Cuptoare cu inducție. Tipuri și muncă

Un cuptor cu inducție de casă poate gestiona topirea unor porțiuni relativ mici de metal. Cu toate acestea, o astfel de forjă nu are nevoie de nici un coș de fum sau burduf care pompează aer în zona de topire. Și întreaga structură a unei astfel de sobe poate fi plasată pe un birou. Prin urmare, încălzirea prin inducție electrică este în cel mai bun mod posibil topirea metalelor acasă. Și în acest articol ne vom uita la desenele și diagramele de asamblare ale unor astfel de sobe.

Cum funcționează un cuptor cu inducție - generator, inductor și creuzet

În atelierele fabricii se găsesc cuptoare cu inducție cu canal pentru topirea metalelor neferoase și feroase. Aceste instalatii au o putere foarte mare, stabilita de un circuit magnetic intern, care creste densitatea campului electromagnetic si temperatura in creuzetul cuptorului.

Cu toate acestea, structurile de canale consumă porțiuni mari de energie și ocupă mult spațiu, astfel încât acasă și în atelierele mici se folosește o instalație fără circuit magnetic - un cuptor cu creuzet pentru topirea metalelor neferoase/feroase. Puteți chiar să asamblați o astfel de structură cu propriile mâini, deoarece instalația creuzetului constă din trei componente principale:

Un generator care produce curent alternativ la frecvențe înalte, care sunt necesare pentru a crește densitatea câmpului electromagnetic din creuzet. Mai mult, dacă diametrul creuzetului poate fi comparat cu frecvența lungimii de undă AC, atunci un astfel de design va permite transformarea în energie termică până la 75 la sută din energia electrică consumată de instalație.
Inductorul este o spirală de cupru creată pe baza unui calcul precis nu numai al diametrului și al numărului de spire, ci și al geometriei firului utilizat în acest proces. Circuitul inductor trebuie configurat pentru a amplifica puterea ca urmare a rezonanței cu generatorul, sau mai precis cu frecvența curentului de alimentare.
Crezetul este un recipient refractar în care au loc toate lucrările de topire, inițiate de apariția curenților turbionari în structura metalică. În acest caz, diametrul creuzetului și alte dimensiuni ale acestui container sunt determinate strict în funcție de caracteristicile generatorului și inductorului.

Orice radioamator poate asambla o astfel de sobă. Pentru a face acest lucru, el trebuie să găsească schema corectași aprovizionați cu materiale și piese. Puteți găsi o listă cu toate acestea mai jos în text.

Din ce sunt asamblate sobele - selectarea materialelor și a pieselor

Proiectarea unui cuptor cu creuzet de casă se bazează pe cel mai simplu invertor de laborator Kukhtetsky. Schema de circuit a acestei instalații de tranzistor este următoarea:

Pe baza acestei diagrame, puteți asambla un cuptor cu inducție folosind următoarele componente:

două tranzistoare - de preferință tip cu efect de câmp și marca IRFZ44V;
sârmă de cupru cu un diametru de 2 milimetri;
două diode ale mărcii UF4001, chiar mai bune - UF4007;
două inele de accelerație - pot fi scoase din vechea sursă de alimentare de pe desktop;
trei condensatoare cu o capacitate de 1 μF fiecare;
patru condensatoare cu o capacitate de 220nF fiecare;
un condensator cu o capacitate de 470 nF;
un condensator cu o capacitate de 330 nF;
un rezistor de 1 watt (sau 2 rezistențe de 0,5 wați fiecare), proiectat pentru o rezistență de 470 ohmi;
sârmă de cupru cu diametrul de 1,2 milimetri.

În plus, veți avea nevoie de câteva calorifere - acestea pot fi îndepărtate din vechi plăci de bază sau coolere CPU și o baterie cu o capacitate de cel puțin 7200 mAh dintr-o sursă veche alimentare neîntreruptibilă la 12 V. Ei bine, în acest caz, un recipient cu creuzet nu este de fapt necesar - bara de metal se va topi în cuptor, care poate fi ținut de capătul rece.

Instrucțiuni pas cu pas pentru asamblare - operații simple

Imprimați și agățați desenul invertorului de laborator al lui Kukhtetsky deasupra biroului dvs. După aceasta, aranjați toate componentele radio după tip și marcă și încălziți fierul de lipit. Atașați două tranzistoare la radiatoare. Și dacă lucrați cu aragazul mai mult de 10-15 minute odată, atașați răcitoarele de calculator la calorifere, conectându-le la o sursă de alimentare funcțională. Diagrama de pinout pentru tranzistoarele din seria IRFZ44V este următoarea:

Luați sârmă de cupru de 1,2 milimetri și înfășurați-l în jurul inelelor de ferită, făcând 9-10 spire. Ca urmare, veți avea sufocare. Distanța dintre viraje este determinată de diametrul inelului, pe baza uniformității pasului. În principiu, totul se poate face „cu ochi”, variind numărul de ture în intervalul de la 7 la 15 rotații. Asamblați o baterie de condensatoare conectând toate piesele în paralel. Ca rezultat, ar trebui să aveți o baterie de 4,7 uF.

Acum faceți un inductor folosind un fir de cupru de 2 mm. Diametrul spirelor în acest caz poate fi egal cu diametrul unui creuzet de porțelan sau 8-10 centimetri. Numărul de spire nu trebuie să depășească 7-8 bucăți. Dacă în timpul testării puterea cuptorului vi se pare insuficientă, reproiectați inductorul schimbând diametrul și numărul de spire. Prin urmare, în primele două etape, este mai bine să faceți contactele inductorului să nu fie lipite, ci detașabile. Apoi, asamblați toate elementele pe o placă PCB, pe baza desenului invertorului de laborator al lui Kukhtetsky. Și conectați o baterie de 7200 mAh la contactele de alimentare. Asta este.

Mulți oameni cred că procesul de topire a metalului necesită structuri uriașe, aproape cu fabrici un număr mare personal. Dar există și o profesie de bijutier și metale precum aurul, argintul, platina și altele, folosite pentru a face bijuterii ajurate și rafinate, dintre care unele sunt considerate pe bună dreptate adevărate opere de artă. Un atelier de bijuterii este o întreprindere care nu tolerează scara excesivă. Și procesul de topire este pur și simplu necesar în ele. Prin urmare, aici este necesar un cuptor cu inducție pentru topirea metalului. Nu este mare, foarte eficient și ușor de utilizat.

Principiul de funcționare al unui cuptor cu inducție este un exemplu minunat al modului în care un fenomen nedorit este utilizat cu o eficiență sporită. Așa-numiții curenți de inducție Foucault, care interferează de obicei în orice tip de inginerie electrică, urmăresc aici doar un rezultat pozitiv.

Pentru ca structura metalică să înceapă să se încălzească și apoi să se topească, ea trebuie plasată chiar sub acești curenți Foucault și se formează într-o bobină de inducție, care, în mare, este ceea ce este un cuptor.

Mai simplu spus, toată lumea știe că în timpul funcționării orice dispozitiv electric începe să se încălzească. Un cuptor cu inducție pentru topirea metalului folosește acest efect altfel nedorit la întregul său potențial.

