Kuidas valida induktsioonahi. Induktsioonahjud: tööpõhimõtted, joonised, kuidas ise valmistada Kuidas ise induktsioonsulatusahjusid valmistada

Induktsioonahju leiutas juba ammu, 1887. aastal, S. Farranti. Esimene tööstusrajatis alustas tööd 1890. aastal ettevõttes Benedicks Bultfabrik. Pikka aega olid induktsioonahjud tööstuses eksootilised, kuid mitte kõrge elektrihinna tõttu, siis polnud see kallim kui praegu. Induktsioonahjudes toimuvates protsessides oli veel palju tundmatut ja elektroonikaelemendi alus ei võimaldanud luua tõhusad skeemid nende haldamine.

Induktsioonahjude tööstuses on revolutsioon toimunud sõna otseses mõttes meie silme all, esiteks tänu mikrokontrolleritele, mille arvutusvõimsus ületab kümme aastat tagasi personaalarvutite oma. Teiseks aitäh... mobiilside. Selle väljatöötamine eeldas odavate transistoride olemasolu, mis suudavad kõrgetel sagedustel anda mitu kW võimsust. Need loodi omakorda pooljuhtide heterostruktuuride baasil, mille uurimise eest sai Vene füüsik Žores Alferov Nobeli preemia.

Lõppkokkuvõttes muutsid induktsioonpliidid mitte ainult tööstust täielikult, vaid said laialdaselt kasutust ka igapäevaelus. Huvi teema vastu tekitas palju omatehtud tooteid, millest põhimõtteliselt võiks kasu olla. Kuid enamik disainilahenduste ja ideede autoreid (mille kirjeldusi on allikates palju rohkem kui funktsionaalsete toodete puhul) mõistavad halvasti nii induktsioonkuumutuse füüsika põhitõdesid kui ka halvasti teostatud disainilahenduste võimalikku ohtu. Selle artikli eesmärk on selgitada mõningaid segasemaid punkte. Materjal põhineb konkreetsete struktuuride arvestamisel:

Tööstuslik kanalahi metalli sulatamiseks ja võimalus ise luua.
Induktsioon-tüüpi tiigelahjud, kõige lihtsamini kasutatavad ja koduste ahjude seas populaarseimad.
Induktsioonkuumaveeboilerid asendavad kiiresti boilereid kütteelementidega.
Kodumajapidamises kasutatavad induktsioonpliidid konkureerivad gaasipliidid ja mitmete parameetrite poolest paremad kui mikrolaineahjud.

Märge: Kõik vaadeldavad seadmed põhinevad induktiivpooli (induktiivpooli) tekitatud magnetinduktsioonil ja seetõttu nimetatakse neid induktsiooniks. Neis võib sulatada/kuumutada ainult elektrit juhtivaid materjale, metalle jms. Samuti on olemas elektriinduktsioon-mahtuvusahjud, mis põhinevad elektrilisel induktsioonil kondensaatoriplaatide vahelises dielektrikus, neid kasutatakse plastide “õrnaks” sulatamiseks ja elektriliseks kuumtöötlemiseks. Kuid need on palju vähem levinud kui induktiivpoolid; nende käsitlemine nõuab eraldi arutelu, nii et jätame need praegu.

Tööpõhimõte

Induktsioonahju tööpõhimõte on näidatud joonisel fig. paremal. Sisuliselt on see elektritrafo, millel on lühis sekundaarmähis:

Vahelduvpinge generaator G loob induktiivpoolis L (küttemähis) vahelduvvoolu I1.
Kondensaator C koos L-ga moodustavad töösagedusele häälestatud võnkeahela, mis enamikul juhtudel suurendab paigalduse tehnilisi parameetreid.
Kui generaator G on isevõnkuv, jäetakse C sageli ahelast välja, kasutades selle asemel induktiivpooli enda mahtuvust. Allpool kirjeldatud kõrgsageduslike induktiivpoolide puhul on see mitukümmend pikofaradi, mis vastab täpselt töösagedusvahemikule.
Vastavalt Maxwelli võrranditele tekitab induktiivpool ümbritsevas ruumis vahelduva magnetvälja intensiivsusega H. Induktiivpooli magnetväli võib olla suletud läbi eraldiseisva ferromagnetilise südamiku või eksisteerida vabas ruumis.
Magnetväli, mis tungib läbi induktiivpoolisse asetatud tooriku (või sulamislaengu) W, tekitab selles magnetvoo F.
F, kui W on elektrit juhtiv, indutseerib selles sekundaarvoolu I2, siis samad Maxwelli võrrandid.
Kui Ф on piisavalt massiivne ja tahke, siis I2 sulgub W sees, moodustades pöörisvoolu ehk Foucault voolu.
Pöörisvoolud, vastavalt Joule-Lenzi seadusele, vabastavad generaatorist induktiivpooli kaudu saadud energia ja magnetvälja, soojendades töödeldavat detaili (laengut).

Elektromagnetiline interaktsioon on füüsika seisukohalt üsna tugev ja sellel on üsna suur kaugmõju. Seetõttu on induktsioonahi, vaatamata mitmeastmelisele energia muundamisele, võimeline näitama õhus või vaakumis kuni 100% efektiivsust.

Märge: keskkonnas, mis on valmistatud mitteideaalsest dielektrikust, mille dielektriline konstant on >1, induktsioonahjude potentsiaalselt saavutatav kasutegur langeb ja keskkonnas, mille magnetläbilaskvus on >1, on kõrge efektiivsuse saavutamine lihtsam.

Kanali ahi

Kanali induktsioonsulatusahi on esimene, mida tööstuses kasutatakse. See on struktuurilt sarnane trafoga, vt joon. paremal:

Primaarmähis, mis töötab tööstusliku (50/60 Hz) või kõrge (400 Hz) sagedusega vooluga, on valmistatud vasktorust, mida jahutatakse seestpoolt vedela jahutusvedelikuga;
Sekundaarne lühismähis – sula;
Kuumuskindlast dielektrikust valmistatud rõngakujuline tiigel, millesse sulatis asetatakse;
Trafo terasplaatidest kokku pandud magnetahel.

Kanalahjusid kasutatakse duralumiiniumist, värviliste erisulamite sulatamiseks ja kvaliteetse malmi tootmiseks. Tööstuslikud kanalahjud nõuavad kruntimist sulatiga, vastasel juhul ei teki "sekundaarset" lühist ja kütet ei toimu. Või tekivad laengupuru vahele kaarelahendused ja kogu sulatis lihtsalt plahvatab. Seetõttu valatakse enne ahju käivitamist tiiglisse veidi sulamit ja ümbersulatatud osa ei valata täielikult. Metallurgid ütlevad, et kanalahjul on jääkvõimsus.

Tööstuslikust sageduskeevitustrafost saab ise valmistada kanalahju võimsusega kuni 2-3 kW. Sellises ahjus saate sulatada kuni 300-400 g tsinki, pronksi, messingit või vaske. Duralumiiniumi võib sulatada, kuid valandil tuleb lasta pärast jahutamist vananeda, olenevalt sulami koostisest, mitmest tunnist kuni 2 nädalani, et see omandaks tugevuse, sitkuse ja elastsuse.

Märge: duralumiinium leiutati tegelikult juhuslikult. Arendajad, kes olid vihased, et nad ei suutnud alumiiniumi legeerida, jätsid laborisse järjekordse "mittemillegi" proovi ja läksid leinast rändama. Saime kaineks, pöördusime tagasi – ja keegi polnud värvi muutnud. Nad kontrollisid seda - ja see saavutas peaaegu terase tugevuse, jäädes samal ajal kergeks kui alumiinium.

Trafo “primaar” on jäetud standardseks, see on juba ette nähtud töötama keevituskaarega sekundaarvoolu lühisrežiimis. “Sekundaarne” eemaldatakse (seda saab tagasi panna ja trafot sihtotstarbeliselt kasutada) ja asemele pannakse rõngastiigel. Kuid HF-keevitusinverteri muutmine kanalahjuks on ohtlik! Selle ferriitsüdamik kuumeneb üle ja puruneb tükkideks, kuna ferriidi dielektriline konstant on >>1, vt eespool.

Väikese võimsusega ahju jääkvõimsuse probleem kaob: külvise laengusse asetatakse samast metallist traat, mis on painutatud rõngaks ja keeratud otstega. Traadi läbimõõt – alates 1 mm/kW ahju võimsusest.

