Kendin yap indüksiyon fırını: diyagram, montaj. İndüksiyon fırınlarının çalışma prensibi

İndüksiyon ocağı artık yeni bir ürün değil - bu buluş 19. yüzyıldan beri var, ancak yalnızca bizim zamanımızda, teknolojinin ve temel temellerin gelişmesiyle birlikte nihayet her yerde günlük hayata girmeye başlıyor. Daha önce, indüksiyon fırınlarının çalışmasının incelikleri hakkında birçok soru vardı, tüm fiziksel süreçler tam olarak anlaşılmamıştı ve birimlerin kendisinde birçok eksiklik vardı ve yalnızca endüstride, özellikle metallerin eritilmesinde kullanılıyordu.

Artık, bilim ve teknolojinin tüm alanlarında atılım yapan güçlü yüksek frekanslı transistörlerin ve ucuz mikrokontrolörlerin ortaya çıkışıyla, ev ihtiyaçları (yemek pişirme, su ısıtma, ısıtma) ve hatta serbestçe kullanılabilecek gerçekten etkili indüksiyon sobaları ortaya çıktı. kendi ellerinle toplandı.

Fırının fiziksel temeli ve çalışma prensibi

Şekil 1. İndüksiyon ocağı diyagramı

İndüksiyonlu ısıtıcıyı seçmeden veya yapmadan önce ne olduğunu anlamalısınız. İÇİNDE Son zamanlarda Bu konuya ilgi giderek artıyor ancak çok az insan manyetik dalgaların fiziğini tam olarak anlıyor. Bu, birçok yanlış anlamanın, efsanenin ve çok sayıda etkisiz veya güvensiz ev yapımı ürünün ortaya çıkmasına neden oldu. Kendi ellerinizle bir indüksiyon ocağı yapabilirsiniz, ancak bundan önce en azından temel bilgileri edinmelisiniz.

İndüksiyon ocağının çalışma prensibi elektromanyetik indüksiyon olgusuna dayanmaktadır. Buradaki anahtar unsur, yüksek kaliteli bir indüktör olan indüktördür. İndüksiyon fırınları, içlerinde bir girdap oluşturmanın termal etkisi nedeniyle, çoğunlukla metaller olmak üzere elektriksel olarak iletken malzemeleri ısıtmak veya eritmek için yaygın olarak kullanılır. elektrik akımı. Yukarıda sunulan diyagram bu fırının yapısını göstermektedir (Şekil 1).

Jeneratör G değişken frekanslı bir voltaj üretir. Elektromotor kuvvetinin etkisi altında indüktör bobini L akar alternatif akım ben 1. İndüktör L, kapasitör C ile birlikte, fırının verimliliğinin önemli ölçüde artması nedeniyle G kaynağının frekansı ile rezonansa ayarlanmış bir salınım devresini temsil eder.

Fiziksel yasalara uygun olarak, L indüktörünün etrafındaki boşlukta alternatif bir manyetik alan H belirir. Bu alan havada da mevcut olabilir, ancak özellikleri iyileştirmek için bazen havaya kıyasla daha iyi manyetik iletkenliğe sahip özel ferromanyetik çekirdekler kullanılır.

Manyetik alan çizgileri, indüktörün içine yerleştirilmiş bir W nesnesinden geçer ve içinde bir manyetik akı F indükler.İş parçasının W yapıldığı malzeme elektriksel olarak iletken ise, içinde indüklenen bir akım I2 belirir, içini kapatır ve girdap indüksiyonu oluşturur. akar. Elektriğin termal etkisi yasasına uygun olarak girdap akımları W nesnesini ısıtır.

Endüktif ısıtıcı yapmak

Bir indüksiyon ocağı iki ana fonksiyonel bloktan oluşur: bir indüktör (ısıtma indüksiyon bobini) ve bir jeneratör (AC voltaj kaynağı). İndüktör, spiral şeklinde sarılmış çıplak bir bakır borudur (Şekil 2).

Gücü 3 kW'ı geçmeyen bir fırını kendi elinizle yapmak için indüktörün aşağıdaki parametrelerle yapılması gerekir:

• tüp çapı – 10 mm;
• spiral çapı – 8-15 cm;
• bobin dönüş sayısı – 8-10;
• dönüşler arasındaki mesafe 5-7 mm'dir;
• Ekrandaki minimum açıklık 5 cm'dir.

Bobinin bitişik dönüşlerinin birbirine temas etmesine izin vermeyin; belirtilen mesafeyi koruyun. İndüktör hiçbir şekilde temas etmemelidir. koruyucu ekran fırınlarda aralarındaki boşluk belirtilenden az olmamalıdır.

Jeneratör imalatı

Şek. 3. Lamba devresi

Üretimi için bir endüksiyon ocağının en azından ortalama radyo mühendisliği becerileri ve yetenekleri gerektirdiğini belirtmekte fayda var. İkinci temel unsuru yaratmalarını sağlamak özellikle önemlidir: yüksek frekans jeneratörü akım Bu bilgi olmadan ev yapımı sobayı monte edemez veya kullanamazsınız. Üstelik hayati tehlike oluşturabilir.

Bu konuyu bilgi ve süreç anlayışıyla ele alanlar için çeşitli yollar ve bir endüksiyon ocağının monte edilebileceği diyagramlar. Uygun bir jeneratör devresi seçerken, sert radyasyon spektrumuna sahip seçeneklerin terk edilmesi önerilir. Bunlar, tristör anahtarı kullanan yaygın olarak kullanılan bir devreyi içerir. Böyle bir jeneratörden gelen yüksek frekanslı radyasyon, çevredeki tüm radyo cihazları için güçlü parazit yaratabilir.

