Scheme cuptoare cu inducție. Principiul de funcționare a cuptoarelor cu inducție

Însuși principiul de funcționare al cuptorului cu inducție este că căldura pentru topire este obținută din electricitate, care este generată prin alternare. camp magnetic. În astfel de cuptoare, energia este convertită din electromagnetică, apoi în electrică și, în cele din urmă, în căldură. Cum se face manual un cuptor cu inducție?

Astfel de cuptoare sunt împărțite în două tipuri:

Creuzet. În astfel de cuptoare, inductorul și miezul sunt în interiorul metalului. Acest tip de cuptor este utilizat în turnătorii industriale, pentru topirea cuprului, aluminiului, fontei, oțelului, precum și în fabricile de bijuterii pentru topire. metale pretioase.
Canal. În acest tip de cuptor, inductorul și miezul sunt situate în jurul metalului.

În comparație cu boilere sau alte sobe, sobele cu inducție au mai multe avantaje:

se încălzește instantaneu.
concentrarea energiei într-un interval dat;
dispozitiv ecologic și siguranță relativă;
nu există fumuri;
posibilități uriașe de reglare a temperaturii și capacității;
omogenitatea metalului care se topește.

Cuptoarele cu inducție sunt folosite și pentru încălzire. Aceasta este o metodă de încălzire convenabilă și, în același timp, silentioasă.

Nu necesită încăpere specială pentru cazan. Calcarul nu se acumulează pe elementul de încălzire și pentru circulație de-a lungul sistem de incalzire Puteți folosi orice lichid, fie el ulei, apă și altele. De asemenea, cuptorul este durabil, deoarece se uzează minim. După cum am menționat mai devreme, este foarte prietenos cu mediul, deoarece nu există emisii nociveîn aer și, de asemenea, îndeplinește toate cerințele de siguranță la incendiu.

Colectarea de informații

Pentru o persoană care înțelege cum să citească și să înțeleagă un circuit electric, nu va fi dificil să-și dea seama cum să facă un astfel de cuptor cu inducție. Pe Internet, veți vedea zeci sau chiar sute de opțiuni pentru a face diferite sobe cu inducție folosind gunoiul menajer, de exemplu, dintr-un cuptor cu microunde vechi sau invertor de sudare.

Asigurați-vă că rețineți că curentul electric este un lucru periculos. Și pentru fabricarea unui cuptor cu inducție, trebuie să aveți o idee despre ce este încălzirea prin inducție. Este recomandabil să aveți alături o persoană care înțelege bine cel puțin elementele de bază ale ingineriei electrice sau care are experiență în lucrul cu echipamente electrice.

Principiul de funcționare

Baza funcționării unei astfel de sobe este extragerea căldurii dintr-un curent electric, care produce un câmp magnetic alternativ folosind un inductor. Se pare că primim căldură mai întâi din energia electromagnetică, iar apoi din energia electrică. Natura închisă a curenților care curg prin spirele inductorului (inductorului) generează căldură și încălzește metalul din interior.

O astfel de sobă poate funcționa, are o versiune simplificată și poate funcționa dintr-o rețea de acasă de 220V. Dar asta necesită un redresor, adică un adaptor.

Dispozitiv de cuptor

Designul unui dispozitiv de inducție este similar cu un transformator. În ea, înfășurarea primară este alimentată de curent alternativ, iar secundarul servește ca corp încălzit.

Cel mai simplu inductor este un conductor izolat (având forma unei spirale sau miez), care este situat la suprafață teava metalica sau în interiorul ei.

Iată câteva noduri care funcționează prin inducție:

inductor;
compartiment pentru cuptor de topire;
element de încălzire pentru cuptorul de încălzire;
generator;
cadru.

Cuptorul de topire cu inducție a fost folosit pentru topirea metalelor și aliajelor în ultimele decenii. Dispozitivul este utilizat pe scară largă în domeniul metalurgic și al ingineriei, precum și în bijuterii. Dacă se dorește, o versiune simplă a acestui echipament poate fi realizată manual. Luați în considerare mai detaliat principiul de funcționare și caracteristicile utilizării unui cuptor cu inducție.

Principiul încălzirii prin inducție

Pentru ca metalul să treacă de la o stare de agregare la alta, este necesară încălzirea lui la o temperatură suficient de ridicată. În plus, fiecare metal și aliaj are propriul său punct de topire, care depinde de compoziție chimică si alte puncte. Cuptorul de topire cu inducție conduce încălzirea materialului din interior prin crearea de curenți turbionari care trec prin rețeaua cristalină. Procesul luat în considerare este asociat cu fenomenul de rezonanță, care determină o creștere a puterii curenților turbionari.

Principiul de funcționare al dispozitivului are următoarele caracteristici:

Spațiul care se formează în interiorul bobinei servește pentru a găzdui piesa de prelucrat. Este posibilă utilizarea acestei metode de încălzire în condiții industriale numai dacă aparat mare, în care se va putea plasa un amestec de diferite dimensiuni.
Bobina instalată poate avea formă diferită, de exemplu, opt, dar cea mai răspândită este spirala. Trebuie avut în vedere faptul că forma bobinei este selectată în funcție de caracteristicile piesei de prelucrat supusă încălzirii.

Pentru a crea un câmp magnetic alternativ, dispozitivul este conectat la o rețea de alimentare cu energie de uz casnic. Generatoarele de înaltă frecvență sunt folosite pentru a îmbunătăți calitatea aliajului obținut cu o fluiditate ridicată.

Dispozitivul și aplicarea cuptorului cu inducție

Dacă doriți, puteți crea un cuptor cu inducție pentru topirea metalului din materiale improvizate. Designul clasic are trei blocuri:

Un generator care creează un curent alternativ de înaltă frecvență. El este cel care creează un curent electric, care este transformat într-un câmp magnetic care trece prin material și accelerează mișcarea particulelor. Din acest motiv, are loc trecerea metalului sau aliajelor de la starea solidă la cea lichidă.
Inductorul este responsabil pentru crearea unui câmp magnetic, care încălzește metalul.
Crezetul este conceput pentru a topi materialul. Este plasat într-un inductor, iar înfășurarea este conectată la surse de curent.

Procesul de conversie a curentului electric într-un câmp magnetic este astăzi cel mai utilizat diverse industrii industrie.

Principalele avantaje ale inductorului includ următoarele puncte:

Un dispozitiv modern este capabil să direcționeze un câmp magnetic, crescând astfel eficiența. Cu alte cuvinte, încărcarea este încălzită, nu dispozitivul.
Datorită distribuției uniforme a câmpului magnetic, piesa de prelucrat este încălzită uniform. În acest caz, din momentul în care dispozitivul este pornit și până la topirea încărcăturii, nu este nevoie un numar mare de timp.
Uniformitatea aliajului rezultat, precum și calitatea sa ridicată.
La încălzirea și topirea metalului, nu se formează fum.
Instalarea în sine este sigură de utilizat, nu provoacă formarea de substanțe toxice.

Există doar o cantitate imensă diverse opțiuni execuția cuptoarelor cu inducție de casă, fiecare are propriile caracteristici specifice.