Rõngastiigliga tekib aga probleem: ainuke materjal, mis väikese tiigli jaoks sobib, on elektroportselan. Kodus ise töödelda pole võimalik, aga kust saaks sobiva? Muud tulekindlad materjalid ei sobi nende suurte dielektriliste kadude või poorsuse ja madala tõttu mehaaniline tugevus. Seetõttu, kuigi kanalahi toodab kõrgeima kvaliteediga sulatusi, ei vaja elektroonikat ja selle kasutegur ületab juba 1 kW võimsusel 90%, ei kasutata neid kodused inimesed.

Tavalise tiigli jaoks

Jääkvõimsus ärritas metallurge – nende sulatatud sulamid olid kallid. Seetõttu, niipea kui eelmise sajandi 20ndatel ilmusid piisavalt võimsad raadiolambid, sündis kohe idee: visata peale magnetahel (karmide meeste professionaalseid idioome me ei korda) ja tavaline tiigel sisestage otse induktiivpoolisse, vt joon.

Tööstuslikul sagedusel seda teha ei saa, madalsageduslik magnetväli ilma seda koondava magnetahelata levib laiali (see on nn hajuv väli) ja annab energiat kõikjale, aga mitte sulatusse. Hajuvälja saab kompenseerida sageduse tõstmisega kõrgele: kui induktiivpooli läbimõõt on vastavuses töösageduse lainepikkusega ja kogu süsteem on elektromagnetresonantsis, siis kuni 75% või rohkem energiast selle elektromagnetväljast koondub "südametu" mähis. Tõhusus on vastav.

Ent juba laborites selgus, et idee autoritel jäi kahe silma vahele ilmselge asjaolu: sula induktiivpoolis, kuigi diamagnetiline, on elektrit juhtiv, omaenda pöörisvoolude magnetvälja tõttu muudab see kütte induktiivsust. mähis. Esialgne sagedus tuli panna külmlaengu alla ja seda sulades muuta. Veelgi enam, ulatus on seda suurem, mida suurem on toorik: kui 200 g terase puhul saate hakkama sagedusega 2–30 MHz, siis raudteepaagi suuruse tooriku puhul on algsagedus umbes 30- 40 Hz ja töösagedus on kuni mitu kHz.

Lampidel on raske sobivat automatiseerimist teha, sageduse tooriku taha “tõmbamiseks” on vaja kõrgelt kvalifitseeritud operaatorit. Lisaks edasi madalad sagedused Kõige tugevamalt avaldub hulkuv väli. Sulatus, mis sellises ahjus on ka mähise südamik, kogub mingil määral enda lähedale magnetvälja, kuid siiski oli vastuvõetava efektiivsuse saavutamiseks vaja kogu ahi ümbritseda võimsa ferromagnetilise ekraaniga.

Sellegipoolest kasutatakse tiigli induktsioonahjude silmapaistvate eeliste ja ainulaadsete omaduste tõttu (vt allpool) laialdaselt nii tööstuses kui ka kodumaiste inimeste seas. Seetõttu vaatame lähemalt, kuidas seda oma kätega õigesti teha.

Natuke teooriat

Omatehtud "induktsiooni" kavandamisel peate kindlalt meeles pidama: minimaalne energiatarve ei vasta maksimaalsele efektiivsusele ja vastupidi. Ahi võtab võrgust minimaalse võimsuse, kui töötab põhiresonantssagedusel Pos. 1 joonisel fig. Sel juhul toimib tühi/laeng (ja madalamatel, eelresonantssagedustel) ühe lühise pöördena ja sulas on vaadeldav ainult üks konvektiivelement.

Põhiresonantsrežiimis saab 2-3 kW ahjus sulatada kuni 0,5 kg terast, kuid laengu/tooriku soojendamine võtab aega kuni tund või rohkem. Sellest lähtuvalt on võrgust saadav elektrienergia kogutarbimine suur ja üldine efektiivsus madal. Resonantseelsetel sagedustel on see veelgi madalam.

Sellest tulenevalt töötavad metalli sulatamiseks mõeldud induktsioonahjud kõige sagedamini 2., 3. ja teistel kõrgematel harmoonilistel (joonisel pos. 2.) Suureneb kuumutamiseks/sulatamiseks vajalik võimsus; sama poole kilo terase jaoks vajab 2. 7-8 kW ja 3. 10-12 kW. Kuid soojenemine toimub väga kiiresti, minutite või minutite murdosaga. Seetõttu on kasutegur kõrge: pliidil pole aega palju “süüa”, enne kui sulatis saab valada.

Harmoonikuid kasutavatel ahjudel on kõige olulisem, isegi ainulaadne eelis: sulatisse ilmuvad mitmed konvektiivsed rakud, mis segavad selle koheselt ja põhjalikult. Seetõttu on võimalik sulatamist läbi viia nn režiimis. kiirlaadimine, mis tekitab sulameid, mida on põhimõtteliselt võimatu üheski teises sulatusahjus sulatada.

Kui "tõstate" sagedust 5-6 või enam korda kõrgemaks kui põhiline, siis kasutegur langeb mõnevõrra (mitte palju), kuid ilmneb veel üks tähelepanuväärne harmoonilise induktsiooni omadus: pinna kuumenemine nahaefekti tõttu, nihutades EMF-i tooriku pind, Pos. 3 joonisel fig. Seda režiimi kasutatakse harva sulatamiseks, kuid töödeldavate detailide soojendamiseks pinna tsementeerimiseks ja karastamiseks on see tore asi. Kaasaegne tehnoloogia oleks ilma selle kuumtöötlusmeetodita lihtsalt võimatu.

Levitatsioonist induktiivpoolis

Nüüd teeme triki: keerake induktiivpooli esimesed 1-3 pööret, seejärel painutage toru/bussi 180 kraadi ja keerake ülejäänud mähis vastupidises suunas (joonisel pos 4). Ühendage see generaator, sisestage induktiivpoolisse laengusse tiigel ja andke vool. Ootame, kuni see sulab, ja eemaldame tiigel. Induktiivpoolis olev sula koondub keraks, mis jääb sinna rippuma seni, kuni generaatori välja lülitame. Siis kukub alla.

Sulatuse elektromagnetilise levitatsiooni mõju kasutatakse metallide puhastamiseks tsoonisulatamise teel, ülitäpsete metallkuulikeste ja mikrosfääride saamiseks jne. Kuid korraliku tulemuse saavutamiseks tuleb sulatamine läbi viia kõrgvaakumis, nii et siin on levitatsioon induktiivpoolis mainitud ainult teadmiseks.

Miks kodus induktiivpool?

Nagu näete, on isegi väikese võimsusega induktsioonpliit korteri juhtmestiku ja tarbimispiirangute jaoks liiga võimas. Miks tasub seda teha?

Esiteks vääris-, värviliste ja haruldaste metallide puhastamiseks ja eraldamiseks. Võtame näiteks vana nõukogude raadiopistiku kullatud kontaktidega; Nad ei säästnud kulda/hõbedat katmiseks toona. Panime kontaktid kitsasse kõrgesse tiiglisse, paneme need induktiivpoolisse ja sulatame põhiresonantsil (professionaalselt öeldes nullrežiimil). Pärast sulatamist vähendame järk-järgult sagedust ja võimsust, võimaldades tooriku kõvenemist 15 minutit kuni pool tundi.

Kui see jahtub, purustame tiigli ja mida me näeme? Selgelt nähtava kuldse otsaga messingpost, mis tuleb lihtsalt ära lõigata. Ilma elavhõbeda, tsüaniidi ja muude surmavate reaktiivideta. Seda ei saa saavutada sulatise kuumutamisega väljastpoolt, konvektsioon selles ei tee seda.

No kuld on kuld ja nüüd ei leba tee peal ühtegi musta vanametalli. Kuid vajaduse metallosade ühtlase või täpselt doseeritud kuumutamise järele üle pinna/mahu/temperatuuri kvaliteetseks karastamiseks leiab alati koduperenaine või üksikettevõtja. Ja siin aitab jälle induktiivpliit ja elektritarbimine on vastuvõetav pere eelarve: põhiosa kütteenergiast tuleb ju metalli sulamissoojusest. Ja muutes induktiivpoolis oleva osa võimsust, sagedust ja asukohta, saab kütta täpselt õiget kohta täpselt nii nagu peab, vt joon. kõrgemale.

