efektyvumas siekia 90%. Palyginimui: elektrinėms viryklėms jis yra maždaug 55-65%, o dujinėms - ne daugiau kaip 30-50%. Tačiau teisingumo dėlei verta paminėti, kad aprašytoms viryklėms eksploatuoti reikalingi specialūs indai.

Naminė indukcinė krosnis

Neseniai buitiniai radijo mėgėjai aiškiai pademonstravo, kad indukcinę krosnį galite pasigaminti patys. Šiandien yra daug įvairių schemų ir gamybos technologijų, tačiau mes pateikėme tik populiariausias iš jų, o tai reiškia, kad yra efektyviausias ir paprasčiausias.

Indukcinė krosnis pagaminta iš aukšto dažnio generatoriaus

Žemiau yra elektros grandinė, skirta gaminti naminį įrenginį iš aukšto dažnio (27,22 megahercų) generatoriaus.

Be generatoriaus, surinkimui reikės keturių didelės galios lempučių ir sunkios parengties indikatoriaus lempos.

Atkreipkite dėmesį! Pagrindinis skirtumas tarp krosnelės, pagamintos pagal šią schemą, yra kondensatoriaus rankena - šiuo atveju ji yra lauke.

Be to, metalas, esantis ritėje (induktoriuje), išsilydys mažiausios galios įrenginyje.

Gaminant būtina atsiminti kai kuriuos svarbius dalykus, turinčius įtakos metalo pjovimo greičiui. Tai:

galia;
dažnis;
sūkuriniai nuostoliai;
šilumos perdavimo intensyvumas;
histerezės nuostoliai.

Įrenginys bus maitinamas iš standartinio 220 V tinklo, tačiau su iš anksto sumontuotu lygintuvu. Jei krosnis skirta patalpoms šildyti, tuomet rekomenduojama naudoti nichromo spiralę, o jei lydyti – grafito šepečius. Pažvelkime atidžiau į kiekvieną dizainą.

Vaizdo įrašas - Suvirinimo keitiklio konstrukcija

Konstrukcijos esmė tokia: sumontuota pora grafito šepečių, tarp kurių pilami granito milteliai, po to jungiamasi prie žeminančio transformatoriaus. Būdinga, kad lydant nereikia jaudintis dėl elektros smūgio, nes nereikia naudoti 220 V įtampos.

Surinkimo technologija

Žingsnis 1. Surenkamas pagrindas - šamotinė plytų dėžė, kurios matmenys 10x10x18 cm, klojama ant ugniai atsparių plytelių.

Žingsnis 2. Dėžutė užbaigiama asbesto kartonu. Sudrėkinus vandeniu medžiaga suminkštėja, todėl jai galima suteikti bet kokią formą. Jei pageidaujama, konstrukciją galima apvynioti plienine viela.

Atkreipkite dėmesį! Dėžutės matmenys gali skirtis priklausomai nuo transformatoriaus galios.

Žingsnis 3. Geriausias grafito krosnies variantas yra transformatorius iš suvirinimo aparato, kurio galia yra 0,63 kW. Jei transformatorius skirtas 380 V įtampai, jį galima pervynioti, nors daugelis patyrusių elektrikų teigia, kad galite palikti viską taip, kaip yra

Žingsnis 4. Transformatorius apvyniotas plonu aliuminiu – taip konstrukcija per daug neįkais darbo metu.

Žingsnis 5. Sumontuojami grafito šepečiai, ant dėžutės dugno dedamas molinis substratas – taip neišsilydęs metalas nepaskleis.

Pagrindinis tokios krosnies privalumas – aukšta temperatūra, kuri tinka net platinos ar paladžio lydymui. Tačiau tarp trūkumų yra greitas transformatoriaus įkaitimas, mažas tūris (vienu metu galima išlydyti ne daugiau kaip 10 g). Dėl šios priežasties didesnio tūrio lydiniams reikės kitokio dizaino.

Taigi, norint išlydyti didelius metalo kiekius, jums reikės krosnies su nichromine viela. Konstrukcijos veikimo principas gana paprastas: elektros srovė tiekiama į nichrominę spiralę, kuri įkaista ir išlydo metalą. Internete yra daug įvairių formulių, skirtų laido ilgiui apskaičiuoti, tačiau jos visos iš esmės yra vienodos.

1 žingsnis. Spiralei naudojamas nichromas ø0,3 mm, kurio ilgis apie 11 m.

2 veiksmas. Viela turi būti suvyniota. Norėdami tai padaryti, jums reikės tiesaus vario vamzdžio ø5 mm - ant jo suvyniota spiralė.