Avantaje față de alte tipuri de cuptoare de topire

Cuptoarele cu inducție nu sunt singura invenție folosită pentru topirea metalelor. Există, de asemenea, cuptoare renumite cu vatră deschisă, furnale și alte tipuri. Totuși, aragazul pe care îl luăm în considerare are o serie de avantaje incontestabile față de toate celelalte.

Cuptoarele care funcționează pe principiul inducției pot fi destul de compacte, iar amplasarea lor nu va provoca dificultăți.
Viteză mare de topire. Dacă alte cuptoare pentru topirea metalului necesită câteva ore doar pentru a se încălzi, un cuptor cu inducție face față acestui lucru de câteva ori mai repede.
Eficiența este doar puțin mai mică de 100%.
În ceea ce privește puritatea topiturii, cuptorul cu inducție ocupă cu încredere primul loc. În alte dispozitive, piesa de prelucrat pregătită pentru topire este în contact direct cu elementul de încălzire, ceea ce duce adesea la contaminare. Curenții Foucault încălzesc piesa de prelucrat din interior, afectând structura moleculară a metalului și nu intră în ea niciun produs secundar.

Acest ultim avantaj este esential in bijuterii, unde frecventa unui material ii mareste valoarea si unicitatea.

Amplasarea cuptorului

Cuptorul cu inducție compact, în funcție de dimensiune, poate fi pe podea sau pe masă. Indiferent de opțiunea pe care o alegeți, există câteva reguli de bază pentru alegerea unui loc pentru a o pune.

În ciuda simplității manipulării aragazului, este totuși un dispozitiv electric care necesită respectarea măsurilor de siguranță. Și primul lucru care trebuie luat în considerare în timpul instalării este prezența sursei de alimentare corecte care se potrivește cu modelul dispozitivului.
Posibilitatea de împământare de înaltă calitate.
Asigurarea instalatiei cu alimentare cu apa.
Cuptoarele de masă necesită o bază stabilă.
Dar cel mai important, nimic nu ar trebui să interfereze în timpul lucrului. Chiar dacă topitura nu este prea mare ca volum și masă, temperatura sa este mai mare de 1000 de grade și stropirea accidentală din matriță înseamnă să vă răniți dumneavoastră sau cuiva din apropiere.

Nu există nimic de spus despre faptul că nu ar trebui să existe materiale inflamabile sau, mai ales, explozive în apropierea unui cuptor cu inducție care funcționează. Dar un scut de incendiu la câțiva pași este absolut necesar.

Tipuri de cuptoare cu inducție

Două tipuri de cuptoare cu inducție sunt utilizate pe scară largă: canal și creuzet. Diferă doar prin metoda de lucru cu ei. În toate celelalte privințe, inclusiv avantajele, astfel de cuptoare de topire sunt foarte asemănătoare. Să luăm în considerare fiecare opțiune separat:

Cuptor cu canal. Principalul avantaj al acestui tip este un ciclu continuu. Puteți încărca o nouă porțiune de materii prime și puteți descărca metalul deja topit direct în timpul încălzirii. Singura dificultate poate apărea în timpul pornirii. Canalul prin care metalul lichid va fi evacuat din cuptor trebuie umplut.
Cuptor cu creuzet. Spre deosebire de prima opțiune, fiecare porțiune de metal va trebui să fie încărcată separat. Acesta este ideea. Materia primă este plasată într-un creuzet rezistent la căldură și plasată în interiorul inductorului. După ce metalul s-a topit, acesta este scurs din creuzet și abia apoi se încarcă următoarea porție. Acest cuptor este ideal pentru atelierele mici unde nu sunt necesare mase mari de materii prime topite.

Principalul avantaj al ambelor opțiuni este viteza de producție. Totuși, cuptorul cu creuzet câștigă și aici. În plus, este foarte posibil să-l faci cu propriile mâini în condiții aproape acasă.

Un cuptor cu inducție de casă nu este plin de dificultăți, astfel încât o persoană obișnuită cu cel puțin puține cunoștințe de inginerie electrică nu l-ar putea asambla. Are doar trei blocuri principale:

Generator.
Inductor.
Creuzet.

Inductorul este o înfășurare de cupru pe care o puteți realiza singur. Va trebui să cauți creuzetul fie în magazinele corespunzătoare, fie să-l iei în alte moduri. Și următoarele pot fi folosite ca generator: un invertor de sudură, un tranzistor auto-asamblat sau un circuit de lampă.

Cuptor cu inducție pe un invertor de sudare

Cea mai simplă și mai răspândită opțiune. Eforturile vor trebui depuse numai pentru construcția inductorului. Luați un tub de cupru cu pereți subțiri de 8-10 cm în diametru și îndoiți-l după modelul dorit. Roturile trebuie distanțate la o distanță de 5-8 mm, iar numărul lor depinde de caracteristicile și diametrul invertorului. Inductorul este fixat într-o carcasă de textolit sau grafit, iar în interiorul instalației este plasat un creuzet.

Cuptor cu inducție cu tranzistori

În acest caz, va trebui să lucrați nu numai cu mâinile, ci și cu capul. Și alergați prin magazine căutând piesele de schimb necesare. La urma urmei, veți avea nevoie de tranzistori cu capacități diferite, câteva diode, rezistențe, condensatoare de film, două grosimi diferite. fire de cupruși câteva inele de accelerație.

Înainte de asamblare, este necesar să se țină cont de faptul că circuitul rezultat va deveni foarte fierbinte în timpul funcționării. Prin urmare, este necesar să folosiți calorifere destul de mari.
Condensatorii sunt asamblați în paralel într-o baterie.
Sârmă de cupru cu un diametru de 1,2 mm este înfășurată pe inelele de accelerație. În funcție de putere, turele ar trebui să fie de la 7 la 15.
Un obiect cilindric, potrivit ca diametru mărimii creuzetului, este înfășurat cu 7-8 spire. fir de cupru cu diametrul de 2 mm. Capetele firului sunt lăsate suficient de lungi pentru conectare.
Conform unei scheme speciale, totul este montat pe placă.
Sursa de alimentare poate fi o baterie de 12 volți.
Dacă este necesar, puteți face o carcasă de textolit sau grafit.
Puterea dispozitivului este reglată prin creșterea sau scăderea spirelor înfășurării inductorului.

Nu este ușor să asamblați singur un astfel de dispozitiv. Și puteți prelua această muncă numai dacă aveți încredere în corectitudinea acțiunilor dvs.

Cuptor cu inducție cu lămpi

Spre deosebire de un cuptor cu tranzistori, un cuptor cu lampă va fi mult mai puternic, ceea ce înseamnă că va trebui să manevrezi atât el, cât și circuitul cu mai multă atenție.

4 lămpi cu fascicul conectate în paralel vor genera curenți de înaltă frecvență.
Sârma de cupru este îndoită într-o spirală. Distanța dintre ture este de 5 sau mai mult milimetri. Bobinele în sine au 8-16 cm în diametru.
Inductorul este plasat într-o carcasă dintr-un material neconductor (textolit, grafit).
Puteți pune o lampă indicatoare cu neon pe corp.
De asemenea, puteți include un condensator de reglare în circuit.