Lõpetuseks tehes spetsiaalse kujuga induktiivpooli (vt joonist vasakul) saab karastatud osa õiges kohas lahti lasta, lõhkumata otsas/otstes kõvastuvat karburisatsiooni. Seejärel kasutage vajadusel painutamist, luuderohi ja ülejäänud jääb kõvaks, viskoosseks, elastseks. Lõpus saate seda uuesti soojendada, kus see vabastati, ja uuesti kõvaks teha.

Läheme pliidi juurde: mida peate teadma

Elektromagnetväli (EMF) mõjutab inimkeha, soojendades seda vähemalt täielikult, nagu liha mikrolaineahjus. Seetõttu peate disaineri, käsitöölise või operaatorina induktsioonahjuga töötades selgelt mõistma järgmiste mõistete olemust:

PES – elektromagnetvälja energiavoo tihedus. Määrab EMF-i üldise füsioloogilise mõju organismile sõltumata kiirguse sagedusest, sest Sama intensiivsusega EMF-i PES suureneb kiirgussageduse suurenedes. Vastavalt erinevate riikide sanitaarstandarditele lubatud väärtus PES 1 kuni 30 mW 1 ruutmeetri kohta. m kehapinda pideva (rohkem kui 1 tund päevas) kokkupuutega ja kolm kuni viis korda rohkem ühe lühiajalise, kuni 20 minutiga.

Märge: USA eristub, selle lubatud voolutarve on 1000 mW (!) ruutmeetri kohta. m keha. Tegelikult peavad ameeriklased füsioloogiliste mõjude algust välisteks ilminguteks, kui inimene juba haigestub, ning EMF-i kokkupuute pikaajalisi tagajärgi eiratakse täielikult.

PES väheneb kauguse võrra punktkiirguse allikast kauguse ruudu võrra. Ühekihiline varjestus tsingitud või peensilmaga tsingitud võrguga vähendab PES-i 30-50 korda. Mähise lähedal piki selle telge on PES 2–3 korda kõrgem kui küljel.

Selgitame näitega. Seal on 2 kW ja 30 MHz induktiivpool, mille kasutegur on 75%. Seetõttu läheb sellest välja 0,5 kW ehk 500 W. Sellest 1 m kaugusel (1 m raadiusega sfääri pindala on 12,57 ruutmeetrit) 1 ruutmeetri kohta. m on 500/12,57 = 39,77 W ja inimese kohta - umbes 15 W, see on palju. Induktor tuleb asetada vertikaalselt, enne ahju sisselülitamist asetage sellele maandatud varjestuskork, jälgige protsessi eemalt ja lülitage ahi kohe välja, kui see on lõppenud. Sagedusel 1 MHz langeb PES 900 korda ja varjestatud induktiivpooli saab kasutada ilma eriliste ettevaatusabinõudeta.

Mikrolaineahi – ülikõrged sagedused. Raadioelektroonikas peetakse mikrolaine sagedusi nn. Q-riba, kuid mikrolainefüsioloogia järgi algab umbes 120 MHz. Põhjuseks on rakuplasma elektriinduktsioonkuumutamine ja resonantsnähtused orgaanilistes molekulides. Mikrolaineahjus on spetsiaalselt suunatud bioloogiline mõju pikaajaliste tagajärgedega. Piisab, kui saada pooleks tunniks 10-30 mW, et kahjustada tervist ja/või paljunemisvõimet. Individuaalne vastuvõtlikkus mikrolainetele on äärmiselt erinev; Temaga töötades peate regulaarselt läbima spetsiaalse arstliku läbivaatuse.

Mikrolainekiirgust on väga raske maha suruda, nagu profid ütlevad, “sifoonib” see läbi väikseima ekraaniprao või maanduskvaliteedi vähimagi rikkumisega. Tõhus võitlus seadmete mikrolainekiirgusega on võimalik ainult selle projekteerimise tasemel kõrgelt kvalifitseeritud spetsialistide poolt.

Induktsioonahju kõige olulisem osa on selle küttepool ehk induktiivpool. Sest omatehtud ahjud Kuni 3 kW võimsusel kasutatakse 10 mm läbimõõduga paljast vasktorust induktiivpooli või vähemalt 10 ruutmeetrise ristlõikega paljast vasest siini. mm. Induktiivpooli siseläbimõõt on 80-150 mm, pöörete arv 8-10. Pöörded ei tohiks kokku puutuda, nende vaheline kaugus on 5-7 mm. Samuti ei tohiks ükski induktiivpooli osa puudutada selle kilpi; minimaalne vahe on 50 mm. Seetõttu on mähise juhtmete generaatorisse suunamiseks vaja varustada ekraanil aken, mis ei sega selle eemaldamist/paigaldamist.

Tööstuslike ahjude induktiivpoolid jahutatakse vee või antifriisiga, kuid kuni 3 kW võimsusel ei vaja ülalkirjeldatud induktiivpool sundjahutust, kui see töötab kuni 20-30 minutit. Kuid see ise muutub väga kuumaks ja vase katlakivi vähendab järsult ahju efektiivsust, kuni see kaotab oma funktsionaalsuse. Vedelikjahutusega induktiivpooli pole võimalik ise valmistada, seega tuleb seda aeg-ajalt vahetada. Sundõhkjahutust ei saa kasutada: plastist või metallist korpus mähise lähedal asuv ventilaator tõmbab EMF-i ligi, kuumeneb üle ja ahju efektiivsus langeb.

Märge: võrdluseks painutatakse 40 mm välisläbimõõduga ja 30 mm siseläbimõõduga vasktorust 150 kg terase sulatusahju induktiivpool. Pöörete arv on 7, pooli siseläbimõõt on 400 mm ja kõrgus samuti 400 mm. Nullrežiimis sisselülitamiseks vajate 15-20 kW suletud jahutusringi juuresolekul destilleeritud veega.

Generaator

Teiseks põhiosa ahjud - vahelduvvoolu generaator. Ei tasu isegi proovida induktsioonahju teha, teadmata raadioelektroonika põhitõdesid vähemalt keskmise raadioamatööri tasemel. Töötamine on sama, sest kui pliit pole arvuti juhtimise all, saab selle režiimile seada ainult vooluringi katsudes.

Generaatori ahelat valides tuleks igal võimalikul viisil vältida kõva vooluspektri andvaid lahendusi. Anti-näitena esitame türistori lülitit kasutades üsna levinud vooluringi, vt joonis fig. kõrgemale. Spetsialisti käsutuses olev arvutus, mis põhineb autori lisatud ostsillogrammil, näitab, et PES sagedustel üle 120 MHz ületab sel viisil toidetud induktiivpooli 1 W/sq. m kaugusel paigaldusest 2,5 m. Surmav lihtsus, pehmelt öeldes.

Nostalgilise uudishimuna esitame ka iidse torugeneraatori skeemi, vt joon. paremal. Need valmistasid Nõukogude raadioamatöörid 50ndatel, joon. paremal. Režiimi seadmine - muutuva mahtuvusega C õhukondensaatoriga, mille plaatide vahe on vähemalt 3 mm. Töötab ainult nullrežiimis. Seadistuse indikaatoriks on neoonpirn L. Skeemi eripäraks on väga pehme, “lambi” kiirgusspekter, seega saab seda generaatorit kasutada ilma eriliste ettevaatusabinõudeta. Aga - paraku! - te ei leia selle jaoks praegu lampe ja umbes 500 W induktiivpooli võimsusega on võrgu voolutarve üle 2 kW.

Märge: Diagrammil näidatud sagedus 27,12 MHz ei ole optimaalne, see valiti elektromagnetilise ühilduvuse kaalutlustel. NSV Liidus oli see tasuta (“rämps”) sagedus, mille kasutamiseks ei olnud luba vaja, kuni seade kedagi ei seganud. Üldiselt saab C generaatorit tuunida üsna laias vahemikus.

Järgmisel joonisel. vasakul on lihtne iseergastuv generaator. L2 – induktiivpool; L1 – tagasiside mähis, 2 keerdu emaileeritud traati läbimõõduga 1,2-1,5 mm; L3 – tühi või laetud. Induktiivpooli enda mahtuvust kasutatakse silmusmahtuvusena, seega see ahel reguleerimist ei vaja, see läheb automaatselt nullrežiimi režiimi. Spekter on pehme, kuid kui L1 faasimine on vale, põleb transistor koheselt läbi, sest selgub, et see on aktiivses režiimis ja kollektoriahelas on alalisvoolu lühis.