Žingsnis 3. Kaip tiglis naudojamas mažas keraminis vamzdis ø1,6 cm ir 15 cm Vienas vamzdžio galas užkimštas asbesto siūlu – taip neištekės išsilydęs metalas.

Žingsnis 4. Patikrinus funkcionalumą, spiralė tiesiama aplink vamzdį. Tokiu atveju tarp posūkių dedamas tas pats asbesto siūlas – tai užkirs kelią trumpiesiems jungimams ir apribos deguonies patekimą.

5 veiksmas. Užbaigta ritė dedama į didelės galios lempos lizdą. Tokios kasetės dažniausiai yra keraminės ir turi reikiamą dydį.

Šio dizaino pranašumai:

didelis produktyvumas (iki 30 g per praėjimą);
greitas kaitinimas (apie penkias minutes) ir ilgas aušinimas;
naudojimo paprastumas - patogu pilti metalą į formas;
greitas spiralės pakeitimas perdegimo atveju.

Tačiau, žinoma, yra ir trūkumų:

nichromas perdega, ypač jei spiralė yra prastai izoliuota;
nesaugumas – įrenginys prijungtas prie 220 V maitinimo šaltinio.

Atkreipkite dėmesį! Negalite pridėti metalo į viryklę, jei ankstesnė dalis ten jau buvo ištirpusi. Priešingu atveju visa medžiaga išsibarstys po kambarį, be to, gali sužaloti akis.

Kaip išvada

Kaip matote, indukcinę krosnį vis tiek galite pasigaminti patys. Bet jei atvirai, aprašytas dizainas (kaip ir visi tie, kuriuos galima rasti internete) yra ne tik viryklė, o Kukhtetsky laboratorinis keitiklis. Namuose surinkti visavertės indukcinės konstrukcijos tiesiog neįmanoma.

Pažangiausias šildymo tipas yra toks, kai šiluma sukuriama tiesiai šildomame kūne. Šis šildymo būdas labai gerai pasiekiamas praleidžiant elektros srovę per kūną. Tačiau dėl techninių ir praktinių priežasčių ne visada įmanoma tiesiogiai įtraukti šildomą korpusą į elektros grandinę.

Tokiais atvejais tobulą šildymo tipą galima pasiekti naudojant indukcinį šildymą, kurio metu šiluma sukuriama ir pačiame šildomame korpuse, o tai pašalina nereikalingas, dažniausiai dideles, energijos sąnaudas krosnies sienelėse ar kituose kaitinimo elementuose. Todėl, nepaisant santykinai mažo didelio ir aukšto dažnio srovių generavimo efektyvumo, bendras indukcinio šildymo efektyvumas dažnai yra didesnis nei.

Indukcinis metodas taip pat leidžia greitai įkaitinti nemetalinius kūnus tolygiai per visą jų storį. Prastas tokių kūnų šilumos laidumas atmeta galimybę greitai įkaitinti jų vidinius sluoksnius įprastu būdu, t.y., tiekiant šilumą iš išorės. Taikant indukcinį metodą, tiek išoriniame, tiek vidiniame sluoksnyje šiluma generuojama vienodai, o neatlikus būtinos išorinių sluoksnių šilumos izoliacijos gali kilti net pastarojo perkaitimo pavojus.

Ypač vertinga indukcinio šildymo savybė yra labai didelės energijos koncentracijos šildomame kūne galimybė, kurią lengva pritaikyti tiksliai dozuoti. Galima gauti tik tą pačią energijos tankio eilę, tačiau šį šildymo būdą sunku kontroliuoti.

Indukcinio šildymo savybės ir gerai žinomi privalumai sukūrė plačias jo panaudojimo galimybes daugelyje pramonės šakų. Be to, tai leidžia sukurti naujų tipų konstrukcijas, kurios visiškai neįmanomos naudojant įprastus terminio apdorojimo metodus.

Fizinis procesas

Indukcinėse krosnyse ir įrenginiuose elektrai laidžiame šildomame kūne šilumą išskiria srovės, kurias jame sukelia kintamasis elektromagnetinis laukas. Taigi čia vyksta tiesioginis šildymas.

Indukcinis metalų kaitinimas grindžiamas dviem fizikiniais dėsniais: Džaulio-Lenco dėsniu. Įdedami metaliniai kūnai (ruošiniai, detalės ir kt.), kurie juose sužadina sūkurį. Sukeltas emf nustatomas pagal magnetinio srauto kitimo greitį. Indukuotos emf įtakoje kūnuose teka sūkurinės srovės (uždarytos kūnų viduje), išskirdamos šilumą. Šis EML sukuria metale, šiluminė energija, kurią išskiria šios srovės, priverčia metalą įkaisti. Indukcinis šildymas yra tiesioginis ir bekontaktis. Tai leidžia pasiekti temperatūrą, pakankamą ugniai atspariausiems metalams ir lydiniams išlydyti.

