İndüksiyonlu eritme fırını olgusu. Kendin yap indüksiyon fırını: diyagram, montaj

İndüksiyonla metal eritme aktif olarak kullanılmaktadır. çeşitli endüstrilerörneğin makine mühendisliği, metalurji ve mücevher üretimi. Malzeme elektrik akımının etkisi altında ısıtılır, bu da ısının maksimum verimle kullanılmasına olanak tanır. 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;
• spiral şekilli parça oluşturuldu bakır boru veya indüktör adı verilen kalın tel;
• 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, pek çok kişinin neredeyse her gün uğraştığı ev aletlerinde de bulunuyor. Buna mikrodalgalar da dahildir. elektrikli fırınlar ve indüksiyonlu ocaklar. 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 amaçlı diğer cihazların aksine anında gerçekleşir.

Örneğin indüksiyonlu ocaklar %90 verime sahiptir 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

İndüksiyonlu eriticilerin evde montajı için birçok farklı şema vardır. 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. Kendi elinizle bir indüksiyon eritme fırını oluşturmak aşağıdaki algoritmaya göre gerçekleştirilir:

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 kutunun üzeri çelik tel ile kaplanabilir.
2. Grafit fırınları için mükemmel bir seçenek, kaynak makinesinden alınan 0,063 kW'lık bir transformatör olacaktır. 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.

Başlangıç ​​olarak, bakır boru spiral şeklinde şekillendirilmiştir - 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.

Lamba ve elektronik devreler ayrıca ünitenin çalışması sırasında aktif olarak 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. Cihazın sıvı metali ve ısıtıcı elemanları ciddi yanıklara neden olabilir.
2. Lamba devreleri yüksek voltajlı parçalardan oluşur, 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 demirleri eritmek için ev yapımı sobalar kullanılır, bu etkili cihazlar sıradan prizlerden çalışabilir. Cihaz fazla yer kaplamaz bir atölyede veya garajda masaüstüne yerleştirilebilir. Bir kişi basit elektrik şemalarını nasıl okuyacağını biliyorsa, o zaman bu tür ekipmanı bir mağazadan satın almasına gerek kalmaz çünkü kendi elleriyle küçük bir sobayı sadece birkaç saat içinde monte edebilir.

Radyo amatörleri uzun zamandır metali kendi elleriyle eritmek için indüksiyon fırınları yapabileceklerini keşfettiler. Bu basit diyagramlar evde kullanım için bir HDTV kurulumu yapmanıza yardımcı olacaktır. 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.

Giriş3

Elektromanyetik indüksiyon olgusu 3

Faraday'ın deneyleri 3

Metalurjide Uygulama4

4

Endüstriyel Frekans İndüksiyon Ocakları 12

Asit kaplı fırında eritme. 13

Vakum indüksiyon fırınlarında eritme . 13

Sonuç16

Kullanılan literatür:17

Elektrik akımları kendi etrafında manyetik bir alan oluşturur. Bağlantı manyetik alan Akımla ilgili çalışmalar, manyetik alan kullanarak bir devrede akımı uyarmak için çok sayıda girişimde bulunulmasına yol açtı. Bu temel sorun, 1831'de elektromanyetik indüksiyon olgusunu keşfeden İngiliz fizikçi M. Faraday tarafından zekice çözüldü. Kapalı bir iletken devrede, bu devrenin kapsadığı manyetik indüksiyon akısı değiştiğinde, indüksiyon adı verilen bir elektrik akımının ortaya çıkması gerçeğinde yatmaktadır.

Elektromanyetik indüksiyon olgusunun keşfedildiği Faraday'ın klasik deneylerini ele alalım.

Deneyim BEN . Galvanometreye kapalı bir solenoidi iterseniz veya çekerseniz kalıcı mıknatıs daha sonra geri çekilme veya geri çekilme anlarında galvanometrede bir sapma gözlenir (bir endüksiyon akımı ortaya çıkar); Mıknatısı içeri ve dışarı hareket ettirirken okun sapma yönleri zıttır. Mıknatısın bobine göre hareket hızı ne kadar büyük olursa, galvanometre iğnesinin sapması da o kadar büyük olur. Mıknatısın kutupları değiştiğinde okun sapma yönü de değişecektir. Bir endüksiyon akımı elde etmek için mıknatıs hareketsiz bırakılabilir, ardından solenoidi mıknatısa göre hareket ettirmeniz gerekir.

Deneyim LL. Bobinlerden birinin diğerine yerleştirilen uçları galvanometreye bağlanır ve diğer bobinden akım geçirilir. Galvanometre iğnesinin sapması akımın açılıp kapatıldığı anlarda, arttığı veya azaldığı anlarda veya bobinlerin birbirine göre hareket ettiği anlarda gözlenir.Sapmış galvanometre iğnesinin yönleri aynı zamanda zıttır. akımın açılıp kapanması, artması veya azalması, bobinlerin yaklaşması veya uzaklaşması.

Çok sayıda deneyinin sonuçlarını özetleyen Faraday, devreye bağlı manyetik indüksiyon akısında bir değişiklik olduğunda indüklenen bir akımın meydana geldiği sonucuna vardı. Örneğin, kapalı bir iletken halka düzgün bir manyetik alanda döndürüldüğünde, içinde de bir indüklenen akım ortaya çıkar. Bu durumda iletken yakınındaki manyetik alan indüksiyonu sabit kalır ve yalnızca devre boyunca manyetik indüksiyon akısı değişir.

Ayrıca deneysel olarak endüksiyon akımının değerinin tamamen bağımsız olduğu tespit edilmiştir. Manyetik indüksiyon akısını değiştirme yöntemi hakkında, ama sadece sen belirlersin hız değişiklikleri (Faraday'ın deneyleri ayrıca galvanometre iğnesinin sapması (akım gücü) ne kadar büyük olursa, mıknatısın hareket hızının veya akım gücünün değişim hızının veya bobinlerin hareket hızının da o kadar büyük olduğunu kanıtladı).

Metalurjide Uygulama

İndüksiyon fırınlarında çelik eritme

İndüktörden alternatif bir akım geçirilir; indüktörün (Şekil 1) içinde oluşturulan alternatif manyetik akı, metalin ısınmasını ve erimesini sağlayan girdap akımlarını indükler.

Fırını besleyen jeneratörün gücünün aşırı derecede artmaması için, endüktörün endüktif reaktansını telafi etmek amacıyla fırın devresine kapasitörler dahil edilmiştir. Bilindiği gibi bir devrede endüktif reaktansın varlığı alternatif akım faz kaymasına neden olur (akımın büyüklüğü voltajın büyüklüğünün gerisinde kalır), bunun sonucunda kurulumun güç faktörü cos(ph) azalır. Kapasitans ters faz kaymasına neden olur; kapasitörlerin kapasitansını seçerek, faz kayma açısı f sıfıra yaklaştığında ve cos f birliğe yaklaştığında kurulumun rezonans ayarını sağlarlar.Frekans ne kadar yüksek olursa, kapasitör bankasının kapasitansı o kadar az gerekir.

İndüksiyon fırınlarının önemli bir özelliği, bir yandan indüktörden geçen akımlar, diğer yandan metaldeki girdap akımları tarafından uyarılan elektromanyetik alanların etkileşimi nedeniyle sıvı metalin yoğun dolaşımıdır.

Sirkülasyon akışlarının doğası Şekil 2'de gösterilmektedir. 2. Bu olgunun olumlu tarafı, karıştırma nedeniyle metalin bileşiminin ve sıcaklığının erimesi ve eşitlenmesinin hızlanmasıdır, olumsuz tarafı ise metalin yüzeyinin; dışbükey olduğu ortaya çıkar ve cüruf potanın duvarlarına akarken açığa çıkabilir. Karıştırma yoğunluğu yaklaşık olarak amper dönüşlerinin karesiyle orantılıdır (1p)- ve besleme akımının frekansı ile ters orantılıdır.

Pirinç. 2 .

Elektrodinamik dolaşım

bir indüksiyon ocağının potasındaki metal.

İndüksiyon fırınlarının bir diğer özelliği ise indüklenen akımların yoğunluğunun pota duvarlarına yakın metal yüzeyinde maksimuma ulaşması ve pota eksenine doğru azalmasıdır (“yüzey etkisi”). Şöyle yüzey katmanı Yükün erimesi nedeniyle en büyük miktarda ısı açığa çıkar. Yüksek yoğunluklu indüklenen akımlara sahip bir metal katmanın kalınlığı, frekansın karekökü ile ters orantılıdır.