Tipuri de cuptoare cu inducție

Având în vedere clasificarea dispozitivelor, observăm că încălzirea pieselor de prelucrat poate avea loc atât în interiorul, cât și în exteriorul bobinei. De aceea, există două tipuri de cuptoare cu inducție:

Canal. Acest tip de dispozitiv are canale mici care sunt situate în jurul inductorului. Pentru a genera un câmp magnetic alternativ, în interior se află un miez.
Creuzet. Acest design se caracterizează prin prezența unui recipient special, care se numește creuzet. Este realizat din metal refractar cu un punct de topire ridicat.

Este important ca cuptoarele cu inducție cu canale să aibă dimensiuni de gabarit mari și să fie destinate topirii industriale a metalelor. Datorită procesului de topire continuă, se poate obține un volum mare de metal topit. Cuptoarele cu inducție cu canal sunt utilizate pentru topirea aluminiului și a fontei, precum și a altor aliaje neferoase.
Cuptoarele cu inducție cu creuzet se caracterizează prin relativ mărime mică. În cele mai multe cazuri, acest tip de dispozitiv este folosit în bijuterii, precum și la topirea metalului acasă.
Prin crearea unui cuptor cu propriile mâini, puteți regla puterea, pentru care se schimbă numărul de ture. Trebuie avut în vedere că, odată cu creșterea puterii dispozitivului, este necesară o baterie mai încăpătoare, pe măsură ce indicatorul de consum de energie crește. Pentru a reduce temperatura principalelor elemente structurale, este instalat un ventilator. În timpul funcționării pe termen lung a cuptorului, elementele sale principale se pot încălzi semnificativ, ceea ce ar trebui să fie luat în considerare.
Cuptoarele cu inducție cu lămpi sunt de asemenea utilizate pe scară largă. Un design similar poate fi realizat independent. Procesul de asamblare are următoarele caracteristici:
Un tub de cupru este folosit pentru a crea un inductor, pentru care este îndoit în spirală. Capetele trebuie să fie, de asemenea, mari, ceea ce este necesar pentru a conecta dispozitivul la o sursă de curent.
Inductorul trebuie plasat în carcasă. Este realizat din material rezistent la căldură, care poate reflecta căldura.
Cascadele de lămpi sunt conectate conform schemei cu condensatoare și șocuri.
Este conectată o lampă indicatoare cu neon. Este inclus în circuit pentru a indica faptul că dispozitivul este gata de funcționare.
Un condensator de reglaj de capacitate variabilă este conectat la sistem.

Un punct important este modul în care sistemul poate fi răcit. În timpul funcționării aproape tuturor cuptoarelor cu inducție, elementele structurale principale se pot încălzi până la temperaturi ridicate. Echipamentele industriale au un sistem de răcire forțată care funcționează cu apă sau antigel. Pentru a crea un design de răcire cu apă cu propriile mâini, sunt necesari destul de mulți bani.
Acasă, este instalat un sistem de răcire cu aer. Pentru aceasta, sunt instalate ventilatoare. Acestea trebuie poziționate astfel încât să asigure un flux continuu de aer rece către elementele principale ale structurii cuptorului.

Olari antici care au tras produse ceramiceîn forje s-au găsit uneori piese dure lucioase cu proprietăți neobișnuite la fundul lor. Chiar din momentul în care au început să se gândească la ce sunt aceste substanțe minunate, cum au apărut acolo și, de asemenea, unde pot fi folosite cu beneficii, a luat naștere metalurgia - meșteșugul și arta prelucrării metalelor.

Iar principalul instrument pentru extragerea de noi materiale extrem de utile din minereu a fost forjele de termotopire. Design-urile lor au parcurs un drum lung de dezvoltare: de la cupole primitive de lut de unică folosință încălzite cu lemn la cuptoare electrice moderne cu control automat procesul de topire.

Unitățile de topire a metalelor sunt necesare nu doar de către giganții metalurgiei feroase, care folosesc cupole, furnale, cuptoare cu vatră deschisă și convertoare regeneratoare cu o producție de câteva sute de tone pe ciclu.
Astfel de valori sunt tipice pentru topirea fierului și oțelului, care reprezintă până la 90% din producția industrială a tuturor metalelor.
În metalurgia neferoasă și prelucrarea secundară, volumele sunt mult mai mici. Iar cifra de afaceri mondială a producției de metale din pământuri rare este, în general, estimată la câteva kilograme pe an.

Dar nevoia de topire a produselor metalice apare nu numai în producția sa în masă. Un sector semnificativ al pieței de prelucrare a metalelor este ocupat de producția de turnătorie, unde sunt necesare unități de topire a metalelor cu o producție relativ mică - de la câteva tone la zeci de kilograme. Iar pentru artizanatul cu piese și producția de arte și meșteșuguri și bijuterii, se folosesc mașini de topire cu un randament de câteva kilograme.

Toate tipurile de dispozitive de topire a metalelor pot fi împărțite în funcție de tipul de sursă de energie pentru ele:

Termic. Purtătorul de căldură este gaz de ardere sau aer puternic încălzit.
Electric. Sunt utilizate diferite efecte termice ale curentului electric:
- Mufla. Încălzirea materialelor plasate într-o carcasă izolată termic cu un element de încălzire în spirală.
- rezistenţă. Încălzirea unei probe prin trecerea unui curent mare prin ea.
- Arc. Se folosește temperatura ridicată a arcului electric.
- Inducţie. Topirea materiilor prime metalice căldură interioară din acţiunea curenţilor turbionari.
Streaming. Dispozitive exotice cu plasmă și raze catodice.

Cuptor de topire cu fascicul de electroni în linie Cuptor termic cu vatră deschisă Cuptor electric cu arc

Cu volume mici de generare, cea mai potrivită și mai economică este utilizarea energiei electrice, în special, cuptoare de topire cu inducție(IPP).

Dispozitivul cuptoarelor electrice cu inducție

Pe scurt, acțiunea lor se bazează pe fenomenul curenților Foucault - curenți induși turbionari într-un conductor. În cele mai multe cazuri, inginerii electrici le tratează ca pe un fenomen dăunător.
De exemplu, tocmai din cauza lor miezurile transformatoarelor sunt realizate din plăci de oțel sau bandă: într-o bucată solidă de metal, acești curenți pot atinge valori semnificative, ducând la pierderi inutile de energie pentru încălzirea acesteia.

În cuptorul de topire cu inducție, acest fenomen este folosit în mod adecvat. De fapt, este un fel de transformator, în care rolul unei înfășurări secundare scurtcircuitate și, în unele cazuri, al miezului, este jucat de o probă de metal topit. Este metalic - numai materialele care conduc electricitatea pot fi încălzite în el, în timp ce dielectricii vor rămâne reci. Rolul inductorului - înfășurarea primară a transformatorului este realizată prin mai multe spire ale unui tub gros de cupru laminat într-o bobină, prin care circulă lichidul de răcire.