Intensyvus indukcinis šildymas galimas tik didelio intensyvumo ir dažnio elektromagnetiniuose laukuose, kuriuos sukuria specialūs prietaisai – induktoriai. Induktyvumo ritės maitinamos iš 50 Hz tinklo (pramoniniai dažnio nustatymai) arba iš atskirų maitinimo šaltinių – vidutinio ir aukšto dažnio generatorių ir keitiklių.

Paprasčiausias žemo dažnio netiesioginio indukcinio šildymo prietaisų induktorius yra izoliuotas laidininkas (pailgas arba suvyniotas), įdėtas į metalinį vamzdį arba uždėtas ant jo paviršiaus. Kai srovė teka per induktoriaus laidininką, vamzdyje indukuojami šildytuvai. Šiluma iš vamzdžio (tai gali būti ir tiglis, indas) perduodama į šildomą terpę (vamzdžiu tekantį vandenį, orą ir pan.).

Indukcinis metalų kaitinimas ir grūdinimas

Plačiausiai naudojamas tiesioginis indukcinis metalų kaitinimas vidutiniais ir aukštais dažniais. Tam naudojami specialiai sukurti induktoriai. Induktorius skleidžia , kuris krenta ant įkaitusio korpuso ir jame yra slopinamas. Sugertos bangos energija kūne paverčiama šiluma. Kuo skleidžiamos elektromagnetinės bangos tipas (plokščia, cilindrinė ir kt.) artimesnis korpuso formai, tuo didesnis šildymo efektyvumas. Todėl plokštieji induktoriai naudojami plokštiems kūnams šildyti, o cilindriniai (solenoidiniai) – cilindriniams ruošiniams. Paprastai jie gali turėti sudėtingą formą, nes reikia sutelkti elektromagnetinę energiją norima kryptimi.

Indukcinės energijos įvedimo ypatybė yra galimybė reguliuoti srauto zonos erdvinę vietą.

Pirma, sūkurinės srovės teka srityje, kurią dengia induktyvumas. Šildoma tik ta kūno dalis, kuri yra magnetiniame ryšyje su induktoriumi, neatsižvelgiant į bendrus korpuso matmenis.

Antra, sūkurinės srovės cirkuliacijos zonos gylis ir atitinkamai energijos išleidimo zonos gylis, be kitų veiksnių, priklauso nuo induktoriaus srovės dažnio (didėja esant žemiems dažniams ir mažėja didėjant dažniui).

Energijos perdavimo iš induktoriaus į šildomą srovę efektyvumas priklauso nuo tarpo tarp jų dydžio ir didėja jam mažėjant.

Indukcinis kaitinimas naudojamas plieno gaminių paviršių grūdinimui, kaitinant plastinei deformacijai (kalimas, štampavimas, presavimas ir kt.), metalų lydymui, terminiam apdorojimui (atkaitinimui, grūdinimui, normalizavimui, grūdinimui), suvirinimui, paviršiaus padengimui ir litavimui. metalai.

Netiesioginis indukcinis šildymas naudojamas proceso įrangos (vamzdynų, konteinerių ir kt.) šildymui, skystų terpių šildymui, dangų ir medžiagų (pavyzdžiui, medienos) džiovinimui. Svarbiausias indukcinio šildymo įrenginių parametras yra dažnis. Kiekvienam procesui (paviršiaus grūdinimas, kaitinimas) yra optimalus dažnių diapazonas, užtikrinantis geriausias technologines ir ekonomines savybes. Indukciniam šildymui naudojami dažniai nuo 50Hz iki 5MHz.

Indukcinio šildymo privalumai

1) Elektros energijos perdavimas tiesiai į šildomą kūną leidžia tiesiogiai šildyti laidininko medžiagas. Tuo pačiu metu šildymo greitis padidėja, palyginti su netiesioginiais įrenginiais, kuriuose gaminys šildomas tik nuo paviršiaus.

2) Elektros energijos perdavimui tiesiai į šildomą kūną nereikia kontaktinių įtaisų. Tai patogu automatizuotos gamybos linijos gamybos sąlygomis, naudojant vakuumines ir apsaugines priemones.

3) Dėl paviršiaus efekto reiškinio maksimali galia išsiskiria šildomo gaminio paviršiniame sluoksnyje. Todėl indukcinis kaitinimas kietėjimo metu užtikrina greitą gaminio paviršiaus sluoksnio įkaitinimą. Tai leidžia išgauti didelį detalės paviršiaus kietumą su santykinai klampia šerdimi. Paviršiaus indukcinio grūdinimo procesas yra greitesnis ir ekonomiškesnis nei kiti gaminio paviršiaus grūdinimo būdai.

