Индукциялық қыздырғыштар «магнетизмнен алынған ток» принципі бойынша жұмыс істейді. Арнайы катушкада жоғары қуатты айнымалы магнит өрісі пайда болады, ол жабық өткізгіште құйынды электр токтарын тудырады.

Индукциялық пештердегі жабық өткізгіш құйынды электр тогымен қыздырылатын металл таба болып табылады. Тұтастай алғанда, мұндай құрылғылардың жұмыс принципі күрделі емес, егер сізде физика мен электротехникадан аздап біліміңіз болса, сіз құрастыра аласыз. индукциялық қыздырғышМұны өзіңіз жасау қиын болмайды.

Келесі құрылғыларды дербес жасауға болады:

1. Құрылғыларжылыту қазандығында жылытуға арналған.
2. Шағын пештерметалдарды балқытуға арналған.
3. Пластиналарпісіру үшін.

Өзіңіз жасайтын индукциялық пеш осы құрылғылардың жұмыс істеуіне арналған барлық стандарттар мен ережелерге сәйкес жасалуы керек. Егер адам үшін қауіпті электромагниттік сәулелер корпустың сыртында бүйірлік бағытта шығарылса, онда мұндай құрылғыны пайдалануға қатаң тыйым салынады.

Сонымен қатар, пешті жобалаудағы үлкен қиындық плитаның негізіне арналған материалды таңдауда жатыр, ол келесі талаптарға сай болуы керек:

1. Ең дұрысы электромагниттік сәулеленуді өткізіңіз.
2. Өткізгіш материал емес.
3. Жоғары температура жүктемесіне төтеп беру.

Тұрмыстық индукциялық пісіру беттері үйде индукциялық пешті жасау кезінде қымбат керамика пайдаланады, мұндай материалға лайықты балама табу өте қиын. Сондықтан алдымен қарапайымырақ нәрсені жобалау керек, мысалы, металдарды қатайтуға арналған индукциялық пеш.

Өндірістік нұсқаулар

Сызбалар

Сурет 1. Индукциялық қыздырғыштың электр тізбегі
Сурет 2. Құрылғы. Сурет 3. Қарапайым индукциялық қыздырғыштың схемасы

Пешті жасау үшін сізге қажет келесі материалдаржәне құралдар:

• дәнекерлеуші;
• текстолит тақтасы.
• шағын бұрғылау.
• радиоэлементтер.
• термопаста.
• тақтаны оюға арналған химиялық реагенттер.

Қосымша материалдар және олардың ерекшеліктері:

1. Орам жасау үшінжылыту үшін қажетті айнымалы магнит өрісін шығаратын , диаметрі 8 мм және ұзындығы 800 мм мыс түтік бөлігін дайындау қажет.
2. Қуатты күшті транзисторларүйде жасалған индукциялық қондырғының ең қымбат бөлігі болып табылады. Жиілік генераторының схемасын орнату үшін осындай 2 элементті дайындау керек. Бұл мақсаттар үшін келесі маркалардың транзисторлары қолайлы: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Схеманы жасау кезінде аталған 2 бірдей өрістік транзисторлар қолданылады.
3. Тербелмелі контурды жасау үшінқажет болады керамикалық конденсаторларсыйымдылығы 0,1 мФ және жұмыс кернеуі 1600 В. Катушкада жоғары қуатты айнымалы ток пайда болу үшін осындай 7 конденсатор қажет.
4. Мұндай индукциялық құрылғыны пайдалану кезінде, өрістік эффект транзисторларықатты қызады және алюминий қорытпасы радиаторлары оларға бекітілмеген болса, онда бірнеше секунд жұмыс істегеннен кейін максималды қуат, бұл элементтер сәтсіз болады. Транзисторларды термопастаның жұқа қабаты арқылы жылу қабылдағыштарға орналастыру керек, әйтпесе мұндай салқындату тиімділігі аз болады.
5. Диодтариндукциялық қыздырғышта қолданылатын , өте жылдам әрекет етуі керек. Бұл схема үшін ең қолайлы диодтар: MUR-460; UF-4007; ОНЫ – 307.
6. 3-тізбекте қолданылатын резисторлар: 10 кОм қуаты 0,25 Вт – 2 дана. және 440 Ом қуаты - 2 Вт. Стабилитрондар: 2 дана. жұмыс кернеуі 15 В. стабилдік диодтардың қуаты кемінде 2 Вт болуы керек. Индукциямен катушканың қуат терминалдарына қосылуға арналған дроссель қолданылады.
7. Бүкіл құрылғыны қуаттандыру үшін сізге 500 Вт-қа дейінгі қуат көзі қажет. және кернеуі 12 - 40 В.Сіз бұл құрылғыны көлік батареясынан қуаттай аласыз, бірақ бұл кернеуде ең жоғары қуат көрсеткіштерін ала алмайсыз.