Apropo, plitele de bucătărie cu inducție extrem de populare funcționează pe același principiu. încălzire de înaltă frecvență. O bucată de gheață pusă pe ele nici măcar nu se va topi, dar ustensile metalice se încălzește aproape instantaneu.

Caracteristici de proiectare ale cuptoarelor termice cu inducție

Există două tipuri principale de IPP:

Pentru ambele tipuri de unități de topire a metalelor, nu există diferențe fundamentale în tipul de materii prime de lucru: ele topesc cu succes atât metale feroase, cât și neferoase. Este necesar doar să selectați modul de funcționare adecvat și tipul de creuzet.

Opțiuni de selecție

Astfel, principalele criterii de alegere a unuia sau altui tip de cuptor termic sunt volumul și continuitatea producției. Pentru o turnătorie mică, de exemplu, în majoritatea cazurilor, un cuptor electric cu creuzet este potrivit, iar un cuptor cu canal este potrivit pentru o companie de reciclare.

În plus, printre principalii parametri ai unui cuptor termic cu creuzet se numără volumul unei călduri, pe baza căruia ar trebui să alegeți model specific. Caracteristici importante sunt și puterea maximă de funcționare și tipul de curent: monofazat sau trifazat.

Alegerea locației de montare

Amplasarea cuptorului cu inducție într-un atelier sau atelier ar trebui să ofere o abordare gratuită a acestuia pentru efectuarea în siguranță a tuturor operațiunilor tehnologice din procesul de topire:

încărcarea materiilor prime;
manipulări în timpul ciclului de lucru;
descărcarea topiturii finite.

Locul de instalare trebuie să fie prevăzut cu necesarul retelelor electrice cu tensiunea de funcționare și numărul de faze necesare, împământare de protecție cu posibilitate de rapidă închidere de urgență unitate. De asemenea, instalatia trebuie sa fie prevazuta cu alimentare cu apa pentru racire.

Structurile desktop de dimensiuni mici trebuie totuși instalate pe baze individuale puternice și fiabile, care nu sunt destinate altor operațiuni. Unitățile de podea trebuie, de asemenea, să ofere o fundație solidă armată.

Este interzisă plasarea materialelor inflamabile și explozive în zona de descărcare a topiturii. Un scut de incendiu cu agenți de stingere trebuie să fie atârnat lângă locația sobei.

Instructiuni de instalare

Unitățile industriale de termotopire sunt dispozitive cu un consum mare de energie. Instalarea și cablarea acestora trebuie efectuate de specialiști calificați. Conectarea unităților mici cu o sarcină de până la 150 kg poate fi efectuată de un electrician calificat, respectând regulile uzuale pentru instalațiile electrice.

De exemplu, un cuptor IPP-35 cu o putere de 35 kW cu un volum de producție de metale feroase de 12 kg și metale neferoase - până la 40 are o masă de 140 kg. În consecință, instalarea acestuia va consta în următorii pași:

Alegere loc potrivit amplasare cu o bază solidă pentru unitatea de termotopire și unitatea de inducție de înaltă tensiune răcită cu apă cu o bancă de condensatoare. Locația unității trebuie să respecte toate cerințe operaționale si regulile de siguranta electrica si la incendiu.
Asigurarea instalației cu o linie de răcire cu apă. Cuptorul electric de topire descris nu vine cu echipament de răcire, care trebuie achiziționat separat. Cea mai bună soluție pentru acesta va exista un turn de răcire cu dublu circuit cu ciclu închis.
Conexiune de protecție la pământ.
Funcționarea oricărui cuptor electric de topire fără împământare este strict interzisă.
Conectarea unei linii electrice separate cu un cablu, a cărui secțiune transversală asigură sarcina corespunzătoare. Scutul de putere trebuie, de asemenea, să asigure sarcina necesară cu o marjă de putere

Pentru ateliere mici și uz casnic Se produc mini-cuptoare, de exemplu, UPI-60-2, cu o putere de 2 kW cu un volum al creuzetului de 60 cm³ pentru topirea metalelor neferoase: cupru, alamă, bronz ~ 0,6 kg, argint ~ 0,9 kg, aur ~ 1,2 kg. Greutatea instalației în sine este de 11 kg, dimensiuni - 40x25x25 cm.Instalarea acesteia constă în așezarea acesteia pe un banc de lucru metalic, conectarea răcirii cu apă curgătoare și conectarea acesteia la o priză.

Tehnologia de utilizare

Înainte de a începe lucrul cu un cuptor electric cu creuzet, este imperativ să verificați starea creuzetelor și a căptușelii - izolație termică de protecție internă. Dacă este proiectat pentru utilizarea a două tipuri de creuzete: ceramică și grafit, este necesar să alegeți materialul încărcat corespunzător conform instrucțiunilor.

De obicei creuzetele ceramice sunt folosite pentru metale feroase, grafit - pentru neferoase.

Procedura de operare:

Introduceți creuzetul în interiorul inductorului și, după ce a încărcat materialul de lucru, acoperiți-l cu un capac termoizolant.
Porniți racirea apei. Multe modele de unități electrice de topire nu vor porni dacă nu există presiunea necesară apă.

Procesul de topire în creuzetul IPP începe cu includerea acestuia și accesul la modul de funcționare. Dacă există un regulator de putere, setați-l în poziția minimă înainte de a-l porni.
Ridicați încet puterea la puterea de lucru corespunzătoare materialului încărcat.
După topirea metalului, reduceți puterea la un sfert din cea de lucru pentru a menține materialul în stare topit.
Înainte de turnare, rotiți regulatorul la minimum.
La sfârșitul topirii - deconectați instalația. Opriți răcirea cu apă după ce se răcește.

Tot timpul de topire a unității trebuie să fie sub supraveghere. Orice manipulare cu creuzetele trebuie făcută cu clești și în mănuși de protecție. În caz de incendiu, instalația trebuie deconectată imediat, iar flăcările trebuie stinse cu o prelată sau stinse cu orice alt stingător de incendiu decât acidul. Umplerea cu apă este strict interzisă.

Avantajele cuptoarelor cu inducție

Puritate ridicată a topiturii rezultate. În alte tipuri de cuptoare termice de topire a metalelor, există de obicei un contact direct al purtătorului de căldură cu materialul și, ca urmare, contaminarea acestuia din urmă. În IPP, încălzirea este produsă prin absorbția de către structura internă a materialelor conductoare câmp electromagnetic inductor. Prin urmare, astfel de cuptoare sunt ideale pentru producția de bijuterii.
Pentru cuptoare termice problema principala este o scădere a conținutului de fosfor și sulf din topiturile metalelor feroase, care înrăutățesc calitatea acestora.
Eficiență ridicată a dispozitivelor de topire prin inducție, ajungând până la 98%.
Viteză mare de topire datorită încălzirii probei din interior și, ca urmare, productivității ridicate a IPP, în special pentru volume de lucru mici de până la 200 kg.
Încălzirea cuptorului electric cu mufă cu o sarcină de 5 kg are loc în câteva ore, IPP - nu mai mult de o oră.
Dispozitivele cu o sarcină de până la 200 kg sunt ușor de plasat, instalat și operat.