4) Indukcinis šildymas daugeliu atvejų leidžia padidinti našumą ir pagerinti darbo sąlygas.

Indukcinės lydymo krosnys

Indukcinė krosnis ar prietaisas gali būti laikomas tam tikru transformatoriumi, kuriame pirminė apvija (induktorius) yra prijungta prie kintamosios srovės šaltinio, o pats šildomas korpusas yra antrinė apvija.

Indukcinių lydymo krosnių darbo procesui būdingas elektrodinaminis ir terminis skysto metalo judėjimas vonioje arba tiglyje, kuris padeda gauti vienalytės sudėties metalą ir vienodą jo temperatūrą visame tūryje, taip pat mažai metalo atliekų (kelis kartus). mažiau nei lankinėse krosnyse).

Indukcinės lydymo krosnys naudojamos liejiniams, taip pat ir forminiams, gamybai iš plieno, ketaus, spalvotųjų metalų ir lydinių.

Indukcinės lydymo krosnys gali būti skirstomos į pramonines dažnio kanalų krosnis ir pramonines, vidutinio ir aukšto dažnio tiglio krosnis.

Kanalinė indukcinė krosnis yra transformatorius, dažniausiai pramoninio dažnio (50 Hz). Antrinė transformatoriaus apvija yra išlydyto metalo ritė. Metalas yra uždarytas ugniai atspariu žiediniu kanalu.

Pagrindinis magnetinis srautas indukuoja EML kanalo metale, EMF sukuria srovę, srovė šildo metalą, todėl indukcinio kanalo krosnis yra panaši į transformatorių, veikiantį trumpojo jungimo režimu.

Kanalinių krosnių induktoriai pagaminti iš išilginio vario vamzdžio, jis aušinamas vandeniu, kanalinė židinio akmens dalis aušinama ventiliatoriumi arba iš centralizuotos oro sistemos.

Kanalinės indukcinės krosnys skirtos nuolatiniam darbui su retais perėjimais iš vienos rūšies metalo į kitą. Kanalinės indukcinės krosnys daugiausia naudojamos aliuminio ir jo lydinių, taip pat vario ir kai kurių jo lydinių lydymui. Kitos krosnių serijos yra skirtos maišytuvams, skirtiems skystam ketui, spalvotiesiems metalams ir lydiniams laikyti ir perkaitinti prieš pilant į formas.

Indukcinio tiglio krosnies veikimas pagrįstas elektromagnetinės energijos sugėrimu iš laidžiojo krūvio. Narvelis dedamas į cilindrinę ritę – induktorių. Elektros požiūriu indukcinio tiglio krosnis yra trumpojo jungimo oro transformatorius, kurio antrinė apvija yra laidus krūvis.

Indukcinės tiglio krosnys pirmiausia naudojamos metalams lydyti forminiams liejiniams periodiniu režimu, taip pat, neatsižvelgiant į veikimo režimą, kai kuriems lydiniams, pavyzdžiui, bronzai, lydyti, kurie turi žalingą poveikį kanalinių krosnių pamušalui.

Straipsnyje aptariamos pramoninių indukcinių lydymo krosnių (kanalo ir tiglio) ir indukcinio grūdinimo įrenginių, maitinamų mašinomis ir statiniais dažnio keitikliais, konstrukcijos.

Indukcinio kanalo krosnies schema

Beveik visos pramoninių ortakių indukcinių krosnių konstrukcijos yra pagamintos su nuimamais indukciniais mazgais. Indukcinis blokas yra elektrinis krosnies transformatorius su išklotu kanalu, kad tilptų išlydytas metalas. Indukcinį bloką sudaro šie elementai: korpusas, magnetinė šerdis, pamušalas, induktorius.

Indukciniai blokai gaminami kaip vienfaziai arba dvifaziai (dvifazis) su vienu arba dviem kanalais viename induktoryje. Indukcinis blokas prijungiamas prie elektros krosnies transformatoriaus antrinės pusės (LV pusė), naudojant kontaktorius su lanko slopinimo įtaisais. Kartais įjungiami du kontaktoriai su lygiagrečiai veikiančiais maitinimo kontaktais pagrindinėje grandinėje.

Fig. 1 paveiksle parodyta kanalinės krosnies vienfazio indukcinio bloko maitinimo schema. Maksimalios srovės relės PM1 ir PM2 naudojamos krosnies valdymui ir išjungimui esant perkrovoms ir trumpiesiems jungimams.