Realizarea ambelor circuite presupune a avea niște cunoștințe, care pot fi obținute, dar este mai bine dacă o face un adevărat specialist.

Răcire

Această întrebare este probabil cea mai dificilă dintre toate cele care sunt adresate unei persoane care decide să asambleze independent un aparat de topire pe baza principiul inductiv. Cert este că nu este recomandat să plasați ventilatorul direct lângă aragaz. Părțile metalice și electrice ale dispozitivului de răcire pot afecta negativ funcționarea sobei. Un ventilator situat departe poate să nu asigure răcirea necesară, ceea ce va duce la supraîncălzire.

A doua opțiune este de a efectua răcirea cu apă. Cu toate acestea, efectuarea eficientă și corectă acasă nu este doar dificilă, dar și nu este profitabilă din punct de vedere financiar. În acest caz, merită să ne gândim: nu ar fi mai economic să achiziționați o versiune industrială a unui cuptor cu inducție, produsă într-o fabrică, în conformitate cu toate tehnologiile necesare?

Măsuri de siguranță la topirea metalului într-un cuptor cu inducție

Nu este nevoie să ne oprim foarte mult pe acest subiect, deoarece aproape toată lumea cunoaște regulile de bază de siguranță. Ar trebui să ne oprim doar asupra acelor probleme care sunt unice pentru acest tip de echipamente.

Să începem cu siguranța personală. Când lucrați cu un cuptor cu inducție, ar trebui să fiți foarte conștienți de faptul că aici temperaturile sunt foarte ridicate, iar acest lucru prezintă un risc de arsuri. Aparatul este, de asemenea, electric și necesită o atenție specială.
Dacă ați cumpărat o sobă finită, ar trebui să acordați atenție razei de influență a câmpului electromagnetic. În caz contrar, ceasurile, telefoanele, camerele video și alte gadgeturi electronice pot începe să funcționeze defectuos sau chiar să se defecteze complet.
Hainele de lucru trebuie alese cu elemente de fixare nemetalice. Prezența lor, dimpotrivă, va afecta funcționarea cuptorului.
În acest sens, trebuie acordată o atenție deosebită cuptorului cu lampă. Toate elementele cu înaltă tensiune trebuie ascuns în carcasă.

Desigur, este puțin probabil ca un astfel de echipament să fie util într-un apartament din oraș, dar radioamatorii care sunt angajați în mod constant în cositorit și producători de bijuterii nu se pot descurca fără o sobă cu inducție. Pentru ei, acest lucru este foarte util, s-ar putea spune de neînlocuit, și cum ajută în munca lor, este mai bine să-i întrebați singuri.

Un cuptor cu inducție este un dispozitiv de încălzire în care metoda de inducție este utilizată pentru a topi oțelul, cuprul și alte metale (metalul este încălzit de curenți excitați de un câmp nealternant al inductorului). Unii îl consideră unul dintre aceste tipuri dispozitive de încălzire rezistență, dar diferența este metoda de transfer de energie metal încălzit. Mai întâi, energia electrică devine electromagnetică, apoi din nou electrică și abia la sfârșit se transformă în energie termică. Sunt luate în considerare sobele cu inducție cel mai perfect de la toate gazele și electrice (topirea oțelului, mini-sobe), datorită metodei sale de încălzire. Cu inducție, căldura este generată în interiorul metalului însuși, iar utilizarea energiei termice este cea mai eficientă.

Cuptoarele cu inducție sunt împărțite în două tipuri:

cu miez (conducta);
fără miez (crezet).

Acestea din urmă sunt considerate mai moderne și mai utile (dispozitivele de încălzire cu miez, datorită designului lor, sunt limitate în putere). Tranziția de la cuptoarele cu canal la creuzetul a început în începutul anilor 1900. În momentul de față sunt utilizate pe scară largă în industrie.

Tipuri destul de populare de aparate electrice sunt cuptorul de topire cu mufă, cuptorul de topire a oțelului și cuptorul de topire a oțelului cu arc. Primele sunt foarte eficiente și sigure de utilizat. Există o gamă largă de cuptoare cu mufă de acest tip pe rafturi. Invenția cuptorului de topire a oțelului a jucat un rol foarte important în metalurgie. Cu ajutorul acestuia, a devenit posibilă încălzirea oricăror materiale.

Cu toate acestea, în prezent, topirea oțelului se realizează mai des folosind o structură de încălzire, cum ar fi, folosește efectul termic pentru topire și este mai convenabilă și mai practică.
Puteți face multe structuri simple de încălzire cu propriile mâini. De exemplu, este foarte popular. Dacă decideți să construiți o mini structură de încălzire cu propriile mâini, trebuie să cunoașteți structura acesteia. Există multe tipuri de cuptoare cu inducție, dar vom descrie doar câteva dintre ele. Dacă este necesar, puteți utiliza diagramele necesare, desene și înregistrări video.

Citeste si: Cuptor de mufe de casă

Componente cuptor cu inducție

Pentru cele mai simple modele, există doar două părți principale: un inductor și un generator. Cu toate acestea, puteți adăuga ceva propriu, îmbunătăți unitatea, folosind circuitele necesare.
Inductor
Bobina de încălzire este cea mai importantă componentă. De ea depinde absolut întreaga funcționare a structurii de încălzire. Pentru sobele de casă cu putere redusă, este permisă utilizarea unui inductor dintr-un tub de cupru gol cu diametrul de 10 mm. Diametrul interior al inductorului ar trebui să fie nu mai puțin de 80 mm. și nu mai mult de 150 mm., număr de spire – 8-10. Este necesar să se țină cont de faptul că turele nu trebuie să se atingă, deci distanța dintre ele ar trebui să fie de 5-7 mm. De asemenea, nicio parte a inductorului nu trebuie să-și atingă scutul.
Generator
A doua cea mai importantă componentă a cuptorului este generatorul de curent alternativ. Atunci când alegeți un circuit generator, ar trebui să faceți tot posibilul evita desenele, oferind un spectru de curent dur. Ca ceva care NU trebuie ales, vă prezentăm un circuit popular bazat pe un comutator cu tiristor.

Structura cuptorului cu creuzet

Înăuntru există un creuzet de topire cu un ciorap de scurgere („ guler„). Pe părțile exterioare ale structurii, un inductor este situat în poziție verticală. Urmează un strat de izolație termică, iar în partea de sus este un capac. Poate exista o intrare pe una dintre părțile exterioare curent și apă de răcire. În partea de jos se află un dispozitiv de semnalizare a uzurii creuzetului.

Crezetul de topire este una dintre cele mai importante componente ale unității; determină în mare măsură fiabilitatea sa în funcționare. Prin urmare, se impun cerințe foarte stricte asupra creuzetului și altor materiale utilizate.

