Индукционна пещ "Направи си сам" - схема, как да се сглоби? Какво е индукционна фурна и как да си я направите сами? Индукционното топене на метал е проста схема.

Статията разглежда схеми на промишлени индукционни топилни пещи (канални и тигелни) и индукционни втвърдителни инсталации, захранвани от машинни и статични честотни преобразуватели.

Схема на индукционната канална пещ

Почти всички конструкции на промишлени индукционни канални пещи са направени с разглобяеми индукционни възли. Индукционният блок е електрическа пещ трансформатор с облицован канал за побиране на разтопен метал. Индукционният блок се състои от следните елементи, корпус, магнитна верига, облицовка, индуктор.

Индукционните блокове се произвеждат както еднофазни, така и двуфазни (двойни) с един или два канала на индуктор. Индукционният блок е свързан към вторичната страна (страна НН) на трансформатора на електрическата пещ посредством контактори, оборудвани с устройства за гасене на дъга. Понякога се включват два контактора със захранващи контакти, работещи паралелно в главната верига.

На фиг. 1 показва захранващата верига на еднофазен индукционен блок на канална пещ. Релета за свръхток RM1 и RM2 се използват за управление и изключване на пещта в случай на претоварване и късо съединение.

Трифазните трансформатори се използват за захранване на трифазни или двуфазни пещи, които имат или обща трифазна магнитна верига, или две или три отделни магнитни вериги от прътов тип.

За захранване на пещта по време на периода на рафиниране на метала и за поддържане на режим на празен ход, се използват автотрансформатори за по-точно управление на мощността по време на периода на довършване на метала до желания химичен състав (със спокоен, без мехурчета, режим на топене), т.к. както и за първоначалните пускания на пещта по време на първите топки, които се извършват с малък обем метал във ваната, за да се осигури постепенно изсушаване и синтероване на облицовката. Мощността на автотрансформатора се избира в рамките на 25-30% от мощността на главния трансформатор.

За контрол на температурата на водно и въздушно охлаждане на индуктора и корпуса на индукционния блок са монтирани електрически контактни термометри, които подават сигнал, когато температурата надвиши допустимата. Захранването на пещта се изключва автоматично, когато пещта се завърти за източване на метала. За управление на положението на пещта се използват крайни прекъсвачи, блокирани със задвижването на електрическата пещ. В пещи и миксери с непрекъсната работа, при източване на метала и зареждане на нови порции от шихта, индукционните възли не се изключват.

Ориз. 1. Схематична схема на захранването на индукционния блок на каналната пещ: VM - ключ за захранване, KL - контактор, Tr - трансформатор, C - кондензаторна банка, I - индуктор, TN1, TN2 - трансформатори на напрежение, 777, TT2 - токови трансформатори, P - разединител, PR - предпазители, RM1, RM2 - реле за максимален ток.

За да се осигури надеждно захранване по време на работа и в аварийни случаи, задвижващите двигатели на механизмите за накланяне на индукционната пещ, вентилатора, задвижването на устройствата за зареждане и разтоварване и системата за управление се захранват от отделен спомагателен трансформатор.

Схема на индукционна тигелна пещ

Индустриалните индукционни тигелни пещи с капацитет над 2 тона и мощност над 1000 kW се захранват от трифазни понижаващи трансформатори с вторично регулиране на напрежението под товар, свързани към високоволтова електрочестотна мрежа.

Пещите са еднофазни и за осигуряване на равномерно натоварване на мрежовите фази към вторичната верига на напрежението е свързано балансиращо устройство, състоящо се от реактор L с регулиране на индуктивността чрез промяна на въздушната междина в магнитната верига и кондензаторна банка Cc, свързан с индуктор според триъгълната верига (виж ARIS на фиг. 2). Силовите трансформатори 1000, 2500 и 6300 kVA имат 9 - 23 степени на вторично напрежение с автоматично управление на мощността на желаното ниво.

Пещите с по-малък капацитет и мощност се захранват от еднофазни трансформатори с мощност 400 - 2500 kV-A, с консумация на мощност над 1000 kW, също са монтирани балансиращи устройства, но от страната на HV на силовия трансформатор. При по-ниска мощност на пещта и захранване от високоволтова мрежа от 6 или 10 kV е възможно да се изостави балансиращото устройство, ако колебанията на напрежението при включване и изключване на пещта са в допустими граници.

На фиг. 2 показва захранващата верига на индустриална честотна индукционна пещ. Пещите са оборудвани с регулатори на електрически режим ARIR, които в определените граници осигуряват поддържане на напрежение, мощност Pp и cosphi чрез промяна на броя на стъпките на напрежението на силовия трансформатор и свързване на допълнителни секции на кондензаторната банка. Регулаторите и измервателните уреди са разположени в контролни шкафове.

Ориз. Фиг. 2. Захранваща верига на индукционна тигелна пещ от силов трансформатор с балансиращо устройство и контролери на режима на пещта: PSN - стъпков превключвател на напрежението, C - балансиращ капацитет, L - реактор на балансиращо устройство, C-St - компенсираща кондензаторна банка, I - индуктор на пещта, ARIS - регулатор на балансиращо устройство, ARIR - регулатор на режима, 1K-NK - контактори за контрол на капацитета на батерията, ТТ1, ТТ2 - токови трансформатори.

На фиг. 3 е показана схематична диаграма на захранването на индукционни тигелни пещи от средночестотен машинен преобразувател. Пещите са оборудвани с автоматични контролери на електрически режим, алармена система за „изгаряне” на тигел (за високотемпературни пещи), както и алармена система за прекъсване на охлаждането на водоохлаждаемите елементи на инсталацията.