Principalul dezavantaj al dispozitivelor electrice de topire, iar dispozitivele de inducție nu fac excepție, este costul relativ ridicat al electricității ca agent de răcire. Dar în ciuda acestui fapt Eficiență ridicatăși bune performanțe ale IPP, în mare măsură plătiți pentru ele în timpul funcționării.

Videoclipul prezintă un cuptor cu inducție în timpul funcționării.

Cuptorul cu inducție poate fi folosit pentru a topi o cantitate mică de metal, pentru a separa și purifica metale prețioase, pentru a încălzi produse metaliceîn scopul călirii sau călirii.

În plus, astfel de sobe sunt propuse pentru a fi folosite pentru încălzirea locuinței. Cuptoarele cu inducție sunt disponibile în comerț, dar este mai interesant și mai ieftin să faci un astfel de cuptor cu propriile mâini.

Principiul de funcționare al unui cuptor cu inducție se bazează pe încălzirea materialului folosind curenți turbionari.

Pentru a obține astfel de curenți, se folosește un așa-numit inductor, care este un inductor care conține doar câteva spire de sârmă groasă.

Inductorul este alimentat de o rețea de 50 Hz AC (uneori printr-un transformator coborâtor) sau de la un generator de înaltă frecvență.

Curentul alternativ care curge prin inductor generează un câmp magnetic alternativ care pătrunde în spațiu. Dacă se găsește vreun material în acest spațiu, atunci vor fi induși curenți în el, care vor începe să încălzească acest material. Dacă acest material este apă, atunci temperatura acestuia va crește, iar dacă este un metal, atunci după un timp va începe să se topească.

Cuptoarele cu inducție sunt de două tipuri:

cuptoare cu miez magnetic;
cuptoare fără circuit magnetic.

Diferența fundamentală dintre aceste două tipuri de cuptoare este că, în primul caz, inductorul este situat în interiorul metalului care se topește, iar în al doilea - în exterior. Prezența unui circuit magnetic crește densitatea câmpului magnetic care pătrunde în metalul plasat în creuzet, ceea ce facilitează încălzirea acestuia.

Un exemplu de cuptor cu inducție cu miez magnetic este un cuptor cu inducție cu canal. Schema unui astfel de cuptor include un circuit magnetic închis din oțel de transformare, pe care se află înfășurarea primară - un inductor și un creuzet inelar, în care se află materialul pentru topire. Crezetul este realizat din dielectric rezistent la căldură. Alimentarea unei astfel de instalații se realizează dintr-o rețea de curent alternativ cu o frecvență de 50 Hz sau un generator cu o frecvență crescută de 400 Hz.

Astfel de cuptoare sunt folosite pentru topirea duraluminului, a metalelor neferoase sau pentru producerea fontei de înaltă calitate.

Cuptoarele cu creuzet care nu au circuit magnetic sunt mai frecvente. Absența unui circuit magnetic în cuptor duce la faptul că câmpul magnetic creat de curenții industriali de frecvență este puternic disipat în spațiul înconjurător. Și pentru a crește densitatea câmpului magnetic în creuzetul dielectric cu materialul de topire, este necesar să se utilizeze frecvențe mai mari. Se consideră că, dacă circuitul inductor este reglat la rezonanță cu frecvența tensiunii de alimentare, iar diametrul creuzetului este proporțional cu lungimea de undă de rezonanță, atunci până la 75% din energia câmpului electromagnetic poate fi concentrată în regiunea creuzetului.

Schema de fabricație a unui cuptor cu inducție

Studiile au arătat că, pentru a asigura topirea eficientă a metalelor într-un cuptor cu creuzet, este de dorit ca frecvența tensiunii care alimentează inductorul să depășească frecvența de rezonanță de 2-3 ori. Adică, un astfel de cuptor funcționează pe a doua sau a treia armonică de frecvență. În plus, atunci când funcționează la frecvențe atât de înalte, are loc o amestecare mai bună a aliajului, ceea ce îi îmbunătățește calitatea. Modul care utilizează frecvențe și mai mari (armonica a cincea sau a șasea) poate fi utilizat pentru carburarea suprafeței sau întărirea metalului, care este asociată cu apariția efectului de piele, adică deplasarea câmpului electromagnetic de înaltă frecvență pe suprafața piesei de prelucrat. .

Concluzii pentru secțiune:

Există două versiuni ale cuptorului cu inducție - cu un circuit magnetic și fără un circuit magnetic.
Cuptorul cu canal, care aparține primei versiuni a cuptoarelor, are un design mai complex, dar poate fi alimentat direct dintr-o rețea de 50 Hz sau o rețea cu frecvență crescută de 400 Hz.
Cuptorul cu creuzet, care aparține cuptoarelor de al doilea tip, are un design mai simplu, dar necesită un generator de înaltă frecvență pentru a alimenta inductorul.

Dacă o sobă este un dispozitiv de încălzire pentru nevoi practice, atunci este nevoie de un șemineu pentru decor și confort. , precum și un exemplu de comandă a unui șemineu cu arc.

Citiți despre cum să alegeți boilerul electric de încălzire potrivit.

Și aici veți afla cum funcționează automatizarea cazanelor de încălzire pe gaz. Cazane dupa metoda de instalare si tipuri de sisteme volatile.

Proiectări și parametri ai cuptoarelor cu inducție

Uscător

Una dintre opțiunile pentru a face un cuptor cu inducție cu propriile mâini este un canal.

Pentru fabricarea acestuia, puteți utiliza un transformator de sudură convențional care funcționează la o frecvență de 50 Hz.

În acest caz, înfășurarea secundară a transformatorului trebuie înlocuită cu un creuzet inelar.

Într-un astfel de cuptor, se pot topi până la 300-400 g de metale neferoase și va consuma 2-3 kW de putere. Un astfel de cuptor va avea o eficiență ridicată și va face posibilă topirea metalului de înaltă calitate.

Principala dificultate în realizarea unui cuptor cu inducție cu canale cu propriile mâini este achiziționarea unui creuzet adecvat.

Pentru fabricarea creuzetului, trebuie utilizat un material cu proprietăți dielectrice ridicate și rezistență ridicată. Cum ar fi electroporțelanul. Dar un astfel de material nu este ușor de găsit, dar și mai greu de prelucrat acasă.

creuzet

Cele mai importante elemente ale cuptorului cu creuzet de tip cu inducție sunt:

inductor;
generator de tensiune de alimentare.

Ca inductor pentru cuptoare cu creuzet de până la 3 kW, puteți utiliza un tub sau o sârmă de cupru cu un diametru de 10 mm sau un bus de cupru cu o secțiune transversală de 10 mm². Diametrul inductorului poate fi de aproximativ 100 mm. Numărul de ture este de la 8 la 10.

În acest caz, există multe modificări ale inductorului. De exemplu, poate fi făcută sub forma unui opt, trifoi sau altă formă.

În timpul funcționării, inductorul devine de obicei foarte fierbinte. În probele industriale pentru inductor, se utilizează răcirea cu apă a spirelor.