Cum se face un cuptor cu inducție

Mai întâi trebuie să asamblați un generator pentru inductor. Aici veți avea nevoie de circuitul K174XA11. Transformatorul trebuie înfășurat pe un mini-inel cu un diametru de 2 centimetri. Întreaga înfășurare este realizată cu un fir cu un diametru de 0,4 centimetri și ar trebui să aibă 30 de spire. Înfășurarea primară se caracterizează prin prezență exact 22 de spire de sârmă cu diametrul de 1 milimetru, iar secundarul trebuie să conțină doar 2-3 ture același fir, dar deja pliat de patru ori. Inductorul trebuie să fie de 3 mm. fire cu diametrul de 11 mm. Ar trebui să fie exact 6 ture. Pentru a regla rezonanța, cel mai bine este să o setați la normal sau mini led.

Încălzirea corpurilor folosind un câmp electromagnetic rezultat din expunerea la un curent indus se numește încălzire prin inducție. Echipamentul electrotermic, sau cuptorul cu inducție, are diferite modele, conceput pentru a îndeplini sarcini în diverse scopuri.

Proiectare și principiu de funcționare

De specificatii tehnice Aparatul face parte dintr-o instalație utilizată în industria metalurgică. Principiul de funcționare al cuptorului cu inducție depinde de curentul alternativ, puterea instalației este determinată de scopul dispozitivului, al cărui design include:

inductor;
cadru;
camera de topire;
sistem de vid;
mecanisme de deplasare a obiectului de încălzire și a altor dispozitive.

Piața modernă de consum are un număr mare de modele de dispozitive care funcționează conform schemei de formare a curenților turbionari. Principiul de funcționare și caracteristicile de proiectare ale unui cuptor cu inducție industrial fac posibilă efectuarea unui număr de operațiuni specifice legate de topirea metalelor neferoase, tratarea termică a produselor metalice, sinterizarea materialelor sintetice și curățarea metalelor prețioase și semiprețioase. pietre. Aparate de uz casnic folosit pentru dezinfectarea obiectelor de uz casnic și încălzirea spațiilor.

Munca unui cuptor cu inducție este de a încălzi obiectele plasate în cameră cu curenți turbionari emiși de un inductor, care este o bobină inductoră realizată sub formă de spirală, figura de opt sau trefoil cu o înfășurare de sârmă de secțiune transversală mare. Un inductor care funcționează din curent alternativ creează un câmp magnetic pulsat, a cărui putere variază în funcție de frecvența curentului. Un obiect plasat într-un câmp magnetic este încălzit până la punctul de fierbere (lichid) sau de topire (metal).

Instalațiile care funcționează cu câmp magnetic sunt produse de două tipuri: cu conductor magnetic și fără conductor magnetic. Primul tip de dispozitiv are în design un inductor, închis într-o carcasă metalică, care asigură o creștere rapidă a temperaturii în interiorul obiectului procesat. În cuptoarele de al doilea tip, magnetotronul este situat în afara instalației.

Caracteristicile dispozitivelor de inducție

Masterul necesită, de asemenea, abilități în proiectarea și instalarea de aparate electrice. Siguranța unui dispozitiv asamblat la comandă constă într-o serie de caracteristici:

capacitatea echipamentului;
frecvența pulsului de funcționare;
puterea generatorului;
pierderi turbioare;
pierderi de histerezis;
intensitatea ieșirii de căldură;
metoda de căptușeală.

Cuptoarele cu canal și-au primit numele de la prezența în spațiul unității a două găuri cu un canal care formează o buclă închisă. De caracteristici de proiectare dispozitivul nu poate funcționa fără un circuit, datorită căruia aluminiul lichid este în mișcare continuă. Daca nu sunt respectate recomandarile producatorului, echipamentul se opreste spontan, intrerupand procesul de topire.

În funcție de locația canalelor, unitățile de topire prin inducție sunt verticale și orizontale cu tambur sau formă cilindrică camere de luat vederi. Cuptorul cu tambur în care se poate topi fonta este realizat din tablă de oțel. Mecanismul de rotire este echipat cu role de antrenare, un motor electric cu două trepte și o transmisie cu lanț.

Bronzul lichid este turnat printr-un sifon situat pe peretele de capăt, iar zgura este încărcată și îndepărtată prin găuri speciale. Produsul finit este distribuit printr-un canal de scurgere în formă de V realizat în căptușeală conform unui șablon, care este topit în timpul procesului de lucru. Răcirea înfășurării și a miezului se realizează cu masa de aer, temperatura carcasei este reglată cu apă.

Încălzirea și topirea metalelor în cuptoarele cu inducție are loc datorită încălzirii interne și modificărilor cristaline...

Cum să asamblați un cuptor cu inducție pentru topirea metalului cu propriile mâini acasă

Topirea metalelor prin inducție este utilizată pe scară largă în diverse industrii: metalurgie, inginerie mecanică, bijuterii. Puteți asambla un cuptor simplu cu inducție pentru topirea metalului acasă cu propriile mâini.

Principiul de funcționare

Încălzirea și topirea metalelor în cuptoarele cu inducție are loc datorită încălzirii interne și modificărilor rețelei cristaline a metalului atunci când prin ele trec curenți turbionari de înaltă frecvență. Acest proces se bazează pe fenomenul de rezonanță, în care curenții turbionari au o valoare maximă.

Pentru a determina curgerea curenților turbionari prin metalul topit, acesta este plasat în zona de acțiune a câmpului electromagnetic al unui inductor - o bobină. Poate fi sub formă de spirală, figura opt sau trefoil. Forma inductorului depinde de dimensiunea și forma piesei de prelucrat încălzite.

Bobina inductorului este conectată la o sursă de curent alternativ. În cuptoarele de topire industriale se folosesc curenți industriali de frecvență de 50 Hz pentru topirea unor volume mici de metale în bijuterii, se folosesc generatoare de înaltă frecvență deoarece sunt mai eficiente.

Specie

Curenții turbionari sunt închiși de-a lungul unui contur limitat câmp magnetic inductor. Prin urmare, încălzirea elementelor conductoare este posibilă atât în interiorul bobinei, cât și în exteriorul acesteia.

canal, în care recipientul pentru topirea metalelor este canale situate în jurul inductorului și un miez este situat în interiorul acestuia;
creuzet, folosesc un recipient special - un creuzet din material rezistent la căldură, de obicei detașabil.

Cuptor cu canal prea mari și concepute pentru volume industriale de topire a metalelor. Este utilizat în topirea fontei, aluminiului și a altor metale neferoase.

Cuptor cu creuzet Este destul de compact, este folosit de bijutieri și radioamatori o astfel de sobă poate fi asamblată cu propriile mâini și folosită acasă.

Dispozitiv

design simplu

generator de curent alternativ de înaltă frecvență;
inductor - o înfășurare în spirală din sârmă sau tub de cupru, realizată manual;
creuzet.

Crezetul este plasat într-un inductor, capetele înfășurării sunt conectate la o sursă de curent. Când curentul trece prin înfășurare, în jurul ei apare un câmp electromagnetic cu un vector variabil. Într-un câmp magnetic, apar curenți turbionari, direcționați perpendicular pe vectorul său și trecând de-a lungul unei bucle închise în interiorul înfășurării. Acestea trec prin metalul așezat în creuzet, încălzindu-l până la punctul de topire.