İndüksiyon fırınları ark ocaklarına göre aşağıdaki avantajlara sahiptir:

1) eritme sırasında hidrojen, nitrojen ve metal atıklarının emilimini azaltan yüksek sıcaklık arkları yoktur;

2) alaşımlı atıkların yeniden eritilmesi sırasında alaşım elementlerinin önemsiz israfı;

3) fırınların küçük boyutları, kapalı odalara yerleştirilmelerine ve vakumda veya inert gaz atmosferinde eritilmelerine olanak tanır;

4) bileşim ve sıcaklık bakımından homojen bir metalin elde edilmesine katkıda bulunan elektrodinamik karıştırma. İndüksiyon fırınlarının ana dezavantajları ana astarın düşük dayanıklılığı ve düşük sıcaklık metal tarafından ısıtılan cüruflar; Soğuk cüruflar nedeniyle ergitme sırasında fosfor ve kükürtün uzaklaştırılması zordur.

İndüksiyon fırınları iki tipe ayrılır:

1) yüksek frekanslı akımla çalıştırılır;

2) endüstriyel frekans akımıyla (50 Hz) güçlendirilmiştir.

Birinci tip fırınlarda, besleme akımının frekansı genellikle azaltılır; Pota kapasitesi ve çapı arttıkça; küçük (birkaç kilogram veya daha az) fırınlar, 50 ila 1000 kHz frekanslı akımla, orta ve büyük (onlarca tona kadar kapasiteli) |0,5-10 kHz frekanslı akımlarla çalıştırılır.

1 İndüksiyon ocağının tasarımı.

İndüksiyonlu eritme tesisi, devirme mekanizmalı bir fırından ve elektrik besleme ekipmanından (yüksek frekanslı jeneratör, kapasitör bankası, kontrol paneli ve büyük fırınlarda elektrik modunun otomatik regülatörü) oluşur. İndüksiyon fırınlarının kapasitesi 60 tona ulaşır.Fırının ana elemanları çerçeve, indüktör ve bazen kapakla kapatılan refrakter potadır.

İndüksiyon fırını

Kapasite 60 kg.

2 ocaklı ocak,

3-indüktör,

4-yalıtım katmanı,

6-absosemeit levha,

7-drenajlı çorap,

8 yakalı,

9-esnek iletken,

10 ahşap kiriş.

Küçük kapasiteli fırınların çerçevesi (gövdesi) (<0,5 т) делают в форме прямоугольного параллелепипеда, используя асбоцемент, дерево, выполняя несущие ребра из уголков и полос немагнитной стали, дюралюминия. В местах соединения металлических элементов укладывают изоляционные прокладки для исключения возникновения кольцевых токов, Индуктор в таком каркасе крепят к верхней и нижней опорным асбоцементным плитам (рис. 3). В печах средней и большой емкости каркас выполняют из стали в виде сплошного кожуха цилиндрической формы (рис. 4) и иногда в виде «беличьей клетки», представляющей собой группу вертикальных стоек, приваренных к верхнему и нижнему опорным кольцам. Для уменьшения нагрева таких каркасов индуктируемыми токами и потерь с потоками рассеивания используют следующие решения:

a) çerçeve manyetik olmayan çelikten yapılmıştır;

b) sıradan çelikten yapılmış çerçeve ile indüktör arasına, indüktör boyunca yer alan birkaç transformatör çeliği paketinden manyetik bir devre yerleştirilir (Şekil 4);

c) indüktör ile çerçeve arasına düşük dirençli metalden (bakır, alüminyum) yapılmış kapalı bir elektromanyetik ekran yerleştirilir.

Bir indüktör, bir ocak plakası, üst seramikler ve manyetik devre paketleri çerçeveye sağlam bir şekilde tutturulmuştur. Çerçevenin ön kısmına, metali boşaltırken fırını döndürmek için gerekli olan drenaj çorabı seviyesinde iki muylu takılmıştır.

Şekil 4 8 ton kapasiteli indüksiyon ocağı.

Bir asırdan fazla bir süre önce geliştirilen indüksiyon ocakları günlük hayatımızın bir demirbaş haline geldi. Bu, elektroniğin gelişmesi sayesinde mümkün oldu. Silikon yarı iletkenlere dayanan kontrolörlerin gücündeki patlayıcı artış ve yüksek güçler (birkaç kilowatt) sağlayabilen transistörlerin yaygın olarak bulunması, son yıllarda çığ haline geldi. Bütün bunlar insanlığa, yakın geçmişteki endüstriyel cihazlarla karşılaştırılabilecek minyatür tesislerin geliştirilmesinde inanılmaz derecede büyük umutlar verdi.

Cihazın kullanımı ve yapısı

Evde indüksiyon fırınlarının kullanılması, odada açık alevlerin ortaya çıkmasını önlemenizi sağlar ve metallerin ve alaşımların eritilmesi ve kontrollü ısıtılmasının oldukça etkili bir yoludur. Bunun nedeni, metalin yüksek sıcaklıktaki brülörlerin etkisi altında ısınması, ısınması ve erimesi değil, yüksek frekanslı akımları kendi içinden geçirerek malzemenin yapısındaki parçacıkların aktif hareketini uyarması nedeniyle oluşur.

Günlük yaşamda görünmek mümkün hale geldi:

Ayrıca sadece iletken malzemeyle çalışmayan elektrikli indüksiyon ocakları da giderek yaygınlaşıyor. Tasarımları geleneksel indüksiyon fırınlarından biraz farklıdır, çünkü akımı iletmeyen bir malzemenin elektriksel indüksiyonla ısıtılmasına dayanmaktadır (bunlara dielektrik de denir) kapasitör plakaları arasında yani farklı kutuplardaki sonuçları. Elde edilen sıcaklıklar çok yüksek değildir (yaklaşık 80−150 santigrat derece), bu nedenle bu tür tesisler plastiği eritmek veya ısıl işlemi için kullanılır.

Tasarım özellikleri ve çalışma prensibi

Bir indüksiyon ocağı, içinde girdap elektrik akımlarının oluşması esasına göre çalışır. Bunu yapmak için, alternatif bir akım kaynağının bağlı olduğu kalın tel dönüşlerinden oluşan bir indüktör kullanın. Akım frekansına bağlı olarak sürekli değişen bir manyetik alan oluşturan alternatif akımdır. Bu akımların büyük miktarda ısı ile birlikte bobin içerisine yerleştirilen maddeye aktarılmasını sağlar. Bu durumda en sıradan kaynak invertörü bile jeneratör görevi görebilir.

İki tip indüksiyon ocağı vardır:

1. Özelliği, indüktörün eritilebilen metal hacmi içindeki konumu olan manyetik bir çekirdek ile.
2. Manyetik devre olmadan - indüktör dışarıda olduğunda.

Manyetik çekirdekli tasarım, örneğin kanal fırınlarında kullanılır. İçinde eritme potası ve birincil sargı devresini oluşturan bir indüktör bulunan açık metal (çoğunlukla çelik) manyetik devre kullanırlar. Pota malzemesi grafit, ısıya dayanıklı kil veya uygun ısı direncine sahip herhangi bir iletken olmayan malzeme olabilir. İçine eritilmesi gereken metal yerleştirilir. Bunlar, kural olarak, demir dışı metallerin, duralumin ve dökme demirin her türlü alaşımıdır.

Böyle bir fırının jeneratörü sağlamalıdır AC frekansı 400 hertz dahilinde. Jeneratör yerine normal bir elektrik şebekesi kullanmak ve fırına 50 hertz frekanslı bir akım kullanarak güç vermek de mümkündür, ancak bu durumda ısıtma sıcaklığı daha düşük olacak ve böyle bir kurulum daha refrakter alaşımlar için uygun olmayacaktır. .

Tasarımında manyetik devre bulunmayan pota fırınları meraklıları arasında çok daha yaygın hale geldi. Daha yüksek alan yoğunluklarına ulaşmak için önemli ölçüde daha yüksek frekanslardaki akımları kullanırlar. Bunun nedeni tam olarak manyetik bir devrenin bulunmamasıdır - alan enerjisinin çok büyük bir yüzdesi uzayda dağılır. Bunu önlemek için fırına çok ince ayar yapmanız gerekir:

• İndüksiyon devresinin frekansının ve jeneratörden gelen voltajın eşit olduğundan emin olun (bu, bir invertör kullanırken yapılması en kolay yoldur).
• Elde edilen manyetik alan radyasyonunun dalga boyuna yakın olacak şekilde eritme potasının çapını seçin.

Bu sayede kayıplar toplam gücün %25'ine kadar en aza indirilebilir. En iyi sonucu elde etmek için, alternatif akım kaynağının frekansının rezonans frekansından iki, hatta üç kat daha yükseğe ayarlanması önerilir. Bu durumda alaşımı oluşturan metallerin difüzyonu maksimum olacak ve kalitesi çok daha iyi olacaktır. Frekansı daha da artırırsanız, yüksek frekans alanını ürünün yüzeyine itme ve böylece sertleştirme etkisi elde edebilirsiniz.

