Indukcinis metalų lydymas „pasidaryk pats“. Indukcinė orkaitė „pasidaryk pats“: schema, surinkimas. Kanalinės krosnys skirstomos į

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 aukšto 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, tai yra 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, dėl šių srovių išsiskiriančios šiluminės energijos metalas įkaista. 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), dedamas į metalinio vamzdžio vidų arba dedamas 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 magnetinėje jungtyje 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) Norint tiesiogiai perduoti elektros energiją 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 gauti 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.

Šiais laikais indukcinės krosnys plačiai naudojamos metalo lydymo procese. Induktoriaus lauke gaminama srovė prisideda prie medžiagos kaitinimo, o ši tokių prietaisų savybė yra ne tik pagrindinė, bet ir pati svarbiausia. Apdorojant medžiaga patiria keletą transformacijų. Pirmasis transformacijos etapas yra elektromagnetinis etapas, po kurio seka elektrinė, o vėliau terminė stadija. Krosnelės sukuriama temperatūra išnaudojama praktiškai be likučių, todėl šis sprendimas yra geriausias tarp visų kitų. Daugelis gali būti suinteresuoti pagaminta virykle. Toliau kalbėsime apie tokio sprendimo įgyvendinimo galimybes.

Krosnių tipai metalams lydyti

Šio tipo įrangą galima suskirstyti į pagrindines kategorijas. Pirmasis turi širdies kanalą kaip pagrindą, o metalas į tokias krosnis dedamas žiediniu būdu aplink induktorių. Antroji kategorija tokio elemento neturi. Šis tipas vadinamas tigliu, o metalas dedamas į paties induktoriaus vidų. Šiuo atveju techniškai neįmanoma naudoti uždaros šerdies.

Pagrindiniai principai

Lydymosi krosnis šiuo atveju veikia magnetinės indukcijos reiškinio pagrindu. Ir yra keletas komponentų. Induktorius yra svarbiausias šio įrenginio komponentas. Tai ritė, kurios laidininkai yra ne įprasti laidai, o variniai vamzdeliai. Šį reikalavimą kelia pati lydymosi krosnių konstrukcija. Srovė, einanti per induktorių, sukuria magnetinį lauką, kuris veikia tiglį, kuriame yra metalas. Šiuo atveju medžiaga atlieka antrinės transformatoriaus apvijos vaidmenį, tai yra, per ją praeina srovė, šildydama. Taip vyksta lydymasis, net jei indukcinę krosnį gaminate patys. Kaip pastatyti tokio tipo krosnis ir padidinti jos efektyvumą? Tai svarbus klausimas, į kurį reikia atsakyti. Aukšto dažnio srovių naudojimas gali žymiai padidinti įrangos efektyvumą. Tam tikslinga naudoti specialius maitinimo šaltinius.

Indukcinių krosnių ypatybės

Šio tipo įranga turi tam tikrų būdingų savybių, kurios yra ir privalumai, ir trūkumai.

Kadangi metalo pasiskirstymas turi būti vienodas, gauta medžiaga pasižymi gera vienalyte mase. Šio tipo krosnys veikia pernešdamos energiją per zonas, kartu įdiegdamos energijos fokusavimo funkciją. Galima naudoti tokius parametrus kaip talpa, veikimo dažnis ir pamušalo metodas, taip pat reguliuoti temperatūrą, kurioje lydosi metalas, o tai žymiai palengvina darbo procesą. Esamas krosnies technologinis potencialas sukuria aukštą lydymosi greitį, prietaisai yra ekologiški, visiškai saugūs žmonėms ir paruošti naudoti bet kuriuo metu.

Labiausiai pastebimas tokios įrangos trūkumas yra jos valymo sunkumas. Kadangi šlakas įkaista tik dėl metalo skleidžiamos šilumos, šios temperatūros nepakanka, kad būtų galima visapusiškai panaudoti. Didelis temperatūrų skirtumas tarp metalo ir šlako neleidžia atliekų šalinimo procesui būti kuo paprastesniam. Kaip dar vienas trūkumas yra įprasta pabrėžti tarpą, dėl kurio visada reikia sumažinti pamušalo storį. Dėl tokių veiksmų po kurio laiko jis gali sugesti.

Indukcinių krosnių naudojimas pramoniniu mastu

Pramonėje dažniausiai randamos tiglių ir kanalų indukcinės krosnys. Pirmajame bet kokie metalai išlydomi savavališkais kiekiais. Tokių variantų metalui skirtuose konteineriuose telpa iki kelių tonų metalo. Žinoma, šiuo atveju indukcinių lydymo krosnių savo rankomis pasidaryti neįmanoma. Kanalinės krosnys skirtos įvairių rūšių spalvotųjų metalų, taip pat ketaus lydymui.