20. yüzyılın ortalarından bu yana, 4 lambalı bir endüksiyon ocağı radyo amatörleri arasında büyük başarı elde etti. Kalitesi ve verimliliği en iyi olmaktan çok uzaktır ve günümüzde radyo tüplerini elde etmek zordur, ancak çoğu kişi bu özel tasarımı kullanarak jeneratörleri birleştirmeye devam etmektedir, çünkü bu tasarımın büyük bir avantajı vardır: üretilen akımın yumuşak, dar bant spektrumu, Böyle bir fırının minimum düzeyde parazit yayması ve mümkün olduğu kadar güvenli olması sayesinde (Şekil 3).

Bu jeneratörün çalışma modu değişken bir kapasitör C kullanılarak ayarlanır. Kapasitör bir hava dielektrikine sahip olmalı, plakaları arasındaki boşluk en az 3 mm olmalıdır. Diyagramda ayrıca gösterge görevi gören bir L neon lambası da bulunmaktadır.

Üniversal jeneratör devresi

Modern indüksiyon fırınları daha gelişmiş elemanlarla (mikro devreler ve transistörler) çalışır. Büyük başarı 1 kW'a kadar güç geliştiren evrensel bir itme-çekme jeneratör devresi kullanır. Çalışma prensibi, indüktörün köprü modunda açık olduğu bağımsız bir uyarma jeneratörüne dayanmaktadır (Şekil 4).

Bu şemaya göre monte edilmiş bir itme-çekme jeneratörünün avantajları:

1. Ana modun yanı sıra 2. ve 3. modlarda çalışabilme yeteneği.
2. Yüzey ısıtma modu vardır.
3. Düzenleme aralığı 10-10000 kHz.
4. Tüm aralık boyunca yumuşak emisyon spektrumu.
5. Ek koruma gerektirmez.

Frekans ayarı değişken bir direnç R2 kullanılarak gerçekleştirilir. Çalışma frekansı aralığı C 1 ve C 2 kapasitörleri tarafından ayarlanır. Kademeler arası uyumlama transformatörü, en az 2 cm2 kesitli bir halka ferrit çekirdeğe sahip olmalıdır. Transformatörün sargısı 0,8-1,2 mm kesitli emaye telden yapılmıştır. Transistörler 400 m2 alana sahip ortak bir radyatöre yerleştirilmelidir.

Konuyla ilgili sonuç

İndüktörlü sobanın yaydığı elektromanyetik alan (EMF), etrafındaki tüm iletkenleri etkiler. Buna insan vücudu üzerindeki etkiler de dahildir. İç organlar EMF'nin etkisi altında eşit şekilde ısınırlar, genel vücut ısısı tüm hacim boyunca yükselir.

Bu nedenle soba ile çalışırken olumsuz sonuçlardan kaçınmak için bazı önlemlerin alınması önemlidir.

Öncelikle jeneratör mahfazası, galvanizli demir saclardan yapılmış bir kasa veya küçük hücreli bir ağ kullanılarak korunmalıdır. Bu radyasyon yoğunluğunu 30-50 kat azaltacaktır.

İndüktörün hemen yakınında, özellikle sarım ekseni boyunca enerji akısı yoğunluğunun daha yüksek olacağı da unutulmamalıdır. Bu nedenle indüksiyon bobini dikey olarak konumlandırılmalı ve ısınmayı uzaktan gözlemlemek daha iyidir.

Ev tipi bir indüksiyon ocağı, nispeten küçük metal bölümlerinin eritilmesini sağlayabilir. Bununla birlikte, böyle bir demirhanenin, eritme bölgesine hava pompalayan bir bacaya veya körüğe ihtiyacı yoktur. Ve böyle bir sobanın tüm yapısı masanın üzerine yerleştirilebilir. Bu nedenle, elektrik indüksiyonu kullanarak ısıtma, evde metalleri eritmenin en uygun yoludur. Ve bu yazımızda bu tür sobaların tasarımlarına ve montaj şemalarına bakacağız.

İndüksiyon ocağı nasıl çalışır - jeneratör, indüktör ve pota

Fabrika atölyelerinde demir dışı ve demirli metalleri eritmek için kanal indüksiyon fırınları bulabilirsiniz. Bu kurulumlar, yoğunluğu artıran dahili bir manyetik devre tarafından ayarlanan çok yüksek bir güce sahiptir. elektromanyetik alan ve fırın potasındaki sıcaklık.

Bununla birlikte, kanal yapıları büyük miktarda enerji tüketir ve çok fazla yer kaplar, bu nedenle evde ve küçük atölyelerde manyetik çekirdek olmayan bir kurulum kullanılır - demir dışı/demirli metalleri eritmek için pota fırını. Böyle bir yapıyı kendi ellerinizle bile monte edebilirsiniz çünkü pota kurulumu üç ana bileşenden oluşur:

• Potadaki elektromanyetik alanın yoğunluğunu arttırmak için gerekli olan yüksek frekanslarda alternatif akım üreten bir jeneratör. Üstelik potanın çapı, alternatif akım frekansının dalga boyuyla karşılaştırılabilirse, böyle bir tasarım, alternatif akım frekansına dönüşmeye izin verecektir. Termal enerji Tesis tarafından tüketilen elektriğin yüzde 75'ine kadar.
• İndüktör, yalnızca çapın ve dönüş sayısının değil, aynı zamanda bu işlemde kullanılan telin geometrisinin de doğru bir şekilde hesaplanmasına dayanarak oluşturulan bir bakır spiraldir. Endüktör devresi, jeneratörle rezonansın bir sonucu olarak veya daha doğrusu besleme akımının frekansıyla gücü yükseltecek şekilde yapılandırılmalıdır.
• Pota - her şeyin gerçekleştiği refrakter bir kap eritme işi metal yapıda girdap akımlarının oluşması nedeniyle başlatıldı. Bu durumda potanın çapı ve bu kabın diğer boyutları kesinlikle jeneratör ve indüktörün özelliklerine göre belirlenir.

Herhangi bir radyo amatörü böyle bir sobayı monte edebilir. Bunu yapmak için bulması gerekiyor doğru şema ve malzeme ve parça stoklayın. Tüm bunların bir listesini aşağıdaki metinde bulabilirsiniz.