Vakumlu eritme fırınları

Bu tür kuruluma pek ev denilemez, ancak dikkate değer çünkü vakumlu eritme diğer türlere kıyasla bir takım teknolojik avantajlara sahiptir. Tasarımında, fırının kendisinin bir vakum odasında bulunması farkıyla bir potayı andırıyor. Bu, metal eritme işleminin daha yüksek saflığa ulaşmasını, işlem sırasında oksidasyonunu azaltmasını ve işlemi hızlandırarak önemli miktarda enerji tasarrufu sağlamayı mümkün kılar.

Ayrıca sınırlı ve kapalı alan, metallerin erimesinden kaynaklanan zararlı dumanların çevreye salınmasını önlemeye ve işleme sürecinin temizliğini korumaya yardımcı olur. Bileşimi ve işleme sürecini kontrol edebilme yeteneği de bu tip fırınların avantajlarından biridir.

Kanal indüksiyon üniteleri

Diğerlerine göre daha geniş uygulamalara sahip başka bir endüstriyel fırın türü. Sadece izabe tesisi olarak değil, aynı zamanda hazırlanan malzemenin dağıtıcısı ve çeşitli hammadde türlerinin karıştırıcıları olarak da kullanılabilirler. Bu tür cihazların tipik tasarımları şunları içerir:

Sıvı metal, manyetik devre ve bobinden oluşan devrenin en ufak bir açılması, kendi direncinin artmasına ve tüm hammadde kütlesinin anında kanaldan salınmasına neden olur. Bu fenomeni ortadan kaldırmak için kanalın içinde sıvı halde tutulan küçük bir metal kütlesi olan bir "bataklık" bırakılır.

Kanal tipi indüksiyon fırınlarının avantajları:

• Düşük kurulum maliyeti.
• Ekonomik - ısıyı iyi dağıtmayan banyo içindeki sıcaklığı korumak için az miktarda elektriğe ihtiyaç vardır.
• İndüktörün çalışma sırasındaki verimliliği çok yüksektir.

Kusurlar:

Fırın devresinin temel elemanları

Tesisatı monte etmek ve üzerinde çalışma yapmak için, indüksiyon ocağının ve bunun için parçaların uygun bir şemasını bulmak gerekir. İkincisini bulmak için, parçaların çoğu içlerinde bulunabileceğinden, bilgisayarınızdan bir veya daha fazla gereksiz güç kaynağına sahip olmanız çok faydalı olacaktır. Ev yapımı bir invertöre sahip basit bir fırının tipik bir diyagramı aşağıdaki gibi unsurları içerecektir:

Kurulum için invertör, S.V. Kukhtetsky tarafından laboratuvar testleri için önerilen şemaya göre monte edilir. İnternette kolayca bulunabilir. 12–35 volt aralığında bir voltajla çalışan invertörün gücü 6 kilovat, çalışma frekansı ise 40–80 kilohertz olacak, bu ev projeleri için fazlasıyla yeterli olacaktır.

İşyerinde güvenlik önlemleri

Bir indüksiyon ocağıyla çalışmak, erimiş metal ve yüksek frekans ve kuvvetteki akımlarla yakın teması gerektirdiğinden, kurulumun yüksek kaliteli topraklamasına ve güvenilir koruma araçlarına dikkat etmeye değer. Bu durumda, kıyafetlerin tüm gereksinimlere kesinlikle uyması gerekir:

Çalışacakları odanın iyi havalandırılmasını unutmayın. Erimiş metal, akciğerleriniz için hiç de iyi olmayan kimyasal bileşiklerin havaya salınmasına neden olur.

© Site materyallerini (alıntı, resim) kullanırken kaynak belirtilmelidir.

İndüksiyon ocağı uzun zaman önce, 1887'de S. Farranti tarafından icat edildi. İlk endüstriyel tesis 1890 yılında Benedicks Bultfabrik şirketinde faaliyete geçti. Uzun bir süre boyunca, indüksiyon fırınları sektörde egzotik bir konuydu, ancak bu, elektriğin yüksek maliyetinden kaynaklanmıyordu; o zamanlar şimdikinden daha pahalı değildi. İndüksiyon fırınlarında meydana gelen işlemlerde hala pek çok bilinmeyen vardı ve elektronik elemanların temeli, bunlar için etkili kontrol devrelerinin oluşturulmasına izin vermiyordu.

İndüksiyon ocağı endüstrisinde, ilk olarak on yıl önce bilgi işlem gücü kişisel bilgisayarlarınkini aşan mikrodenetleyicilerin ortaya çıkması sayesinde, kelimenin tam anlamıyla gözlerimizin önünde bir devrim meydana geldi. İkincisi, mobil iletişim sayesinde. Geliştirilmesi, yüksek frekanslarda birkaç kW'lık güç sağlayabilen ucuz transistörlerin bulunmasını gerektiriyordu. Bunlar da Rus fizikçi Zhores Alferov'un Nobel Ödülü'nü aldığı araştırma için yarı iletken heteroyapılar temelinde yaratıldı.

Sonuçta indüksiyon ocakları yalnızca sektörü tamamen dönüştürmekle kalmadı, aynı zamanda günlük yaşamda da yaygın olarak kullanılmaya başlandı. Konuya olan ilgi, prensip olarak faydalı olabilecek birçok ev yapımı ürünün ortaya çıkmasına neden oldu. Ancak tasarım ve fikir yazarlarının çoğu (kaynaklarda fonksiyonel ürünlerden çok daha fazla açıklama vardır), hem indüksiyonla ısıtma fiziğinin temelleri hem de kötü uygulanan tasarımların potansiyel tehlikesi konusunda zayıf bir anlayışa sahiptir. Bu makale kafa karıştırıcı bazı noktaları açıklığa kavuşturmayı amaçlamaktadır. Malzeme belirli tasarımların dikkate alınmasına dayanmaktadır:

1. Metal eritmek için endüstriyel kanal fırını ve bunu kendiniz yaratma imkanı.
2. İndüksiyon tipi pota fırınları, ev yapımı fırınlar arasında kullanımı en basit ve en popüler olanıdır.
3. İndüksiyonlu sıcak su kazanları, kazanların yerini hızla ısıtma elemanlarıyla değiştiriyor.
4. Gazlı ocaklarla rekabet eden ve birçok parametrede mikrodalgalardan üstün olan ev tipi indüksiyonlu pişirme cihazları.

Not: Söz konusu tüm cihazlar, bir indüktör (indüktör) tarafından oluşturulan manyetik indüksiyona dayanmaktadır ve bu nedenle indüksiyon olarak adlandırılmaktadır. İçlerinde yalnızca elektriksel olarak iletken malzemeler, metaller vb. eritilebilir/ısıtılabilir. Ayrıca kapasitör plakaları arasındaki dielektrikteki elektriksel indüksiyona dayanan elektrikli indüksiyon kapasitif fırınlar da vardır; plastiklerin "nazik" eritilmesi ve elektriksel ısıl işlemi için kullanılırlar. Ancak indüktörlere göre çok daha az yaygındırlar; bunların dikkate alınması ayrı bir tartışma gerektirir, bu yüzden onları şimdilik bırakacağız.

Çalışma prensibi

Bir indüksiyon ocağının çalışma prensibi Şekil 2'de gösterilmektedir. sağda. Özünde, kısa devreli ikincil sargıya sahip bir elektrik transformatörüdür:

• Alternatif voltaj jeneratörü G, indüktör L'de (ısıtma bobini) bir alternatif akım I1 oluşturur.
• Kondansatör C, L ile birlikte çalışma frekansına göre ayarlanmış bir salınım devresi oluşturur, bu çoğu durumda kurulumun teknik parametrelerini artırır.
• Jeneratör G kendi kendine salınıyorsa, C genellikle bunun yerine indüktörün kendi kapasitansını kullanarak devreden çıkarılır. Aşağıda açıklanan yüksek frekanslı indüktörler için, çalışma frekansı aralığına tam olarak karşılık gelen onlarca pikofaraddır.
• Maxwell denklemlerine göre indüktör, çevredeki boşlukta H şiddetinde alternatif bir manyetik alan oluşturur.İndüktörün manyetik alanı ayrı bir ferromanyetik çekirdek aracılığıyla kapatılabilir veya boş uzayda bulunabilir.
• İndüktöre yerleştirilen iş parçasına (veya erime yüküne) W nüfuz eden manyetik alan, içinde bir manyetik akı F oluşturur.
• F, eğer W elektriksel olarak iletkense, içinde bir ikincil akım I2'yi indükler, o zaman aynı Maxwell denklemleri.
• Eğer F yeterince masif ve katı ise, o zaman I2 W'nin içinde kapanarak bir girdap akımı veya Foucault akımı oluşturur.
• Joule-Lenz yasasına göre girdap akımları, indüktörden ve manyetik alandan alınan enerjiyi jeneratörden serbest bırakarak iş parçasını (yük) ısıtır.