Ši tema dažnai domina radijo dizaino ir radijo technologijų gerbėjus. Dabar tampa aišku, kad sukurti indukcines krosnis savo rankomis yra visiškai įmanoma, ir daugeliui žmonių tai pavyko. Tačiau norint sukurti tokią įrangą, būtina įdiegti elektros grandinės veikimą, kurioje būtų numatyti pačios krosnies veiksmai. Tokiems sprendimams reikia įtraukti tuos, kurie gali sukelti bangų virpesius. Paprasta „pasidaryk pats“ indukcinė krosnis pagal schemą gali būti pastatyta naudojant keturias elektronines lempas kartu su viena neonine lempa, kuri duoda signalą, kad sistema yra paruošta darbui.

Tokiu atveju kintamosios srovės kondensatoriaus rankena nėra prietaiso viduje. Dėl to savo rankomis galite sukurti indukcinę krosnį. Įrenginio diagramoje išsamiai aprašoma kiekvieno atskiro elemento vieta. Įsitikinkite, kad įrenginys yra pakankamai galingas, naudodami atsuktuvą, kuris vos per kelias sekundes turėtų pasiekti raudoną būseną.

Ypatumai

Jei savo rankomis kuriate indukcinę krosnį, kurios veikimo principas ir surinkimas yra ištirtas ir atliktas pagal atitinkamą schemą, turėtumėte žinoti, kad lydymosi greitį šiuo atveju gali paveikti vienas ar keli toliau išvardyti veiksniai. :

Pulso dažnis;

Histerezės nuostoliai;

Galios generavimas;

Šilumos išsiskyrimo laikotarpis;

Nuostoliai, susiję su sūkurinių srovių atsiradimu.

Jei planuojate savo rankomis statyti indukcinę viryklę, tada, kai naudojate lempas, turite atsiminti, kad jų galia turėtų būti paskirstyta taip, kad užtektų keturių dalių. Naudodami lygintuvą gausite maždaug 220 V tinklą.

Krosnių naudojimas buityje

Kasdieniame gyvenime tokie įrenginiai naudojami gana retai, nors panašių technologijų galima rasti ir šildymo sistemose. Juos galima pamatyti mikrobangų krosnelių pavidalu ir Naujų technologijų aplinkoje ši plėtra buvo plačiai pritaikyta. Pavyzdžiui, sūkurinių srovių naudojimas indukcinėse viryklėse leidžia gaminti daugybę patiekalų. Kadangi jie įkaista labai mažai laiko, degiklio negalima įjungti, jei ant jo niekas nestovi. Tačiau norint naudoti tokias ypatingas ir naudingas virykles, reikalingi specialūs indai.

Sukūrimo procesas

„Pasidaryk pats“ indukcija susideda iš induktoriaus, kuris yra solenoidas, pagamintas iš vandeniu aušinamo vario vamzdžio, ir tiglio, kuris gali būti pagamintas iš keraminių medžiagų, kartais iš plieno, grafito ir kt. Tokiame įrenginyje galite lydyti ketų, plieną, tauriuosius metalus, aliuminį, varį, magnį. „Pasidaryk pats“ indukcinės krosnys gaminamos su tiglio talpa nuo poros kilogramų iki kelių tonų. Jie gali būti vakuuminiai, užpildyti dujomis, atviri ir kompresoriniai. Krosnys maitina aukšto, vidutinio ir žemo dažnio srovėmis.

Taigi, jei jus domina pasigaminti savo indukcinę krosnį, schemoje naudojami šie pagrindiniai komponentai: lydymosi vonia ir indukcinis blokas, kurį sudaro židinio akmuo, induktyvumas ir magnetinė šerdis. Kanalinė krosnis nuo tiglio skiriasi tuo, kad elektromagnetinė energija paverčiama šilumine energija šilumos išleidimo kanale, kuriame visada turi būti elektrai laidus kūnas. Pirminiam kanalinės krosnies paleidimui į ją pilamas išlydytas metalas arba įdedamas šablonas iš medžiagos, kurią galima ištiesinti krosnyje. Pasibaigus lydymui, metalas nėra visiškai nusausinamas, tačiau lieka „pelkė“, skirta užpildyti šilumos išleidimo kanalą būsimam paleidimui. Jei ketinate statyti indukcinę krosnį savo rankomis, tada, kad būtų lengviau pakeisti įrangos židinio akmenį, jis yra nuimamas.

Krosnies komponentai

Taigi, jei jus domina savo rankomis pasigaminti mini indukcinę orkaitę, tuomet svarbu žinoti, kad pagrindinis jos elementas yra šildymo ritė. Naminės versijos atveju pakanka naudoti induktorių, pagamintą iš pliko vario vamzdžio, kurio skersmuo yra 10 mm. Induktoriaus vidinis skersmuo yra 80-150 mm, o apsisukimų skaičius yra 8-10. Svarbu, kad posūkiai nesiliestų, o atstumas tarp jų būtų 5-7 mm. Induktoriaus dalys neturi liestis su ekranu, mažiausias tarpas turi būti 50 mm.