Ориз. Фиг. 3. Захранващата верига на индукционна тигелна пещ от средночестотен машинен преобразувател със структурна схема на автоматично управление на режима на топене: M - задвижващ двигател, G - средночестотен генератор, 1K-NK - магнитни стартери, TI - трансформатор на напрежение, TT - токов трансформатор, IP - индукционна пещ, C - кондензатори, DF - фазов сензор, PU - превключващо устройство, UFR - усилвател-фазов регулатор, 1KL, 2KL - линейни контактори, BS - блок за сравнение, BZ - защита блок, OV - възбуждаща намотка, RN - регулатор на напрежението.

Схема на индукционната втвърдителна инсталация

На фиг. 4 е показана схематична диаграма на захранването на машина за индукционно закаляване от машинен честотен преобразувател. В допълнение към захранването M-G, веригата включва захранващ контактор K, втвърдяващ трансформатор TrZ, към чиято вторична намотка е свързан индуктор I, компенсаторна кондензаторна банка Sk, трансформатори за напрежение и ток TN и 1TT, 2TT, измерване инструменти (волтметър V, ватметър W, фазомер) и амперметри на генераторния ток и ток на възбуждане, както и релето за максимален ток 1RM, 2RM за защита на източника на захранване от късо съединение и претоварване.

Ориз. 4. Схематична схема на индукционно втвърдителната инсталация: M - задвижващ двигател, G - генератор, TN, TT - трансформатори на напрежение и ток, K - контактор, 1PM, 2RM, ZRM - реле за ток, Rk - отводител, A, V, W - измервателни уреди, TRZ - втвърдителен трансформатор, OVG - възбуждаща намотка на генератора, PP - разряден резистор, RV - контакти на релето за възбуждане, PC - регулируемо съпротивление.

За захранване на стари индукционни инсталации за топлинна обработка на детайли се използват електрически честотни преобразуватели - задвижващ двигател от синхронен или асинхронен тип и средночестотен генератор от индукторен тип, в новите индукционни инсталации - статични честотни преобразуватели.

Диаграма на индустриален тиристорен честотен преобразувател за захранване на индукционно втвърдителна инсталация е показана на фиг. 5. Веригата на тиристорния честотен преобразувател се състои от токоизправител, дроселен блок, преобразувател (инвертор), управляващи вериги и спомагателни възли (реактори, топлообменници и др.). Според метода на възбуждане инверторите се изпълняват с независимо възбуждане (от главния осцилатор) и със самовъзбуждане.

Тиристорните преобразуватели могат да работят стабилно както с широк диапазон от промени в честотата (със саморегулираща се осцилаторна верига в съответствие с променящите се параметри на натоварването), така и при постоянна честота с широк диапазон от промени в параметрите на натоварване поради промени в активното съпротивление на нагретият метал и неговите магнитни свойства (за феромагнитни части).

Ориз. Фиг. 5. Схематична схема на силовите вериги на тиристорния преобразувател тип TFC-800-1: L - изглаждащ реактор, BP - пусков блок, VA - автоматичен превключвател.

Предимствата на тиристорните преобразуватели са липсата на въртящи се маси, ниски натоварвания върху основата и малък ефект на коефициента на използване на мощността върху намаляването на ефективността, ефективността е 92 - 94% при пълно натоварване, а при 0,25 намалява само с 12%. Освен това, тъй като честотата може лесно да се променя в рамките на определен диапазон, не е необходимо да се регулира капацитетът, за да се компенсира реактивната мощност на резонансната верига.

Древните грънчари, които изпичали керамика в пещи, понякога намирали лъскави твърди парчета с необичайни свойства на дъното на пещите. От момента, в който започнаха да мислят какво представляват тези прекрасни вещества, как са се появили там, а също и къде могат да се използват с полза, се ражда металургията - занаята и изкуството за обработка на метал.

А основният инструмент за извличане на нови изключително полезни материали от рудата бяха ковачките за термотопене. Техните проекти са изминали дълъг път на развитие: от примитивни глинени куполи за еднократна употреба, нагрявани с дърва за огрев, до съвременни електрически пещи с автоматично управление на процеса на топене.

Металотопилни агрегати са необходими не само на гигантите на черната металургия, които използват куполи, доменни пещи, мартенови пещи и регенераторни конвертори с производство от няколкостотин тона на цикъл.
Такива стойности са типични за топенето на желязо и стомана, които представляват до 90% от промишленото производство на всички метали.
В цветната металургия и вторичната преработка обемите са много по-малки. А световният оборот на производството на редкоземни метали обикновено се оценява на няколко килограма годишно.

Но необходимостта от топене на метални изделия възниква не само при масовото им производство. Значителен сектор на металообработващия пазар е зает от леярното производство, където се изискват металотопилни агрегати с относително малка производителност - от няколко тона до десетки килограми. А за ръчно занаятчийство и художествени занаяти и бижута се използват машини за топене с добив от няколко килограма.

Всички видове устройства за топене на метали могат да бъдат разделени според вида на източника на енергия за тях:

Термичен. Топлоносителят е димният газ или силно нагрят въздух.
Електрически. Използват се различни топлинни ефекти на електрически ток:
- Заглушаване. Нагряване на материали, поставени в топлоизолиран корпус със спирален нагревателен елемент.
- съпротивление. Нагряване на проба чрез преминаване на голям ток през нея.
- Дъга. Използва се високата температура на електрическата дъга.
- Индукция. Топене на метални суровини от вътрешна топлина от действието на вихрови токове.
Поточно предаване. Екзотични плазмени и катодно-лъчеви устройства.