Samuti võib transistor läbi põleda lihtsalt välistemperatuuri muutumise või kristalli isekuumenemise tõttu - selle režiimi stabiliseerimiseks pole ette nähtud meetmeid. Üldjuhul, kui sul on kuskil vanad KT825 vms lebavad, siis selle ahelaga võid alustada induktsioonkütte katseid. Transistor tuleb paigaldada radiaatorile, mille pindala on vähemalt 400 ruutmeetrit. vaata koos puhumisega arvutist vms ventilaatorist. Võimsuse reguleerimine induktiivpoolis, kuni 0,3 kW, muutes toitepinget vahemikus 6-24 V. Selle allikas peab andma voolu vähemalt 25 A. Põhipingejaguri takistite võimsuse hajumine on vähemalt 5 W.

Diagramm on järgmine. riis. paremal on induktiivse koormusega multivibraator, mis kasutab võimsaid väljatransistore (450 V Uk, vähemalt 25 A Ik). Tänu mahtuvuse kasutamisele võnkeahela ahelas annab see üsna pehme spektri, kuid režiimist väljas, mistõttu sobib kuni 1 kg osade soojendamiseks kustutamiseks/karastamiseks. Skeemi peamiseks puuduseks on komponentide kõrge hind, võimsad väljalülitid ja nende baasahelates kiired (vähemalt 200 kHz piirsagedus) kõrgepinge dioodid. Selle ahela bipolaarsed jõutransistorid ei tööta, kuumenevad üle ja põlevad läbi. Radiaator on siin sama, mis eelmisel juhul, kuid õhuvoolu pole enam vaja.

Alljärgnev skeem pretendeerib juba universaalsusele, võimsusega kuni 1 kW. See on tõuke-tõmbegeneraator, millel on sõltumatu ergutus ja sillaga ühendatud induktiivpool. Võimaldab töötada režiimis 2-3 või pinnakütte režiimis; sagedust reguleeritakse muutuva takistiga R2 ja sagedusvahemikke lülitatakse kondensaatoritega C1 ja C2, 10 kHz kuni 10 MHz. Esimeses vahemikus (10-30 kHz) tuleks kondensaatorite C4-C7 mahtuvust suurendada 6,8 μF-ni.

Astmetevaheline trafo on ferriitrõngal, mille magnetsüdamiku ristlõikepindala on 2 ruutmeetrit. vt Mähised - emailitud traadist 0,8-1,2 mm. Transistorradiaator - 400 ruutmeetrit. vaata nelja jaoks õhuvooluga. Induktiivpooli vool on peaaegu sinusoidne, seega on kiirgusspekter pehme ja täiendavaid kaitsemeetmeid ei ole vaja kõigil töösagedustel, eeldusel, et see töötab kuni 30 minutit päevas pärast 2 päeva 3. kuupäeval.

Video: omatehtud induktsioonsoojendi töös

Induktsioonkatlad

Induktsioonkuumaveeboilerid asendavad kahtlemata boilerid kütteelementidega kõikjal, kus elekter on odavam kui muud tüüpi kütused. Kuid nende vaieldamatud eelised on toonud kaasa ka palju omatehtud tooteid, mis mõnikord ajavad spetsialistil karvad püsti.

Ütleme niisuguse konstruktsiooni: propüleenist toru Koos Jooksev vesiümbritseb induktiivpooli ja selle toiteallikaks on 15-25 A HF keevitusinverter. Võimalus on teha kuumakindlast plastikust õõnes sõõrik (torus), lasta torudest vesi läbi ja keerata see soojendamiseks rehvi sisse, rõngaks rullitud induktiivpooli moodustamine.

EMF edastab oma energia veekaevu; Sellel on hea elektrijuhtivus ja ebatavaliselt kõrge (80) dielektriline konstant. Pidage meeles, kuidas nõudele jäänud niiskustilgad mikrolaineahjus välja paiskuvad.

Kuid esiteks on talvel korteri täielikuks soojendamiseks vaja vähemalt 20 kW soojust, hoolikalt isoleerides väljastpoolt. 25 A 220 V juures annab vaid 5,5 kW (palju see elekter meie tariifide järgi maksab?) 100% kasuteguriga. Olgu, oletame, et oleme Soomes, kus elekter on odavam kui gaas. Kuid eluaseme tarbimise piirmäär on endiselt 10 kW ja ülejäägi eest tuleb maksta kõrgendatud tariifiga. Ja korteri juhtmestik ei talu 20 kW, peate alajaamast tõmbama eraldi sööturi. Kui palju selline töö maksma läheb? Kui elektrikud pole veel kaugeltki piirkonna üle jõu käimisest, siis nad lubavad seda.

Siis soojusvaheti ise. See peaks olema kas massiivne metall, siis töötab ainult metalli induktsioonkuumutus või väikeste dielektriliste kadudega plastist (propüleen, muide, ei kuulu nende hulka, sobib ainult kallis fluoroplast), siis läheb vesi otse neelavad EMF-i energiat. Kuid igal juhul selgub, et induktiivpool soojendab kogu soojusvaheti ruumala ja ainult selle sisepind kannab soojust veele.

Selle tulemusena saame suure töö ja terviseriski hinnaga koopapõlengu kasuteguriga katla.

Tööstuslik induktsioonküttekatel on konstrueeritud täiesti erineval viisil: lihtne, kuid kodus võimatu teha, vt joon. paremal:

Massiivne vasest induktiivpool on ühendatud otse võrku.
Selle EMF soojendab ka massiivset metallist labürint-soojusvahetit, mis on valmistatud ferromagnetilisest metallist.
Labürint isoleerib samaaegselt induktiivpooli veest.

Selline katel maksab mitu korda rohkem kui tavaline kütteelemendiga katel ja sobib ainult plasttorudele paigaldamiseks, kuid vastutasuks annab see palju eeliseid:

See ei põle kunagi läbi - selles pole kuuma elektrispiraali.
Massiivne labürint varjestab induktiivpooli usaldusväärselt: PES 30 kW induktsioonkatla vahetus läheduses on null.
Tõhusus - üle 99,5%
Täiesti ohutu: väga induktiivse mähise sisemine ajakonstant on üle 0,5 s, mis on 10-30 korda pikem kui RCD või masina reaktsiooniaeg. Seda kiirendab veelgi siirdeprotsessist tulenev tagasilöök, kui induktiivsus korpusel laguneb.
Rikkumine ise on konstruktsiooni "tammesuse" tõttu äärmiselt ebatõenäoline.
Ei vaja eraldi maandust.
Ükskõikne pikselöögi suhtes; See ei saa põletada massiivset mähist.
Labürindi suur pind tagab efektiivse soojusvahetuse minimaalse temperatuurigradiendiga, mis peaaegu välistab katlakivi tekke.
Tohutu vastupidavus ja kasutusmugavus: induktsioonkatel koos hüdromagnetsüsteemi (HMS) ja settefiltriga töötab ilma hoolduseta vähemalt 30 aastat.

Omatehtud boilerite kohta sooja veevarustuseks

Siin joonisel fig. näitab väikese võimsusega skeemi induktsioonkütteseade akumulatsioonipaagiga soojaveesüsteemidele. See põhineb mis tahes jõutrafol võimsusega 0,5–1,5 kW primaarmähisega 220 V. Vanade toruvärvitelerite topelttrafod – PL-tüüpi kahevardaga magnetsüdamikul olevad “kirstud” – sobivad väga hästi.

Sekundaarmähis eemaldatakse sellistelt mähistelt, primaar mähis keritakse tagasi ühele vardale, suurendades selle pöörete arvu, et töötada sekundaarses lühise (lühise) lähedases režiimis. Sekundaarmähis ise on vesi U-kujulises torukäändes, mis ümbritseb teist varda. Plasttoru või metall – tööstuslikul sagedusel pole vahet, kuid metalltoru tuleb eraldada ülejäänud süsteemist dielektriliste sisetükkidega, nagu on näidatud joonisel, et sekundaarvool oleks suletud ainult vee kaudu.