Jei planuojate savo rankomis pasigaminti indukcinę krosnį, tuomet turėtumėte žinoti, kad pramoniniu mastu induktorių aušinimui naudojamas vanduo arba antifrizas. Mažos galios ir trumpalaikio kuriamo įrenginio veikimo atveju galite išsiversti be aušinimo. Tačiau veikimo metu induktorius labai įkaista, o vario nuosėdos gali ne tik smarkiai sumažinti prietaiso efektyvumą, bet ir visiškai prarasti jo veikimą. Neįmanoma savarankiškai pasidaryti aušinto induktoriaus, todėl jį reikės reguliariai keisti. Negalite naudoti priverstinio oro aušinimo, nes šalia ritės esantis ventiliatoriaus korpusas „pritrauks“ EML, o tai sukels perkaitimą ir sumažės krosnies efektyvumas.

Generatorius

Surinkdami indukcinę krosnį savo rankomis, grandinė apima tokio svarbaus elemento kaip kintamosios srovės generatoriaus naudojimą. Neturėtumėte bandyti gaminti viryklės, jei nežinote radijo elektronikos pagrindų bent jau pusiau įgudusio radijo mėgėjo lygiu. Generatoriaus grandinė turi būti parinkta taip, kad ji nesudarytų kieto srovės spektro.

Indukcinių krosnių naudojimas

Tokio tipo įranga plačiai naudojama tokiose srityse kaip liejyklos, kur metalas jau išvalytas ir jam reikia suteikti specifinę formą. Taip pat galite gauti kai kurių lydinių. Jie taip pat plačiai paplito papuošalų gamyboje. Paprastas veikimo principas ir galimybė surinkti indukcinę krosnį savo rankomis leidžia padidinti jos naudojimo pelningumą. Šioje srityje gali būti naudojami prietaisai, kurių tiglio talpa yra iki 5 kilogramų. Mažiems gaminiams ši parinktis bus optimali.

Indukcinius šildytuvus galima suskirstyti į pramoninius ir buitinius. Vienas iš pagrindinių metalurgijos pramonės metalo lydymui skirtos šilumos generavimo būdų yra indukcinės krosnys. Įrenginiai, veikiantys indukciniu principu, yra sudėtinga elektros įranga ir parduodama plataus asortimento.

Indukcinė technologija yra tokių kasdienių prietaisų, kaip mikrobangų krosnelės, elektrinės orkaitės, indukcinės viryklės, karšto vandens katilai, šildymo sistemos viryklės, pagrindas. Indukcinės viryklės yra patogios, praktiškos ir ekonomiškos, tačiau reikia naudoti specialius indus.

Kasdieniame gyvenime dažniausiai naudojamos tos krosnys, kuriose patalpų šildymui naudojamas indukcinis veikimo principas. Tokio šildymo galimybės yra katilinės arba autonominiai įrenginiai. Papuošalų gamyboje ir nedidelėse dirbtuvėse mažos indukcinės krosnys yra būtinos metalui lydyti.

Lydymosi privalumai

Indukcinis šildymas yra tiesioginis, bekontaktis ir jo principas leidžia maksimaliai efektyviai panaudoti susidariusią šilumą. Naudingumo koeficientas (efektyvumas) naudojant šį metodą siekia 90%. Lydymosi proceso metu vyksta terminis ir elektrodinaminis skysto metalo judėjimas, kuris prisideda prie vienodos temperatūros visame homogeninės medžiagos tūryje.

Tokių prietaisų technologinis potencialas sukuria privalumus:

• našumas – galima naudoti iškart po įjungimo;
• didelis lydymosi proceso greitis;
• galimybė reguliuoti lydymosi temperatūrą;
• zoninė ir sutelkta energijos orientacija;
• išlydyto metalo vienodumas;
• jokių legiravimo elementų atliekų;
• aplinkos švara ir saugumas.

Šildymo privalumai

Schemos

Amatininkui, žinančiam skaityti elektros schemas, visiškai įmanoma savo rankomis pasidaryti šildymo krosnį arba indukcinę lydymosi krosnį. Kiekvienas meistras turi nuspręsti, ar yra galimybė įrengti naminį įrenginį. Taip pat būtina gerai suprasti galimą pavojų, kylantį dėl blogai atliktų tokių konstrukcijų.

Norėdami sukurti darbinę krosnį be paruoštos grandinės, turite turėti fizikos pagrindų supratimas indukcinis šildymas. Be tam tikrų žinių tokio elektros prietaiso suprojektuoti ir sumontuoti neįmanoma. Įrenginio projektavimas susideda iš kūrimo, projektavimo ir diagramų sudarymo.

Tiems protingiems savininkams, kuriems reikia saugios indukcinės krosnies, grandinė yra ypač svarbi, nes joje apjungiama visa geriausia namų meistro praktika. Tokie populiarūs prietaisai kaip indukcinės krosnys turi įvairias surinkimo schemas, kuriose meistrai turi galimybę pasirinkti:

• krosnių konteineriai;
• veikimo dažnis;
• pamušalo metodas.