Acasă, utilizarea acestei metode este dificilă, dar inductorul poate funcționa normal timp de 20-30 de minute, ceea ce este suficient pentru teme.

Cu toate acestea, acest mod de funcționare al inductorului provoacă apariția de scară pe suprafața sa, ceea ce reduce drastic eficiența cuptorului. Prin urmare, din când în când inductorul trebuie înlocuit cu unul nou. Unii experți sugerează acoperirea inductorului cu un material rezistent la căldură pentru a proteja împotriva supraîncălzirii.

Alternator de înaltă frecvență - Altele element esential cuptor cu creuzet de tip cu inducție. Mai multe tipuri de astfel de generatoare pot fi luate în considerare:

generator de tranzistori;
generator de tiristoare;
generator MOSFET.

Cel mai simplu alternator pentru alimentarea inductorului este un generator autoexcitat, al cărui circuit are un tranzistor de tip KT825, două rezistențe și o bobină. părere. Un astfel de generator poate genera putere de până la 300 W, iar puterea generatorului este ajustată prin schimbarea tensiunii constante a sursei de alimentare. Sursa de alimentare trebuie să furnizeze până la 25 A.

Generatorul pe bază de tiristoare propus pentru cuptorul cu creuzet include un tiristor de tip T122-10-12, un dinistor KN102E, un număr de diode și un transformator de impulsuri în circuit. Tiristorul funcționează în modul pulsat.

Cuptor cu inducție auto-fabricare

O astfel de radiație cu microunde poate afecta negativ sănătatea umană. În conformitate cu standardele rusești de siguranță, este permis să se lucreze cu vibrații de înaltă frecvență la o densitate a fluxului de energie electromagnetică de cel mult 1-30 mW / m². Pentru acest generator, așa cum se arată prin calcule, această radiație la o distanță de 2,5 m de sursă ajunge la 1,5 W / m². Această valoare este inacceptabilă.

Circuitul oscilator MOSFET include patru MOSFET-uri de tip IRF520 și IRFP450 și este un oscilator push-pull cu excitație independentă și un inductor inclus în circuitul de punte. Un cip IR2153 este folosit ca oscilator principal. Pentru a răci tranzistoarele, sunt necesare un radiator de cel puțin 400 cm² și un flux de aer.
Acest generator poate furniza putere de până la 1 kW și poate modifica frecvența de oscilație de la 10 kHz la 10 MHz. Datorită acestui fapt, un cuptor care utilizează un generator de acest tip poate funcționa atât în modul de topire, cât și în încălzirea suprafeței.

Coace ardere lungă poate lucra pe o singură filă de la 10 la 20 de ore. La fabricație, este necesar să se țină cont de caracteristicile de proiectare, astfel încât să dea căldură maximă cu un consum minim de energie. Pentru informații despre cum să asamblați corect cuptorul, citiți pe site-ul nostru web.

Ați putea fi interesat să aflați despre încălzitoarele de garaj pe gaz. Ce ar trebui să fie pentru a asigura căldură și siguranță, citiți materialul.

Utilizarea încălzirii

Pentru a încălzi o casă, sobele de acest tip sunt de obicei folosite împreună cu un cazan de apă caldă.

Una dintre opțiunile pentru un cazan de apă caldă de tip inducție de casă este un design care încălzește o țeavă cu apă curgătoare folosind un inductor care este alimentat de la rețea folosind un invertor de sudare RF.

Cu toate acestea, după cum arată analiza unor astfel de sisteme, datorită pierderi mari energia câmpului electromagnetic într-un tub dielectric, eficiența unor astfel de sisteme este extrem de scăzută. În plus, este necesară o cantitate foarte mare de energie electrică pentru a încălzi o casă, ceea ce face ca o astfel de încălzire să fie neprofitabilă din punct de vedere economic.

Din această secțiune putem concluziona:

Cea mai acceptabilă opțiune pentru un cuptor cu inducție bricolaj este o versiune cu creuzet cu un generator de putere cu tranzistor MOS.
Folosirea unui cuptor cu inducție pentru a vă încălzi casa nu este viabilă din punct de vedere economic. În acest caz, este mai bine să achiziționați un sistem din fabrică.

Caracteristici de operare

O problemă importantă în utilizarea unui cuptor cu inducție este siguranța.

După cum sa menționat mai sus, cuptoarele de tip creuzet folosesc surse de alimentare de înaltă frecvență.

Prin urmare, atunci când se funcționează un cuptor cu inducție, inductorul trebuie să fie plasat vertical; înainte de a porni cuptorul, trebuie pus un scut împământat pe inductor. Când cuptorul este pornit, este necesar să urmăriți procesele care au loc în creuzet la distanță și să îl opriți imediat după terminarea lucrărilor.

Când utilizați un cuptor cu inducție fabricat singur, trebuie să:

Luați măsuri pentru a proteja utilizatorul cuptorului de posibile radiații de înaltă frecvență.
Luați în considerare posibilitatea de arsuri de către inductor.

De asemenea, trebuie luate în considerare pericolele termice atunci când lucrați cu cuptorul. Atingerea inductorului fierbinte cu pielea poate provoca arsuri grave.

Încălzirea și topirea metalelor în cuptoarele cu inducție au loc datorită încălzirii interne și modificărilor cristalinului...

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

Topirea metalului prin inducție este utilizată pe scară largă în diverse industrii: metalurgie, inginerie, bijuterii. Un cuptor simplu de tip inducție pentru topirea metalului acasă poate fi asamblat cu propriile mâini.

Principiul de funcționare

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

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

Bobina inductorului este conectată la o sursă de curent alternativ. In productie cuptoare de topire utilizați curenți de frecvență industrială de 50 Hz, pentru topire nu volume mari metalele din bijuterii folosesc generatoare de înaltă frecvență ca fiind mai eficiente.

feluri

Curenții turbionari sunt închiși de-a lungul unui circuit limitat de câmpul magnetic al inductorului. Prin urmare, încălzirea elementelor conductoare este posibilă atât în interiorul bobinei, cât și din partea sa exterioară.

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

cuptor cu canal prea general și proiectat pentru volume industriale de topire a metalelor. Este utilizat în topirea fontei, aluminiului și a altor metale neferoase.

cuptor cu creuzet destul de compact, este folosit de bijutieri, radioamatori, un astfel de cuptor poate fi asamblat cu propriile mâini și folosit acasă.

Dispozitiv

alternator de înaltă frecvență;
inductor - înfăşurare spirală sârmă de cupru sau tuburi lucrate manual;
creuzet.

Crezetul este plasat într-un inductor, capetele înfășurării sunt conectate la o sursă de curent. Când curentul trece prin înfășurare, în jurul acesteia ia naștere un câmp electromagnetic cu un vector variabil. Într-un câmp magnetic, apar curenți turbionari, direcționați perpendicular pe vectorul său și trecând printr-o buclă închisă în interiorul înfășurării. Acestea trec prin metalul așezat în creuzet, în timp ce îl încălzesc până la punctul de topire.