Igal juhul on selline veesoojendi ohtlik: võimalik leke on võrgupinge all oleva mähise kõrval. Kui kavatsete sellise riski võtta, peate puurima maanduspoldi magnetahelasse auku ja kõigepealt trafo ja paak tihedalt maandama vähemalt 1,5-ruutmeetrise terassiiniga. cm (mitte ruutmm!).

Järgmisena valatakse trafo (see peaks asuma otse paagi all), millele on ühendatud topeltisolatsiooniga toitekaabel, maanduselektrood ja veesoojendusspiraal, nagu pump, silikoontihendiga ühte "nukku". mootor akvaariumi filter. Lõpuks on väga soovitatav ühendada kogu seade võrku kiire elektroonilise RCD kaudu.

Video: majapidamisplaatidel põhinev induktsioonkatel

Induktor köögis

Induktsioon pliidiplaadid sest köök on juba tuttavaks saanud, vt joon. Vastavalt tööpõhimõttele on see sama induktsioonpliit, ainult metallist keedunõu põhi toimib lühise sekundaarmähisena, vt joon. paremal, ja mitte ainult ferromagnetilisest materjalist, nagu võhiklikud sageli kirjutavad. Alumiiniumist kööginõud on lihtsalt kasutusest välja kukkumas; arstid on tõestanud, et vaba alumiinium on kantserogeen ning vask ja tina on mürgisuse tõttu ammu kasutusest väljas.

Kodumajapidamises kasutatavad induktsioonpliidiplaadid – sajandi toode kõrgtehnoloogia, kuigi idee sai alguse samaaegselt induktsioonsulatusahjudega. Esiteks oli induktiivpooli keetmisest isoleerimiseks vaja vastupidavat, vastupidavat, hügieenilist ja elektromagnetväljade vaba dielektrikat. Sobivad klaaskeraamilised komposiidid on hakatud tootma suhteliselt hiljuti ja plaadi ülemine plaat moodustab märkimisväärse osa selle maksumusest.

Siis on kõik keedunõud erinevad ja nende sisu muudab nende elektrilisi parameetreid ning erinevad on ka küpsetusrežiimid. Pingutades käepidemeid ettevaatlikult kuni õige mood Spetsialist siin ei tee, vajate suure jõudlusega mikrokontrollerit. Lõpuks peab vool induktiivpoolis olema sanitaarnõuded puhas sinusoid ning selle suurus ja sagedus peavad muutuma kompleksselt vastavalt roa valmisoleku astmele. See tähendab, et generaatoril peab olema väljundvoolu digitaalne genereerimine, mida juhib sama mikrokontroller.

Köögi induktsioonpliiti pole mõtet ise teha: ainuüksi elektroonikakomponentidele kulub jaehindades rohkem raha kui valmis headele plaatidele. Ja neid seadmeid on ikka üsna keeruline juhtida: igaüks, kellel on, teab, kui palju nuppe või andureid on, millel on kiri: “Hautis”, “Röst” jne. Selle artikli autor nägi paani, millel olid eraldi kirjas "Mereväe borš" ja "Pretanier Soup".

Kuid induktsioonpliitidel on teiste ees palju eeliseid:

Peaaegu null, erinevalt mikrolaineahjudest, isikukaitsevahenditest, isegi kui istud ise sellel plaadil.
Programmeerimise võimalus kõige keerukamate roogade valmistamiseks.
Šokolaadi sulatamine, kala- ja linnuliharasva sulatamine, karamelli valmistamine vähimagi põlemismärgita.
Kõrge kasutegur tänu kiirele kuumutamisele ja peaaegu täielikule kuumuse kontsentreerimisele keedunõus.

Viimase punktini: vaadake joonist fig. paremal on graafikud induktsioonpliidil ja gaasipõletil küpsetamiseks. Igaüks, kes on integratsiooniga kursis, saab kohe aru, et induktiivpool on 15-20% ökonoomsem ja seda ei saa võrrelda malmist "pannkoogiga". Energiakulu enamiku roogade valmistamisel induktsioonpliidil on võrreldav gaasipliidil tehtavate roogadega ja veel vähem hautamisel ja paksude suppide keetmisel. Induktiivpool jääb gaasile seni alla ainult küpsetamise ajal, kui on vaja igast küljest ühtlast kuumutamist.

Kodune induktsioonahi saab hakkama suhteliselt väikeste metallide sulatamisega. Selline sepik ei vaja aga ei korstnat ega sulatustsooni õhku pumpavat lõõtsa. Ja kogu sellise ahju struktuuri saab asetada laud. Seetõttu on elektrilise induktsiooniga kuumutamine optimaalne viis metallide kodus sulatamiseks. Ja selles artiklis vaatleme selliste ahjude konstruktsioone ja montaažiskeeme.

Kuidas induktsioonahi töötab - generaator, induktiivpool ja tiigel

Tehase töökodades leiate kanaliga induktsioonahjud värviliste ja mustade metallide sulatamiseks. Need paigaldised on väga suure võimsusega, mille määrab sisemine magnetahel, mis suurendab elektromagnetvälja tihedust ja temperatuuri ahjutiiglis.

Kanalikonstruktsioonid tarbivad aga suuri portsjoneid energiat ja võtavad palju ruumi, nii et kodus ja väikestes töökodades kasutatakse ilma magnetsüdamikuta installatsiooni - tiigli ahju värviliste/mustmetallide sulatamiseks. Sellise konstruktsiooni saate isegi oma kätega kokku panna, kuna tiigli paigaldus koosneb kolmest põhikomponendist:

Generaator, mis toodab vahelduvvoolu kõrgetel sagedustel, mis on vajalikud elektromagnetvälja tiheduse suurendamiseks tiiglis. Veelgi enam, kui tiigli läbimõõtu saab võrrelda vahelduvvoolu sageduse lainepikkusega, võimaldab see konstruktsioon muuta kuni 75 protsenti paigaldise tarbitavast elektrienergiast soojusenergiaks.
Induktor on vaskspiraal, mis on loodud mitte ainult läbimõõdu ja keerdude arvu, vaid ka selles protsessis kasutatava traadi geomeetria täpsel arvutamisel. Induktiivpooli ahel peab olema konfigureeritud nii, et see võimendab võimsust generaatoriga resonantsi või täpsemalt toitevoolu sagedusega.
Tiigel on tulekindel anum, milles toimub kogu sulatustöö, mis on alguse saanud metallkonstruktsiooni pöörisvoolude tekkimisest. Sel juhul määratakse tiigli läbimõõt ja selle mahuti muud mõõtmed rangelt vastavalt generaatori ja induktiivpooli omadustele.

Sellise ahju saab kokku panna iga raadioamatöör. Selleks peab ta leidma õige skeemi ning varuma materjale ja osi. Kõige selle loendi leiate allpool olevast tekstist.

Millest ahjud kokku pannakse - materjalide ja osade valimine

Omatehtud tiigli ahju disain põhineb kõige lihtsamal laboratoorsel Kukhtetsky inverteril. Selle transistori paigaldamise skeem on järgmine:

Selle diagrammi põhjal saate induktsioonahju kokku panna järgmiste komponentide abil:

kaks transistorit - eelistatavalt väljaefekti tüüpi ja marki IRFZ44V;
vasktraat läbimõõduga 2 millimeetrit;
kaks kaubamärgi UF4001 dioodi, veelgi parem - UF4007;
kaks gaasihoova rõngast - neid saab vanast lauaarvuti toiteallikast eemaldada;
kolm kondensaatorit mahuga 1 μF;
neli kondensaatorit võimsusega 220nF;
üks kondensaator võimsusega 470 nF;
üks kondensaator võimsusega 330 nF;
üks 1-vatine takisti (või 2 takistit, igaüks 0,5 vatti), mis on ette nähtud takistuseks 470 oomi;
vasktraat läbimõõduga 1,2 millimeetrit.

Lisaks vajate paari radiaatorit - need saab vanadest eemaldada emaplaadid või CPU jahutid ning vanast allikast vähemalt 7200 mAh mahutav aku katkematu toiteallikas 12 V juures. No sel juhul pole tiigli anumat tegelikult vaja - ahjus sulab lattmetall, mida saab külma otsaga kinni hoida.