Avantajele unui cuptor cu inducție:

încălzirea rapidă și uniformă a metalului imediat după pornirea instalației;
direcția de încălzire - numai metalul este încălzit și nu întreaga instalație;
viteză mare de topire și omogenitate a topiturii;
nu are loc evaporarea componentelor de aliaj metalice;
Instalarea este ecologică și sigură.

Un invertor de sudură poate fi folosit ca generator pentru un cuptor cu inducție pentru topirea metalului. De asemenea, puteți asambla un generator folosind diagramele de mai jos cu propriile mâini.

Cuptor pentru topirea metalului folosind un invertor de sudare

Acest design este simplu și sigur, deoarece toate invertoarele sunt echipate cu protecție internă la suprasarcină. Întregul ansamblu al cuptorului în acest caz se reduce la realizarea unui inductor cu propriile mâini.

De obicei, se realizează sub formă de spirală dintr-un tub de cupru cu pereți subțiri, cu un diametru de 8-10 mm. Este îndoit după un șablon diametrul necesar, asezand turele la o distanta de 5-8 mm. Numărul de spire este de la 7 la 12, în funcție de diametrul și caracteristicile invertorului. Rezistența totală a inductorului trebuie să fie astfel încât să nu provoace supracurent în invertor, altfel acesta va fi oprit de protecția internă.

Inductorul poate fi fixat într-o carcasă din grafit sau textolit și în interior poate fi instalat un creuzet. Puteți plasa pur și simplu inductorul pe o suprafață rezistentă la căldură. Carcasa nu trebuie să conducă curent, altfel vor trece curenți turbionari și puterea instalației va scădea. Din același motiv, nu se recomandă plasarea obiectelor străine în zona de topire.

Când se funcționează de la un invertor de sudură, carcasa acestuia trebuie să fie împământată! Priza și cablajul trebuie să fie evaluate pentru curentul absorbit de invertor.

Sistemul de încălzire al unei locuințe private se bazează pe funcționarea unei sobe sau a unui cazan, a căror performanță ridicată și durata de viață lungă neîntreruptă depind atât de marca și instalarea dispozitivelor de încălzire în sine, cât și de instalare corectă coș de fum.

Cuptor cu inducție cu tranzistori: diagramă

Există multe în diverse moduri asamblați un încălzitor cu inducție cu propriile mâini. O diagramă destul de simplă și dovedită a unui cuptor pentru topirea metalului este prezentată în figură:

două tranzistoare cu efect de câmp tip IRFZ44V;
două diode UF4007 (se poate folosi și UF4001);
rezistență 470 Ohm, 1 W (puteți lua două de 0,5 W conectate în serie);
condensatoare cu film pentru 250 V: 3 bucăți cu o capacitate de 1 μF; 4 bucăți - 220 nF; 1 bucată - 470 nF; 1 bucată - 330 nF;
sarma de infasurare de cupru in izolatie email Ø1,2 mm;
sarma de infasurare din cupru in izolatie email Ø2 mm;
două inele din inductori scoase din sursa de alimentare a computerului.

Secvența de asamblare DIY:

Tranzistoarele cu efect de câmp sunt instalate pe radiatoare. Deoarece circuitul devine foarte fierbinte în timpul funcționării, radiatorul trebuie să fie suficient de mare. Le puteți instala pe un radiator, dar apoi trebuie să izolați tranzistoarele de metal folosind garnituri și șaibe din cauciuc și plastic. Pinout-ul tranzistorilor cu efect de câmp este prezentat în figură.

Este necesar să faceți două sufocare. Pentru a le realiza, un fir de cupru cu un diametru de 1,2 mm este înfășurat în jurul inelelor scoase de la sursa de alimentare a oricărui computer. Aceste inele sunt realizate din fier feromagnetic sub formă de pulbere. Este necesar să înfășurați de la 7 la 15 spire de sârmă pe ele, încercând să mențineți distanța dintre ture.

Condensatorii enumerați mai sus sunt asamblați într-o baterie cu o capacitate totală de 4,7 μF. Conexiunea condensatoarelor este paralelă.

Înfășurarea inductorului este realizată din sârmă de cupru cu diametrul de 2 mm. Înfășurați 7-8 spire de înfășurare în jurul unui obiect cilindric potrivit pentru diametrul creuzetului, lăsând capetele suficient de lungi pentru a se conecta la circuit.
Conectați elementele de pe placă în conformitate cu diagrama. O baterie de 12 V, 7,2 A/h este folosită ca sursă de alimentare. Consumul de curent în modul de funcționare este de aproximativ 10 A, capacitatea bateriei în acest caz va dura aproximativ 40 de minute Dacă este necesar, corpul cuptorului este realizat dintr-un material rezistent la căldură, de exemplu, puterea dispozitivului poate fi modificată prin modificarea numărului de spire ale înfășurării inductorului și a diametrului acestora.

În timpul funcționării prelungite, elementele de încălzire se pot supraîncălzi! Puteți folosi un ventilator pentru a le răci.

Încălzitor cu inducție pentru topirea metalelor: video

Cuptor cu inducție cu lămpi

Un cuptor cu inducție mai puternic pentru topirea metalelor poate fi asamblat cu propriile mâini folosind tuburi electronice. Diagrama dispozitivului este prezentată în figură.

Pentru a genera curent de înaltă frecvență, se folosesc 4 lămpi de fascicul conectate în paralel. Un tub de cupru cu un diametru de 10 mm este folosit ca inductor. Instalația este echipată cu un condensator de reglare pentru reglarea puterii. Frecvența de ieșire este de 27,12 MHz.

Pentru a asambla circuitul aveți nevoie de:

4 tuburi vid- tetroda, puteti folosi 6L6, 6P3 sau G807;
4 choke la 100...1000 µH;
4 condensatoare la 0,01 µF;
lampă indicatoare cu neon;
condensator trimmer.

Asamblați singur dispozitivul:

Un inductor este realizat dintr-un tub de cupru prin îndoirea lui într-o formă de spirală. Diametrul spirelor este de 8-15 cm, distanța dintre spire este de cel puțin 5 mm. Capetele sunt cositorite pentru lipirea circuitului. Diametrul inductorului ar trebui să fie diametru mai mare plasat în interiorul creuzetului 10 mm.
Inductorul este plasat în carcasă. Poate fi realizat dintr-un material rezistent la căldură, neconductor, sau din metal, oferind izolație termică și electrică de elementele circuitului.
Cascadele de lămpi sunt asamblate conform unui circuit cu condensatori și bobine. Cascadele sunt conectate în paralel.
Conectați o lampă indicatoare cu neon - va semnala că circuitul este gata de funcționare. Lampa este scoasă în corpul de instalare.
Un condensator de reglare de capacitate variabilă este inclus în circuit, de asemenea, mânerul său este conectat la carcasă.

Pentru toți iubitorii de delicatese preparate folosind metoda de afumare la rece, vă sugerăm să învățați aici cum să faceți rapid și ușor un afumător cu propriile mâini, iar aici vă puteți familiariza cu fotografii și instrucțiuni video pentru realizarea unui generator de fum pentru fumat la rece.