Вградена пещ за топене с електронен лъч Термична отворена пещ Електродъгова пещ

При малки обеми на производство най-подходящо и икономично е използването на електрически, по-специално, индукционни топилни пещи(IPP).

Устройството на индукционни електрически пещи

Накратко, тяхното действие се основава на явлението токове на Фуко – вихрови индуцирани токове в проводник. В повечето случаи електроинженерите се справят с тях като с вредно явление.
Например, именно поради тях сърцевината на трансформаторите е изработена от стоманени плочи или лента: в твърдо парче метал тези токове могат да достигнат значителни стойности, което води до безполезни загуби на енергия за нагряването му.

В пещта за индукционно топене това явление се използва добре. Всъщност това е вид трансформатор, в който ролята на късо съединена вторична намотка, а в някои случаи и сърцевината, се играе от разтопена метална проба. Той е метален - в него могат да се нагряват само проводими материали, докато диелектриците ще останат студени. Ролята на индуктора - първичната намотка на трансформатора се изпълнява от няколко завъртания на дебела медна тръба, навита в намотка, през която циркулира охлаждащата течност.

Между другото, изключително популярните кухненски котлони с високочестотно индукционно нагряване работят на същия принцип. Поставено върху тях парче лед дори няма да се разтопи, а поставените метални прибори ще се нагреят почти моментално.

Конструктивни характеристики на индукционни термични пещи

Има два основни типа PPI:

И за двата типа апарати за топене на метали няма фундаментални разлики във вида на работните суровини: те успешно топят както черни, така и цветни метали. Необходимо е само да изберете подходящия режим на работа и тип тигел.

Опции за избор

По този начин основните критерии за избор на един или друг вид термична пещ са обемът и непрекъснатостта на производството. За малка леярна, например, в повечето случаи е подходяща електрическа пещ с тигел, а за компания за рециклиране е подходяща канална пещ.

Освен това сред основните параметри на тигелна термична пещ е обемът на една топлина, въз основа на която трябва да бъде избран конкретен модел. Важни характеристики са също максималната работна мощност и видът на тока: еднофазен или трифазен.

Избор на място за монтаж

Поставянето на индукционната пещ в цех или работилница трябва да осигури свободен подход към нея за безопасно изпълнение на всички технологични операции в процеса на топене:

товарене на суровини;
манипулации по време на работния цикъл;
разтоварване на готовата стопилка.

Мястото за монтаж трябва да бъде снабдено с необходимите електрически мрежи с необходимото работно напрежение и брой фази, защитно заземяване с възможност за бързо аварийно изключване на блока. Също така инсталацията трябва да бъде снабдена с вода за охлаждане.

Настолните конструкции с малки размери обаче трябва да се монтират на здрави и надеждни отделни основи, които не са предназначени за други операции. Подовите модули също трябва да осигурят солидна подсилена основа.

Забранено е поставянето на запалими и експлозивни материали в зоната за изхвърляне на стопилка. Близо до мястото на печката трябва да се окачи пожаробезопасен щит с гасителни средства.

Инструкции за инсталация

Индустриалните термотопилни агрегати са устройства с висока консумация на енергия. Техният монтаж и окабеляване трябва да се извършват от квалифицирани специалисти. Свързването на малки агрегати с товар до 150 кг може да се извърши от квалифициран електротехник, като се спазват обичайните правила за електрически инсталации.

Например, пещ IPP-35 с мощност 35 kW с производствен обем от черни метали от 12 kg и цветни метали - до 40 има маса от 140 kg. Съответно, инсталирането му ще се състои от следните стъпки:

Избор на подходящо място с здрава основа за горещо стопилка и водоохлаждаемия високоволтов индукционен блок с кондензаторна батерия. Разположението на уреда трябва да отговаря на всички експлоатационни изисквания и разпоредби за електрическа и пожарна безопасност.
Осигуряване на инсталация с линия за водно охлаждане. Описаната електрическа топилна пещ не се доставя с оборудване за охлаждане, което трябва да се закупи отделно. Най-доброто решение за това би била охладителна кула с двойна верига със затворен кръг.
Защитно заземяване.
Работата на всяка електрическа топилна пещ без заземяване е строго забранена.
Свързване на отделна електрическа линия с кабел, чието напречно сечение осигурява подходящо натоварване. Силовият щит също трябва да осигурява необходимия товар с марж на мощност

За малки работилници и домашна употреба се произвеждат мини-пещи, например UPI-60-2, с мощност 2 kW с обем на тигела 60 cm³ за топене на цветни метали: мед, месинг, бронз ~ 0,6 kg , сребро ~ 0,9 кг, злато ~ 1,2 кг. Теглото на самата инсталация е 11 кг, размери - 40х25х25 см. Монтажът й се състои в поставянето й върху метална работна маса, свързване на течаща вода за охлаждане и включването й в контакт.

Технология на използване

Преди започване на работа с тигелна електрическа пещ е задължително да се провери състоянието на тигелите и облицовката - вътрешна защитна топлоизолация. Ако е предназначен за използване на два вида тигели: керамични и графитни, е необходимо да изберете подходящия зареден материал според инструкциите.

Обикновено керамичните тигели се използват за черни метали, графит - за цветни.

Оперативна процедура:

Поставете тигела вътре в индуктора и след като сте заредили работния материал, го покрийте с топлоизолационен капак.
Включете водното охлаждане. Много модели електрически топилни агрегати няма да стартират, ако няма необходимото налягане на водата.