Fizik açısından elektromanyetik etkileşim oldukça güçlüdür ve uzun menzilli etkisi oldukça yüksektir. Bu nedenle bir indüksiyon ocağı, çok kademeli enerji dönüşümüne rağmen havada veya vakumda %100'e varan verim gösterebilmektedir.

Not: dielektrik sabiti >1 olan ideal olmayan bir dielektrik ortamda potansiyel olarak ulaşılabilir İndüksiyonun verimliliği fırınlar azalır ve manyetik geçirgenliğin >1 olduğu ortamda yüksek verim elde etmek daha kolay olur.

Kanal fırını

Kanal indüksiyonlu eritme fırını endüstride kullanılan ilk fırındır. Yapısal olarak bir transformatöre benzer, bkz. sağda:

1. Endüstriyel (50/60 Hz) veya yüksek (400 Hz) frekanslı bir akımla çalıştırılan birincil sargı, sıvı bir soğutucu ile içeriden soğutulan bir bakır borudan yapılır;
2. İkincil kısa devre sargısı – eriyik;
3. Eriyiğin yerleştirildiği, ısıya dayanıklı dielektrikten yapılmış halka şeklinde bir pota;
4. Transformatör çelik plakalarından monte edilmiş manyetik devre.

Kanal fırınları duralumin, demir dışı özel alaşımların eritilmesi ve yüksek kaliteli dökme demir üretilmesi için kullanılır. Sanayi kanal fırınları eriyik ile astarlama gerektirir, aksi takdirde “ikincil” kısa devre yapmaz ve ısınma olmaz. Veya yükün kırıntıları arasında ark deşarjları görünecek ve eriyiğin tamamı patlayacaktır. Bu nedenle fırına başlamadan önce potaya bir miktar eriyik dökülür, yeniden ergitilen kısım tamamen dökülmez. Metalurji uzmanları, kanal fırınının artık kapasitesine sahip olduğunu söylüyor.

Endüstriyel frekans kaynak transformatöründen kendiniz 2-3 kW'a kadar güce sahip bir kanal fırını yapılabilir. Böyle bir fırında 300-400 gr'a kadar çinko, bronz, pirinç veya bakır eritebilirsiniz. Duralümini eritebilirsiniz, ancak alaşımın bileşimine bağlı olarak dökümün soğuduktan sonra birkaç saatten 2 haftaya kadar yaşlanmasına izin verilmesi gerekir, böylece güç, dayanıklılık ve esneklik kazanır.

Not: duralumin aslında tesadüfen icat edildi. Alüminyumu alaşımlayamadıkları için öfkelenen geliştiriciler, başka bir "hiçbir şey" örneğini laboratuvarda bıraktılar ve üzüntüden çılgına döndüler. Ayıldık, geri döndük - ve kimsenin rengi değişmemişti. Kontrol ettiler ve alüminyum kadar hafif kalırken neredeyse çeliğin gücünü kazandı.

Transformatörün “birincil”i standart olarak bırakılmıştır; zaten ikincilin kısa devre modunda çalışacak şekilde tasarlanmıştır. kaynak arkı. "İkincil" çıkarılır (daha sonra geri yerleştirilebilir ve transformatör amaçlanan amaç için kullanılabilir) ve yerine bir halka pota konur. Ancak HF kaynak invertörünü kanal fırınına dönüştürmeye çalışmak tehlikelidir! Ferritin dielektrik sabitinin >>1 olması nedeniyle ferrit çekirdeği aşırı ısınacak ve parçalara ayrılacaktır, yukarıya bakın.

Düşük güçlü bir fırında kalan kapasite sorunu ortadan kalkar: ekim yüküne aynı metalden yapılmış, halka şeklinde bükülmüş ve uçları bükülmüş bir tel yerleştirilir. Tel çapı – 1 mm/kW fırın gücünden itibaren.

Ancak halka potayla ilgili bir sorun ortaya çıkar: Küçük bir pota için uygun olan tek malzeme elektroporselendir. Evde kendi başınıza işlemek imkansızdır ama uygun olanı nereden alabilirsiniz? Diğer refrakterler, içlerindeki yüksek dielektrik kayıplar veya gözeneklilik ve düşük mekanik dayanım nedeniyle uygun değildir. Bu nedenle kanal fırını eritme üretse de en yüksek kalite, elektronik gerektirmez ve 1 kW güçteki verimliliği zaten% 90'ı aşıyor, ev yapımı insanlar tarafından kullanılmıyor.

Normal bir pota için

Kalan kapasite metalurjistleri rahatsız etti; erittikleri alaşımlar pahalıydı. Bu nedenle, geçen yüzyılın 20'li yıllarında yeterince güçlü radyo tüpleri ortaya çıkar çıkmaz, hemen bir fikir doğdu: üzerine manyetik bir devre atın (sert adamların profesyonel deyimlerini tekrarlamayacağız) ve sıradan bir potayı doğrudan içine yerleştirin. indüktör, bkz. Şek.

Bunu endüstriyel bir frekansta yapamazsınız; onu yoğunlaştıran bir manyetik devrenin bulunmadığı düşük frekanslı bir manyetik alan yayılacak (buna başıboş alan adı verilir) ve enerjisini herhangi bir yere yayacaktır, ancak eriyik içine değil. Kaçak alan, frekansı yüksek bir değere çıkararak telafi edilebilir: eğer indüktörün çapı, çalışma frekansının dalga boyuyla orantılıysa ve tüm sistem elektromanyetik rezonanstaysa, o zaman enerjinin %75'ine veya daha fazlasına kadar elektromanyetik alanının büyük kısmı “kalpsiz” bobinin içinde yoğunlaşacaktır. Verimlilik buna karşılık gelecektir.

Bununla birlikte, laboratuvarlarda, fikrin yazarlarının bariz bir durumu gözden kaçırdığı açıkça ortaya çıktı: indüktördeki eriyik, diyamanyetik olmasına rağmen, girdap akımlarından kaynaklanan kendi manyetik alanı nedeniyle elektriksel olarak iletkendir, ısıtmanın endüktansını değiştirir. bobin. Başlangıç ​​frekansının soğuk şarj altında ayarlanması ve eridikçe değiştirilmesi gerekiyordu. Dahası, aralık ne kadar büyük olursa, iş parçası da o kadar büyük olur: 200 g çelik için 2-30 MHz aralığını geçebilirseniz, o zaman bir demiryolu tankının boyutundaki bir boşluk için, başlangıç ​​\u200b\u200bfrekansı yaklaşık 30- olacaktır. 40 Hz ve çalışma frekansı birkaç kHz'e kadar olacaktır.

Lambalarda uygun otomasyonu yapmak zordur; boşluğun arkasındaki frekansı “çekmek” yüksek vasıflı bir operatör gerektirir. Ayrıca başıboş alan kendini en güçlü şekilde düşük frekanslarda gösterir. Böyle bir fırında aynı zamanda bobinin çekirdeği olan eriyik, bir dereceye kadar yakınında bir manyetik alan toplar, ancak yine de kabul edilebilir bir verim elde etmek için tüm fırının güçlü bir ferromanyetik ekranla çevrelenmesi gerekliydi.

Bununla birlikte, olağanüstü avantajları ve benzersiz nitelikleri nedeniyle (aşağıya bakınız), potalı indüksiyon fırınları hem endüstride hem de ev yapımı insanlar tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu nedenle, kendi ellerinizle nasıl düzgün bir şekilde yapılacağına daha yakından bakalım.

Küçük bir teori

Ev yapımı bir "indüksiyon" tasarlarken şunu kesinlikle hatırlamanız gerekir: minimum güç tüketimi, maksimum verime karşılık gelmez ve bunun tersi de geçerlidir. Soba, ana rezonans frekansı Poz.'da çalışırken ağdan minimum gücü alacaktır. Şekil 1'de 1. Bu durumda, boşluk/yük (ve daha düşük, ön-rezonans frekanslarında) bir kısa devre dönüşü olarak çalışır ve eriyik içinde yalnızca bir konvektif hücre gözlenir.

Ana rezonans modunda, 2-3 kW'lık bir fırında 0,5 kg'a kadar çelik eritilebilir, ancak şarjın/iş parçasının ısıtılması bir saat veya daha fazla sürecektir. Buna göre şebekeden elde edilen toplam elektrik tüketimi yüksek, genel verim ise düşük olacaktır. Rezonans öncesi frekanslarda daha da düşüktür.