Hangi sobalar monte edilir - malzeme ve parça seçimi

Ev yapımı bir pota fırınının tasarımı, en basit laboratuvar Kukhtetsky invertörüne dayanmaktadır. Bu transistör kurulumunun devre şeması aşağıdaki gibidir:

Bu şemaya dayanarak, aşağıdaki bileşenleri kullanarak bir endüksiyon fırını monte edebilirsiniz:

• iki transistör - tercihen alan etkili tip ve marka IRFZ44V;
• 2 milimetre çapında bakır tel;
• UF4001 markasının iki diyotu, daha da iyisi - UF4007;
• iki gaz kelebeği halkası - eski masaüstü güç kaynağından çıkarılabilirler;
• her biri 1 μF kapasiteli üç kapasitör;
• her biri 220nF kapasiteli dört kapasitör;
• 470 nF kapasiteli bir kapasitör;
• 330 nF kapasiteli bir kapasitör;
• 470 ohm'luk bir direnç için tasarlanmış bir adet 1 watt'lık direnç (veya her biri 0,5 watt'lık 2 direnç);
• 1,2 milimetre çapında bakır tel.

Ek olarak birkaç soğutucuya da ihtiyacınız olacak; bunlar eski anakartlardan veya CPU soğutucularından çıkarılabilir ve akümülatör pili eski bir 12 V kesintisiz güç kaynağından en az 7200 mAh kapasiteye sahip.Eh, bu durumda aslında bir pota kabına ihtiyaç yoktur - soğuk uç tarafından tutulabilen fırında çubuk metal eriyecektir.

Montaj için adım adım talimatlar - basit işlemler

Kukhtetsky'nin laboratuvar invertörünün çizimini yazdırın ve masanızın üstüne asın. Bundan sonra tüm radyo bileşenlerini türüne ve markasına göre düzenleyin ve havyayı ısıtın. Radyatörlere iki transistör takın. Ve ocakta 10-15 dakikadan fazla çalışacaksanız, radyatörlere bilgisayar soğutucuları takın ve onları çalışan bir güç kaynağına bağlayın. IRFZ44V serisindeki transistörlerin pin şeması aşağıdaki gibidir:

1,2 milimetrelik bakır tel alın ve ferrit halkaların etrafına 9-10 tur yaparak sarın. Sonuç olarak boğulacaksınız. Dönüşler arasındaki mesafe, adımın düzgünlüğüne bağlı olarak halkanın çapına göre belirlenir. Prensip olarak, dönüş sayısı 7 ila 15 devir arasında değiştirilerek her şey "gözle" yapılabilir. Tüm parçaları paralel bağlayarak bir kapasitör pili monte edin. Sonuç olarak 4,7 uF'lik bir bataryaya sahip olmalısınız.

Şimdi 2 mm bakır tel kullanarak bir indüktör yapın. Bu durumda dönüşlerin çapı porselen potanın çapına veya 8-10 santimetreye eşit olabilir. Dönüş sayısı 7-8 adeti geçmemelidir. Test sırasında fırının gücü size yetersiz geliyorsa, çapı ve dönüş sayısını değiştirerek indüktörü yeniden tasarlayın. Bu nedenle, ilk birkaç aşamada indüktör kontaklarını lehimli değil sökülebilir hale getirmek daha iyidir. Daha sonra, Kukhtetsky'nin laboratuvar invertörünün çizimine dayanarak tüm elemanları PCB kartı üzerinde birleştirin. Ve güç kontaklarına 7200 mAh pil bağlayın. Bu kadar.

İndüksiyon ocağı az miktarda metali eritmek, değerli metalleri ayırmak ve saflaştırmak, ısıtmak için kullanılabilir. metal ürünleri sertleştirme veya temperleme amacıyla.

Ayrıca bu tür sobaların evin ısıtılmasında kullanılması da öneriliyor. İndüksiyon fırınları ticari olarak mevcuttur, ancak böyle bir fırını kendiniz yapmak daha ilginç ve daha ucuzdur.

İndüksiyon ocağının çalışma prensibi, malzemenin girdap akımları kullanılarak ısıtılmasına dayanmaktadır.

Bu tür akımları elde etmek için, yalnızca birkaç tur kalın tel içeren bir indüktör bobini olan indüktör adı verilen bir malzeme kullanılır.

İndüktör, 50 Hz'lik bir alternatif akım ağı (bazen bir düşürücü transformatör aracılığıyla) veya yüksek frekanslı bir jeneratör tarafından çalıştırılır.

İndüktörden akan alternatif akım, uzaya nüfuz eden alternatif bir manyetik alan oluşturur. Bu alanda herhangi bir malzeme varsa, içinde bu malzemeyi ısıtmaya başlayacak akımlar indüklenecektir. Bu malzeme su ise sıcaklığı artacak, metal ise bir süre sonra erimeye başlayacaktır.

İki tip indüksiyon ocağı vardır:

• manyetik çekirdekli fırınlar;
• manyetik çekirdeği olmayan fırınlar.

Bu iki tip fırın arasındaki temel fark, ilk durumda indüktörün eriyen metalin içinde, ikincisinde ise dışarıda olmasıdır. Manyetik bir devrenin varlığı, potaya yerleştirilen metale nüfuz eden manyetik alanın yoğunluğunu arttırır ve bu da ısınmasını kolaylaştırır.

Manyetik çekirdeğe sahip bir indüksiyon ocağının bir örneği, bir kanal indüksiyon ocağıdır. Böyle bir fırının devresi, üzerinde birincil sargının bulunduğu transformatör çeliğinden yapılmış kapalı bir manyetik devre içerir - bir indüktör ve içinde eritme için malzemenin bulunduğu halka şeklinde bir pota. Pota ısıya dayanıklı dielektrikten yapılmıştır. Böyle bir kurulum, 50 Hz frekanslı bir alternatif akım ağından veya 400 Hz artırılmış frekansa sahip bir jeneratörden güç alır.