Процесът на топене в тигел IPP започва с включването му и достъпа до режима на работа. Ако има регулатор на мощността, поставете го на минимална позиция, преди да го включите.
Бавно повишете мощността до работната мощност, съответстваща на натоварения материал.
След разтопяване на метала, намалете мощността до една четвърт от работната, за да поддържате материала в разтопено състояние.
Преди да налеете, завъртете регулатора на минимум.
В края на топенето - изключете инсталацията. Изключете водното охлаждане, след като изстине.

През цялото време на топене уредът трябва да бъде под наблюдение. Всякакви манипулации с тигелите трябва да се извършват с клещи и в защитни ръкавици. В случай на пожар инсталацията трябва незабавно да бъде изключена от захранване и пламъците да се погасят с брезент или да се гасят с всеки пожарогасител, различен от киселинен. Пълненето с вода е строго забранено.

Предимства на индукционните пещи

Висока чистота на получената стопилка. При други видове термични пещи за топене на метали обикновено има директен контакт на топлоносителя с материала и в резултат на това замърсяване на последния. При IPP нагряването се получава чрез поглъщане на електромагнитното поле на индуктора от вътрешната структура на проводимите материали. Следователно такива пещи са идеални за производство на бижута.
При термичните пещи основният проблем е да се намали съдържанието на фосфор и сяра в стопилките на черните метали, което влошава тяхното качество.
Висока ефективност на индукционно-топилните устройства, достигаща до 98%.
Висока скорост на топене поради нагряването на пробата отвътре и в резултат на това висока производителност на IPP, особено за малки работни обеми до 200 kg.
Отоплението муфелна електрическа пещ с товар от 5 кг се случва в рамките на няколко часа, IPP - не повече от час.
Устройствата с товар до 200 кг са лесни за поставяне, инсталиране и работа.

Основният недостатък на електрическите топилни устройства и индукционните устройства не са изключение, е относително високата цена на електроенергията като охлаждаща течност. Но въпреки това високата ефективност и добрата производителност на IPP до голяма степен ги плащат по време на работа.

Видеото показва индукционна пещ по време на работа.

Индукционна пещ "направи си сам" е отлично решение за отопление на различни помещения.

В допълнение към отоплението индукционна фурнаможе да изпълнява следните функции:

топене на метал;
почистване на благородни метали;
нагряване на метални изделия, след което преминават през процедура на втвърдяване или през други процеси.

Въпреки това, описаните по-горе функции осигуряват промишлени предприятия, и ако трябва да извършите отопление у дома, тогава обикновено се инсталира печка за кухнята и можете да я купите готова или да я направите сами. Домашна индукционна фурнатой е доста лесен за създаване и не е нужно да отделяте много време за този процес. Важно е обаче да знаете не само правилата за формиране на този дизайн, но и другите му характеристики, така че ако е необходимо, можете сами да ремонтирате или замените някоя от основните части.

Принципът на работа на оборудването

Важно е да знаете особеностите на работата на този тип пещ, за да разберете добре нейната работа и параметри. Оборудването работи поради факта, че с помощта на специални вихрови токовематериалът се нагрява. Такива токове се получават поради специален индуктор, което е индуктор. Той има колко завъртания на тел, който има доста значителна дебелина.

Индукторът може да се нагрее поради заваръчен инверторили друго оборудване. Принципът на работа на индукционната пещ предполага, че индукторът се захранва от мрежа с променлив ток, а за това може да се използва и високочестотен генератор. Токът, протичащ през дросела, генерира променливо полепроникващо пространство. Ако в него има някакви материали, тогава върху тях се индуцират токове, осигуряващи тяхното ефективно нагряване.

Ако се използва пещ за създаване, тогава обикновено материалът е такъв вода,което се нагрява. Ако оборудването е предназначено за промишлени цели, тогава металът може да се използва като материал, който започва да се топи под въздействието на ток. Така че принципът на работа индукционна готварска печкаСчита се за прост и разбираем, така че създаването му самостоятелно е доста просто.

Устройството на индукционните пещи може да бъде различно, тъй като могат да се разграничат два напълно различни типа:

оборудване, оборудвано с магнитна верига;
пещи без магнитна верига.

В първия случай индукторът е вътре специален метал, който започва да се топи под въздействието на течения. Във втория индукторът е разположен отвън. Схемата на всяка опция има свои специфични разлики.

Прочетете също: Домашна печка за палатка

Смята се, че характеристиките на дизайна с магнитна верига са по-ефективни, тъй като този елемент увеличава плътността на генерираното магнитно поле, така отоплението е по-ефективно и качествено.

Най-популярният пример за пещ, оборудвана с магнитна верига е изграждане на канали. Схемата на това оборудване се състои от затворена магнитна верига,изработени от трансформаторна стомана. Този елемент има индуктор, който е първичната намотка и тигел с пръстеновидна форма. Именно в него се намира материалът, предназначен за топене. Тигелът е изработен от специален диелектрик с добра огнеустойчивост. Тези дизайни се използват за създаване на висококачествен чугун или до топене на цветни метали.

Разновидности и характеристики на различни индукционни пещи

Има няколко вида индукционни пещи, чийто принцип на работа има определени разлики. Някои са предназначени само за промишлена работа, докато други могат да се използват в дома, така че често са предназначени за кухнята, където осигуряват качествено отопление.Най-често последните опции се формират от заваръчен инвертор, имат прост дизайн, поради което поддръжка и ремонтса прости работни места.