Sonuç olarak, metal eritmeye yönelik indüksiyon fırınları çoğunlukla 2., 3. ve diğer yüksek harmoniklerde çalışır (Şekilde Konum 2).Bu durumda ısıtma/eritme için gereken güç artar; aynı yarım kilo çelik için 2'ncinin 7-8 kW, 3'üncünün ise 10-12 kW'a ihtiyacı olacak. Ancak ısınma çok hızlı bir şekilde, dakikalar veya dakikaların kesirleri içinde gerçekleşir. Bu nedenle verimlilik yüksektir: Sobanın eriyik dökülmeden önce "yemek" için fazla zamanı yoktur.

Harmonik kullanan fırınlar en önemli, hatta benzersiz avantaja sahiptir: eriyik içinde birkaç konvektif hücre belirir ve onu anında ve iyice karıştırır. Bu nedenle erimeyi sözde modda yapmak mümkündür. hızlı şarj, başka herhangi bir eritme fırınında eritilmesi temelde imkansız olan alaşımlar üretir.

Frekansı ana frekanstan 5-6 kat veya daha fazla "yükseltirseniz", verimlilik bir miktar düşer (çok fazla değil), ancak başka bir şey ortaya çıkar harika mülk Harmoniklerde indüksiyon: cilt etkisinden dolayı yüzeyin ısınması, EMF'nin iş parçası yüzeyine kaydırılması, Poz. Şekil 3'te. Bu mod nadiren eritme için kullanılır, ancak iş parçalarını yüzey sementasyonu ve sertleştirme için ısıtmak için iyi bir şeydir. Modern teknoloji Bu ısıl işlem yöntemi olmasaydı, bu kesinlikle imkansız olurdu.

Bir indüktörde havaya yükselme hakkında

Şimdi bir hile yapalım: indüktörün ilk 1-3 dönüşünü sarın, ardından tüpü/veri yolunu 180 derece bükün ve sarımın geri kalanını ters yönde sarın (şekilde konum 4). jeneratör, indüktörün şarjına bir pota yerleştirin ve akımı verin. Eriyene kadar bekleyip krozeyi çıkaralım. İndüktördeki eriyik bir küre şeklinde toplanacak ve biz jeneratörü kapatıncaya kadar küre orada asılı kalacaktır. Sonra düşecek.

Eriyiğin elektromanyetik kaldırma etkisi, metalleri bölge eritme yoluyla saflaştırmak, yüksek hassasiyetli metal toplar ve mikroküreler vb. elde etmek için kullanılır. Ancak uygun bir sonuç için eritme işlemi yüksek vakumda gerçekleştirilmelidir, bu nedenle burada indüktördeki kaldırma kuvvetinden sadece bilgi amaçlı bahsedilmektedir.

Neden evde bir indüktör?

Gördüğünüz gibi apartman kablolaması ve tüketim sınırları için düşük güçlü bir indüksiyon ocağı bile çok güçlü. Neden bunu yapmaya değer?

Öncelikle değerli, demir dışı ve nadir metallerin saflaştırılması ve ayrılması için. Örneğin, altın kaplama kontaklara sahip eski bir Sovyet radyo konektörünü ele alalım; O zamanlar kaplamaya altın/gümüş ayırmıyorlardı. Kontakları dar, yüksek bir potaya koyuyoruz, indüktöre koyuyoruz ve ana rezonansta (profesyonel olarak sıfır modunda) eritiyoruz. Erittikten sonra frekansı ve gücü yavaş yavaş azaltarak iş parçasının 15 dakika ila yarım saat arasında sertleşmesini sağlıyoruz.

Soğuduktan sonra potayı kırıyoruz ve ne görüyoruz? Sadece kesilmesi gereken, açıkça görülebilen altın ucu olan pirinç bir direk. Cıva, siyanür ve diğer ölümcül reaktifler olmadan. Bu hiçbir şekilde eriyiğin dışarıdan ısıtılmasıyla sağlanamaz; içindeki konveksiyon bunu yapmayacaktır.

Altın altındır ve artık yolda siyah hurda metal yoktur. Ancak yüksek kaliteli sertleşme için metal parçaların yüzey/hacim/sıcaklık üzerinden eşit veya hassas dozda ısıtılması ihtiyacı her zaman bir ev hanımı veya bireysel girişimci tarafından karşılanacaktır. Ve burada yine bir indüktör soba yardımcı olacak ve elektrik tüketimi aile bütçesi için uygun olacak: Sonuçta, ısıtma enerjisinin ana payı metalin erimesinin gizli ısısından geliyor. Ve indüktördeki parçanın gücünü, frekansını ve konumunu değiştirerek, tam olarak doğru yeri tam olması gerektiği gibi ısıtabilirsiniz, bkz. daha yüksek.

Son olarak özel şekillendirilmiş bir indüktör yaparak (soldaki şekle bakın), sertleşmiş parçayı içine bırakabilirsiniz. doğru yerde, uçta/uçlarda sertleştirme ile karbürizasyonun kırılması üzerine. Daha sonra, gerektiğinde bükme, sarmaşık kullanın ve geri kalanı sert, viskoz ve elastik kalır. Sonunda kaldığı yerden tekrar ısıtıp tekrar sertleştirebilirsiniz.

Haydi sobaya geçelim: bilmeniz gerekenler

Elektromanyetik alan (EMF) şunları etkiler: insan vücudu en azından onu bütünüyle ısıtmak, tıpkı mikrodalgadaki et gibi. Bu nedenle, bir tasarımcı, zanaatkar veya operatör olarak bir indüksiyon ocağıyla çalışırken aşağıdaki kavramların özünü açıkça anlamanız gerekir:

PES – elektromanyetik alan enerji akışı yoğunluğu. Radyasyonun sıklığına bakılmaksızın EMF'nin vücut üzerindeki genel fizyolojik etkisini belirler, çünkü Aynı yoğunluktaki bir EMF'nin PES'i radyasyon frekansının artmasıyla artar. Hijyen standartlarına göre Farklı ülkeler izin verilen PES değeri 1 metrekare başına 1 ila 30 mW arasındadır. Sürekli (günde 1 saatten fazla) maruz kalma ile m vücut yüzeyi ve 20 dakikaya kadar tek bir kısa süreli maruz kalma ile üç ila beş kat daha fazla.

Not: ABD diğerlerinden ayrılıyor; izin verilen güç tüketimi metrekare başına 1000 mW(!). m.vücut. Aslında Amerikalılar, bir kişi zaten hastalandığında ve EMF'ye maruz kalmanın uzun vadeli sonuçları tamamen göz ardı edildiğinde, fizyolojik etkilerin başlangıcını dış belirtiler olarak görüyorlar.

PES, bir nokta radyasyon kaynağından uzaklaştıkça mesafenin karesi kadar azalır. Galvanizli veya ince gözenekli galvanizli ağ ile tek katmanlı ekranlama, PES'i 30-50 kat azaltır. Bobinin yakınında, ekseni boyunca PES, yan tarafa göre 2-3 kat daha yüksek olacaktır.

Bir örnekle açıklayalım. %75 verimliliğe sahip 2 kW ve 30 MHz indüktör bulunmaktadır. Dolayısıyla bunun içinden 0,5 kW veya 500 W çıkacaktır. Ondan 1 m mesafede (1 m yarıçaplı bir kürenin alanı 1 m2 başına 12,57 m2'dir). m.500/12,57 = 39,77 W'ye sahip olacak ve kişi başına - yaklaşık 15 W, bu çok fazla. İndüktör dikey olarak konumlandırılmalı, fırın açılmadan önce üzerine topraklanmış koruyucu kapak konulmalı, süreç uzaktan izlenmeli ve tamamlandığında fırın hemen kapatılmalıdır. 1 MHz frekansında PES 900 kat düşecek ve korumalı bir indüktör özel önlemler alınmadan çalıştırılabilecektir.

Mikrodalga – ultra yüksek frekanslar. Radyo elektroniklerinde mikrodalga frekansları sözde kabul edilir. Q bandı, ancak mikrodalga fizyolojisine göre yaklaşık 120 MHz'de başlar. Bunun nedeni, hücre plazmasının elektriksel indüksiyonla ısıtılması ve rezonans olgusudur. organik moleküller. Mikrodalganın uzun vadeli sonuçları olan, özel olarak hedeflenmiş bir biyolojik etkisi vardır. Sağlığı ve/veya üreme kapasitesini zayıflatmak için yarım saat boyunca 10-30 mW almak yeterlidir. Mikrodalgalara karşı bireysel duyarlılık son derece değişkendir; Onunla çalışırken düzenli olarak özel bir tıbbi muayeneden geçmeniz gerekir.

Mikrodalga radyasyonunu bastırmak çok zordur, profesyonellerin dediği gibi, ekrandaki en ufak bir çatlaktan veya topraklama kalitesinin en ufak bir ihlaliyle "sifonlanır". Etkili mücadele ekipmanın mikrodalga radyasyonu ile sadece yüksek vasıflı uzmanlar tarafından tasarım düzeyinde mümkündür.