Trifaziai transformatoriai naudojami trifazėms arba dvifazėms krosnims, turinčioms bendrą trifazę magnetinę šerdį arba dvi ar tris atskiras šerdies tipo magnetines šerdis, maitinti.

Norėdami maitinti krosnį metalo rafinavimo laikotarpiu ir palaikyti tuščiosios eigos režimą, naudojami autotransformatoriai, siekiant tiksliau reguliuoti galią metalo apdailos iki norimos cheminės sudėties laikotarpiu (ramiame, be virimo, lydymosi režimu), taip pat pradiniams krosnies paleidimams per pirmuosius lydymus, kurie atliekami su nedideliu metalo kiekiu vonioje, siekiant užtikrinti laipsnišką pamušalo džiūvimą ir sukepinimą. Autotransformatoriaus galia parenkama per 25-30% pagrindinio transformatoriaus galios.

Induktoriaus ir indukcinio bloko korpuso aušinimo vandens ir oro temperatūrai valdyti įrengiami elektriniai kontaktiniai termometrai, kurie duoda signalą, kai temperatūra viršija leistiną ribą. Krosnies maitinimas automatiškai išjungiamas, kai krosnis pasukama, kad nutekėtų metalas. Krosnies padėčiai valdyti naudojami ribiniai jungikliai, sujungti su elektrine krosnies pavara. Ištisinėms krosnims ir maišytuvams išleidžiant metalą ir įkraunant naujas įkrovos dalis, indukciniai įrenginiai neišjungiami.

Ryžiai. 1. Kanalinės krosnies indukcinio bloko maitinimo schema: VM - maitinimo jungiklis, CL - kontaktorius, Tr - transformatorius, C - kondensatoriaus baterija, I - induktorius, TN1, TN2 - įtampos transformatoriai, 777, TT2 - srovės transformatoriai, P - skyriklis, PR - saugikliai, PM1, PM2 - maksimalios srovės relė.

Kad būtų užtikrintas patikimas elektros energijos tiekimas eksploatacijos metu ir avariniais atvejais, indukcinės krosnies, ventiliatoriaus, pakrovimo ir iškrovimo įrenginių pavaros ir valdymo sistemų pasvirimo mechanizmų varikliai maitinami iš atskiro pagalbinio transformatoriaus.

Indukcinio tiglio krosnies schema

Pramoninės indukcinės tiglio krosnys, kurių galia didesnė nei 2 tonos ir galia virš 1000 kW, maitinamos trifaziais laiptiniais transformatoriais su antrinės įtampos reguliavimu veikiant apkrovai, prijungtais prie aukštos įtampos pramoninio dažnio tinklo.

Krosnys yra vienfazės, o norint užtikrinti vienodą tinklo fazių apkrovą, prie antrinės įtampos grandinės yra prijungtas balun įrenginys, susidedantis iš reaktoriaus L su induktyvumo reguliavimu keičiant oro tarpą magnetinėje grandinėje ir kondensatorių bloko Cc. , sujungtas su induktoriumi pagal trikampio schemą (žr. ARIS .2 pav.). 1000, 2500 ir 6300 kV-A galios galios transformatoriai turi 9 - 23 antrinės įtampos pakopas su automatiniu galios valdymu norimu lygiu.

Mažesnės galios ir galios krosnys maitinamos vienfaziais transformatoriais, kurių galia viršija 1000 kW, taip pat sumontuoti balun įrenginiai, tačiau galios transformatoriaus ŠV pusėje. Esant mažesnei krosnies galiai ir maitinimui iš 6 arba 10 kV aukštos įtampos tinklo, galite atsisakyti balun įrenginio, jei įtampos svyravimai įjungiant ir išjungiant krosnį neviršija priimtinų ribų.

Fig. 2 paveiksle parodyta pramoninės dažnio indukcinės krosnies maitinimo schema. Krosnyse sumontuoti elektrinio režimo reguliatoriai ARIR, kurie nurodytose ribose užtikrina įtampos, galios Рп ir cosphi palaikymą keičiant galios transformatoriaus įtampos pakopų skaičių ir prijungiant papildomas kondensatorių baterijos sekcijas. Reguliatoriai ir matavimo įranga yra valdymo spintelėse.

Ryžiai. 2. Indukcinio tiglio krosnies maitinimo grandinė iš galios transformatoriaus su balun įtaisu ir krosnies režimo reguliatoriais: PSN - įtampos pakopos jungiklis, C - balun talpa, L - balun įrenginio reaktorius, S-St - kompensacinis kondensatorių blokas, I - krosnies induktorius, ARIS - balun reguliatorius, ARIR - režimo reguliatorius, 1K-NK - akumuliatoriaus talpos valdymo kontaktoriai, TT1, TT2 - srovės transformatoriai.