Основните видове индукционни пещи включват:

Вакуумна индукционна пещ. В него топенето се извършва във вакуум, което ви позволява да отстранявате вредни и опасни примеси от различни смеси. Резултатът е продукти, които напълно безопасноза употреба, са с високо качество. Трябва да се отбележи, че техният ремонт се счита за трудна работа, а самият процес на създаване, като правило, не може да се извърши самостоятелно без специализирано оборудване и необичайни условия.
Изграждане на канал. Произвежда се с помощта на конвенционален заваръчен трансформаторкойто работи на честота 50 Hz. Тук вторичната намотка на това устройство се заменя с пръстеновиден тигел. Видео за създаването на такава пещ може да се намери в интернет, а схемата му не се счита за сложна. Добре проектираното оборудване може да се използва за топене на голямо количество цветни метали, а консумацията на енергия се счита за малка. Ремонтът се счита за специфичен и сложен.
тигелна пещ. Схемата на този дизайн включва инсталирането на индуктор и генератор, които са най-основните части на оборудването. За формиране на индуктор, еталон медна тръба.Трябва обаче да се спазва необходимия брой завъртания, които не трябва да са повече от 8, но и по-малко от 10. Веригата на самия индуктор може да е различна, може да има фигура осемили друга конфигурация. Трябва да се отбележи, че ремонтът на това оборудване се счита за доста проста работа.
Индукционна фурназа отопление на помещения. По правило той е предназначен за кухнята, създадена на базата на заваръчен инвертор. Тази настройка обикновено се използва в комбинация с бойлер за гореща вода, което ви позволява да осигурите отопление за всяка стая в сградата, освен това ще бъде възможно да подадете топла вода към конструкцията. Принципът на действие е, че индукторът се захранва от заваръчен инвертор. Смята се, че ефективността на това оборудване е ниска, но често е единственото възможно да се създаде отопление в къщата.

Прочетете също: Печка на дърва с висока ефективност

Процес на образуване на пещ

Можете да направите индукционна фурна на базата на инвертор за кухнята или друга стая в къщата със собствените си усилия. За да направите това, се препоръчва не само да изучавате теоретичната част на този процес, но и да гледате видеото за обучение.

За да се образува електромагнитно поле, който ще бъде наличен извън индуктора, е необходимо да се използва специална намотка, в която ще има достатъчно голям брой завои. Освен това ще трябва да огънете тръбата и тази работа има определени трудности, така че по-рационално решение в този случай би било местоположението права тръба директно вътре в намотката, в резултат на което ще работи като ядро.

Обикновено се използва метална тръба, обаче се счита за слаба охлаждаща течност, така че вместо нея може да се използва полимерна тръба, вътре в която ще има малки парчета метална тел. За генератор на ток използването на стандартен инвертор се счита за оптимално. Поддръжката и ремонтът му се считат за прости и разбираеми работи, така че ще бъде възможно да се осигури дълъг експлоатационен живот на оборудването.

По този начин, за да създадете структура, ще ви трябва:

полимерна тръба;
метална жица;
Меден проводник;
телена мрежа;
наличието на самия инвертор.

Стоманена пръчканарязани на малки парченца. Единият край на полимерната тръба е затворен с мрежа, а в другия се зареждат метални парчета тел. Вторият край също е затворен с мрежа. На върха на тръбата се създава индукционна намотка,за какво се използва Меден проводник. Краищата на тази намотка са добре изолирани и доведени до изхода на инвертора. Веднага след като устройството се включи, от намотката се създава електромагнитно поле, което осигурява появата на вихрови токове в сърцевината. Това ще доведе до загряване, т.е водата, която тече през тръбата, ще започне да се нагрява. Така се получава идеален дизайн за кухня или друга стая, а поддръжката и ремонтът му се считат за прости.

Най-добре е да проверите преди работа инструктивно видеоза да не правим грешки. След като създадете оборудването, можете да го инсталирате в желаната стая. Може да бъде предназначен не само за пещта, но дори и за кухнята. Важно е да изберете стая, в която ще бъде лесно да се грижите за печката и да извършвате нейния ремонт.

Сега пещите с индукционна система се използват широко в процеса на топене на метали. Токът, произведен в областта на индуктора, допринася за нагряването на веществото и тази характеристика на такива устройства е не само основната, но и най-важната. Обработката води до факта, че веществото претърпява няколко трансформации. Първият етап на трансформация е електромагнитният етап, след него електрическият етап и след това термичният етап. Температурата, излъчвана от печката, се прилага почти без следа, така че това решение е най-доброто сред всички останали. Мнозина може да се интересуват от направената печка. След това ще говорим за възможностите за прилагане на такова решение.

Видове пещи за топене на метали

Този тип оборудване може да бъде разделено на основни категории. Първо, сърдечният канал действа като основа и металът се поставя в такива пещи пръстеновидно около индуктора. Втората категория няма такъв елемент. Този тип се нарича тигел и металът се поставя вътре в самия индуктор. В този случай е технически невъзможно да се използва затворено ядро.

Основни принципи

Пещта за топене в този случай работи на базата на явлението магнитна индукция. И има няколко компонента. Индукторът е най-важният компонент на това устройство. Това е намотка, проводниците в която не са обикновени проводници, а медни тръби. Това изискване се определя от дизайна на топилните пещи. Токът, който преминава в индуктора, генерира магнитно поле, което въздейства на тигела, вътре в който се намира металът. В този случай ролята на вторичната намотка на трансформатора се приписва на материала, тоест ток преминава през него, загрявайки го. Така се извършва топенето, дори ако индукционната пещ е направена ръчно. Как да изградим този тип пещ и да увеличим ефективността му? Това е важен въпрос, който има отговор. Използването на токове с повишена честота може значително да повиши степента на ефективност на оборудването. За това е подходящо да използвате специални захранвания.