Bu tür fırınlar duralumin, demir dışı metallerin eritilmesi veya yüksek kaliteli dökme demir üretilmesi için kullanılır.

Manyetik çekirdeğe sahip olmayan pota fırınları daha yaygındır. Fırında manyetik bir devrenin bulunmaması, endüstriyel frekans akımlarının yarattığı manyetik alanın çevredeki alanda güçlü bir şekilde dağılmasına neden olur. Eritilecek malzemenin bulunduğu dielektrik potada manyetik alan yoğunluğunu arttırmak için daha yüksek frekansların kullanılması gerekir. İndüktör devresinin besleme voltajının frekansı ile rezonansa ayarlanması ve potanın çapının rezonans dalga boyu ile orantılı olması durumunda, elektromanyetik alanın enerjisinin% 75'e kadarının konsantre edilebileceğine inanılmaktadır. pota alanı.

İndüksiyon ocağı üretim şeması

Çalışmaların gösterdiği gibi, bir pota fırınında metallerin verimli bir şekilde erimesini sağlamak için, indüktörü besleyen voltajın frekansının rezonans frekansını 2-3 kat aşması arzu edilir. Yani böyle bir fırın ikinci veya üçüncü frekans harmoniğinde çalışır. Ayrıca bu kadar yüksek frekanslarda çalışırken alaşım daha iyi karışır ve bu da kalitesini artırır. Daha da yüksek frekanslar (beşinci veya altıncı harmonikler) kullanan bir mod, metalin yüzey karbürizasyonu veya sertleştirilmesi için kullanılabilir; bu, bir cilt etkisinin ortaya çıkmasıyla, yani yüksek frekanslı bir elektromanyetik alanın metalin yüzeyine yer değiştirmesiyle ilişkilidir. iş parçası.

Bölüme ilişkin sonuçlar:

1. Bir indüksiyon ocağı için iki seçenek vardır - manyetik çekirdekli ve manyetik çekirdekli.
2. Fırınların ilk versiyonuna ait olan kanal fırını tasarım açısından daha karmaşıktır ancak doğrudan 50 Hz'lik bir ağdan veya 400 Hz'lik yüksek frekanslı bir ağdan çalıştırılabilir.
3. İkinci tip fırınlara ait olan potalı fırının tasarımı daha basittir ancak indüktöre güç sağlamak için yüksek frekanslı bir jeneratör gerektirir.

Eğer fırın ısıtma cihazı Pratik ihtiyaçlar için dekorasyon ve konfor açısından şömineye ihtiyaç vardır. ve ayrıca kemerli bir şömine sipariş etme örneği.

Doğru elektrikli ısıtma kazanının nasıl seçileceğini okuyun.

Ve burada gazlı ısıtma kazanları için otomasyonun nasıl çalıştığını öğreneceksiniz. Kurulum yöntemine göre kazanlar ve enerjiye bağlı sistem türleri.

İndüksiyon fırınlarının tasarımları ve parametreleri

Kanal

Kendi elinizle bir indüksiyon ocağı yapma seçeneklerinden biri kanaldır.

Bunu yapmak için sıradan kullanabilirsiniz kaynak trafosu 50 Hz frekansında çalışmaktadır.

Bu durumda transformatörün sekonder sargısının halka pota ile değiştirilmesi gerekir.

Böyle bir fırında 300-400 gr'a kadar demir dışı metalleri eritebilirsiniz ve 2-3 kW güç tüketecektir. Böyle bir fırın yüksek verime sahip olacak ve yüksek kaliteli metalin eritilmesine olanak sağlayacaktır.

Kendi ellerinizle bir kanal indüksiyon ocağı yapmanın asıl zorluğu uygun bir pota satın almaktır.

Pota yapmak için yüksek bir malzeme dielektrik özellikler ve yüksek mukavemet. Elektroporselen gibi. Ancak bu tür materyalleri bulmak kolay değil ve evde işlenmesi daha da zor.

Pota

Bir indüksiyon pota ocağının en önemli unsurları şunlardır:

• bobin;
• güç kaynağı jeneratörü.

3 kW'a kadar güce sahip pota fırınları için indüktör olarak, 10 mm çapında bir bakır boru veya tel veya 10 mm² kesitli bir bakır bara kullanabilirsiniz. İndüktörün çapı yaklaşık 100 mm olabilir. Dönüş sayısı 8'den 10'a kadardır.

Bu durumda indüktörde birçok değişiklik vardır. Örneğin sekiz rakamı, yonca veya başka bir şekil şeklinde yapılabilir.

Çalışma sırasında indüktör genellikle çok ısınır. Endüstriyel tasarımlarda indüktör kullanılır su soğutma döner.

Evde bu yöntemi kullanmak zordur ancak indüktör 20-30 dakika normal şekilde çalışabilir, bu da ev işi için oldukça yeterlidir.

Bununla birlikte, indüktörün bu çalışma modu, yüzeyinde kireç oluşumuna neden olur ve bu da fırının verimliliğini keskin bir şekilde azaltır. Bu nedenle zaman zaman indüktörün yenisiyle değiştirilmesi gerekir. Aşırı ısınmaya karşı koruma sağlamak için bazı uzmanlar indüktörün ısıya dayanıklı bir malzemeyle kaplanmasını önermektedir.

Yüksek frekanslı alternatör - diğer temel unsuru indüksiyon tipi pota fırını. Bu tür jeneratörlerin çeşitli türleri düşünülebilir:

• transistör jeneratörü;
• tristör jeneratörü;
• MOS transistörlerini kullanan jeneratör.

Bir indüktöre güç vermek için en basit alternatif akım jeneratörü, devresinde bir KT825 tipi transistör, iki direnç ve bir bobin bulunan, kendinden uyarımlı bir jeneratördür. geri bildirim. Böyle bir jeneratör 300 W'a kadar güç üretebilir ve jeneratörün gücü, güç kaynağının DC voltajı değiştirilerek ayarlanır. Güç kaynağı 25 A'ya kadar bir akım sağlamalıdır.