Fig. 3 paveiksle parodyta indukcinių tiglių krosnių maitinimo iš vidutinio dažnio mašinos keitiklio schema. Krosnyse sumontuoti automatiniai elektrinio režimo reguliatoriai, tiglio „valgymo“ signalizacija (aukštatemperatūrinėms krosnims), taip pat signalizacija dėl aušinimo gedimo vandeniu aušinamuose įrenginio elementuose.

Ryžiai. 3. Indukcinio tiglio krosnies maitinimo grandinė iš vidutinio dažnio mašinos keitiklio su automatinio lydymosi režimo valdymo blokine schema: M - pavaros variklis, G - vidutinio dažnio generatorius, 1K-NK - magnetiniai starteriai, TI - įtampos transformatorius , TT - srovės transformatorius, IP - indukcinė krosnis, C - kondensatoriai, DF - fazės jutiklis, PU - perjungimo įtaisas, UFR - stiprintuvas-fazių reguliatorius, 1KL, 2KL - linijiniai kontaktoriai, BS - palyginimo blokas, BZ - apsaugos blokas, OV - žadinimo apvija, RN - įtampos reguliatorius.

Indukcinio grūdinimo įrengimo schema

Fig. 4 paveiksle pavaizduota indukcinio grūdinimo mašinos maitinimo iš mašinos dažnio keitiklio schema. Be maitinimo šaltinio M-G, grandinėje yra galios kontaktorius K, grūdinimo transformatorius TrZ, ant kurio antrinės apvijos prijungtas induktorius I, kompensacinis kondensatorių blokas Sk, įtampos ir srovės transformatoriai TN ir 1TT, 2TT, matavimo prietaisai (voltmetras V, vatmetras W, fazių matuoklis) ir generatoriaus srovės bei žadinimo srovės ampermetrai, taip pat maksimalios srovės relės 1РМ, 2РМ, apsaugančios maitinimo šaltinį nuo trumpųjų jungimų ir perkrovų.

Ryžiai. 4. Scheminė indukcinio grūdinimo įrenginio elektrinė schema: M - pavaros variklis, G - generatorius, TN, TT - įtampos ir srovės transformatoriai, K - kontaktorius, 1PM, 2RM, ZRM - srovės relė, Rk - iškroviklis, A, V, W - matavimo prietaisai, TRZ - grūdinimo transformatorius, OVG - generatoriaus žadinimo apvija, RR - išlydžio rezistorius, PB - žadinimo relės kontaktai, PC - reguliuojama varža.

Seniems indukciniams dalims apdoroti naudojami dažnio keitikliai - sinchroninio arba asinchroninio tipo pavaros variklis ir induktoriaus tipo vidutinio dažnio generatorius naujose indukcinėse sistemose - statiniai dažnio keitikliai.

Pramoninio tiristoriaus dažnio keitiklio grandinė, skirta maitinti indukcinio grūdinimo įrenginį, parodyta fig. 5. Tiristoriaus dažnio keitiklio grandinė susideda iš lygintuvo, droselių bloko, keitiklio (inverterio), valdymo grandinių ir pagalbinių komponentų (reaktorių, šilumokaičių ir kt.). Pagal sužadinimo būdą inverteriai gaminami su nepriklausomu sužadinimu (iš pagrindinio generatoriaus) ir su savaiminiu sužadinimu.

Tiristorių keitikliai gali veikti stabiliai tiek keičiantis dažniui plačiame diapazone (su savaime besireguliuojančia virpesių grandine pagal kintančius apkrovos parametrus), tiek pastoviu dažniu, kai keičiasi įvairūs apkrovos parametrai dėl įkaitinto metalo aktyvioji varža ir jo magnetinės savybės (feromagnetinėms dalims).

Ryžiai. 5. TPC-800-1 tipo tiristoriaus keitiklio galios grandinių schema: L - išlyginimo reaktorius, BP - paleidimo blokas, VA - automatinis jungiklis.

Tiristorių keitiklių privalumai yra besisukančių masių nebuvimas, mažos apkrovos ant pamato ir nedidelė galios panaudojimo koeficiento įtaka efektyvumo sumažėjimui esant pilnai apkrovai, o esant 0,25 sumažėja tik 92-94%. 1-2%. Be to, kadangi dažnis gali būti lengvai keičiamas tam tikrame diapazone, nereikia reguliuoti talpos, kad būtų kompensuota virpesių grandinės reaktyvioji galia.

Buitinė indukcinė viryklė gali lengvai apšildyti jūsų namus. Pramonėje šie įrenginiai naudojami įvairių metalų lydymui. Be to, jie gali dalyvauti termiškai apdorojant dalis, taip pat grūdinant. Pagrindinis indukcinės krosnies privalumas yra jos naudojimo paprastumas. Be to, juos lengva prižiūrėti ir nereikia periodiškai tikrinti, o tai labai svarbu.