Charakteristikos

Kurdami indukcinę lydymosi krosnį savo rankomis, turite apsvarstyti tam tikros techninės charakteristikos, turinčios įtakos metalo lydymosi greičiui:

• generatoriaus galia;
• impulsų dažnis;
• nuostoliai dėl sūkurinių srautų;
• histerezės nuostoliai;
• šilumos perdavimo intensyvumas (aušinimas).

Veikimo principas

Indukcinės krosnies pagrindas yra gauti šilumos iš pagamintos elektros energijos kintamasis elektromagnetinis laukas(EMF) induktorius (induktorius). Tai reiškia, kad elektromagnetinė energija paverčiama sūkurine elektros energija, o vėliau - šilumine energija.

Kūnų viduje uždarytos sūkurinės srovės išskiria šiluminę energiją, kuri šildo metalą iš vidaus. Daugiapakopis energijos konvertavimas nesumažina krosnies efektyvumo. Dėl paprasto veikimo principo ir galimybės savarankiškai surinkti pagal elektros schemas, tokių įrenginių naudojimo pelningumas didėja.

Šie efektyvūs įrenginiai, supaprastinta versija ir mažesnių matmenų, veikia iš standartinio 220 V tinklo, tačiau jiems reikalingas lygintuvas. Tokiuose įrenginiuose gali būti kaitinamos ir lydomos tik elektrai laidžios medžiagos.

Dizainas

Indukcinis įtaisas yra tam tikras transformatorius, kuris maitinamas kintamos srovės šaltiniu induktorius - pirminė apvija, šildomas korpusas yra antrinė apvija.

Paprasčiausias žemo dažnio šildymo induktorius gali būti laikomas izoliuotu laidininku (tiesia šerdimi arba spirale), esančiu metalinio vamzdžio paviršiuje arba viduje.

Pagrindiniai prietaiso komponentai, dirbdami indukcijos principu, apsvarstykite:

Maitinimas iš generatoriaus į induktorių paleidžia galingas įvairaus dažnio sroves, kurios sukuria elektromagnetinį lauką. Šis laukas yra sūkurinių srovių, kurias sugeria metalas ir išlydo jį, šaltinis.

Šildymo sistema

Įrengdami naminius indukcinius šildytuvus šildymo sistemoje, meistrai dažnai naudoja nebrangius suvirinimo keitiklių modelius (DC-AC įtampos keitiklius). Inverterio energijos sąnaudos yra didelės, todėl nuolatiniam tokių sistemų veikimui jums reikia 4–6 mm2 skerspjūvio kabelio vietoj įprastų 2,5 mm2.

Tokios šildymo sistemos turi būti uždaros ir automatiškai valdomos. Taip pat, siekiant eksploatacijos saugumo, reikalingas siurblys priverstinei aušinimo skysčio cirkuliacijai, sistemoje įstrigusio oro pašalinimo įtaisai ir manometras. Šildytuvas turi būti bent 1 m atstumu nuo lubų ir grindų ir ne mažiau kaip 30 cm nuo sienų ir baldų.

Generatorius

Induktyvumo ritės gauna maitinimą iš gamykloje nustatyto pramoninio dažnio 50 Hz. O iš aukšto, vidutinio ir žemo dažnio generatorių ir keitiklių (individualių maitinimo šaltinių) induktoriai dirba kasdieniame gyvenime. Veiksmingiausia į surinkimą įtraukti aukšto dažnio generatorius. Galima naudoti mini indukcinėse orkaitėse skirtingo dažnio srovės.

Kintamosios srovės generatorius neturėtų sukurti stiprios srovės spektro. Pagal vieną iš populiariausių indukcinių krosnių surinkimo namų sąlygomis schemų rekomenduojamas 27,12 MHz generatoriaus dažnis. Vienas iš šių generatorių yra surinktas iš šių dalių:

• 4 didelės galios tetrodai (elektroniniai vamzdžiai) (6p3s prekės ženklas), su lygiagrečiu jungimu;
• 1 papildoma neoninė lemputė – indikatorius, kad įrenginys paruoštas darbui.

Induktorius

Įvairios induktoriaus modifikacijos gali būti pateikiamos trefoil, aštuonių figūrų ir kitų variantų pavidalu. Agregato centras yra elektrai laidus grafito arba metalo ruošinys, aplink kurį apvyniotas laidininkas.

Tinka iki aukštų temperatūrų grafito šepečiai įkaista(lydymosi krosnys) ir nichromo spiralė (kaitinimo įrenginys). Lengviausias būdas padaryti induktorių yra spiralės formos, kurios vidinis skersmuo yra 80–150 mm. Laidininko šildymo ritės medžiaga taip pat dažnai yra varinis vamzdis arba PEV 0,8 viela.