Fırın bileşenleri

Bobin

Bir indüksiyon ocağının en önemli parçası ısıtma bobini olan indüktördür. Gücü 3 kW'a kadar olan ev yapımı sobalar için 10 mm çapında çıplak bakır borudan yapılmış bir indüktör veya en az 10 metrekare kesitli çıplak bakır bara kullanılacaktır. mm. İndüktörün iç çapı 80-150 mm, sarım sayısı 8-10'dur. Dönüşler birbirine değmemeli, aralarındaki mesafe 5-7 mm'dir. Ayrıca indüktörün hiçbir kısmı kalkanına temas etmemelidir; minimum boşluk 50 mm'dir. Bu nedenle, bobin kablolarını jeneratöre geçirmek için, ekranın sökülmesine/takılmasına engel olmayacak bir pencerenin sağlanması gerekmektedir.

Endüstriyel fırınların indüktörleri su veya antifriz ile soğutulur, ancak 3 kW'a kadar güçte yukarıda açıklanan indüktör 20-30 dakikaya kadar çalışırken zorla soğutma gerektirmez. Bununla birlikte, kendisi çok ısınır ve bakır üzerindeki kireç, fırının verimliliğini, işlevselliğini kaybedene kadar keskin bir şekilde azaltır. Sıvı soğutmalı bir indüktörü kendiniz yapmak imkansızdır, bu nedenle zaman zaman değiştirilmesi gerekecektir. Cebri hava soğutmasını kullanamazsınız: bobinin yakınındaki plastik veya metal fan muhafazası EMF'leri kendine "çekecek", aşırı ısınacak ve fırının verimliliği düşecektir.

Not: Karşılaştırma için, 150 kg çelik için bir eritme fırını indüktörü, dış çapı 40 mm ve iç çapı 30 mm olan bir bakır borudan bükülür. Sarım sayısı 7, bobinin iç çapı 400 mm, yüksekliği de 400 mm'dir. Sıfır modunda artırmak için varsa 15-20 kW'a ihtiyacınız vardır. kapalı döngü damıtılmış su ile soğutma.

Jeneratör

Fırının ikinci ana kısmı alternatördür. Radyo elektroniğinin temellerini en azından ortalama bir radyo amatör seviyesinde bilmeden indüksiyon ocağı yapmaya bile kalkışmaya değmez. Çalışma şekli aynıdır çünkü soba bilgisayar kontrolünde değilse sadece devreyi hissederek moda ayarlayabilirsiniz.

Bir jeneratör devresi seçerken, sert akım spektrumu veren çözümlerden mümkün olan her şekilde kaçınmalısınız. Bir anti-örnek olarak, bir tristör anahtarı kullanan oldukça yaygın bir devre sunuyoruz, bkz. daha yüksek. Bir uzmana erişilebilir Yazar tarafından kendisine eklenen osilograma dayalı hesaplama, bu şekilde çalıştırılan bir indüktörden 120 MHz'in üzerindeki frekanslarda PES'in 1 W/sq'yi aştığını göstermektedir. kurulumdan 2,5 m mesafede m. En hafif tabirle ölümcül basitlik.

Nostaljik bir merak olarak, eski bir tüp jeneratörünün diyagramını da sunuyoruz, bkz. sağda. Bunlar 50'li yıllarda Sovyet radyo amatörleri tarafından yapılmıştı, Şekil 1. sağda. Moda ayarlama - plakalar arasında en az 3 mm boşluk bulunan, C değişken kapasitanslı bir hava kapasitörü ile. Yalnızca sıfır modunda çalışır. Ayar göstergesi bir neon ampul L'dir. Devrenin özelliği çok yumuşak bir "lamba" radyasyon spektrumudur, bu nedenle bu jeneratör özel önlemler alınmadan kullanılabilir. Ama - ne yazık ki! – şimdi bunun için lamba bulamıyorsunuz ve yaklaşık 500 W'lık bir indüktör gücüyle ağdan gelen güç tüketimi 2 kW'tan fazla.

Not: Diyagramda gösterilen 27,12 MHz frekansı optimal değildir; elektromanyetik uyumluluk nedeniyle seçilmiştir. SSCB'de, cihaz kimseye müdahale etmediği sürece çalışması için izin gerekmeyen ücretsiz ("çöp") bir frekanstı. Genel olarak C jeneratörü oldukça geniş bir aralıkta ayarlanabilir.

Sonraki şekil. sol - basit jeneratör kendini uyarma ile. L2 – indüktör; L1 – geri besleme bobini, 1,2-1,5 mm çapında 2 tur emaye tel; L3 – boş veya şarjlı. İndüktörün kendi kapasitansı döngü kapasitansı olarak kullanılır, dolayısıyla bu devre ayar gerektirmez, otomatik olarak sıfır mod moduna girer. Spektrum yumuşaktır, ancak L1'in fazlaması yanlışsa transistör anında yanar çünkü kısa devreden aktif modda olduğu ortaya çıkıyor DC kollektör devresinde.

Ayrıca, transistör basitçe değiştirildiğinde yanabilir dışarı sıcaklığı veya kristalin kendiliğinden ısınması - modunu stabilize etmek için hiçbir önlem alınmamıştır. Genel olarak, bir yerlerde eski KT825 veya benzeri olanlar varsa, bu devre ile indüksiyonla ısıtma deneylerine başlayabilirsiniz. Transistör en az 400 metrekare alana sahip bir radyatöre monte edilmelidir. bilgisayar veya benzeri bir fandan üfleyerek bakın. Besleme voltajını 6-24 V arasında değiştirerek indüktördeki kapasitenin 0,3 kW'a kadar ayarlanması. Kaynağı en az 25 A akım sağlamalıdır. Temel voltaj bölücünün dirençlerinin güç dağılımı en az 5 W.

Diyagram aşağıdadır. pirinç. sağda güçlü alan etkili transistörler (450 V Uk, en az 25 A Ik) kullanan endüktif yüke sahip bir multivibratör var. Salınımlı devre devresinde kapasitans kullanımı sayesinde oldukça yumuşak ancak mod dışı bir spektrum üretir, bu nedenle söndürme/temperleme için 1 kg'a kadar parçaların ısıtılması için uygundur. Devrenin ana dezavantajı, bileşenlerin yüksek maliyeti, güçlü alan anahtarları ve temel devrelerindeki yüksek hızlı (en az 200 kHz kesme frekansı) yüksek voltaj diyotlarıdır. Bu devredeki bipolar güç transistörleri çalışmıyor, aşırı ısınıyor ve yanıyor. Buradaki radyatör önceki durumdakiyle aynıdır ancak artık hava akışına ihtiyaç yoktur.

Aşağıdaki şema zaten 1 kW'a kadar güçle evrensel olduğunu iddia ediyor. Bu, bağımsız uyarma ve köprüye bağlı indüktöre sahip bir itme-çekme jeneratörüdür. Mod 2-3'te veya yüzey ısıtma modunda çalışmanıza olanak sağlar; frekans, değişken bir direnç R2 tarafından düzenlenir ve frekans aralıkları, 10 kHz'den 10 MHz'e kadar C1 ve C2 kapasitörleri tarafından değiştirilir. İlk aralık için (10-30 kHz), C4-C7 kapasitörlerinin kapasitansı 6,8 μF'ye yükseltilmelidir.

Kademeler arasındaki transformatör, manyetik çekirdeğin kesit alanı 2 metrekare olan bir ferrit halka üzerindedir. bkz. Sargılar - 0,8-1,2 mm emaye telden yapılmıştır. Transistörlü radyatör – 400 m2 hava akışı olan dört için bkz. İndüktördeki akım neredeyse sinüzoidal olduğundan emisyon spektrumu tüm çalışma frekanslarında yumuşaktır. ek önlemler Ayın 3'ünde, 2 gün sonra günde 30 dakikaya kadar çalışmanız koşuluyla korumaya gerek yoktur.

Video: ev yapımı indüksiyonlu ısıtıcı çalışırken

İndüksiyon kazanları

İndüksiyon sıcak su kazanları Elektriğin diğer yakıt türlerine göre daha ucuz olduğu yerlerde şüphesiz kazanların yerini ısıtma elemanları alacak. Ancak yadsınamaz avantajları, bazen kelimenin tam anlamıyla bir uzmanın tüylerini diken diken eden birçok ev yapımı ürünün de ortaya çıkmasına neden oldu.

Diyelim ki bu tasarım: akan suya sahip bir propilen boru bir indüktörle çevrilidir ve 15-25 A HF kaynak invertörü ile çalıştırılır.Bir seçenek, ısıya dayanıklı plastikten içi boş bir çörek (torus) yapmak, su geçirmektir boruların içinden geçirin ve otobüsü ısıtmak için etrafına sarın, bir halka şeklinde sarılmış bir indüktör oluşturun.