Avantajele cuptorului cu inducție:

încălzirea rapidă și uniformă a metalului imediat după pornirea instalației;
directivitatea încălzirii - numai metalul este încălzit și nu întreaga instalație;
viteză mare de topire și omogenitate a topiturii;
nu are loc evaporarea componentelor de aliere ale metalului;
instalația este ecologică și sigură.

Un invertor de sudură poate fi folosit ca generator al unui cuptor cu inducție pentru topirea metalului. De asemenea, puteți asambla generatorul conform diagramelor de mai jos cu propriile mâini.

Cuptor pentru topirea metalului pe un invertor de sudare

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

De obicei, se realizează sub formă de spirală dintr-un tub de cupru cu pereți subțiri cu un diametru de 8-10 mm. Se îndoaie după un șablon de diametrul dorit, plasând spirele la o distanță de 5-8 mm. Numărul de spire este de la 7 la 12, în funcție de diametrul și caracteristicile invertorului. Rezistența totală a inductorului trebuie să fie astfel încât să nu provoace un supracurent în invertor, altfel va fi declanșat de protecția internă.

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

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

Sistemul de încălzire al unei case private se bazează pe funcționarea unei sobe sau a unui cazan, a căror performanță ridicată și durata de viață lungă neîntreruptă depind atât de marca, cât și de instalarea acestuia. aparate de incalzire, și din montarea corectă a coșului de fum.

Cuptor cu inducție cu tranzistori: circuit

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

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

Secvență de asamblare făcută de tine:

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

Este necesar să faceți două sufocare. Pentru fabricarea lor, firul de cupru cu diametrul de 1,2 mm este înfășurat în jurul inelelor luate de la sursa de alimentare a oricărui computer. Aceste inele sunt realizate din fier feromagnetic sub formă de pulbere. Acestea trebuie înfășurate de la 7 la 15 spire de sârmă, încercând să mențină distanța dintre spire.

Condensatorii enumerați mai sus sunt asamblați într-o baterie cu o capacitate totală de 4,7 microfaradi. Conectarea condensatoarelor - paralel.

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

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

Încălzitor cu inducție pentru topirea metalului: video

Cuptor cu inducție cu lampă

Un cuptor cu inducție mai puternic pentru topirea metalelor poate fi asamblat manual pe tuburi vidate. Schema dispozitivului este prezentată în figură.

Pentru a genera curent de înaltă frecvență, se folosesc 4 lămpi de fascicul conectate în paralel. Ca inductor se folosește un tub de cupru cu diametrul de 10 mm. Unitatea este echipată cu un condensator trimmer pentru reglarea puterii. Frecvența de ieșire este de 27,12 MHz.

Pentru a asambla circuitul aveți nevoie de:

4 tuburi de vid - tetrode, puteți folosi 6L6, 6P3 sau G807;
4 choke pentru 100 ... 1000 μH;
4 condensatoare la 0,01 uF;
lampă indicatoare cu neon;
condensator de reglaj.

Asamblarea dispozitivului cu propriile mâini:

Un inductor este realizat dintr-un tub de cupru, îndoindu-l sub formă de spirală. Diametrul spirelor este de 8-15 cm, distanța dintre spire este de cel puțin 5 mm. Capetele sunt cositorite pentru lipirea circuitului. Diametrul inductorului trebuie să fie diametru mai mare plasat în interiorul creuzetului cu 10 mm.
Puneți inductorul în carcasă. Poate fi realizat dintr-un material neconductor rezistent la căldură, sau din metal, asigurând izolație termică și electrică de elementele circuitului.
Cascadele de lămpi sunt asamblate conform schemei cu condensatoare și șocuri. Cascadele sunt conectate în paralel.
Conectați o lampă indicatoare cu neon - aceasta va semnala pregătirea circuitului pentru funcționare. Lampa este adusă în carcasa de instalare.
Un condensator de reglare de capacitate variabilă este inclus în circuit, mânerul său este afișat și pe carcasă.

Pentru toți iubitorii de delicatese afumate la rece, vă oferim să învățați aici cum să faceți rapid și ușor un afumător cu propriile mâini, iar aici vă puteți familiariza cu instrucțiunile foto și video pentru realizarea unui generator de fum afumat la rece.

Răcire circuit

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

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

Elementele circuitelor electronice și ale lămpii sunt, de asemenea, capabile să se încălzească activ. Pentru racirea lor sunt prevazute calorifere termoizolante.

Măsuri de securitate a muncii

Principalul pericol atunci când lucrați cu instalare de casă- risc de arsuri de la elementele incalzite ale instalatiei si metal topit.
Circuitul lămpii include elemente cu tensiune înaltă, așa că trebuie plasat într-o carcasă închisă, eliminând contactul accidental cu elementele.
Câmpul electromagnetic poate afecta obiectele care se află în afara carcasei dispozitivului. Prin urmare, înainte de muncă, este mai bine să vă îmbrăcați haine fără elemente metalice, să îndepărtați dispozitivele complexe din zona de acoperire: telefoane, camere digitale.

Un cuptor de topire a metalelor de uz casnic poate fi, de asemenea, utilizat pentru a încălzi rapid elementele metalice, de exemplu, atunci când sunt cositorite sau modelate. Caracteristicile de funcționare ale instalațiilor prezentate pot fi ajustate la o sarcină specifică prin modificarea parametrilor inductorului și a semnalului de ieșire al grupurilor electrogene - astfel puteți obține eficiența maximă a acestora.

Cuptoarele cu inducție sunt folosite pentru topirea metalelor și se disting prin faptul că sunt încălzite cu ajutorul curentului electric. Excitația curentului are loc în inductor, sau mai degrabă într-un câmp nevariabil.

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

în electromagnetic
electric;
termic.

Astfel de cuptoare permit utilizarea căldurii de la eficienta maxima, ceea ce nu este surprinzător, pentru că sunt cele mai perfecte dintre toate modelele existente lucrează la electricitate.

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

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

Avantaje și dezavantaje ale modelelor de inducție

Printre numeroasele beneficii se numără următoarele:

curățenia și siguranța mediului;
omogenitate crescută a topiturii datorită mișcării active a metalului;
viteza - cuptorul poate fi folosit aproape imediat dupa pornire;
zona și orientarea concentrată a energiei;
viteză mare de topire;
lipsa deșeurilor din substanțe de aliere;
capacitatea de a regla temperatura;
numeroase posibilitati tehnice.

Dar există și dezavantaje.

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

Video - Cuptor cu inducție

Aplicație industrială

Ambele opțiuni de design sunt utilizate în topirea fierului, aluminiului, oțelului, magneziului, cuprului și metalelor prețioase. Volumul util al unor astfel de structuri poate varia de la câteva kilograme la câteva sute de tone.

Cuptoare uz industrial sunt împărțite în mai multe tipuri.

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

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

uz casnic

Din motive evidente, cuptorul de topire cu inducție este rar folosit în casă. Dar tehnologia descrisă în articol se găsește în aproape toate case moderne si apartamente. Acestea sunt cuptoarele cu microunde menționate mai sus, aragazele cu inducție și cuptoarele electrice.