Характеристики на индукционните пещи

Този тип оборудване има определени характеристики, които са както предимства, така и недостатъци.

Тъй като разпределението на метала трябва да е равномерно, полученият материал се характеризира с добра хомогенна маса. Този тип пещ работи чрез транспортиране на енергия през зони, като е предвидена и функцията за фокусиране на енергията. Достъпни са за използване параметри като капацитет, работна честота и метод на облицовка, както и регулиране на температурата, при която металът се топи, което значително улеснява работния процес. Съществуващият технологичен потенциал на пещта създава висока скорост на топене, устройствата са екологични, напълно безопасни за хората и готови за работа по всяко време.

Най-забележимият недостатък на такова оборудване е трудността при почистването му. Тъй като нагряването на шлаката се дължи единствено на топлината, отделена от метала, тази температура не е достатъчна, за да осигури пълното й използване. Високата температурна разлика между метала и шлаката прави невъзможно максимално опростяването на процеса на изхвърляне на отпадъците. Като друг недостатък е обичайно да се подчертава празнината, поради което винаги е необходимо да се намали дебелината на облицовката. Поради такива действия след известно време може да се окаже дефектен.

Използването на индукционни пещи в промишлен мащаб

В индустрията тигелните и каналните индукционни пещи са най-разпространени. При първия всякакви метали се топят в произволни количества. Резервоарите за метал в такива варианти могат да поберат до няколко тона метал. Разбира се, направете сами индукционни пещи за топене в този случай не може да се направи. Каналните пещи са предназначени за топене на цветни метали от различни видове, както и на чугун.

Почитателите на радиотехниката и радиотехнологиите често се интересуват от тази тема. Сега става ясно, че създаването на индукционни пещи със собствените си ръце е доста реалистично и много хора успяха да го направят. Въпреки това, за да се създаде такова оборудване, е необходимо да се приложи действието на електрическа верига, която да съдържа предписаните действия на самата пещ. Такива решения изискват участието на тези, които могат да произвеждат вълнови трептения. Проста индукционна пещ "направи си сам" според схемата може да бъде изградена с помощта на четири електронни лампи в комбинация с една неонова, сигнализираща, че системата е готова за работа.

В този случай дръжката на AC кондензатора не е поставена вътре в инструмента. Благодарение на това може да се създаде индукционна пещ, направена сам. Схемата на устройството описва подробно местоположението на всеки отделен елемент. Можете да се уверите, че устройството е достатъчно мощно, ако използвате отвертка, която трябва да достигне до червено състояние само за няколко секунди.

Особености

Ако създавате индукционна пещ със собствените си ръце, чийто принцип на работа и сглобяване се проучва и извършва съгласно подходящата схема, трябва да знаете, че един или повече от изброените по-долу фактори могат да повлияят на скоростта на топене в това случай:

Честота на импулса;

Загуби от хистерезис;

Мощност на генератора;

Периодът на отделяне на топлина навън;

Загуби, свързани с появата на вихрови токове.

Ако ще направите индукционна фурна със собствените си ръце, тогава, когато използвате лампи, трябва да запомните, че тяхната мощност трябва да бъде разпределена така, че да са достатъчни четири парчета. Когато използвате токоизправител, получавате мрежа от приблизително 220 V.

Домашна употреба на печки

В ежедневието такива устройства се използват доста рядко, въпреки че подобни технологии могат да бъдат намерени в отоплителните системи. Те могат да се видят под формата на микровълнови фурни и в средата на новите технологии, тази разработка намери широко приложение. Например, използването на вихрови токове в индукционните печки ви позволява да готвите огромно разнообразие от ястия. Тъй като им отнема много малко време за загряване, горелката не може да се включи, ако няма нищо върху нея. Въпреки това са необходими специални съдове за готвене, за да използвате такива специални и полезни печки.

Процес на сглобяване

Индукцията "Направи си сам" се състои от индуктор, който представлява соленоид, направен от медна тръба с водно охлаждане и тигел, който може да бъде направен от керамични материали, а понякога и от стомана, графит и други. В такова устройство е възможно топене на чугун, стомана, благородни метали, алуминий, мед, магнезий. Индукционните пещи, направени сами, се произвеждат с капацитет на тигела от няколко килограма до няколко тона. Могат да бъдат вакуумни, пълни с газ, отворени и компресорни. Пещите се захранват с токове с висока, средна и ниска честота.

Така че, ако се интересувате от индукционна пещ "направи си сам", схемата включва използването на такива основни компоненти: топилна вана и индукционна единица, която включва огнище, индуктор и магнитна сърцевина. Каналната пещ се различава от тигела по това, че електромагнитната енергия се преобразува в топлина в канала за отделяне на топлина, в който винаги трябва да има електропроводимо тяло. За да се направи първоначалното пускане на канална пещ, в нея се излива разтопен метал или се вкарва шаблон от материал, който може да бъде разбит в пещта. Когато стопилката приключи, металът не се източва напълно, но се оставя "блато", предназначено да запълни канала за отделяне на топлина за бъдещи стартирания. Ако ще направите сами индукционна пещ, тогава за да се улесни подмяната на огнището за оборудване, той е направен разглобяем.

Компоненти на пещта

Така че, ако се интересувате от индукционна мини-фурна "направи си сам", тогава е важно да знаете, че основният й елемент е нагревателна намотка. В случай на домашно приготвена версия е достатъчно да използвате индуктор, изработен от гола медна тръба с диаметър 10 mm. За индуктора се използва вътрешен диаметър 80-150 mm, а броят на завоите е 8-10. Важно е завоите да не се докосват, а разстоянието между тях да е 5-7 мм. Части от индуктора не трябва да влизат в контакт с неговия екран, минималният просвет трябва да бъде 50 mm.