Samm-sammult juhised kokkupanekuks - lihtsad toimingud

Printige välja ja riputage Kukhtetsky labori inverteri joonis oma laua kohale. Pärast seda korraldage kõik raadiokomponendid tüübi ja kaubamärgi järgi ning soojendage jootekolb. Kinnitage radiaatoritele kaks transistorit. Ja kui töötate pliidiga korraga kauem kui 10-15 minutit, kinnitage radiaatorite külge arvutijahutid, ühendades need töötava toiteallikaga. IRFZ44V seeria transistoride ühendusskeem on järgmine:

Võtke 1,2-millimeetrine vasktraat ja keerake see ümber ferriitrõngaste, tehes 9-10 pööret. Selle tulemusena saate lämbumisi. Pöörete vaheline kaugus määratakse rõnga läbimõõduga, võttes aluseks sammu ühtluse. Põhimõtteliselt saab kõike teha "silma järgi", muutes pöörete arvu vahemikus 7 kuni 15 pööret. Koguge kondensaatorite aku, ühendades kõik osad paralleelselt. Selle tulemusel peaks teil olema 4,7 uF aku.

Nüüd tehke 2 mm vasktraadi abil induktiivpool. Pöörete läbimõõt võib sel juhul olla võrdne portselantiigli läbimõõduga või 8-10 sentimeetrit. Pöörete arv ei tohiks ületada 7-8 tükki. Kui katsetamise ajal tundub ahju võimsus ebapiisav, kujundage induktiivpool ümber, muutes läbimõõtu ja pöörete arvu. Seetõttu on esimesel paaril etapil parem teha induktiivpooli kontaktid mitte joodetud, vaid eemaldatavad. Järgmisena monteerige kõik elemendid trükkplaadile Kukhtetsky labori inverteri joonise alusel. Ja ühendage toitekontaktidega 7200 mAh aku. See on kõik.

Induktsioonahi ei ole enam uus toode - see leiutis on eksisteerinud juba 19. sajandist, kuid alles meie ajal, tehnoloogia ja elementaarse baasi arenguga, hakkab see lõpuks kõikjal igapäevaellu jõudma. Varem oli palju küsimusi induktsioonahjude töö keerukuse kohta, kõiki füüsikalisi protsesse ei mõistetud täielikult ning sõlmedel endil oli palju puudusi ja neid kasutati ainult tööstuses, peamiselt metallide sulatamiseks.

Nüüd, võimsate kõrgsagedustransistoride ja odavate mikrokontrollerite tulekuga, mis on teinud läbimurde kõigis teaduse ja tehnika valdkondades, on ilmunud tõeliselt tõhusad induktsioonpliidid, mida saab vabalt kasutada majapidamises (toiduvalmistamine, vee soojendamine, küte) ja isegi oma kätega kokku pandud.

Ahju füüsikaline alus ja tööpõhimõte

Joonis 1. Induktsioonahju diagramm

Enne induktsioonküttekeha valimist või valmistamist peaksite mõistma, mis see on. IN Hiljuti Huvi selle teema vastu on tõusnud, kuid vähestel inimestel on täielik arusaam magnetlainete füüsikast. See on tekitanud palju väärarusaamu, müüte ja palju ebatõhusaid või ohtlikke omatehtud tooteid. Induktsioonahju saate teha oma kätega, kuid enne seda peaksite omandama vähemalt põhiteadmised.

Induktsioonpliidi tööpõhimõte põhineb elektromagnetilise induktsiooni nähtusel. Võtmeelement on siin induktiivpool, mis on kvaliteetne induktiivpool. Induktsioonahjusid kasutatakse laialdaselt elektrit juhtivate materjalide, kõige sagedamini metallide kuumutamiseks või sulatamiseks, kuna termiline efekt tekitab neisse pöörisvoolu. Ülaltoodud diagramm illustreerib selle ahju ehitust (joonis 1).

Generaator G toodab muutuva sagedusega pinget. Selle elektromotoorjõu mõjul voolab induktiivpoolis L vahelduvvool I 1. Induktiivpool L koos kondensaatoriga C kujutab endast allika G sagedusega resonantsile häälestatud võnkeahelat, mille tõttu ahju efektiivsus suureneb oluliselt.

Füüsikaliste seaduste kohaselt tekib induktiivpooli L ümbritsevasse ruumi vahelduv magnetväli H. See väli võib eksisteerida ka õhus, kuid omaduste parandamiseks kasutatakse mõnikord spetsiaalseid ferromagnetilisi südamikke, mille magnetjuhtivus on õhuga võrreldes parem.

Magnetväljajooned läbivad induktiivpooli sisse asetatud objekti W ja indutseerivad selles magnetvoo F. Kui materjal, millest toorik W on valmistatud, on elektrit juhtiv, tekib sellesse indutseeritud vool I 2, mis sulgub sees ja moodustab keerise induktsiooni. voolab. Vastavalt elektri soojusefekti seadusele soojendavad pöörisvoolud objekti W üles.

Induktiivse küttekeha valmistamine

Induktsioonahi koosneb kahest peamisest funktsionaalplokist: induktiivpoolist (kütte induktsioonmähis) ja generaatorist (vahelduvpingeallikas). Induktiivpool on tühi vasktoru, keerdunud spiraaliks (joonis 2).

Oma kätega kuni 3 kW võimsusega ahju valmistamiseks tuleb induktiivpool valmistada järgmiste parameetritega:

toru läbimõõt – 10 mm;
spiraali läbimõõt – 8-15 cm;
pooli keerdude arv – 8-10;
pöörete vaheline kaugus on 5-7 mm;
Minimaalne vahemaa ekraanil on 5 cm.

Ärge laske mähise külgnevatel keerdudel kokku puutuda; hoidke kindlaksmääratud vahemaad. Induktiivpool ei tohi mingil viisil kokku puutuda ahju kaitseekraaniga, nende vahe ei tohi olla ettenähtust väiksem.

Generaatori tootmine

Joonis 3. Lambi ahel

Väärib märkimist, et induktsioonahi valmistamiseks on vaja vähemalt keskmisi raadiotehnika oskusi ja oskusi. Eriti oluline on nende olemasolu teise võtmeelemendi - kõrgsagedusliku voolugeneraatori loomiseks. Ilma selle teadmiseta ei saa te isetehtud pliiti kokku panna ega kasutada. Lisaks võib see olla eluohtlik.

Neile, kes võtavad selle ülesande omaks teadmisi ja protsessist arusaamist, on induktsioonahju kokkupanemiseks erinevad meetodid ja skeemid. Sobiva generaatoriahela valimisel on soovitatav loobuda kõva kiirgusspektriga valikutest. Nende hulka kuulub laialdaselt kasutatav vooluring, mis kasutab türistori lülitit. Sellise generaatori kõrgsageduslik kiirgus võib tekitada võimsaid häireid kõigi ümbritsevate raadioseadmete jaoks.

Alates 20. sajandi keskpaigast on 4 lambiga kokkupandud induktsioonahi raadioamatööride seas suurt edu saavutanud. Selle kvaliteet ja tõhusus pole kaugeltki parimad ning raadiolampe on tänapäeval raske hankida, kuid paljud jätkavad generaatorite kokkupanemist selle konkreetse disainiga, kuna sellel on suur eelis: genereeritud voolu pehme kitsariba spekter. , tänu millele tekitab selline ahi minimaalselt häireid ja on võimalikult ohutu (joonis 3).

Selle generaatori töörežiim konfigureeritakse kasutades muutuv kondensaator C. Kondensaatoril peab olema õhudielektrik, selle plaatide vahe peab olema vähemalt 3 mm. Diagramm sisaldab ka neoonlampi L, mis toimib indikaatorina.

Universaalne generaatori ahel

Kaasaegsed induktsioonahjud töötavad arenenumatel elementidel - mikroskeemidel ja transistoridel. Tõuke-tõmbegeneraatori universaalne ahel, mis arendab võimsust kuni 1 kW, on nautinud suurt edu. Tööpõhimõte põhineb sõltumatul ergutusgeneraatoril, kusjuures induktiivpool on sisse lülitatud sillarežiimis (joonis 4).

Selle skeemi järgi kokkupandud push-pull generaatori eelised:

Võimalus töötada lisaks põhirežiimile ka 2. ja 3. režiimil.
Seal on pinnakütte režiim.
Reguleerimisvahemik 10-10000 kHz.
Pehme emissioonispekter kogu vahemikus.
Ei vaja täiendavat kaitset.