Pota fırını için önerilen tristör jeneratörü, devrede bir T122-10-12 tipi tristör, bir KN102E dinistör, bir dizi diyot ve bir darbe transformatörü içerir. Tristör darbe modunda çalışır.

DIY indüksiyon ocağı

Bu tür mikrodalga radyasyonu insan sağlığını olumsuz yönde etkileyebilir. Uyarınca Rus standartları yüksek frekanslı salınımlara sahip güvenlik cihazlarının 1-30 mW/m²'yi aşmayan elektromanyetik enerji akışı yoğunluğunda çalışmasına izin verilir. Hesaplamaların da gösterdiği gibi, bu jeneratör için bu radyasyon kaynaktan 2,5 m uzaklıkta 1,5 W/m²'ye ulaşıyor. Bu değer kabul edilemez.

MOSFET osilatör devresi, IRF520 ve IRFP450 tipinde dört MOSFET içerir ve bağımsız uyarma ve bir köprü devresine bağlı bir indüktöre sahip bir itme-çekme osilatörüdür. Ana osilatör olarak IR2153 tipi bir mikro devre kullanılır. Transistörleri soğutmak için en az 400 cm²'lik bir radyatöre ve hava akışına ihtiyaç vardır.
Bu jeneratör 1 kW'a kadar güç sağlayabilir ve salınım frekansını 10 kHz'den 10 MHz'e kadar değiştirebilir. Bu sayede bu tip bir jeneratör kullanan fırın hem eritme hem de yüzey ısıtma modlarında çalışabilir.

Pişmek uzun yanma bir yer imi üzerinde 10 ila 20 saat arasında çalışabilir. İmalat sırasında maksimum ısı üretebilmesi için tasarım özelliklerinin dikkate alınması gerekir. minimum maliyetler enerji. Fırının nasıl düzgün şekilde monte edileceğini web sitemizde okuyun.

Hakkında bilgi edinmek ilginizi çekebilir gaz ısıtıcıları garaj için. Sıcaklık ve güvenliği sağlamanın nasıl olması gerektiğini materyalde okuyun.

Isıtma için kullanın

Bir evi ısıtmak için bu tip sobalar genellikle su ısıtma kazanıyla birlikte kullanılır.

Ev yapımı indüksiyon tipi su ısıtma kazanı seçeneklerinden biri, HF kullanarak ağdan beslenen bir indüktör kullanarak boruyu akan suyla ısıtan bir tasarımdır. kaynak invertörü.

Bununla birlikte, bu tür sistemlerin analizinin gösterdiği gibi, dielektrik tüpteki büyük elektromanyetik alan enerjisi kayıpları nedeniyle bu tür sistemlerin verimliliği son derece düşüktür. Ayrıca bir evi ısıtmak çok şey gerektirir. çok sayıda elektrik, bu tür bir ısıtmayı ekonomik olarak kârsız hale getirir.

Bu bölümden şu sonuçları çıkarabiliriz:

1. Ev yapımı bir indüksiyon ocağı için en kabul edilebilir seçenek, MOS transistörlerini kullanan bir güç jeneratörüne sahip pota versiyonudur.
2. Bir evi ısıtmak için ev yapımı bir indüksiyon ocağı kullanmak ekonomik açıdan karlı değildir. Bu durumda fabrika sistemi satın almak daha iyidir.

Operasyonun özellikleri

Yukarıda belirtildiği gibi pota tipi fırınlar yüksek frekanslı güç kaynakları kullanır.

Bu nedenle, bir indüksiyon fırını çalıştırılırken indüktör dikey olarak konumlandırılmalı, fırını çalıştırmadan önce indüktörün üzerine topraklanmış bir koruma konulmalıdır. Fırın açıldığında potada meydana gelen süreçleri uzaktan gözlemlemek ve işi tamamladıktan sonra hemen kapatmak gerekir.

Ev yapımı bir indüksiyon fırınını çalıştırırken şunları yapmalısınız:

1. Fırın kullanıcısını olası yüksek frekanslı radyasyondan korumak için önlemler alın.
2. İndüktörden yanma olasılığını dikkate alın.

Soba ile çalışırken termal tehlikeler de dikkate alınmalıdır. Sıcak bir indüktörle cilde dokunmak ciddi yanıklara neden olabilir.

Metalurji alanında sıklıkla bir indüksiyon ocağı kullanılır, bu nedenle bu kavram, eritme işleminde bir dereceye kadar yer alan kişiler tarafından iyi bilinmektedir. çeşitli metaller. Cihaz, üretilen elektriği dönüştürmenize olanak tanır manyetik alan, sıcakta.

Benzer cihazlar mağazalarda oldukça yüksek fiyatlara satılıyor yüksek fiyat, ancak havya kullanma konusunda minimum beceriniz varsa ve okuyabiliyorsanız elektronik devreler, o zaman kendi ellerinizle bir indüksiyon ocağı yapmayı deneyebilirsiniz.

Ev yapımı bir cihazın karmaşık görevleri yerine getirmek için uygun olması pek mümkün değildir, ancak temel işlevlerle başa çıkacaktır. Cihaz, transistörlerden yapılmış çalışan bir kaynak invertörü temelinde veya lambalar kullanılarak monte edilebilir. En verimli cihaz, yüksek verimliliği nedeniyle lambalara dayalı olanıdır.

İndüksiyon ocağının çalışma prensibi

Cihaz içerisine yerleştirilen metalin ısıtılması, elektromanyetik darbelerin ısı enerjisine dönüştürülmesiyle gerçekleşir. Elektromanyetik darbeler bakır tel veya borudan oluşan bir bobin tarafından üretilir.

İndüksiyon ocağı ve ısıtma devrelerinin şeması

Cihaz bağlandığında bobinden bir elektrik akımı akmaya başlar ve Elektrik alanı zamanla yönünü değiştirir. Böyle bir kurulumun işlevselliği ilk olarak James Maxwell tarafından tanımlandı.