Răcire circuit

Combinațiile industriale de topire sunt echipate cu un sistem de răcire forțată cu apă sau antigel. Efectuarea răcirii cu apă la domiciliu va necesita costuri suplimentare comparabile ca preț cu costul instalației de topire a metalelor în sine.

Răcirea cu aer cu ajutorul unui ventilator este posibilă, cu condiția ca ventilatorul să fie amplasat suficient de departe. În caz contrar, înfășurarea metalică și alte elemente ale ventilatorului vor servi ca circuit suplimentar pentru închiderea curenților turbionari, ceea ce va reduce eficiența instalației.

Elementele circuitelor electronice și ale lămpii se pot încălzi în mod activ. Pentru a le răci, sunt prevăzute radiatoare.

Măsuri de siguranță în timpul lucrului

Principalul pericol atunci când lucrați cu o instalație de casă este riscul de arsuri de la elementele încălzite ale instalației și metalul topit.
Circuitul lămpii include elemente de înaltă tensiune, așa că trebuie plasat într-o carcasă închisă pentru a preveni contactul accidental cu elementele.
Câmpul electromagnetic poate afecta obiectele situate în afara corpului dispozitivului. Prin urmare, înainte de muncă, este mai bine să purtați haine fără elemente metalice și să îndepărtați dispozitivele complexe din zona de operare: telefoane, camere digitale.

Un cuptor pentru topirea metalelor acasă poate fi folosit și pentru a încălzi rapid elementele metalice, de exemplu, la cositorirea sau formarea acestora. Caracteristicile de funcționare ale instalațiilor prezentate pot fi ajustate la o sarcină specifică prin modificarea parametrilor inductorului și ai semnalului de ieșire grupuri electrogene- așa le puteți obține eficiența maximă.

Cuptoarele cu inducție sunt folosite pentru topirea metalelor și se disting prin faptul că încălzirea în ele are loc prin curent electric. Curentul este excitat în inductor, sau mai precis într-un câmp constant.

În astfel de structuri, energia este convertită de mai multe ori (în această secvență):

în electromagnetic;
electric;
termic

Astfel de sobe vă permit să utilizați căldura cu o eficiență maximă, ceea ce nu este surprinzător, deoarece sunt cele mai avansate dintre toate modelele existente care funcționează cu energie electrică.

Fiţi atenți! Modelele de inducție vin în două tipuri - cu sau fără miez. În primul caz, metalul este plasat într-un jgheab tubular, care este situat în jurul inductorului. Miezul este situat în inductorul propriu-zis. A doua opțiune se numește creuzet, deoarece metalul și creuzetul sunt deja în interiorul indicatorului. Desigur, nu se poate vorbi despre niciun nucleu în acest caz.

În articolul de astăzi vom vorbi despre cum se faceCuptor cu inducție DIY.

Avantaje și dezavantaje ale modelelor de inducție

Dintre numeroasele avantaje, merită subliniate următoarele:

curățenia și siguranța mediului;
omogenitate crescută a topiturii datorită mișcării active a metalului;
viteza – cuptorul poate fi folosit aproape imediat dupa pornire;
orientare energetică zonală și focalizată;
viteză mare de topire;
fără fum de la substanțe de aliere;
posibilitatea de reglare a temperaturii;
numeroase posibilitati tehnice.

Dar există și dezavantaje.

Zgura este încălzită de metal, drept urmare are o temperatură scăzută.
Dacă zgura este rece, atunci este foarte dificil să eliminați fosforul și sulful din metal.
Câmpul magnetic este disipat între bobină și metalul care se topește, deci va fi necesară o reducere a grosimii căptușelii. Acest lucru va duce în curând la defectarea căptușelii în sine.

Video – Cuptor cu inducție

Aplicație industrială

Ambele modele sunt folosite la topirea fontei, aluminiului, oțelului, magneziului, cuprului și metalelor prețioase. Volumul util al unor astfel de structuri poate varia de la câteva kilograme la câteva sute de tone.

Cuptoarele industriale sunt împărțite în mai multe tipuri.

Proiectările cu frecvență medie sunt utilizate în mod obișnuit în inginerie mecanică și metalurgie. Cu ajutorul lor, oțelul este topit, iar când se folosesc creuzete de grafit, metalele neferoase sunt topite.
Modelele industriale de frecvență sunt utilizate în topirea fierului.
Structurile de rezistență sunt destinate topirii aluminiului, aliajelor de aluminiu și zincului.

Fiţi atenți! Tehnologia de inducție a fost cea care a stat la baza dispozitivelor mai populare - cuptoarele cu microunde.

Uz casnic

Din motive evidente, un cuptor cu inducție pentru topire nu este adesea folosit în viața de zi cu zi. Dar tehnologia descrisă în articol se găsește în aproape toate case moderne si apartamente. Acestea includ cuptoarele cu microunde menționate mai sus, mașinile de gătit cu inducție și cuptoarele electrice.

Luați în considerare, de exemplu, plăcile. Acestea încălzesc vasele datorită curenților turbionari de inducție, drept urmare încălzirea are loc aproape instantaneu. Este tipic că este imposibil să porniți un arzător care nu are vase de gătit pe el.

Eficiența mașinilor de gătit cu inducție ajunge la 90%. Spre comparație: pentru sobele electrice este de aproximativ 55-65%, iar pentru sobele cu gaz nu este mai mare de 30-50%. Dar, în mod corect, merită remarcat faptul că sunt necesare ustensile speciale pentru a opera sobele descrise.

Cuptor cu inducție de casă

Nu cu mult timp în urmă, radioamatorii autohtoni au demonstrat în mod clar că puteți face singur un cuptor cu inducție. Astăzi sunt multe diverse schemeși tehnologiile de fabricație, am enumerat doar cele mai populare dintre ele, ceea ce înseamnă cele mai eficiente și mai ușor de implementat.

Cuptor cu inducție realizat din generator de înaltă frecvență

Mai jos este un circuit electric pentru fabricarea unui dispozitiv de casă dintr-un generator de înaltă frecvență (27,22 megaherți).

În plus față de generator, asamblarea va necesita patru becuri de mare putere și o lampă grea pentru indicatorul de pregătire.

Fiţi atenți! Principala diferență între o sobă realizată conform acestei scheme este mânerul condensatorului - în acest caz este situat în exterior.

În plus, metalul situat în bobină (inductor) se va topi într-un dispozitiv de cea mai mică putere.

Când faceți este necesar să vă amintiți câteva puncte importante, afectând viteza de control al metalului. Acest:

putere;
frecvenţă;
pierderi turbioare;
intensitatea transferului de căldură;
pierderi de histerezis.

Aparatul va fi alimentat de la o rețea standard de 220 V, dar cu un redresor preinstalat. Dacă cuptorul este destinat încălzirii unei încăperi, atunci se recomandă utilizarea unei spirale de nicrom, iar dacă pentru topire, atunci perii de grafit. Să aruncăm o privire mai atentă la fiecare dintre modele.