Sageduse reguleerimine toimub muutuva takisti R2 abil. Töösageduse vahemik määratakse kondensaatorite C 1 ja C 2 abil. Etappidevahelisel sobitustrafol peab olema rõngasferriitsüdamik, mille ristlõige on vähemalt 2 ruutmeetrit. Trafo mähis on valmistatud emailitud traadist ristlõikega 0,8-1,2 mm. Transistorid tuleb asetada ühisele radiaatorile, mille pindala on 400 ruutmeetrit.

Järeldus teema kohta

Induktiivpliidi kiirgav elektromagnetväli (EMF) mõjutab kõiki selle ümber olevaid juhte. See hõlmab mõju inimkehale. EMF-i mõjul soojenevad siseorganid ühtlaselt ja üldine kehatemperatuur tõuseb kogu mahu ulatuses.

Seetõttu on pliidiga töötamisel oluline võtta teatavaid ettevaatusabinõusid, et vältida negatiivseid tagajärgi.

Kõigepealt tuleb generaatori korpust varjestada tsingitud raudlehtedest valmistatud korpuse või väikeste rakkudega võrguga. See vähendab kiirguse intensiivsust 30-50 korda.

Samuti tuleb meeles pidada, et induktiivpooli vahetus läheduses on energiavoo tihedus suurem, eriti piki mähise telge. Seetõttu tuleks induktsioonmähis asetada vertikaalselt ja soojenemist on parem jälgida kaugelt.

Induktsioonahjude omadused

Eelised
Puudused

Ahju põhitõed

Ahjude kasutamine igapäevaelus

Kaminad planika
Guca ahjud
Thorma ahjud

Video teemal

Sarnased artiklid

Jäta artiklile kommentaar

Tänapäeval on seda tüüpi induktsioonsüsteemiga ahjud metallide sulatamise protsessis laialdaselt nõutud. Voolu abil toimub metalli kuumutamise protsess, see pole mitte ainult selliste ahjude peamine ja võib-olla ka peamine omadus. Voolu korrutis tekib induktiivpooli väljas. Ravi käigus elektrit läbib mitu transformatsiooni etappi. Teisenduse esimene etapp on elektromagnetiline aste, seejärel elektriline aste ja lõpptulemusena termiline aste. Ahju tekitatud soojus on peaaegu täielikult ära kasutatud ja seetõttu on induktsioonpliidid konkurentide seas parimad. Paljud inimesed küsivad küsimust, kuidas sellist seadet ise valmistada ja kas see on võimalik? Selles artiklis tutvustame seadmete omadusi ja aitame lahendada mõningaid probleeme ja leida õiged vastused.

Induktsioonsüsteemiga ahjude tüübid

Induktsioonahjud jagunevad kahte peamist tüüpi.

Ühes neist on alus südamekanal, sellistes ahjudes asetatakse metall ümber induktiivpooli rõngakujuliselt.

Teisel tüübil sellist kanalit pole. Seda tüüpi nimetatakse tiigliks ja nendes ahjudes asub metall induktiivpooli enda sees. Viimasel juhul on suletud südamiku kasutamine tehniliselt võimatu.

Induktsioonahjude omadused

Induktsioonahjude ilmsed eelised on mõned allpool loetletud funktsioonidest:

Eelised

Kuna metall on ühtlaselt jaotunud, on saadud materjalil protsessi käigus hea homogeenne mass. Seda tüüpi ahjud liiguvad energiat läbi tsoonide ja neil on ka energia fokuseerimise funktsioon. Laialdaselt on võimalik kasutada selliseid parameetreid nagu töösagedus, mahtuvus ja voodrimeetod, metalli sulamistemperatuuri reguleerimine, mis on ka tööprotsessi positiivne komponent. Ahjude tehnoloogiline potentsiaal loob väga kõrge sulamiskiiruse, ahjud on keskkonnasõbralikud, inimesele ohutud ja alati töövalmis.

Puudused

Nende ahjude ilmne negatiivne külg on nende puhastamine. Kuna ainult metalli tekitatud soojus soojendab räbu ja sellisest temperatuurist reeglina ei piisa selle täielikuks ärakasutamiseks. Räbu ja metalli kõrge temperatuurierinevuse tõttu muutub jäätmete eemaldamise protsess väga keeruliseks. Teiseks puuduseks on vahe, mille tõttu tuleb voodri paksust alati vähendada. Selliste toimingute tulemusena muutub see tavaliselt mõne aja pärast vigaseks.

Induktsioonahjud tööstuses

Tööstuses kasutatakse peamiselt selliseid ahjutüüpe nagu kanal- ja tiigliga induktsioonahjud. Tiigliahjud sulatavad palju metalle mis tahes koguses. Selliste ahjude metallimahuti mahutab mitusada kuni mitu tonni metalli. Kanalahjude puhul sulatatakse neis värvilisi metalle erinevat tüüpi, ja kogus, samuti malmi sulatamise võimalus.
Tööstuses kasutatavad induktsioonahjud on kolme sagedusega: kesksagedusahi, tööstuslik sagedusahi ja takistusahi.

Esimest tüüpi seadmeid kasutatakse tavaliselt erinevates töökodades, näiteks metallisulatustehaste valukodades ja masinaehitustehastes.

Lisaks värviliste metallide sulatamisele hõlmavad nende võimalused ka terase sulatamist. Selle põhjuseks on asjaolu, et sellised ahjud on varustatud grafiittiiglitega, mis võimaldavad ka malmi sulamist ja ülekuumenemist.

Mis puutub takistusahjudesse, siis neid kasutatakse alumiiniumi ja tsingisulamite, aga ka paljude teiste metallide ülekuumenemiseks ja ümbersulatamiseks.

Ahju põhitõed

On üks huvitav fakt. Tänapäeval nii vajalike mikrolaineahjude kujundamisel võeti aluseks induktsioonsüsteemiga ahjude töö ja toimimine.
Mikrolaineahjud pakuvad suurt osa induktsioonahjude funktsionaalsusest, kuid väiksema soojus- ja soojusvõimsusega. Tänapäeval on olemas miniahjud, näiteks delonghi, mis toimivad ahjudena ja suudavad valmistada toitu kiiresti ja maitsvalt. Need sisaldavad spetsiifilise toimega kütteelemente, mis mitte ainult, vaid ka pikka aega, tee elu lihtsamaks kaasaegsed inimesed ja muuta see ka mugavamaks.

Oma kätega ahju valmistamine on täna võimalik

Väga sageli tunnevad selle teema vastu huvi raadiotehnoloogia ja raadiodisaini fännid. Täna peaks olema selge, et selliste seadmete loomine oma kätega on täiesti võimalik ja paljud on seda juba teinud. Kuid sellise ahju loomiseks peate toimingu rakendama elektriskeem, milles oleks ette nähtud just selle ahju toimingud. Sellised ahelad nõuavad RF-generaatorite kasutamist, mis on võimelised tekitama võnkelaineid. Soovitud vooluringi loomiseks tuleb ära kasutada nelja vaakumtoru ja ka ühe neoonlambi võimalused, mis annab märku, et süsteem on tööks valmis.
Kuna vahelduvvoolu kondensaatori käepide ei asu ahju sees, saate ülalkirjeldatud skeemi abil ise konstrueerida mini-induktsioonahju. Selliste ahjude selge eelis on see, et isegi väikese muutuva võimsusega töötab väga hästi. Selle mähisesse pandud metall sulab üllatavalt kiiresti, näiteks alumiiniumitükk sulab umbes kolmekümne sekundiga. Seadme võimsust saate kontrollida kruvikeerajaga, mis jõuab mõne sekundiga kuumaks.
Seda tüüpi ahjude projekteerimisel peate teadma, et sulamiskiirus sellistes ahjudes sõltub mitmest tegurist, mis on loetletud allpool:

Võimsuse genereerimine;
Hüstereesikaod;
Kaod pöörisvoolude tõttu.
impulsi sagedus;
Ajavahemik, mille jooksul soojus kandub ahjust väljapoole.

Lampe kasutades tuleb meeles pidada, et need peavad oma võimsust jaotama nii, et piisaks vaid 4 lambist. Alaldi kasutamisel saate võrgu umbes 220 V.