Luați în considerare, de exemplu, farfurii. Acestea încălzesc vasele din cauza curenților turbionari inductivi, în urma cărora încălzirea are loc aproape instantaneu. Este caracteristic că este imposibil să pornești arzătorul pe care nu există vase.

Eficiența mașinilor de gătit cu inducție ajunge la 90%. Pentru comparație: pentru sobele electrice este de aproximativ 55-65%, iar pentru sobele cu gaz - nu mai mult de 30-50%. Dar, în dreptate, merită remarcat faptul că funcționarea sobelor descrise necesită mâncăruri speciale.

Cuptor cu inducție de casă

Nu cu mult timp în urmă, radioamatorii autohtoni au demonstrat în mod clar că puteți face singur un cuptor cu inducție. Astăzi, există o mulțime de scheme și tehnologii de fabricație diferite, dar am oferit doar cele mai populare dintre ele, ceea ce înseamnă cea mai eficientă și mai ușor de implementat.

Cuptor cu inducție de la generator de înaltă frecvență

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

Pe lângă generator, ansamblul va necesita patru becuri de mare putere și o lampă grea pentru indicatorul gata de lucru.

Notă! Principala diferență între cuptor, realizat conform acestei scheme, este mânerul condensatorului - în acest caz, acesta este situat în exterior.

În plus, metalul din bobină (inductor) se va topi în dispozitivul de cea mai mică putere.

La fabricare, este necesar să rețineți câteva puncte importante care afectează viteza de îmbarcare metalică. Acest:

putere;
frecvență;
pierderi turbioare;
intensitatea transferului de căldură;
pierdere de histerezis.

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

Video - Proiectare invertor de sudare

Esența designului este următoarea: se instalează o pereche de perii de grafit și se toarnă granit sub formă de pulbere între ele, după care se conectează un transformator descendente. Este caracteristic că atunci când topești, nu se poate teme de șoc electric, deoarece nu este nevoie să folosiți 220 V.

Tehnologia de asamblare

Pasul 1. Baza merge la - box de la cărămizi de argilă dimensiune 10x10x18 cm, așezat pe o țiglă refractară.

Pasul 2. Boxul este terminat cu carton de azbest. După umezirea cu apă, materialul se înmoaie, ceea ce vă permite să îi dați orice formă. Dacă se dorește, structura poate fi înfășurată cu sârmă de oțel.

Notă! Dimensiunile cutiei pot varia in functie de puterea transformatorului.

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

Pasul 4. Transformatorul este învelit cu aluminiu subțire - astfel încât structura nu se va încinge foarte mult în timpul funcționării.

Pasul 5. Se instalează perii de grafit, se instalează un substrat de argilă pe fundul cutiei - astfel încât metalul topit să nu se răspândească.

Principalul avantaj al acestui cuptor este căldură, care este potrivit chiar și pentru topirea platinei sau paladiului. Dar printre minusuri se numără încălzirea rapidă a transformatorului, un volum mic (nu mai mult de 10 g pot fi topite la un moment dat). Din acest motiv, va fi necesar un design diferit pentru topirea unor volume mari.

Deci, pentru topirea unor volume mari de metal, un cuptor cu fir nicrom. Principiul de funcționare al designului este destul de simplu: un curent electric este aplicat unei spirale de nicrom, care se încălzește și topește metalul. Există o mulțime de formule diferite pe Web pentru a calcula lungimea firului, dar toate sunt, în principiu, la fel.

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

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

Pasul 3. Ca creuzet se folosește o țeavă ceramică mică de ø1,6 cm și lungime de 15 cm.Un capăt al țevii este astupat cu fir de azbest - astfel încât metalul topit să nu curgă afară.

Pasul 4. După verificarea performanței și spirala este așezată în jurul țevii. În același timp, între spire este plasat același fir de azbest - va preveni un scurtcircuit și va limita accesul oxigenului.

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

Avantajele unui astfel de design:

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

Dar există, desigur, dezavantaje:

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

Notă! Nu puteți adăuga metal la sobă dacă porțiunea anterioară este deja topită acolo. În caz contrar, tot materialul se va împrăștia în jurul camerei, în plus, poate răni ochii.

Drept concluzie

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

Editor sef

Cum să faci un încălzitor cu inducție cu propriile mâini?

Incalzitoare electrice

Încălzitoarele cu inducție funcționează pe principiul „obține curent din magnetism”. Într-o bobină specială, se generează un câmp magnetic alternativ de mare putere, care generează curenți electrici turbionari într-un conductor închis.

Un conductor închis în aragazele cu inducție sunt ustensilele metalice, care sunt încălzite de curenți electrici turbionari. În general, principiul de funcționare a unor astfel de dispozitive nu este complicat și, cu puține cunoștințe în fizică și inginerie electrică, nu va fi dificil să asamblați un încălzitor cu inducție cu propriile mâini.

Următoarele dispozitive pot fi realizate independent:

Dispozitive pentru încălzirea lichidului de răcire în cazanul de încălzire.
Minicuptoare pentru topirea metalelor.
Farfurii pentru gătit alimente.

Aragazul cu inducție de bricolaj trebuie realizat în conformitate cu toate normele și regulile de funcționare a acestor dispozitive. Dacă radiațiile electromagnetice periculoase pentru oameni sunt emise în afara carcasei în direcțiile laterale, atunci este strict interzisă utilizarea unui astfel de dispozitiv.

În plus, o mare dificultate în proiectarea aragazului constă în alegerea materialului pentru baza plitei, care trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

Ideal pentru conducerea radiațiilor electromagnetice.
Nu conductiv.
Rezistă la stresul la temperaturi ridicate.

În plitele cu inducție de uz casnic se utilizează ceramică scumpă, atunci când este făcută acasă plita cu inductie, pentru a găsi o alternativă demnă la un astfel de material este destul de dificil. Prin urmare, pentru început, ar trebui să proiectați ceva mai simplu, de exemplu, un cuptor cu inducție pentru călirea metalelor.

Instructiuni de fabricatie

Poza 1. Schema de conexiuniîncălzitor cu inducție

Figura 2. Dispozitiv.