Šildymo gyvatuko apsisukimų skaičius turi būti ne mažesnis kaip 8–10. Reikalingas atstumas tarp posūkių yra 5–7 mm, o varinio vamzdžio skersmuo paprastai yra 10 mm. Mažiausias tarpas tarp induktoriaus ir kitų prietaiso dalių turi būti ne mažesnis kaip 50 mm.

Rūšis

Išskirti indukcinių krosnių tipai savo rankomis:

• kanalas - išlydytas metalas yra griovelyje aplink induktoriaus šerdį;
• tiglis - metalas yra išimamame tiglyje induktoriaus viduje.

Didelėse pramonės šakose kanalinės krosnys veikia iš pramoninio dažnio įrenginių, o tiglių krosnys – pramoniniu, vidutiniu ir aukštu dažniu. Metalurgijos pramonėje tiglio tipo krosnys naudojamos lydymui:

• ketaus;
• plieno;
• varis;
• magnio;
• aliuminio;
• taurieji metalai.

Kanalinio tipo indukcinės krosnys naudojamos lydant:

• ketaus;
• įvairūs spalvotieji metalai ir jų lydiniai.

kanalas

Kanalinio tipo indukcinė krosnis turi būti kaitinama, elektrai laidus korpusasšilumos gamybos zonoje. Pirminio tokios krosnies paleidimo metu į lydymosi zoną pilamas išlydytas metalas arba įdedamas paruoštas metalinis šablonas. Pasibaigus metalo lydymui, žaliavos nėra visiškai nusausinamos, lieka „pelkė“ kitam lydymui.

Tiglis

Tiglio indukcinės krosnys yra populiariausios tarp meistrų, nes jas paprasta naudoti. Tiglis yra specialus išimamas indas, dedamas į induktorių kartu su metalu, kad vėliau būtų kaitinamas arba lydomas. Tiglis gali būti pagamintas iš keramikos, plieno, grafito ir daugelio kitų medžiagų. Jis skiriasi nuo kanalo tipo, nes nėra šerdies.

Aušinimas

Padidina lydymosi krosnies efektyvumą pramoninėje aplinkoje ir buitinių mažų gamyklinių prietaisų aušinimo. Jei naminis prietaisas veikia trumpai ir mažai galios, galite apsieiti be šios funkcijos.

Namų meistras negali savarankiškai atlikti vėsinimo užduoties. Skalė ant vario gali prarasti įrenginio funkcionalumą, todėl reikės reguliariai keisti induktorių.

Pramoninėmis sąlygomis naudojamas vandens aušinimas, naudojant antifrizą, taip pat derinamas su oro aušinimu. Priverstinis oro aušinimas naminiuose buitiniuose prietaisuose yra nepriimtinas, nes ventiliatorius gali sugerti EML, dėl ko ventiliatoriaus korpusas perkais ir sumažės viryklės efektyvumas.

Saugumas

Dirbdami su orkaite, turėtumėte saugokitės terminių nudegimų ir atsižvelgti į didelį įrenginio gaisro pavojų. Kol prietaisai veikia, jų negalima judinti. Įrengdami šildymo krosnis gyvenamuosiuose rajonuose turite būti ypač apdairūs.

EML veikia ir šildo visą aplinkinę erdvę, o ši savybė yra glaudžiai susijusi su įrenginio spinduliuotės galia ir dažniu. Galingi pramoniniai prietaisai gali paveikti šalia jų esančias metalines dalis, žmogaus audinius ir daiktus drabužių kišenėse.

Reikia atsižvelgti į galimą tokių prietaisų poveikį žmonėms su implantuotu širdies stimuliatoriumi operacijos metu. Pirkdami prietaisus su indukciniu veikimo principu, turite atidžiai perskaityti naudojimo instrukciją.

Pats indukcinės krosnies veikimo principas yra tas, kad šiluma lydymuisi gaunama iš elektros energijos, kurią generuoja kintamasis magnetinis laukas. Tokiose krosnyse energija paverčiama iš elektromagnetinės, vėliau į elektrinę ir galiausiai į šilumą. Kaip savo rankomis pasidaryti indukcinę krosnį?

Tokios krosnys skirstomos į du tipus:

1. Tiglis. Tokiose krosnyse induktorius ir šerdis yra metalo viduje. Šio tipo krosnys naudojamos pramoninėse vario, aliuminio, ketaus, plieno lydyklose, taip pat brangiųjų metalų lydymosi juvelyrinėse gamyklose.
2. kanalas. Šio tipo krosnyse induktorius ir šerdis yra aplink metalą.

Palyginti su katilais ar kitomis viryklėmis, indukcinės krosnys turi daug privalumų:

• akimirksniu sušilti;
• sutelkti energiją tam tikrame diapazone;
• aplinkai nekenksmingas prietaisas ir santykinis saugumas;
• nėra atliekų;
• didžiulės temperatūros ir talpos reguliavimo galimybės;
• lydančio metalo homogeniškumas.