Isıtılacak nesne bobinin içine veya yakınına yerleştirilmelidir. Hedef nesneye bir manyetik indüksiyon akışı nüfuz edecek ve içinde girdap tipi bir manyetik alan görünecektir. Böylece endüktif enerji termal enerjiye dönüşecektir.

Çeşitler

İndüksiyon bobinli sobalar, yapı tipine bağlı olarak genellikle iki türe ayrılır:

• Kanal;
• Pota.

İlk cihazlarda eritilecek metal indüksiyon bobininin önüne, ikinci tip fırınlarda ise içine yerleştirilir.

Aşağıdaki adımları takip ederek fırını monte edebilirsiniz:

1. Bakır boruyu spiral şeklinde büküyoruz. Toplamda, aralarındaki mesafe en az 5 mm olması gereken yaklaşık 15 dönüş yapmanız gerekir. Pota, eritme işleminin gerçekleşeceği spiralin içine serbestçe yerleştirilmelidir;
2. Cihaz için elektrik akımını iletmemesi ve yüksek hava sıcaklıklarına dayanması gereken güvenilir bir muhafaza üretiyoruz;
3. Bobinler ve kapasitörler yukarıdaki şemaya göre monte edilir;
4. Devreye, cihazın çalışmaya hazır olduğunu bildirecek bir neon lamba bağlanır;
5. Kapasitansı ayarlamak için bir kapasitör de lehimlenmiştir.

Isıtma için kullanın

Bu tip indüksiyon fırınları aynı zamanda bir odayı ısıtmak için de kullanılabilir. Çoğu zaman ek olarak ısıtma üreten bir kazanla birlikte kullanılırlar. soğuk su. Aslında, elektromanyetik enerji kaybının bir sonucu olarak cihazın verimliliğinin minimum düzeyde olması nedeniyle tasarımlar son derece nadiren kullanılmaktadır.

Diğer bir dezavantaj, cihazın çalışma sırasında büyük miktarda elektrik tüketmesine dayanmaktadır, bu nedenle cihaz ekonomik olarak kârsız kategorisine girmektedir.

Sistem soğutma

Bağımsız olarak monte edilen bir cihaz, çalışma sırasında tüm bileşenler yüksek sıcaklıklara maruz kalacağından ve yapı aşırı ısınıp kırılabileceğinden, bir soğutma sistemi ile donatılmalıdır. Mağazadan alınan fırınlarda soğutma su veya antifriz ile yapılır.

Eviniz için bir soğutucu seçerken ekonomik açıdan uygulama açısından en karlı seçenekler tercih edilir.

Ev fırınları için normal bir kanatlı fan kullanmayı deneyebilirsiniz. Fanın metal kısımları cihazın performansını olumsuz etkileyeceği ve ayrıca girdap akışlarını açarak tüm sistemin performansını düşürebileceği için cihazın fırına çok yakın yerleştirilmemesi gerektiğini lütfen unutmayın.

Cihazı kullanırken alınacak önlemler

Cihazla çalışırken aşağıdaki kurallara uymalısınız:

• Tesisatın bazı elemanları ve eriyen metal yoğun ısıya maruz kalır ve bu da yanma riskine yol açar;
• Lambalı fırın kullanırken mutlaka kapalı bir kasaya koyun, aksi halde elektrik çarpması riski yüksektir;
• Cihazla çalışmaya başlamadan önce, cihazın çalışma alanından tüm metal elemanları ve karmaşık parçaları çıkarın. elektronik aletler. Cihaz, kalp pili taşıyan kişiler tarafından kullanılmamalıdır.

İndüksiyon tipi metal eritme fırını, metal parçaların kalaylanması ve şekillendirilmesi için kullanılabilir.

Ev yapımı bir kurulum, bazı ayarları değiştirerek belirli koşullara uyacak şekilde kolayca ayarlanabilir. Yapıyı monte ederken belirtilen şemalara uymanız ve ayrıca temel güvenlik kurallarına uymanız durumunda, ev yapımı cihaz pratik olarak mağazadan satın alınan ev aletlerinden daha düşük olmayacaktır.

İndüksiyonla metal eritme aktif olarak kullanılmaktadır. çeşitli endüstrilerörneğin makine mühendisliği, metalurji ve mücevher üretimi. Malzeme elektrik akımıyla ısıtılır, bu da ısının maksimum verimlilik. Büyük fabrikalarda bunun için özel endüstriyel birimler bulunurken, evde basit ve küçük bir indüksiyon fırınını kendi ellerinizle monte edebilirsiniz.

Bu tür fırınlar üretimde popülerdir

Sobanın kendi kendine montajı

İnternette ve dergilerde bu sürecin birçok teknolojisi ve şematik açıklaması sunulmaktadır, ancak seçim yaparken, operasyonda en etkili, aynı zamanda uygun fiyatlı ve uygulaması kolay bir model seçmeye değer.

Ev yapımı eritme fırınları oldukça basit tasarım ve genellikle sağlam bir kutuya yerleştirilmiş yalnızca üç ana parçadan oluşur. Bunlar şunları içerir:

• yüksek frekanslı alternatif akım üreten eleman;
• indüktör adı verilen, bakır boru veya kalın telden oluşturulan spiral şekilli bir parça;
• pota - refrakter malzemeden yapılmış, kalsinasyonun veya eritmenin gerçekleştirileceği bir kap.

Elbette bu tür ekipmanlar günlük yaşamda sıklıkla kullanılmaz çünkü tüm ustaların bu tür birimlere ihtiyacı yoktur. Ancak bu cihazlarda bulunan teknolojiler mevcut Ev aletleri Birçok insanın neredeyse her gün uğraştığı şey. Buna mikrodalgalar da dahildir. elektrikli fırınlar Ve indüksiyon ocakları. Diyagramları kullanarak kendiniz yapabilirsiniz çeşitli ekipmanlar Gerekli bilgi ve becerilere sahipseniz.