Šiam įrenginiui įrengti visiškai nereikia skirti atskiros patalpos. Šių įrenginių našumas yra labai geras. Taip yra daugiausia dėl to, kad konstrukcijoje nėra mechaninio susidėvėjimo dalių. Apskritai indukcinės krosnys yra saugios žmonių sveikatai ir nekelia jokio pavojaus veikimo metu.

Kaip tai veikia?

Indukcinės krosnies veikimas prasideda nuo kintamosios srovės tiekimo į generatorių. Tuo pačiu metu jis praeina per specialų induktorių, esantį konstrukcijos viduje. Tada įrenginys naudoja kondensatorių. Jo pagrindinė užduotis yra virpesių grandinės formavimas. Tokiu atveju visa sistema sureguliuojama pagal veikimo dažnį. Krosnyje esantis induktorius sukuria kintamąjį magnetinį lauką. Šiuo metu įtampa įrenginyje padidėja iki 200 V.

Norėdami uždaryti grandinę, sistema turi feromagnetinę šerdį, tačiau ji įdiegta ne visuose modeliuose. Vėliau magnetinis laukas sąveikauja su ruošiniu ir sukuria galingą srautą. Tada indukuojamas elektrai laidus elementas ir atsiranda antrinė įtampa. Tokiu atveju kondensatoriuje susidaro sūkurinė srovė. Pagal Džaulio-Lenco dėsnį, jis atiduoda savo energiją induktoriui. Dėl to ruošinys krosnyje įkaista.

Naminės indukcinės orkaitės

Indukcinė krosnis „pasidaryk pats“ gaminama griežtai pagal brėžinius, laikantis saugos taisyklių. Prietaiso korpusas turėtų būti pasirinktas iš aliuminio lydinio. Konstrukcijos viršuje turėtų būti didelė platforma. Jo storis turi būti ne mažesnis kaip 10 mm. Tigliui užpildyti dažniausiai naudojamas plieninis šablonas. Norėdami nusausinti išlydytą metalą, jums reikės pamušalo ertmės snapelio pavidalu. Tokiu atveju konstrukcijoje turi būti paminkštinimo zona.

Sekcijose virš šablono sumontuotas izoliacinis stovas. Tiesiai po juo bus šarnyrinė atrama. Norint atvėsinti induktorių, krosnyje turi būti armatūra. Įtampa į įrenginį tiekiama per tiltelį, kuris yra įrenginio apačioje. Norėdami pakreipti konteinerį, savadarbė indukcinė krosnis turi turėti atskirą pavarų dėžę. Tokiu atveju geriausia padaryti rankeną, kad galėtumėte rankiniu būdu nusausinti metalą.

Įmonės Termolit krosnys

Šios markės metalo lydymui skirtos indukcinės krosnys turi priimtiną keitiklio galią. Tačiau modelių kamerų talpa gali labai skirtis. Vidutinis metalo lydymosi greitis – 0,4 t/val. Šiuo atveju vardinė maitinimo tinklo įtampa svyruoja apie 0,3 V. Vandens suvartojimas indukcinėje krosnyje priklauso nuo aušinimo sistemos. Paprastai šis parametras yra 10 kubinių metrų per valandą. Tuo pačiu metu specifinis energijos suvartojimas yra gana didelis.

Termolit TM1 krosnies charakteristikos

Šios lydymosi krosnies (indukcinės) bendra talpa yra 0,03 tonos. Tuo pačiu metu keitiklio galia yra tik 50 kW, o vidutinis lydymosi greitis yra 0,04 tonos per valandą. Maitinimo įtampa turi būti ne mažesnė kaip 0,38 V. Vandens sąnaudos aušinimui šiame modelyje yra nereikšmingos. Taip yra daugiausia dėl mažos įrenginio galios.

Vienas iš trūkumų yra didelis energijos suvartojimas. Vidutiniškai krosnis per valandą sunaudoja apie 650 kW. Šio modelio dažnio keitiklis yra TFC-50 klasės. Apskritai Termolit TM1 yra ekonomiška įranga, tačiau prastai veikianti.

Indukcinė krosnis "TG-2"

„TG“ serijos indukcinės lydymo krosnys gaminamos su 0,6 tonos kameros talpa. Įrenginio vardinė galia yra 100 kW. Be to, per valandą nepertraukiamo darbo galima išlydyti 0,16 tonos spalvotųjų metalų. Šis modelis maitinamas iš tinklo, kurio įtampa yra 0,3 V.