Ahjude kasutamine igapäevaelus

Selliste ahjude kasutamine igapäevaelus on üsna haruldane, kuigi sarnaseid tehnoloogiaid leidub loomulikult küttesüsteemid peaaegu kõikjal. Need tulevad mikrolainetena, induktsioonpliidid, samuti elektriahjude kujul. See on uute tehnoloogiate keskkonnas üsna laialt levinud rakendus.
Näiteks pööris-induktsioonvoolude kasutamine, mida kasutatakse induktsioonpliitide töös, võimaldab valmistada erinevaid erinevaid roogasid. Kuna nende soojenemine võtab väga vähe aega ja te ei saa põletit sisse lülitada, ei maksa sellel söömine midagi. Kuid nende üsna produktiivsete ja kasulike ahjude kasutamiseks peavad teil olema spetsiaalsed nõud.

Kütteseadmete tüübid

Seda tüüpi ahjusid, nagu induktsioon, ei tohiks muidugi liigitada küttekolded. Kuid kuna neid kasutatakse koos paljude teiste seadmetega, siis me teeme seda.

Kaminad planika

Aga aitäh kaasaegsed tehnoloogiad, saame kasutada viimased avastused nende seadmete kasutamise valdkonnas. Kütteelemendid nagu planika kaminad mitte ainult ei küta maja, vaid mängivad ka olulist dekoratiivset rolli ruumi kaunistamisel. Nad on bioloogiliselt sõbralikud väliskeskkond, kuna nende kütuses kasutatakse vedelikku, mille töötlemisel tekib vesi ja soojus. Samuti on nende üks eeliseid see, et pärast nende tööd ei jää tolmu ega tuhka.

Guca ahjud

Tänapäeval on väga populaarsed guca ahjud, mille peamine erinevus on kõrge kvaliteet ja töökindlus, samuti väga ilus väliskujundus.Kui teil pole selliste ahjude väljatöötamise kogemust, on parem usaldada nende toodete valmistamiseks spetsialiseerunud tehaseid. Sest sellest ei sõltu mitte ainult teie ruumide soojus ja mugavus, vaid ka ennekõike ohutus.

Thorma ahjud

Thorma ahjud on tänapäeval väga kuulsad. Neid toodetakse tehases, millel on paljude aastate kogemused usaldusväärsete ja tõestatud toodete valmistamisel. Seda tehast peetakse Euroopa tootlikkuse liidriks. Tehases valmistatud ahjud on reeglina kerged ja neid saab paigaldada mitte ainult vundamendile, vaid ka seintele. See on teie ruumides väga kasulik väikesed suurused ja peate ruumi kokku hoidma. Samuti on need varustatud spetsiaalse kütuse pikaajalise põlemise režiimiga. Tänu sellele režiimile saate: jätta ahju pikaks ajaks tööle ja mitte muretseda ruumi ohutuse pärast. See põlemine kestab umbes 10 tundi. Ahjudel on konvektsioonikambrid, mis põletavad täielikult ahjus oleva kütuse. See funktsioon säästab raha ja aega.
Niisiis on seda tüüpi ahjude kasutamine muutumas populaarseks, kuid siiski ei suuda nad oma konkurente asendada. Kuigi need on praegu teadaolevatest elektriahjudest kõige arenenumad, võimaldavad nad tekkivat soojust täielikult ära kasutada. Selliste ahjude käsitsi loomine on võimalik, kui teil on sellise tegevusega seotud kogemusi, kuna ruumide ohutus sõltub selliste ahjude toimivusest ja ohutusest. Kui teil seda kogemust pole, on parem kasutada tehaste ja erinevate töökodade teenuseid, mis on valmis teid igal hetkel aitama. Loodame, et see artikkel aitas teid, kui kavatsete seda tehnoloogiaime veel ehitada ja kasutate kõiki ülaltoodud näpunäiteid. Edu teie ettevõtmistes.

Video teemal

Kodune induktsioonahi saab hakkama suhteliselt väikeste metallide sulatamisega. Selline sepik ei vaja aga ei korstnat ega sulatustsooni õhku pumpavat lõõtsa. Ja kogu sellise pliidi struktuuri saab asetada lauale. Seetõttu on elektrilise induktsiooniga kuumutamine optimaalne viis metallide kodus sulatamiseks. Ja selles artiklis vaatleme selliste ahjude konstruktsioone ja montaažiskeeme.

Kanaliga induktsioonahjud värviliste ja mustade metallide sulatamiseks toodetakse tööstuslikus mastaabis

Generaator, mis toodab vahelduvvoolu kõrgetel sagedustel, mis on vajalikud elektromagnetvälja tiheduse suurendamiseks tiiglis. Veelgi enam, kui tiigli läbimõõtu saab võrrelda vahelduvvoolu sageduse lainepikkusega, võimaldab see konstruktsioon muuta kuni 75 protsenti paigaldise tarbitavast elektrienergiast soojusenergiaks.
Induktor on vaskspiraal, mis on loodud mitte ainult läbimõõdu ja keerdude arvu, vaid ka selles protsessis kasutatava traadi geomeetria täpsel arvutamisel. Induktiivpooli ahel peab olema konfigureeritud nii, et see võimendab võimsust generaatoriga resonantsi või täpsemalt toitevoolu sagedusega.
Tiigel on tulekindel anum, milles toimub kogu sulatustöö, mis on alguse saanud metallkonstruktsiooni pöörisvoolude tekkimisest. Sel juhul määratakse tiigli läbimõõt ja selle mahuti muud mõõtmed rangelt vastavalt generaatori ja induktiivpooli omadustele.

Sellise ahju saab kokku panna iga raadioamatöör. Selleks peab ta leidma õige skeemi ning varuma materjale ja osi. Kõige selle loendi leiate allpool olevast tekstist.

Omatehtud tiigli ahju disain põhineb kõige lihtsamal laboratoorsel Kukhtetsky inverteril. Selle transistori paigaldamise skeem on järgmine:

Transistori paigaldusskeem

Selle diagrammi põhjal saate induktsioonahju kokku panna järgmiste komponentide abil:

kaks transistorit - eelistatavalt väljaefekti tüüpi ja marki IRFZ44V;
vasktraat läbimõõduga 2 millimeetrit;
kaks dioodi kaubamärgist UF4001 või veelgi parem - UF4007;
kaks gaasihoova rõngast - neid saab vanast lauaarvuti toiteallikast eemaldada;
kolm kondensaatorit mahuga 1 μF;
neli kondensaatorit võimsusega 220nF;
üks kondensaator võimsusega 470 nF;
üks kondensaator võimsusega 330 nF;
üks 1-vatine takisti (või 2 takistit, igaüks 0,5 vatti), mis on ette nähtud takistuseks 470 oomi;
vasktraat läbimõõduga 1,2 millimeetrit.

Lisaks läheb vaja paari radiaatorit - need saab eemaldada vanadelt emaplaatidelt või protsessorijahutitelt ning vanast 12 V katkematust toiteallikast vähemalt 7200 mAh mahutavusega akut. No antud juhul tiigel konteinerit pole tegelikult vaja - ahjus sulab varras metall, mida saab hoida külmas otsas.

Transistori kontaktide skeem

Nüüd saate ahju testida, valides igat tüüpi metalli või tiigli jaoks õiged induktiivpooli parameetrid. Kuid katsetamise või sulatamise ajal peate elektriahjudega töötamisel meeles pidama ettevaatusabinõusid.

Induktsioonseade tekitab väga kõrge temperatuuri, mis on piisav kuni 10-20 grammi kaaluva metalli sulatamiseks. Seetõttu peate tiigliga töötades kasutama tihedast materjalist põlle ja samu kindaid. Need kaitsevad teid põletuste eest, kui konteinerist kogemata lekkib metall.

Kokkupandud ahju konstruktsioon on parem peita isoleeritud korpuses, jättes selle seinte taha ainult induktiivpooli. See kaitseb nii kasutajat kui ka hapraid raadiokomponente. Ja ventilatsiooniks on vaja korpusesse lõigata või puurida mitu auku, tagades õhu sisse- ja väljavoolu.

Jääkmagnetväli võib kuumutada kandja riietel olevaid metallosi, põhjustades naha põletamise. Seetõttu on parem läheneda tiiglile lihtsates riietes, ilma tõmblukkude ja metallnööpideta. Lisaks on parem eemaldada kõik elektriseadmed induktiivpoolist vähemalt meetri kaugusel.