Šildymui naudojamos ir indukcinės krosnys. Tai patogus ir tuo pačiu tylus šildymo būdas.

Nereikalauja specialios patalpos katilui. Ant kaitinimo elemento nesikaupia nuosėdos, o cirkuliacijai per šildymo sistemą gali būti naudojamas bet koks skystis, ar tai būtų aliejus, vanduo ar kiti. Krosnelė taip pat patvari, nes susidėvi minimaliai. Kaip minėta anksčiau, jis yra labai draugiškas aplinkai, nes į orą nepatenka kenksmingų teršalų, taip pat atitinka visus priešgaisrinės saugos reikalavimus.

Informacijos rinkimas

Žmogui, kuris supranta, kaip skaityti ir suprasti elektros schemą, nebus sunku suprasti, kaip padaryti tokią indukcinę krosnį. Internete pamatysite dešimtis ar net šimtus variantų, kaip gaminti įvairias indukcines krosnis naudojant buitines šiukšles, pavyzdžiui, iš senos mikrobangų krosnelės ar suvirinimo keitiklio.

Būtinai atminkite, kad elektros srovė yra pavojingas dalykas. O norint pagaminti indukcinę krosnį, reikia žinoti, kas yra šildymas naudojant indukciją. Patartina su savimi turėti žmogų, kuris išmano bent elektrotechnikos pagrindus arba turi patirties dirbant su elektros įrenginiais.

Veikimo principas

Tokios viryklės veikimo pagrindas yra šilumos ištraukimas iš elektros srovės, kuri, naudojant induktorių, sukuria kintamąjį magnetinį lauką. Pasirodo, šilumą pirmiausia gauname iš elektromagnetinės energijos, o paskui iš elektros energijos. Srovių, tekančių per induktoriaus (induktoriaus) posūkius, uždarumas generuoja šilumą ir šildo metalą iš vidaus.

Tokia viryklė gali turėti supaprastintą versiją ir veikti iš 220 V namų tinklo. Bet tam reikia lygintuvo, tai yra adapterio.

Krosnies konstrukcija

Indukcinio įtaiso konstrukcija yra panaši į transformatorių. Jame pirminė apvija maitinama kintamąja srove, o antrinė apvija tarnauja kaip šildomas korpusas.

Paprasčiausiu induktoriumi laikomas izoliuotas laidininkas (spiralės arba šerdies formos), esantis metalinio vamzdžio paviršiuje arba jo viduje.

Štai keletas mazgų, kurie veikia indukcija:

• induktorius;
• lydymosi krosnies skyrius;
• kaitinimo krosnies kaitinimo elementas;
• generatorius;
• rėmelis.

Daugelis žmonių mano, kad metalo lydymo procesas reikalauja didžiulių konstrukcijų, beveik gamyklų, kuriose dirba daug darbuotojų. Tačiau yra ir tokia profesija kaip juvelyras ir metalai, tokie kaip auksas, sidabras, platina ir kiti, naudojami ažūriniams ir išskirtiniams papuošalams gaminti, kai kurie iš jų teisėtai laikomi tikrais meno kūriniais. Juvelyrikos dirbtuvės – tai įmonė, kuri nepakenčia per didelio masto. O lydymosi procesas juose tiesiog būtinas. Todėl čia būtina indukcinė krosnis metalui lydyti. Jis nėra didelis, labai efektyvus ir paprastas naudoti.

Indukcinės krosnies veikimo principas yra puikus pavyzdys, kaip nepageidautinas reiškinys panaudojamas su padidintu efektyvumu. Vadinamosios Foucault sūkurinės indukcinės srovės, kurios dažniausiai trukdo bet kokiai elektrotechnikai, čia siekia tik teigiamo rezultato.

Kad metalinė konstrukcija pradėtų kaisti, o paskui ištirptų, ji turi būti dedama po tokiomis Foucault srovėmis, kurios susidaro indukcinėje ritėje, kuri iš esmės ir yra krosnis.

Paprasčiau tariant, visi žino, kad veikimo metu bet kuris elektros prietaisas pradeda kaisti. Indukcinė metalo lydymo krosnis išnaudoja šį kitaip nepageidaujamą poveikį visu savo potencialu.

Privalumai prieš kitų tipų lydymosi krosnis

Indukcinės krosnys nėra vienintelis išradimas, naudojamas metalams lydyti. Taip pat yra žinomų atvirų židinių krosnių, aukštakrosnių ir kitų tipų. Tačiau mūsų svarstoma viryklė turi nemažai neabejotinų pranašumų prieš visas kitas.