Video - Construcția unui invertor de sudură

Esența designului este următoarea: se instalează o pereche de perii de grafit și se toarnă pulbere de granit între ele, după care se realizează conexiunea la transformatorul descendente. Este caracteristic că în timpul topirii nu este nevoie să vă temeți de șoc electric, deoarece nu este nevoie să folosiți 220 V.

Tehnologia de asamblare

Pasul 1. Se asambla baza - o cutie din caramizi de argila refractara de 10x10x18 cm, asezata pe placi rezistente la foc.

Pasul 2. Cutia este finisată cu carton de azbest. După umezirea cu apă, materialul se înmoaie, ceea ce permite să i se dea orice formă. Dacă se dorește, structura poate fi înfășurată cu sârmă de oțel.

Fiţi atenți! Dimensiunile cutiei pot varia in functie de puterea transformatorului.

Pasul 3. Cea mai bună opțiune pentru un cuptor cu grafit este un transformator de la o mașină de sudură cu o putere de 0,63 kW. Dacă transformatorul este proiectat pentru 380 V, atunci poate fi rebobinat, deși mulți electricieni cu experiență susțin că puteți lăsa totul așa cum este

Pasul 4. Transformatorul este învelit cu aluminiu subțire - în acest fel structura nu se va încinge prea mult în timpul funcționării.

Pasul 5. Se instalează perii de grafit, se instalează un substrat de argilă pe fundul cutiei - în acest fel metalul topit nu se va răspândi.

Principalul avantaj al unui astfel de cuptor este temperatură ridicată, care este potrivit chiar și pentru topirea platinei sau paladiului. Dar printre dezavantaje se numără încălzirea rapidă a transformatorului, volum mic (nu mai mult de 10 g pot fi topite la un moment dat). Din acest motiv, va fi necesar un design diferit pentru topituri cu volum mai mare.

Deci, pentru a topi cantități mari de metal veți avea nevoie de un cuptor cu fir nicrom. Principiul de funcționare al designului este destul de simplu: curentul electric este furnizat unei spirale de nicrom, care se încălzește și topește metalul. Există o mulțime de formule diferite pe Internet pentru a calcula lungimea unui fir, dar toate sunt, în principiu, la fel.

Pasul 1. Pentru spirală se folosește nicrom ø0,3 mm cu o lungime de aproximativ 11 m.

Pasul 2. Firul trebuie înfășurat. Pentru a face acest lucru, veți avea nevoie de un tub drept de cupru ø5 mm - spirala este înfășurată pe el.

Pasul 3. O țeavă ceramică mică de ø1,6 cm și 15 cm lungime este folosită ca creuzet. Un capăt al țevii este astupat cu fir de azbest - în acest fel metalul topit nu va curge.

Pasul 4. După verificarea funcționalității, spirala este așezată în jurul țevii. În acest caz, același fir de azbest este plasat între spire - va preveni scurtcircuitele și va limita accesul oxigenului.

Pasul 5. Bobina finită este plasată într-un soclu de lampă de mare putere. Astfel de cartușe sunt de obicei ceramice și au dimensiunea necesară.

Avantajele acestui design:

productivitate ridicată (până la 30 g per trecere);
încălzire rapidă (aproximativ cinci minute) și răcire lungă;
ușurință în utilizare - este convenabil să turnați metal în matrițe;
înlocuirea promptă a spiralei în caz de epuizare.

Dar există, desigur, dezavantaje:

nicromul se arde, mai ales dacă spirala este prost izolată;
nesiguranță - dispozitivul este conectat la o sursă de alimentare de 220 V.

Fiţi atenți! Nu puteți adăuga metal la sobă dacă porțiunea anterioară a fost deja topită acolo. În caz contrar, tot materialul se va împrăștia prin încăpere, în plus, vă poate răni ochii.

Ca o concluzie

După cum puteți vedea, puteți încă să faceți singur un cuptor cu inducție. Dar să fiu sincer, designul descris (ca toate cele disponibile pe Internet) nu este tocmai o sobă, ci un invertor de laborator Kukhtetsky. Este pur și simplu imposibil să asamblați o structură de inducție cu drepturi depline acasă.

redactor-șef

Cum să faci un încălzitor cu inducție cu propriile mâini?

Incalzitoare electrice

Încălzitoarele cu inducție funcționează pe principiul „generării curentului din magnetism”. Un câmp magnetic alternativ de mare putere este generat într-o bobină specială, care generează curenți electrici turbionari într-un conductor închis.

Conductorul închis în aragazul cu inducție este o tigaie metalică, care este încălzită de curenți electrici turbionari. În general, principiul de funcționare al unor astfel de dispozitive nu este complicat și, dacă aveți puține cunoștințe de fizică și inginerie electrică, asamblarea unui încălzitor cu inducție cu propriile mâini nu va fi dificilă.

Următoarele dispozitive pot fi realizate independent:

Dispozitive pentru încălzirea lichidului de răcire într-un cazan de încălzire.
Minicuptoare pentru topirea metalelor.
farfurii pentru gătit.

Un aragaz cu inducție de bricolaj trebuie realizat cu respectarea tuturor regulilor și reglementărilor de funcționare a acestor dispozitive. Dacă radiațiile electromagnetice periculoase pentru oameni sunt emise în afara carcasei în direcții laterale, atunci utilizarea unui astfel de dispozitiv este strict interzisă.

În plus, marea dificultate în proiectarea unui aragaz constă în alegerea materialului pentru baza plitei, care trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

În mod ideal, conduc radiația electromagnetică.
Nu este un material conductor.
Rezistă la sarcină la temperaturi ridicate.

Suprafețele de gătit cu inducție de uz casnic folosesc ceramică scumpă atunci când se face un aragaz cu inducție acasă, este destul de dificil să găsești o alternativă demnă la un astfel de material. Prin urmare, mai întâi ar trebui să proiectați ceva mai simplu, de exemplu, un cuptor cu inducție pentru călirea metalelor.

Instructiuni de fabricatie

Figura 1. Schema electrica încălzire prin inducție viţel

Figura 2. Dispozitiv.

Figura 3. Schema unui încălzitor simplu cu inducție

Pentru a face o sobă veți avea nevoie de următoarele materiale și instrumente:

fier de lipit;
lipire;
placa de textolit.
mini burghiu.
radioelemente.
pasta termica.
reactivi chimici pentru gravarea plăcii.