EMF enerjisini su kuyusuna aktaracak; İyi bir elektrik iletkenliğine ve anormal derecede yüksek (80) dielektrik sabitine sahiptir. Bulaşıkların üzerinde kalan nem damlacıklarının mikrodalgada nasıl fırladığını unutmayın.

Ancak öncelikle kışın bir daireyi tamamen ısıtmak için dışarıdan dikkatli bir yalıtımla en az 20 kW ısıya ihtiyacınız var. 220 V'ta 25 A, %100 verimle yalnızca 5,5 kW (tarifelerimize göre bu elektriğin maliyeti ne kadardır?) sağlar. Tamam, diyelim ki elektriğin gazdan daha ucuz olduğu Finlandiya'dayız. Ancak konut için tüketim sınırı hala 10 kW'tır ve fazlası için artan tarifeyi ödemek zorundasınız. Ve dairenin kabloları 20 kW'a dayanmayacak, trafo merkezinden ayrı bir besleyici çekmeniz gerekiyor. Böyle bir çalışmanın maliyeti ne kadar olacak? Eğer elektrikçiler hala bölgeye aşırı güç vermekten uzaksa buna izin vereceklerdir.

Daha sonra ısı eşanjörünün kendisi. Ya masif metal olmalı, o zaman metalin yalnızca indüksiyonla ısıtılması işe yarayacak ya da düşük dielektrik kayıpları olan plastikten yapılmış olmalı (bu arada propilen bunlardan biri değil, sadece pahalı floroplastik uygundur), o zaman su doğrudan EMF enerjisini emer. Ancak her durumda, indüktörün ısı eşanjörünün tüm hacmini ısıttığı ve yalnızca iç yüzeyinin ısıyı suya aktardığı ortaya çıktı.

Sonuç olarak, çok fazla çalışma ve sağlık riski pahasına, mağara ateşi verimliliğine sahip bir kazan elde ediyoruz.

Endüstriyel indüksiyonlu ısıtma kazanı tamamen farklı bir şekilde tasarlanmıştır: basit ama evde yapılması imkansızdır, bkz. sağda:

• Masif bakır indüktör doğrudan ağa bağlanır.
• EMF'si aynı zamanda ferromanyetik metalden yapılmış devasa bir metal labirent ısı eşanjörünü de ısıtır.
• Labirent aynı anda indüktörü sudan izole eder.

Böyle bir kazanın maliyeti, ısıtma elemanlı geleneksel olandan birkaç kat daha fazladır ve yalnızca plastik borulara montaj için uygundur, ancak bunun karşılığında birçok fayda sağlar:

1. Asla yanmaz; içinde sıcak elektrik bobini yoktur.
2. Devasa labirent, indüktörü güvenilir bir şekilde korur: 30 kW endüksiyonlu kazanın hemen yakınındaki PES sıfırdır.
3. Verimlilik – %99,5'ten fazla
4. Kesinlikle güvenli: Yüksek endüktif bobinin içsel zaman sabiti 0,5 saniyeden fazladır; bu, RCD'nin veya makinenin tepki süresinden 10-30 kat daha uzundur. Endüktans mahfaza üzerinde bozulduğunda geçici süreçten "geri tepme" ile daha da hızlanır.
5. Yapının "meşeliği" nedeniyle arızanın kendisi son derece olası değildir.
6. Ayrı topraklama gerektirmez.
7. Yıldırım çarpmalarına kayıtsız; Büyük bir bobini yakamaz.
8. Labirentin geniş yüzeyi, minimum sıcaklık gradyanı ile etkili ısı değişimi sağlar ve bu da kireç oluşumunu neredeyse ortadan kaldırır.
9. Muazzam dayanıklılık ve kullanım kolaylığı: İndüksiyonlu kazan, hidromanyetik sistem (HMS) ve tortu filtresiyle birlikte en az 30 yıl boyunca bakım gerektirmeden çalışır.

Sıcak su temini için ev yapımı kazanlar hakkında

Burada, Şek. için düşük güçlü bir endüksiyon ısıtıcısının diyagramını gösterir Sıcak kullanım suyu sistemleri depolama tankı ile. 220 V birincil sargılı 0,5-1,5 kW'lık herhangi bir güç transformatörüne dayanmaktadır. Eski tüplü renkli TV'lerden gelen çift transformatörler - PL tipi iki çubuklu manyetik çekirdek üzerindeki "tabutlar" çok uygundur.

İkincil sargı bunlardan çıkarılır, birincil bir çubuğa yeniden sarılır ve kısa devreye yakın bir modda çalışacak şekilde dönüş sayısı artırılır ( kısa devre) ikincilde. İkincil sargının kendisi, başka bir çubuğu çevreleyen U şeklinde bir boru kıvrımındaki sudur. Plastik boru veya metal - endüstriyel frekansta hiçbir fark yaratmaz, ancak metalin, Şekil 2'de gösterildiği gibi dielektrik uçlarla sistemin geri kalanından izole edilmesi gerekir, böylece ikincil akım yalnızca su yoluyla kapatılır.

Her durumda, böyle bir su ısıtıcısı tehlikelidir: şebeke voltajı altındaki sarımın yanında olası bir sızıntı vardır. Eğer böyle bir risk alacaksanız o zaman manyetik devrede topraklama cıvatası için bir delik açmanız ve öncelikle transformatörü ve tankı en az 1,5 metrekarelik çelik bara ile sıkıca topraklamanız gerekir. cm (mm kare değil!).

Daha sonra, çift yalıtımlı bir ağ kablosu, bir topraklama iletkeni ve bir su ısıtma bobini bağlı olan transformatör (doğrudan tankın altına yerleştirilmelidir) bir "bebeğe" dökülür. silikon mastik pompa motoru gibi akvaryum filtresi. Son olarak, tüm ünitenin yüksek hızlı bir elektronik RCD aracılığıyla ağa bağlanması şiddetle tavsiye edilir.

Video: Ev fayanslarına dayalı “indüksiyonlu” kazan

Mutfakta indüktör

İndüksiyon ocaklarçünkü mutfak zaten tanıdık geldi, bkz. Çalışma prensibine göre, bu aynı indüksiyon ocağıdır, herhangi bir metal pişirme kabının yalnızca tabanı kısa devreli ikincil sargı görevi görür, bkz. sağda ve cahillerin sıklıkla yazdığı gibi sadece ferromanyetik malzemeden değil. Sadece alüminyum tencere kullanım dışı kalır; doktorlar serbest alüminyumun kanserojen olduğunu kanıtladılar ve bakır ve kalayın toksisite nedeniyle uzun süredir kullanım dışı olduğunu kanıtladılar.

Ev tipi indüksiyon ocakları, yüksek teknoloji çağının bir ürünüdür, ancak fikir indüksiyonla aynı anda ortaya çıkmıştır. eritme fırınları. Öncelikle indüktörü pişirme işleminden izole etmek için dayanıklı, dayanıklı, hijyenik ve EMF içermeyen bir dielektrik gerekiyordu. Uygun cam-seramik kompozitler nispeten yakın zamanda üretime girmiştir ve levhanın üst plakası maliyetinin önemli bir kısmını oluşturmaktadır.

O halde tüm pişirme kapları farklıdır ve içerikleri de değişir. elektriksel parametreler ve pişirme modları da farklıdır. Bir uzmanın, düğmeleri dikkatlice istenilen şekilde sıkarak bunu yapması mümkün olmayacaktır; yüksek performanslı bir mikrodenetleyiciye ihtiyacınız vardır. Son olarak, sıhhi gerekliliklere göre, indüktördeki akım saf sinüzoidal olmalı ve büyüklüğü ve frekansı, yemeğin hazır olma derecesine göre karmaşık bir şekilde değişmelidir. Yani jeneratör, aynı mikro denetleyici tarafından kontrol edilen dijital çıkış akımı üretimine sahip olmalıdır.

Kendi başınıza bir indüksiyonlu mutfak ocağı yapmanın hiçbir anlamı yok: perakende fiyatlarında tek başına elektronik bileşenler, bitmiş olandan daha pahalıya mal olacaktır. iyi fayans. Ve bu cihazları kontrol etmek hala oldukça zor: sahip olan herkes, üzerinde "Güveç", "Kızartma" vb. yazıtların bulunduğu kaç tane düğme veya sensör olduğunu bilir. Bu makalenin yazarı, "Donanma Borşu" ve "Pretanier Çorbası"nın ayrı ayrı listelendiği bir karo gördü.