Bu videoda bu fırının nelerden oluştuğunu öğreneceksiniz

Bu teknikte ısıtma, indüksiyon girdap akımları sayesinde gerçekleştirilir. Sıcaklık artışı, benzer amaca sahip diğer cihazların aksine anında gerçekleşir.

Örneğin indüksiyonlu ocakların verimi %90'dır ancak gazlı ve elektrikli ocaklar bu değere sahip olamaz, sırasıyla sadece %30-40 ve %55-65'tir. Ancak HDTV ocakların bir dezavantajı var: Bunları kullanmak için özel yemekler hazırlamanız gerekecek.

Transistör tasarımı

Çok var çeşitli şemalar evde indüksiyon izabe tesislerinin montajı için. Alan etkili transistörlerden yapılmış basit ve kanıtlanmış bir fırının montajı oldukça kolaydır; radyo mühendisliğinin temellerini bilen birçok usta, şekilde gösterilen şemaya göre imalatını gerçekleştirebilir. Kurulum oluşturmak için hazırlanmam gerekiyor aşağıdaki malzemeler ve ayrıntılar:

• iki IRFZ44V transistör;
• emaye yalıtımlı bakır teller (sargı için), 1,2 ve 2 mm kalınlığında (her biri tek parça);
• bobinlerden iki halka, eski bir bilgisayarın güç kaynağından çıkarılabilirler;
• 1 W başına bir 470 Ohm direnç (her biri seri olarak iki adet 0,5 W bağlayabilirsiniz);
• iki UF4007 diyot (UF4001 modeliyle kolayca değiştirilebilir);
• 250 W film kapasitörleri - 330 nF kapasiteli tek parça, dört - 220 nF, üç - 1 µF, 1 parça - 470 nF.

Montaj şematik çizime göre yapılır; ayrıca kontrol edilmesi önerilir. adım adım talimatlar, bu sizi hatalardan ve elemanların zarar görmesinden koruyacaktır. İndüksiyonun oluşturulması eritme fırını aşağıdaki algoritmayı kullanarak bunu kendiniz yapın:

1. Transistörler oldukça büyük soğutuculara yerleştirilmiştir. Gerçek şu ki, çalışma sırasında devreler çok ısınabilir, bu nedenle parçaların seçilmesi çok önemlidir. uygun boyut. Tüm transistörler tek bir radyatöre yerleştirilebilir, ancak bu durumda metalle temas etmelerini önleyerek onları yalıtmanız gerekecektir. Plastik ve kauçuktan yapılmış rondelalar ve contalar bu konuda yardımcı olacaktır. Transistörlerin doğru pin çıkışı resimde gösterilmektedir.
2. Sonra boğucu yapmaya başlıyorlar; iki taneye ihtiyacınız olacak. Bunu yapmak için 1,2 milimetre çapında bakır tel alın ve güç kaynağından alınan halkaların etrafına sarın. Bu elemanlar toz halinde ferromanyetik demir içerir, bu nedenle aralarında küçük bir mesafe bırakarak en az 7-15 dönüş yapmak gerekir.
3. Ortaya çıkan modüller 4,6 μF kapasiteli tek bir aküye monte edilir ve kapasitörler paralel bağlanır.
4. İndüktörü sarmak için 2 mm kalınlığında bakır tel kullanılır. Herhangi bir silindirik nesnenin etrafına 7-8 kez sarılır, çapı potanın boyutuna uygun olmalıdır. Fazla tel kesilir, ancak oldukça uzun uçlar bırakılır: diğer parçalara bağlanmak için bunlara ihtiyaç duyulacaktır.
5. Tüm elemanlar şekilde gösterildiği gibi karta bağlanmıştır.

Gerekirse ünite için bir mahfaza inşa edebilirsiniz, bu amaçla yalnızca textolite gibi ısıya dayanıklı malzemeler kullanılır. Cihazın gücü, indüktördeki telin dönüş sayısını ve çapını değiştirmenin yeterli olacağı şekilde ayarlanabilir.

Grafit fırçalarla

Bu tasarımın ana unsuru, aralarındaki boşluk granit ile doldurulmuş, toz haline getirilmiş grafit fırçalardan bir araya getirilmiştir. Daha sonra bitmiş modül bir düşürücü transformatöre bağlanır. Bu tür ekipmanlarla çalışırken 220 volt kullanmasına gerek olmadığından elektrik çarpması konusunda endişelenmenize gerek yoktur.

Grafit fırçalardan indüksiyon ocağının üretim teknolojisi:

1. Öncelikle gövde montajı yapılır, bunun için yüksek sıcaklıklara dayanabilen fayansların üzerine 10×10×18 cm ölçülerinde ateşe dayanıklı (şamot) tuğlalar döşenir. Bitmiş kutu asbest kartonuna sarılır. Bu malzemeye istenilen şekli vermek için az miktarda su ile nemlendirmek yeterlidir. Tabanın boyutu doğrudan tasarımda kullanılan transformatörün gücüne bağlıdır. İstenirse kutu çelik tel ile kaplanabilir.
2. Grafit fırınları için mükemmel bir seçenek, 0,063 kW gücünde bir transformatör olacaktır. kaynak makinesi. 380 V için tasarlanmışsa, güvenlik nedeniyle sargıya tabi tutulabilir, ancak birçok deneyimli radyo teknisyeni bu prosedürün herhangi bir risk olmadan terk edilebileceğine inanmaktadır. Ancak, bitmiş cihazın çalışma sırasında ısınmaması için transformatörün ince alüminyumla sarılması tavsiye edilir.
3. Sıvı metalin yayılmaması için kutunun altına kil alt tabakası yerleştirilir, ardından kutuya grafit fırçalar ve granit kum yerleştirilir.