Figura 3. Schema unui încălzitor simplu cu inducție

Pentru fabricarea cuptorului veți avea nevoie de următoarele materiale și instrumente:

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

Materiale suplimentare și caracteristicile acestora:

Pentru a face o bobină, care va emite un câmp magnetic alternativ necesar încălzirii, este necesar să se pregătească o bucată de tub de cupru cu diametrul de 8 mm și lungimea de 800 mm.
Tranzistoare de putere puternice sunt cea mai scumpă parte a preparatelor de casă instalație de inducție. Pentru a monta circuitul generatorului de frecvență, este necesar să pregătiți 2 astfel de elemente. În aceste scopuri, tranzistoarele de mărci sunt potrivite: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. La fabricarea circuitului se folosesc 2 tranzistoare cu efect de câmp identice dintre cele enumerate.
Pentru fabricarea unui circuit oscilator veți avea nevoie de condensatoare ceramice cu o capacitate de 0,1 mF și o tensiune de funcționare de 1600 V. Pentru a se forma un curent alternativ de mare putere în bobină, sunt necesari 7 astfel de condensatoare.
În timpul funcționării unui astfel de dispozitiv de inducție, tranzistoarele cu efect de câmp se vor încinge foarte mult și dacă nu sunt atașate radiatoare din aliaj de aluminiu, atunci după câteva secunde de funcționare la putere maximă, aceste elemente se vor defecta. Tranzistoarele trebuie plasate pe radiatoare printr-un strat subțire de pastă termică, altfel eficiența unei astfel de răciri va fi minimă.
Diode, care sunt folosite în încălzitor cu inducție, trebuie să fie acțiune ultra-rapidă. Cele mai potrivite pentru acest circuit, diode: MUR-460; UV-4007; HER-307.
Rezistoarele utilizate în circuitul 3: 10 kOhm cu o putere de 0,25 W - 2 buc. și putere de 440 ohmi - 2 wați. Diode Zener: 2 buc. cu o tensiune de funcționare de 15 V. Puterea diodelor zener trebuie să fie de cel puțin 2 wați. O bobină pentru conectarea la ieșirile de putere ale bobinei este utilizată cu inducție.
Pentru a alimenta întregul dispozitiv, veți avea nevoie de o unitate de alimentare cu o capacitate de până la 500. W. și tensiune 12 - 40 V. Puteți alimenta acest dispozitiv de la o baterie de mașină, dar nu veți putea obține cele mai mari valori de putere la această tensiune.

Însuși procesul de fabricare a unui generator electronic și a unei bobine durează puțin timp și se desfășoară în următoarea secvență:

Din teava de cupru se face o spirală cu diametrul de 4 cm.Pentru a face o spirală, un tub de cupru trebuie înfășurat pe o tijă cu o suprafață plană cu diametrul de 4 cm.Spirala trebuie să aibă 7 spire care să nu se atingă. Inelele de montare sunt lipite la cele 2 capete ale tubului pentru conectarea la radiatoarele tranzistorului.
Placa de circuit imprimat este realizată conform schemei. Dacă este posibil să se furnizeze condensatoare din polipropilenă, atunci datorită faptului că astfel de elemente au pierderi minime și funcționează stabil la amplitudini mari ale fluctuațiilor de tensiune, dispozitivul va funcționa mult mai stabil. Condensatorii din circuit sunt instalați în paralel, formând un circuit oscilator cu o bobină de cupru.
Incalzire metalica apare în interiorul bobinei, după ce circuitul este conectat la o sursă de alimentare sau baterie. Când încălziți metalul, este necesar să vă asigurați că nu există scurt circuitînfăşurări de primăvară. Dacă atingeți metalul încălzit 2 spire ale bobinei în același timp, atunci tranzistoarele eșuează instantaneu.

La efectuarea experimentelor de încălzire și întărire a metalelor, în interiorul bobinei de inducție temperatura poate fi semnificativă și se ridică la 100 de grade Celsius. Acest efect de încălzire poate fi folosit pentru a încălzi apa menajeră sau pentru a încălzi o casă.
Schema încălzitorului discutată mai sus (Figura 3), la sarcina maxima este capabil sa furnizeze radiatia de energie magnetica in interiorul bobinei egala cu 500 wati. Această putere nu este suficientă pentru a încălzi volum mare apă, iar construcția unei bobine de inducție de mare putere va necesita fabricarea unui circuit în care va fi necesară utilizarea unor elemente radio foarte scumpe.
O soluție bugetară pentru organizarea încălzirii prin inducție a unui lichid, este utilizarea mai multor dispozitive descrise mai sus, dispuse în serie. În acest caz, spiralele trebuie să fie pe aceeași linie și să nu aibă un conductor metalic comun.
ca schimbător de căldurăse foloseste o teava din otel inoxidabil cu diametrul de 20 mm. Mai multe spirale de inducție sunt „înșirate” pe țeavă, astfel încât schimbătorul de căldură să fie în mijlocul spiralei și să nu intre în contact cu spirele sale. Odată cu includerea simultană a 4 astfel de dispozitive, puterea de încălzire va fi de aproximativ 2 kW, ceea ce este deja suficient pentru încălzirea în flux a lichidului cu o circulație mică a apei, până la valori care permit utilizarea acest designîn furnizarea de apă caldă a unei case mici.
Dacă conectați un astfel de element de încălzire la un rezervor bine izolat, care va fi amplasat deasupra încălzitorului, rezultatul va fi un sistem de boiler în care încălzirea lichidului va fi efectuată în interiorul conductei inoxidabile, apa încălzită se va ridica și un lichid mai rece îi va lua locul.
Dacă suprafața casei este semnificativă, numărul bobinelor de inducție poate fi mărit până la 10 bucăți.
Puterea unui astfel de cazan poate fi reglată cu ușurință prin oprirea sau pornirea spiralelor. Cu cât mai multe secțiuni sunt pornite simultan, cu atât puterea dispozitivului de încălzire care funcționează în acest mod va fi mai mare.
Pentru a alimenta un astfel de modul, aveți nevoie de o sursă de alimentare puternică. Dacă este disponibilă o mașină de sudat cu invertor de curent continuu, atunci se poate realiza din aceasta un convertor de tensiune cu puterea necesară.
Datorită faptului că sistemul funcționează la o constantă curent electric , care nu depășește 40 V, funcționarea unui astfel de dispozitiv este relativ sigură, principalul lucru este de a furniza o cutie de siguranțe în circuitul de alimentare al generatorului, care, în cazul unui scurtcircuit, va scoate sistemul de sub tensiune, eliminând astfel posibilitatea unui incendiu.
Este posibil să se organizeze încălzirea „gratuită” a casei în acest fel, cu condiția ca bateriile să fie instalate pentru alimentarea dispozitivelor de inducție, care vor fi încărcate folosind energia solară și eoliană.
Bateriile trebuie combinate în secțiuni de 2, conectate în serie. Ca urmare, tensiunea de alimentare cu o astfel de conexiune va fi de cel puțin 24 V., ceea ce va asigura funcționarea cazanului la putere mare. În plus, conexiunea în serie va reduce curentul din circuit și va crește durata de viață a bateriei.

Exploatare dispozitive de casăîncălzire prin inducție, nu permite întotdeauna excluderea răspândirii nocivelor pentru oameni radiatie electromagnetica, deci cazanul cu inducție trebuie instalat în spații nerezidențialeși ecranat cu oțel galvanizat.
Obligatoriu atunci când lucrați cu energie electrică trebuie respectate regulile de siguranțăși, în special pentru rețelele de 220 V AC.
Ca experiment puteți face o plită pentru gătit conform schemei indicate în articol, dar nu se recomandă operarea constantă a acestui dispozitiv din cauza imperfecțiunii ecranului de auto-fabricare acest aparat, din acest motiv, este posibilă expunerea la corpul uman la radiații electromagnetice dăunătoare care pot afecta negativ sănătatea.