Ако ще направите сами индукционна пещ, тогава трябва да знаете, че за охлаждане на индукторите в промишлен мащаб се използва вода или антифриз. В случай на ниска мощност и къса работа на създаденото устройство е възможно да се направи без охлаждане. Но по време на работа индукторът става много горещ, а нагарът върху медта може не само да намали драстично ефективността на устройството, но и да доведе до пълна загуба на неговата производителност. Невъзможно е да направите индуктор с охлаждане сами, така че ще трябва да се сменя редовно. Не трябва да се използва принудително въздушно охлаждане, тъй като случай на вентилатор, поставен близо до бобината, ще „привлече“ ЕМП към себе си, което ще доведе до прегряване и намаляване на ефективността на пещта.

Генератор

Когато се сглобява индукционна пещ "направи си сам", веригата включва използването на такъв важен елемент като алтернатор. Не бива да се опитвате да направите печка, ако не знаете основите на радиоелектрониката поне на нивото на среден радиолюбител. Изборът на осцилаторната верига трябва да бъде такъв, че да не дава твърд токов спектър.

Използване на индукционни пещи

Този тип оборудване се използва широко в области като леярни, където металът вече е почистен и трябва да му се придаде специфична форма. Можете също да получите някои сплави. В производството на бижута те също получиха широко разпространение. Простият принцип на работа и възможността за сглобяване на индукционна пещ със собствените си ръце позволяват да се увеличи рентабилността на нейното използване. За тази зона могат да се използват устройства с капацитет на тигела до 5 килограма. За малки производства тази опция ще бъде оптимална.

Много хора смятат, че процесът на топене на метал изисква огромни съоръжения, на практика фабрики с голям брой служители. Но все още има такава професия като бижутер и метали като злато, сребро, платина и други, използвани за направата на деликатни и изящни бижута, някои от които с право се считат за истински произведения на изкуството. Цех за бижута е предприятие, което не толерира прекомерен мащаб. И процесът на топене в тях е просто необходим. Ето защо тук е необходима индукционна пещ за топене на метал. Не е голям, много ефективен и лесен за работа.

Принципът на работа на индукционна пещ е прекрасен пример за това как се използва нежелано явление с повишена ефективност. Така наречените вихрови токове на Фуко, които обикновено пречат на всякакъв вид електротехника, тук са само насочени към положителен резултат.

За да започне металната конструкция да се нагрява и след това да се стопи, тя трябва да бъде поставена под същите тези токове на Фуко и те се образуват в индукционна намотка, която като цяло е пещ.

Просто казано, всеки знае, че по време на работа всеки електрически уред започва да се нагрява. Индукционната пещ за топене на метал се възползва напълно от този иначе нежелан ефект.

Предимства пред други видове топилни пещи

Индукционните пещи не са единственото изобретение, използвано за топене на метали. Известни са и мартенови, доменни пещи и други видове. Въпреки това, пещта, която разглеждаме, има редица неоспорими предимства пред всички останали.

Индукционните фурни могат да бъдат доста компактни и тяхното поставяне няма да причини никакви затруднения.
Висока скорост на топене. Ако други пещи за топене на метал изискват няколко часа само за загряване, индукцията се справя с това няколко пъти по-бързо.
Ефективността е малко по-малко от 100%.
Според чистотата на стопилката индукционната пещ уверено заема първо място. При други устройства детайлът, подготвен за стопилката, е в пряк контакт с нагревателния елемент, което често води до замърсяване. Токовете на Фуко загряват детайла отвътре, засягайки молекулярната структура на метала и в него не попадат странични елементи.

Последното предимство е от съществено значение в бижутата, където честотата на материала повишава неговата стойност и уникалност.

Поставяне на пещта

Компактна индукционна пещ, в зависимост от размера, може да бъде подова и настолна. Който и вариант да изберете, има няколко основни правила за избор къде да го поставите.

Въпреки лекотата на боравене с фурната, тя все още е електрически уред, който изисква мерки за безопасност. И първото нещо, което трябва да имате предвид по време на монтажа, е наличието на правилния източник на захранване, съответстващ на модела на устройството.
Възможността за извършване на висококачествено заземяване.
Осигуряване на инсталация с водоснабдяване.
Настолните фурни изискват стабилна основа.
Но най-важното е, че нищо не трябва да пречи на работата. Дори стопилката да не е твърде голяма по обем и маса, нейната температура е повече от 1000 градуса и случайното изпръскване от матрицата означава нанасяне на много тежки наранявания както на себе си, така и на това, което е наблизо.

Няма какво да се каже за факта, че в близост до работеща индукционна пещ не трябва да има никакви запалими и още повече експлозивни материали. Но противопожарен щит на пешеходно разстояние е абсолютно необходим.

Видове индукционни пещи

Два вида индукционни пещи са широко използвани: канални и тигелни. Различават се само по начина на работа. Във всички други отношения, включително предимствата, такива пещи за топене са много сходни. Нека разгледаме всяка опция поотделно:

Канална фурна. Основното предимство на този тип е непрекъснат цикъл. Можете да заредите нова порция суровини и да разтоварите вече разтопен метал директно по време на нагряване. Единствената трудност може да възникне при стартиране. Каналът, през който течният метал ще бъде отстранен от пещта, трябва да бъде запълнен.
Тигелна пещ. За разлика от първия вариант, всяка част от метала ще трябва да се зарежда отделно. Това е въпросът. Суровината се поставя в топлоустойчив тигел и се поставя вътре в индуктора. След като металът се разтопи, той се източва от тигела и едва след това се зарежда следващата порция. Такава пещ е идеална за малки работилници, където не се изискват големи маси от разтопени суровини.