Bu tür cihazların ana avantajı dikkate alınır sıcaklık erime, paladyum ve platinin bile toplanma durumunu değiştirebilir. Dezavantajları arasında transformatörün çok hızlı ısınması ve küçük alan bir seferde 10 g'dan fazla metalin eritilmesine izin vermeyecek bir fırın. Bu nedenle, her usta, cihazın büyük hacimleri işleyecek şekilde monte edilmesi durumunda, farklı bir tasarıma sahip bir fırın yapmanın daha iyi olacağını anlamalıdır.

Lamba tabanlı cihaz

Elektronik ampullerden güçlü bir eritme ocağı monte edilebilir. Şemada görüldüğü gibi yüksek frekanslı akım elde etmek için ışın lambalarının paralel bağlanması gerekir. Bu cihazda indüktör yerine 10 mm çapında bakır boru kullanılır. Tasarım aynı zamanda fırının gücünü ayarlayabilmek için bir ayar kapasitörü ile donatılmıştır. Montaj için şunları hazırlamanız gerekir:

• dört lamba (tetrodes) L6, 6P3 veya G807;
• düzeltici kapasitör;
• 100-1000 µH'de 4 bobin;
• neon gösterge ışığı;
• dört adet 0,01 µF kapasitör.

Başlamak bakır boru spiral şeklini verin - bu cihazın indüktörü olacaktır. Bu durumda dönüşler arasında en az 5 mm mesafe bırakılır, çapları 8-15 cm olmalıdır Spiralin uçları devreye bağlanmak üzere işlenir. Ortaya çıkan indüktörün kalınlığı potanınkinden 10 mm daha büyük olmalıdır (içeriye yerleştirilir).

Bitmiş parça mahfazaya yerleştirilir. İmalatı için cihazın dolgusunda elektrik ve ısı yalıtımı sağlayacak bir malzeme kullanmalısınız. Daha sonra şekilde gösterildiği gibi lambalardan, bobinlerden ve kapasitörlerden bir kaskad monte edilir, ikincisi düz bir çizgide bağlanır.

Neon göstergesini bağlamanın zamanı geldi: Master'ın cihazın ne zaman çalışmaya hazır olduğunu anlayabilmesi için bu gereklidir. Bu ampul, değişken kapasitörün sapı ile birlikte fırın gövdesine bağlanır.

Soğutma sistemi ekipmanları

Metal eritmeye yönelik endüstriyel üniteler, antifriz veya su kullanan özel soğutma sistemleriyle donatılmıştır. Bunların ekipmanları için önemli kurulumlar ev yapımı HDTV sobaları ek maliyetler gerektirecektir, bu nedenle montaj cüzdanınıza önemli ölçüde zarar verebilir. Bu nedenle ev ünitesine fanlardan oluşan daha ucuz bir sistem sağlamak daha iyidir.

Bu cihazlarla hava soğutması, fırından uzağa yerleştirildiklerinde mümkündür. Aksi takdirde metal sargılar ve fan parçaları kısa devre girdap akımları için bir döngü görevi görebilir ve bu da ekipmanın verimliliğini önemli ölçüde azaltacaktır.

Ünitenin çalışması sırasında tüp ve elektronik devreler de ısınma eğilimindedir. Isı emiciler genellikle bunları soğutmak için kullanılır.

Kullanım Şartları

Deneyimli radyo teknisyenleri için, bir indüksiyon fırınını şemalara göre kendi elleriyle monte etmek kolay bir iş gibi görünebilir, bu nedenle cihaz oldukça hızlı bir şekilde hazır olacak ve usta, yaratımını çalışırken denemek isteyecektir. İle çalışırken bunu hatırlamakta fayda var ev yapımı kurulum Güvenlik önlemlerine uymak ve atıl fırının çalışması sırasında ortaya çıkabilecek ana tehditleri unutmamak önemlidir:

1. Sıvı metal ve ısıtma elemanları cihazlar ciddi yanıklara neden olabilir.
2. Tüp devreleri parçalardan oluşur yüksek voltaj bu nedenle ünitenin montajı sırasında kapalı bir kutuya yerleştirilmeleri gerekir, böylece bu elemanlara kazara dokunma olasılığı ortadan kaldırılır.
3. Elektromanyetik alan, kurulum kutusunun dışındaki şeyleri bile etkileyebilir. Bu nedenle, cihazı açmadan önce aşağıdaki gibi tüm karmaşık teknik cihazları kaldırmanız gerekir: Cep telefonları, dijital kameralar, MP3 çalarlar ve ayrıca tüm metal takıları çıkarın. Kalp pili taşıyan kişiler de risk altındadır; bu tür ekipmanları asla kullanmamaları gerekir.

Bu fırınlar sadece eritme amaçlı değil aynı zamanda hızlı ısıtma amacıyla da kullanılabilmektedir. metal nesnelerşekillendirme ve kalaylama sırasında. Kurulumun çıkış sinyalini ve indüktörün parametrelerini değiştirerek cihazı belirli bir görev için yapılandırabilirsiniz.

Küçük hacimli demiri eritmek için kullanılacaklar ev yapımı sobalar, bu verimli cihazlar normal prizlerden çalışabilir. Cihaz fazla yer kaplamaz bir atölyede veya garajda masaüstüne yerleştirilebilir. Bir kişi basit okuyabiliyorsa elektrik devreleri, o zaman bu tür ekipmanı bir mağazadan satın almasına gerek kalmaz çünkü küçük bir sobayı kendi elleriyle sadece birkaç saat içinde monte edebilir.

Radyo amatörleri uzun zamandır metali kendi elleriyle eritmek için indüksiyon fırınları yapabileceklerini keşfettiler. Bunlar basit devreler HDTV kurulumu yapmanıza yardımcı olacak Ev kullanımı. Bununla birlikte, açıklanan tüm tasarımlara "Kukhtetsky'nin laboratuvar invertörleri" demek daha doğru olacaktır, çünkü bu türden tam teşekküllü bir sobayı bağımsız olarak monte etmek imkansızdır.