• Indukciniu principu veikiančios krosnys gali būti gana kompaktiškos, o jų išdėstymas nesukels jokių sunkumų.
• Didelis lydymosi greitis. Jei kitoms metalo lydymo krosnims įkaisti reikia kelių valandų, indukcinė krosnis su tuo susidoroja kelis kartus greičiau.
• Efektyvumas yra tik šiek tiek mažesnis nei 100%.
• Kalbant apie lydalo grynumą, indukcinė krosnis užtikrintai užima pirmąją vietą. Kituose įrenginiuose lydymui paruoštas ruošinys tiesiogiai liečiasi su kaitinimo elementu, todėl dažnai užteršiama. Foucault srovės šildo ruošinį iš vidaus, paveikdamos metalo molekulinę struktūrą, į jį nepatenka jokie šalutiniai produktai.

Pastarasis privalumas yra būtinas papuošaluose, kur medžiagos dažnis padidina jos vertę ir unikalumą.

Krosnies išdėstymas

Kompaktiška indukcinė krosnis, priklausomai nuo dydžio, gali būti ant grindų arba ant stalo. Kad ir kokį variantą pasirinktumėte, yra keletas pagrindinių taisyklių, kaip pasirinkti vietą, kur ją įdėti.

• Nepaisant viryklės tvarkymo paprastumo, tai vis tiek yra elektrinis prietaisas, kuriam reikia laikytis saugos priemonių. Ir pirmas dalykas, į kurį reikia atsižvelgti diegiant, yra tinkamo maitinimo šaltinio, atitinkančio įrenginio modelį, buvimas.
• Aukštos kokybės įžeminimo galimybė.
• Įrengimas su vandens tiekimu.
• Stalinėms orkaitėms reikalingas stabilus pagrindas.
• Bet svarbiausia, kad darbo metu niekas neturėtų trukdyti. Net jei lydalas nėra per didelis tūrio ir masės, jo temperatūra yra aukštesnė nei 1000 laipsnių ir netyčia jį ištaškius iš formos reiškia labai sunkius sužalojimus sau ar šalia esantiems žmonėms.

Nėra ką pasakyti apie tai, kad šalia veikiančios indukcinės krosnies neturėtų būti degių ar ypač sprogių medžiagų. Tačiau priešgaisrinis skydas, esantis pėsčiomis, yra būtinas.

Indukcinių krosnių tipai

Plačiai naudojamos dviejų tipų indukcinės krosnys: kanalinė ir tiglis. Jie skiriasi tik darbo su jais metodu. Visais kitais atžvilgiais, įskaitant privalumus, tokios lydymosi krosnys yra labai panašios. Panagrinėkime kiekvieną variantą atskirai:

• Kanalinė krosnis. Pagrindinis šio tipo privalumas yra nenutrūkstamas ciklas. Galite pakrauti naują žaliavų porciją ir iškrauti jau išlydytą metalą tiesiai kaitinant. Vienintelis sunkumas gali kilti paleidimo metu. Kanalas, per kurį skystas metalas bus išleidžiamas iš krosnies, turi būti užpildytas.
• Tiglio krosnis. Skirtingai nuo pirmojo varianto, kiekviena metalo dalis turės būti pakrauta atskirai. Tai esmė. Žaliava dedama į karščiui atsparų tiglį ir dedama į induktoriaus vidų. Išsilydžius metalui, jis išpilamas iš tiglio ir tik tada kraunama kita porcija. Ši krosnis idealiai tinka mažoms dirbtuvėms, kur nereikia didelių išlydytų žaliavų masės.

Pagrindinis abiejų variantų pranašumas yra gamybos greitis. Tačiau ir čia laimi tiglio krosnis. Be to, tai visiškai įmanoma padaryti savo rankomis beveik namų sąlygomis.

Naminė indukcinė krosnis nėra kupina jokių sunkumų, kad paprastas žmogus, turintis bent šiek tiek žinių apie elektros inžineriją, negalėtų jos surinkti. Jį sudaro tik trys pagrindiniai blokai:

• Generatorius.
• Induktorius.
• Tiglis.

Induktorius yra varinė apvija, kurią galite pasigaminti patys. Tiglio turėsite ieškoti atitinkamose parduotuvėse arba gauti kitais būdais. O kaip generatorius gali būti naudojamas: suvirinimo keitiklis, savaime surenkamas tranzistorius arba lempos grandinė.

Indukcinė krosnis ant suvirinimo keitiklio

Paprasčiausias ir labiausiai paplitęs variantas. Pastangos turės būti skirtos tik induktoriaus konstrukcijai. Paimkite 8-10 cm skersmens plonasienį varinį vamzdelį ir sulenkite pagal norimą raštą. Posūkiai turi būti išdėstyti 5-8 mm atstumu, o jų skaičius priklauso nuo keitiklio charakteristikų ir skersmens. Induktorius tvirtinamas tekstolito arba grafito korpuse, o instaliacijos viduje įdedamas tiglis.