Indukcinio tipo krosnies „TG-2“ vandens sąnaudos yra gana nemažos ir vidutiniškai per valandą sunaudojama iki 10 kubinių metrų skysčio. Visa tai dėl to, kad reikia intensyviai aušinti pavarų dėžę. Teigiama pusė yra saikingas energijos suvartojimas. Paprastai per valandą sunaudojama iki 530 kW elektros energijos. Dažnio keitiklis TG-2 modelyje sumontuotas TFC-100 klasėje.

Krosnys "Thermo Pro"

Pagrindinės šios įmonės įrangos modifikacijos – indukcinės lydymo krosnys „SAT 05“, „SAK-1“, „SOT 05“. Jų vidutinė vardinė lydymosi temperatūra yra 900 laipsnių. Tuo pačiu metu įrenginių galia svyruoja apie 150 kW. Be to, reikėtų atkreipti dėmesį į jų gerus rezultatus. Per darbo valandą spalvotųjų metalų galima išlydyti 80 kg. Tuo pačiu metu daugelis „Thermo Pro“ modelių yra gaminami labai tikslingai. Kai kurie skirti tik darbui su aliuminiu, kiti skirti švinui ar alavai lydyti.

Modifikacija "SAT 05"

Ši indukcinė krosnis skirta lydyti aliuminį. Šio įrenginio galia yra lygiai 20 kW. Tuo pačiu metu per darbo valandą galima praleisti iki 20 kg metalo. Kameros talpa „SAT 05“ modelyje yra 50 kg, o dažnio keitiklis „TFC“ klasės.

Įrenginyje esančios baterijos yra kondensatoriaus tipo. Gamintojas apatinėje konstrukcijos dalyje sumontavo specialų vandeniu aušinamą kabelį. Šis modelis turi valdymo skydelį. Be kita ko, reikėtų pažymėti didelį SAT 05 viryklės komplektą. Jame yra visi montavimo priedai, taip pat eksploataciniai dokumentai.

Krosnies SAK-1 parametrai

Ši indukcinė krosnis dažniausiai naudojama švinui, taip pat alavai lydyti. Kai kuriais atvejais leidžiama naudoti varį, tačiau produktyvumas žymiai sumažėja. Vidutinė lydymosi temperatūra svyruoja apie 1000 laipsnių, šio įrenginio galia siekia 250 kW. Per valandą nepertraukiamo veikimo galima praleisti iki 400 kg spalvotųjų metalų. Tuo pačiu metu įrangos talpa leidžia pakrauti iki 1000 kg medžiagos. Maitinimo įtampa yra 0,3 kV.

Vandens sąnaudos SAK-1 modelio aušinimui yra nereikšmingos. Orkaitė per valandą sunaudoja maždaug 10 kubinių metrų skysčio. Savitos elektros sąnaudos taip pat nedidelės ir siekia 530 kW. Šio dizaino dažnio keitiklis yra TPCH-400 prekės ženklo. Apskritai SAK-1 modelis pasirodė ekonomiškas ir paprastas naudoti.

Modelio "SAK 05" apžvalga

Indukcinės metalo lydymo krosnys "SAK 05" išsiskiria didele talpa - 0,5 tonos Tuo pačiu metu tiekimo keitiklio galia yra 400 kW. Darbinis lydymosi greitis šioje krosnyje yra gana didelis. Įrenginio vardinė įtampa yra 0,3 kV. Per darbo valandą sistemai aušinti sunaudojama apie 11 kubinių metrų vandens. Taip pat pažymėtina, kad elektros sąnaudos yra nemažos ir siekia 530 kW. Įrenginyje esantis dažnio keitiklis yra TFC-400 klasės. Tuo pačiu metu jis gali padidinti maksimalią temperatūrą iki 800 laipsnių. Indukcinė krosnis "SAK 05" skirta išskirtinai aliuminio ir bronzos lydymui. Šilumos mainų spintą sumontavo „IM“ prekės ženklo gamintojas. Kitas dalykas, į kurį verta atkreipti dėmesį, yra patogus nuotolinio valdymo pultas. Sistemoje yra signalizacija ir hidraulinė stotis.

Be kita ko, į standartinį komplektą įeina turbo padangų rinkinys ir tvirtinimo priedai. Apskritai „SAK 05“ modelis pasirodė gana apsaugotas ir jūs galite jį naudoti nekeliant pavojaus sveikatai. Tai daugiausia buvo pasiekta dėl strypų, sumontuotų ant hidraulinių cilindrų. Šiuo atveju metalas praktiškai netaškys. Tiesioginis dažnio reguliavimas veikimo metu vyksta automatiniu režimu. Šiame vidutinės įtampos modelyje naudojami kondensatoriai.