Ancak indüksiyonlu ocakların diğerlerine göre birçok avantajı vardır:

• Mikrodalga fırınların aksine, bu döşemenin üzerine kendiniz otursanız bile KKD neredeyse sıfırdır.
• En karmaşık yemekleri hazırlamak için programlama imkanı.
• Çikolatayı eritmek, balık ve kümes hayvanı yağlarını eritmek, en ufak bir yanma belirtisi olmadan karamel hazırlamak.
• Hızlı ısıtma ve pişirme kabındaki ısının neredeyse tamamen yoğunlaşması sayesinde yüksek verimlilik.

Son noktaya gelince: Şek. sağda, indüksiyonlu ocakta pişirmeyi ısıtmak için programlar var ve gaz ocağı. Entegrasyona aşina olan herkes, indüktörün %15-20 daha ekonomik olduğunu ve onu dökme demir "pankek" ile karşılaştırmaya gerek olmadığını hemen anlayacaktır. Çoğu yemeği hazırlarken enerjiye harcanan paranın maliyeti indüksiyon ocak gazla karşılaştırılabilir, ancak pilav ve pişirme için kalın çorbalar daha az. İndüktör, yalnızca pişirme sırasında, her tarafta eşit ısıtmanın gerekli olduğu durumlarda, gazdan şu ana kadar daha düşüktür.

Video: Bir mutfak ocağından arızalı indüksiyonlu ısıtıcı

Nihayet

Bu nedenle, suyu ısıtmak ve hazır yemek pişirmek için indüksiyonlu elektrikli cihazlar satın almak daha iyidir; daha ucuz ve daha kolay olacaktır. Ancak ev atölyenizde ev yapımı bir indüksiyon pota ocağına sahip olmanın zararı olmaz: metalleri eritmek ve ısıl işleme tabi tutmak için incelikli yöntemler mevcut olacak. Mikrodalga fırınlı PES'i hatırlamanız ve tasarım, üretim ve işletme kurallarına kesinlikle uymanız yeterlidir.

İndüksiyon fırınları 1887'de icat edildi. Ve sadece üç yıl sonra, erittikleri yardımıyla ilk endüstriyel gelişme ortaya çıktı. çeşitli metaller. O uzak yıllarda bu sobaların bir yenilik olduğunu belirtmek isterim. Mesele şu ki, o zamanın bilim adamları, içinde hangi süreçlerin meydana geldiğini tam olarak anlamadılar. Bugün bunu çözdük. Bu yazıda kendin yap indüksiyon ocağı konusuyla ilgileneceğiz. Tasarımı ne kadar basit, bu üniteyi evde monte etmek mümkün mü?

Çalışma prensibi

Cihazın çalışma prensibini ve yapısını anlayarak montaja başlamanız gerekir. Bununla başlayalım. Yukarıdaki şekle dikkat edin ona göre anlayacağız.

Cihaz şunları içerir:

• Alternatif akım üreten jeneratör G.
• Kondansatör C, bobin L ile birlikte, tesisata yüksek sıcaklık sağlayan bir salınım devresi oluşturur.
  

  Dikkat! Bazı tasarımlarda kendi kendine salınan jeneratör adı verilen bir jeneratör kullanılır. Bu, kapasitörün devreden çıkarılmasını mümkün kılar.

• Çevreleyen boşluktaki bobin, şeklimizde "H" harfiyle gösterilen, içinde voltajın bulunduğu bir manyetik alan oluşturur. Manyetik alanın kendisi boş uzayda bulunur ve ferromanyetik bir çekirdek aracılığıyla kapatılabilir.
• Aynı zamanda manyetik akı (F) yarattığı yüke (W) de etki eder. Bu arada, ücret yerine bir tür boşluk takılabilir.
• Manyetik akı 12 V'luk bir ikincil voltajı indükler. Ancak bu yalnızca W'nin elektriksel olarak iletken bir eleman olması durumunda gerçekleşir.
• Isıtılan iş parçası büyük ve katıysa, içinde Foucault akımı denilen akım çalışmaya başlar. Girdap tipindedir.
• Bu durumda girdap akımları, termal enerjiyi jeneratörden manyetik alan yoluyla iletir ve böylece iş parçasını ısıtır.

Elektromanyetik alan oldukça geniştir. Ve ev yapımı indüksiyon fırınlarında bulunan çok aşamalı enerji dönüşümü bile% 100'e kadar maksimum verime sahiptir.

Pota fırını

Çeşitler

İndüksiyon fırınlarının iki ana tasarımı vardır:

• Kanal.
• Pota.

Burada onların tüm ayırt edici özelliklerini açıklamayacağız. Kanal seçeneğinin buna benzer bir tasarım olduğunu unutmayın. kaynak makinesi. Ek olarak, bu tür fırınlarda metali eritmek için, biraz eriyik bırakmak gerekiyordu, bu olmadan süreç işe yaramayacaktı. İkinci seçenek, artık erime olmadan teknolojiyi kullanan geliştirilmiş bir şemadır. Yani pota doğrudan indüktöre kolayca takılır.

Nasıl çalışır

Evde neden böyle bir sobaya ihtiyacın var?

Genel olarak soru oldukça ilginç. Bu duruma bakalım. Altın veya gümüş kontaklar kullanan oldukça fazla sayıda Sovyet elektrikli ve elektronik cihazı var. Bu metaller farklı yollarla uzaklaştırılabilir. Bunlardan biri indüksiyon ocağıdır.

Yani kontakları alıp indüktöre taktığınız dar ve uzun bir potaya koyarsınız. 15-20 dakika sonra gücü azaltıp aparatı soğutup potayı kırdıktan sonra sonunda altın veya gümüş bir uç bulacağınız bir çubuk elde edeceksiniz. Kes şunu ve rehin dükkanına götür.

Her ne kadar bu ev yapımı ünitenin yardımıyla gerçekleştirebileceğiniz unutulmamalıdır. çeşitli süreçler metallerle. Örneğin sertleştirebilir veya temperleyebilirsiniz.

Bataryalı bobin (jeneratör)

Soba bileşenleri

Çalışma Prensibi bölümünde daha önce bir indüksiyon ocağının tüm parçalarından bahsetmiştik. Ve jeneratörle ilgili her şey açıksa, indüktörün (bobin) çözülmesi gerekir. Bunun için bir bakır boru uygundur. 3 kW gücünde bir cihaz monte ediyorsanız 10 mm çapında bir tüpe ihtiyacınız olacaktır. Bobinin kendisi, 8'den 10'a kadar dönüş sayısı ile 80-150 mm çapında bükülür.

Bakır borunun dönüşlerinin birbirine değmemesi gerektiğini lütfen unutmayın. Aralarındaki optimum mesafe 5-7 mm'dir. Bobinin kendisi ekrana temas etmemelidir. Aralarındaki mesafe 50 mm'dir.

Tipik olarak endüstriyel indüksiyon fırınlarında bir soğutma ünitesi bulunur. Bunu evde yapmak imkansızdır. Ancak 3 kW'lık bir ünite için yarım saate kadar çalışmak tehlikeli değildir. Doğru, zamanla boru üzerinde cihazın verimliliğini azaltan bakır birikintisi oluşacaktır. Bu nedenle bobinin periyodik olarak değiştirilmesi gerekecektir.

Jeneratör

Prensip olarak kendi elinizle jeneratör yapmak sorun değildir. Ancak bu ancak radyo elektroniği konusunda ortalama bir radyo amatör düzeyinde yeterli bilgiye sahip olmanız durumunda mümkündür. Böyle bir bilginiz yoksa indüksiyon sobasını unutun. En önemli şey, bu cihazı da ustaca çalıştırmanız gerektiğidir.

Bir jeneratör devresi seçme ikilemiyle karşı karşıya kalırsanız, o zaman bir tavsiyeye kulak verin; sert akım spektrumuna sahip olmamalıdır. Neden bahsettiğimizi daha net hale getirmek için, en fazlasını sunuyoruz basit diyagram Aşağıdaki fotoğrafta bir indüksiyon ocağı için jeneratör.

Jeneratör devresi

Gerekli bilgi

Elektromanyetik alan tüm canlıları etkiler. Bir örnek mikrodalgada pişirilmiş ettir. Bu nedenle güvenliğe dikkat etmeye değer. Ve sobayı monte edip test etmeniz veya üzerinde çalışmanız önemli değil. Enerji akısı yoğunluğu diye bir gösterge var. Yani elektromanyetik alana bağlıdır. Radyasyonun frekansı ne kadar yüksek olursa insan vücudu için o kadar kötü olur.

Birçok ülke enerji akışı yoğunluğunu dikkate alan güvenlik önlemlerini benimsemiştir. Kabul edilebilir limitler geliştirildi. Bu, insan vücudunun 1 m²'si başına 1-30 mW'dır. Bu göstergeler, maruz kalmanın günde bir saatten fazla olmaması durumunda geçerlidir. Bu arada, kurulu galvanizli ekran tavanın yoğunluğunu 50 kat azaltır.

Makaleyi derecelendirmeyi unutmayın.