Tranzistorinė indukcinė krosnis

Tokiu atveju teks dirbti ne tik rankomis, bet ir galva. Ir lakstykite po parduotuves ieškodami reikalingų atsarginių dalių. Juk reikės skirtingos talpos tranzistorių, poros diodų, rezistorių, plėvelinių kondensatorių, dviejų skirtingo storio varinių laidų ir poros induktoriaus žiedų.

• Prieš surenkant būtina atsižvelgti į tai, kad susidariusi grandinė darbo metu labai įkais. Todėl būtina naudoti gana didelius radiatorius.
• Kondensatoriai lygiagrečiai surenkami į bateriją.
• Ant droselio žiedų suvyniota 1,2 mm skersmens varinė viela. Priklausomai nuo galios, posūkiai turėtų būti nuo 7 iki 15.
• Cilindrinis objektas, kurio skersmuo tinkamas tiglio dydžiui, yra apvyniotas 7-8 vijų varine viela, kurios skersmuo yra 2 mm. Laido galai paliekami pakankamai ilgi prijungimui.
• Pagal specialią schemą viskas sumontuota ant lentos.
• Maitinimo šaltinis gali būti 12 voltų baterija.
• Jei reikia, galite pagaminti tekstolito arba grafito korpusą.
• Prietaiso galia reguliuojama didinant arba mažinant induktoriaus apvijos apsisukimus.

Patiems surinkti tokį įrenginį nėra lengva. Ir jūs galite imtis šio darbo tik tada, kai esate įsitikinę savo veiksmų teisingumu.

Indukcinė krosnis su lempomis

Skirtingai nuo tranzistorinės krosnies, lempinė krosnelė bus daug galingesnė, vadinasi, teks atidžiau elgtis ir su ja, ir su grandine.

• 4 lygiagrečiai sujungtos šviesos lempos generuos aukšto dažnio sroves.
• Varinė viela sulenkta į spiralę. Atstumas tarp posūkių yra 5 ar daugiau milimetrų. Pačios ritės yra 8-16 cm skersmens Induktorius turi būti tokio dydžio, kad tiglis lengvai tilptų į vidų.
• Induktorius dedamas į korpusą, pagamintą iš nelaidžios medžiagos (teksolito, grafito).
• Ant korpuso galite uždėti neoninę indikatoriaus lemputę.
• Taip pat į grandinę galite įtraukti derinimo kondensatorių.

Norint sukurti abi grandines, reikia turėti tam tikrų žinių, kurias galima įgyti, bet geriau, jei tai daro tikras specialistas.

Aušinimas

Šis klausimas yra bene sunkiausias iš visų tų, kurie kyla asmeniui, kuris nusprendžia savarankiškai surinkti lydymosi aparatą, pagrįstą indukcijos principu. Faktas yra tas, kad nerekomenduojama statyti ventiliatoriaus tiesiai prie viryklės. Metalinės ir elektrinės aušinimo įrenginio dalys gali neigiamai paveikti viryklės veikimą. Toli esantis ventiliatorius gali neužtikrinti reikiamo aušinimo, o tai sukels perkaitimą.

Antrasis variantas yra aušinimas vandeniu. Tačiau efektyviai ir teisingai tai atlikti namuose yra ne tik sunku, bet ir neapsimoka finansiškai. Tokiu atveju verta pagalvoti: ar nebūtų ekonomiškiau įsigyti pramoninę indukcinės krosnies versiją, pagamintą gamykloje, laikantis visų reikiamų technologijų?

Saugos priemonės lydant metalą indukcinėje krosnyje

Nereikia daug svarstyti šia tema, nes beveik visi žino pagrindines saugos taisykles. Turėtume pasilikti tik ties tais klausimais, kurie būdingi tik tokio tipo įrangai.

• Pradėkime nuo asmeninio saugumo. Dirbdami su indukcine krosnele turėtumėte gerai žinoti, kad čia yra labai aukšta temperatūra, o tai kelia pavojų nusideginti. Prietaisas taip pat yra elektrinis ir reikalauja ypatingo dėmesio.
• Jei nusipirkote gatavą viryklę, turėtumėte atkreipti dėmesį į elektromagnetinio lauko įtakos spindulį. Priešingu atveju laikrodžiai, telefonai, vaizdo kameros ir kiti elektroniniai prietaisai gali pradėti veikti netinkamai arba net visiškai sugesti.
• Darbo drabužiai turėtų būti parinkti su nemetalinėmis tvirtinimo detalėmis. Jų buvimas, priešingai, turės įtakos krosnies veikimui.
• Šiuo atžvilgiu ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas lempos orkaitei. Visi aukštos įtampos elementai turi būti paslėpti korpuse.

Žinoma, tokia įranga vargu ar bus naudinga miesto bute, tačiau radijo mėgėjai, kurie nuolat užsiima skardavimu ir papuošalų gamintojais, negali išsiversti be indukcinės viryklės. Jiems šis dalykas labai naudingas, galima sakyti, nepakeičiamas, o kaip tai padeda jų darbe, geriau paklausti jų pačių.