Materiale suplimentare și caracteristicile acestora:

Pentru realizarea unei bobine, care va emite campul magnetic alternant necesar incalzirii, este necesar sa se pregateasca o bucata de tub de cupru cu diametrul de 8 mm si lungimea de 800 mm.
Tranzistoare de putere puternice sunt partea cea mai scumpă a unei instalații de inducție de casă. Pentru a instala circuitul generator de frecvență, trebuie să pregătiți 2 astfel de elemente. Tranzistoarele următoarelor mărci sunt potrivite pentru aceste scopuri: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. La fabricarea circuitului, se folosesc 2 tranzistoare cu efect de câmp identice dintre cele enumerate.
Pentru fabricarea unui circuit oscilator veți avea nevoie de condensatoare ceramice cu o capacitate de 0,1 mF și o tensiune de funcționare de 1600 V. Pentru a se forma curent alternativ de mare putere în bobină, vor fi necesari 7 astfel de condensatoare.
La operarea unui astfel de dispozitiv de inducție, tranzistoare cu efect de câmp se vor încinge foarte tare și dacă nu sunt atașate calorifere din aliaj de aluminiu, atunci după doar câteva secunde de funcționare la putere maximă, aceste elemente se vor defecta. Tranzistoarele trebuie plasate pe radiatoare printr-un strat subțire de pastă termică, altfel eficiența unei astfel de răciri va fi minimă.
Diode, care sunt utilizate într-un încălzitor cu inducție, trebuie să aibă o acțiune ultra-rapidă. Cele mai potrivite diode pentru acest circuit sunt: MUR-460; UF-4007; EA – 307.
Rezistoarele utilizate în circuitul 3: 10 kOhm putere 0,25 W – 2 buc. și putere de 440 ohmi - 2 W. Diode Zener: 2 buc. cu o tensiune de funcționare de 15 V. Puterea diodelor zener trebuie să fie de cel puțin 2 W. Un șoc pentru conectarea la bornele de putere ale bobinei este utilizat cu inducție.
Pentru a alimenta întregul dispozitiv veți avea nevoie de o sursă de alimentare cu o putere de până la 500 W. și tensiune 12 - 40 V. Acest dispozitiv poate fi alimentat de la baterie auto, dar nu va fi posibilă obținerea celor mai mari citiri de putere la această tensiune.

Procesul de fabricație al generatorului electronic și al bobinei în sine durează puțin timp și se desfășoară în următoarea secvență:

Din teava de cupru se face o spirală cu un diametru de 4 cm Pentru a face o spirală, un tub de cupru trebuie să fie înșurubat pe o tijă cu o suprafață plană cu un diametru de 4 cm. Inelele de fixare sunt lipite la cele 2 capete ale tubului pentru conectarea la radiatoarele tranzistorului.
Placa de circuit imprimat este realizată conform diagramei. Dacă este posibil să instalați condensatori din polipropilenă, atunci datorită faptului că astfel de elemente au pierderi minime și funcționare stabilă la amplitudini mari ale fluctuațiilor de tensiune, dispozitivul va funcționa mult mai stabil. Condensatorii din circuit sunt instalați în paralel pentru a forma un circuit oscilant cu o bobină de cupru.
Încălzirea metalului apare în interiorul bobinei după ce circuitul este conectat la sursa de alimentare sau la baterie. Când încălziți metalul, este necesar să vă asigurați că nu există un scurtcircuit în înfășurările arcului. Dacă atingeți 2 spire ale bobinei în același timp cu metal încălzit, tranzistoarele se vor defecta instantaneu.

La efectuarea experimentelor de încălzire și întărire a metalelor, în interiorul bobinei de inducție temperatura poate fi semnificativă și se ridică la 100 de grade Celsius. Acest efect de încălzire termică poate fi folosit pentru a încălzi apa pentru uz casnic sau pentru încălzirea unei locuințe.
Diagrama încălzitorului discutată mai sus (Figura 3), la sarcina maximă este capabil să furnizeze radiații de energie magnetică în interiorul bobinei egale cu 500 W. Această putere nu este suficientă pentru a încălzi un volum mare de apă și structura bobina de inducție putere mare va necesita fabricarea unui circuit în care va fi necesară utilizarea unor elemente radio foarte scumpe.
Soluție bugetară pentru organizarea încălzirii prin inducție a lichidelor, este utilizarea mai multor dispozitive descrise mai sus, situate în serie. În acest caz, spiralele trebuie să fie pe aceeași linie și să nu aibă un conductor metalic comun.
Ca schimbător de căldurăSe folosește o țeavă din oțel inoxidabil cu diametrul de 20 mm. Mai multe spirale de inducție sunt „înșirate” pe țeavă, astfel încât schimbătorul de căldură să fie în mijlocul spiralei și să nu intre în contact cu spirele acesteia. Când 4 astfel de dispozitive sunt pornite simultan, puterea de încălzire va fi de aproximativ 2 kW, ceea ce este deja suficient pentru încălzirea prin curgere a lichidului cu o circulație mică a apei, la valori care permit utilizarea acestui design în furnizarea de apă caldă unei case mici.
Dacă conectați un astfel de element de încălzire la un rezervor bine izolat, care va fi amplasat deasupra încălzitorului, va rezulta un sistem de boiler în care lichidul va fi încălzit în interiorul unei conducte inoxidabile, apa încălzită se va ridica în sus, iar locul ei va fi luat de un lichid mai rece.
Dacă suprafața casei este semnificativă, atunci numărul bobinelor de inducție poate fi crescut la 10 bucăți.
Puterea unui astfel de cazan poate fi reglată cu ușurință prin oprirea sau pornirea spiralelor. Cu cât mai multe secțiuni sunt pornite în același timp, cu atât este mai mare puterea dispozitivului de încălzire care funcționează în acest fel.
Pentru a alimenta un astfel de modul, veți avea nevoie de o sursă de alimentare puternică. Dacă invertorul este disponibil aparat de sudura DC, apoi se poate face din acesta un convertor de tensiune al puterii necesare.
Datorită faptului că sistemul funcționează la constant curent electric , care nu depășește 40 V, funcționarea unui astfel de dispozitiv este relativ sigură, principalul lucru este de a furniza un bloc de siguranțe în circuitul de alimentare al generatorului, care, în cazul unui scurtcircuit, va dezactiva sistemul, eliminând astfel posibilitatea unui incendiu.
Puteți organiza în acest fel încălzirea casei „gratuită”., sub rezerva instalării pentru alimentarea dispozitivelor de inducție baterii, care va fi încărcat folosind energia solară și eoliană.
Bateriile trebuie combinate în secțiuni de câte 2, conectate în serie. Ca urmare, tensiunea de alimentare cu o astfel de conexiune va fi de cel puțin 24 V, ceea ce va asigura că cazanul funcționează la putere mare. În plus, o conexiune în serie va reduce curentul din circuit și va crește durata de viață a bateriilor.

Operațiunea dispozitive de casăîncălzire prin inducție, nu elimină întotdeauna răspândirea radiațiilor electromagnetice dăunătoare pentru oameni, prin urmare cazanul cu inducție trebuie instalat în spații nerezidențialeși ecranat cu oțel galvanizat.
Obligatoriu atunci când lucrați cu energie electrică trebuie respectate regulile de siguranțăși, în special, acest lucru se aplică rețelelor de curent alternativ cu o tensiune de 220 V.
Ca experiment puteți face o plită pentru gătit conform schemei specificate în articol, dar nu se recomandă utilizarea constantă a acestui dispozitiv din cauza imperfecțiunilor făcut singur ecranarea acestui dispozitiv, din această cauză, corpul uman poate fi expus la radiații electromagnetice dăunătoare care pot afecta negativ sănătatea.

Ți-a plăcut articolul? Împărtășește-l

Imprimați acest articol