Основното предимство и на двата варианта е скоростта на производство. Въпреки това тигелната пещ печели и тук. Освен това е напълно възможно да си го направите сами у дома.

Домашно приготвената индукционна пещ не съдържа никакви трудности, така че обикновен човек, който е поне малко запознат с електротехниката, не може да я сглоби. Той има само три основни блока:

Генератор.
Индуктор.
Тигел.

Индукторът е медна намотка, която можете да направите сами. Ще трябва да потърсите тигела или в съответните магазини, или да го вземете по друг начин. И като генератор може да се използва: заваръчен инвертор, лично сглобен транзистор или верига на лампата.

Индукционна пещ на заваръчен инвертор

Най-простият и най-широко използван вариант. Ще трябва да се положат усилия само за изграждането на индуктора. Взима се медна тънкостенна тръба с диаметър 8-10 см и се огъва според желания шаблон. Завоите трябва да бъдат разположени на разстояние 5-8 мм, а броят им зависи от характеристиките и диаметъра на инвертора. Индукторът е фиксиран в текстолитен или графитен корпус, а вътре в инсталацията е поставен тигел.

транзисторна индукционна пещ

В този случай ще трябва да работите не само с ръцете си, но и с главата си. И тичайте из магазините в търсене на необходимите резервни части. В крайна сметка ще ви трябват транзистори с различен капацитет, няколко диода, резистора, филмови кондензатори, два медни проводника с различна дебелина и няколко пръстена от дросели.

Преди монтажа трябва да се има предвид, че получената верига ще стане много гореща по време на работа. Следователно трябва да се използват доста големи радиатори.
Кондензаторите се събират паралелно в батерия.
На дроселните пръстени е навита медна тел с диаметър 1,2 мм. В зависимост от мощността, завоите трябва да бъдат от 7 до 15.
Върху цилиндричен предмет, подходящ по диаметър за размера на тигела, се навиват 7-8 навивки от медна тел с диаметър 2 мм. Краищата на проводника се оставят достатъчно дълги за свързване.
По специална схема всичко е монтирано на дъската.
Източникът на захранване може да бъде 12-волтова батерия.
Ако е необходимо, можете да направите текстолитен или графитен корпус.
Мощността на устройството се регулира чрез увеличаване или намаляване на завоите на намотката на индуктора.

Не е лесно да сглобите такова устройство сами. И можете да се заемете с тази работа само когато имате увереност в правилността на вашите действия.

Лампа индукционна фурна

За разлика от транзисторната, ламповата пещ ще се окаже много по-мощна, което означава, че ще трябва да бъдете по-внимателни както с нея, така и с веригата.

4 лъчеви лампи, свързани паралелно, ще генерират високочестотни токове.
Медната тел е огъната в спирала. Разстоянието между завоите е 5 mm или повече. Самите завои са с диаметър 8-16 см. Индукторът трябва да е с такъв размер, че тигелът да може лесно да се побере вътре.
Индукторът е поставен в корпус, изработен от непроводим материал (текстолит, графит).
Можете да поставите неонова индикаторна лампа върху кутията.
Можете също да включите кондензатор за настройка във веригата.

Производството на двете вериги изисква притежаването на известни знания, които могат да бъдат получени, но е по-добре, ако това направи истински специалист.

Охлаждане

Този въпрос е може би най-трудният от всички, които се поставят пред човек, който решава самостоятелно да сглоби апарат за топене на основата на индукционния принцип. Факт е, че не се препоръчва да поставяте вентилатора директно близо до фурната. Металните и електрическите части на охладителя могат да повлияят неблагоприятно на работата на печката. Вентилаторът, разположен далеч, може да не осигури необходимото охлаждане, което ще доведе до прегряване.

Вторият вариант е да се извърши водно охлаждане. Въпреки това, не само е трудно да го изпълните у дома качествено и правилно, но и не е финансово изгодно. В този случай си струва да помислите: не би ли било по-икономично да закупите индустриална версия на индукционна пещ, произведена в завода, в съответствие с всички необходими технологии?

Мерки за безопасност при топене на метал в индукционна пещ

Няма нужда да разширяваме тази тема, тъй като почти всеки знае основните правила за безопасност. Необходимо е да се спрем само на онези въпроси, които са уникални за този тип оборудване.

Да започнем с личната безопасност. Когато работите с индукционна пещ, трябва да се разбере, че температурите тук са много високи и това е риск от изгаряния. Освен това устройството е електрическо и изисква повишено внимание.
Ако сте закупили готова фурна, трябва да обърнете внимание на радиуса на влияние на електромагнитното поле. В противен случай часовниците, телефоните, видеокамерите и други електронни джаджи може да започнат да се повредят или дори да се повредят.
Работното облекло трябва да се избира с неметални закопчалки. Тяхното присъствие, напротив, ще повлияе на работата на пещта.
Особено внимание в това отношение трябва да се обърне на фурната с лампа. Всички елементи с високо напрежение трябва да бъдат скрити в кутията.

Разбира се, подобно оборудване едва ли ще ви бъде полезно в градски апартамент, но радиолюбителите, които постоянно се занимават с калайдисване и майстори на бижута, не могат без индукционна пещ. За тях това нещо е много полезно, може да се каже незаменимо, а как им помага в работата е по-добре да ги попитате сами.