Электрондық генератор мен катушканы жасау процесі аз уақытты алады және келесі реттілікпен жүзеге асырылады:

1. Мыс құбырдандиаметрі 4 см спираль жасалады, мыс түтік диаметрі 4 см болатын таяқшаға бұралуы керек, ол тиіп кетпеуі керек. Бекіту сақиналары транзисторлық радиаторларға қосылу үшін түтіктің 2 ұшына дәнекерленген.
2. Баспа схемасы схемаға сәйкес жасалған.Егер полипропиленді конденсаторларды жеткізу мүмкін болса, онда мұндай элементтердің болуына байланысты ең аз шығындаржәне кернеу ауытқуларының үлкен амплитудаларында тұрақты жұмыс, құрылғы әлдеқайда тұрақты жұмыс істейді. Тізбектегі конденсаторлар мыс катушкасы бар тербелмелі контур құру үшін параллель орнатылады.
3. Металды қыздырутізбек қуат көзіне немесе батареяға қосылғаннан кейін катушка ішінде пайда болады. Металды қыздыру кезінде серіппелі орамдарда қысқа тұйықталудың болмауын қамтамасыз ету қажет. Егер сіз қыздырылған металмен бір уақытта орамның 2 айналымын түртсеңіз, транзисторлар бірден істен шығады.

Нюанстар

1. Металдарды қыздыру және шынықтыру бойынша тәжірибелер жүргізу кезінде, индукциялық катушканың ішінде температура айтарлықтай болуы мүмкін және Цельсий бойынша 100 градусты құрайды. Бұл термиялық жылыту эффектісі тұрмыстық қажеттіліктерге немесе үйді жылытуға арналған суды жылыту үшін пайдаланылуы мүмкін.
2. Жоғарыда талқыланған жылытқыштың диаграммасы (3-сурет), максималды жүктеме кезінде катушка ішінде 500 Вт-қа тең магниттік энергияның сәулеленуін қамтамасыз етуге қабілетті. Бұл қуат үлкен көлемдегі суды жылыту үшін жеткіліксіз, ал жоғары қуатты индукциялық катушканың құрылысы өте қымбат радиоэлементтерді пайдалану қажет болатын тізбекті жасауды талап етеді.
3. Сұйықтықтарды индукциялық жылытуды ұйымдастыруға арналған бюджеттік шешім, жоғарыда сипатталған, тізбектей орналасқан бірнеше құрылғыларды пайдалану болып табылады. Бұл жағдайда спиральдар бір сызықта болуы керек және жалпы металл өткізгіші болмауы керек.
4. ретіндеДиаметрі 20 мм баспайтын болаттан жасалған құбыр қолданылады.Жылуалмастырғыш спиральдың ортасында орналасып, оның бұрылыстарымен жанаспауы үшін құбырға бірнеше индукциялық спираль «керілген». Осындай 4 құрылғы бір уақытта қосылғанда, жылыту қуаты шамамен 2 кВт болады, бұл қазірдің өзінде жеткілікті. ағынды қыздырупайдалануға мүмкіндік беретін мәндерге дейін судың шағын айналымы бар сұйықтық бұл дизайншағын үйді жылы сумен қамтамасыз етуде.
5. Егер сіз мұны қоссаңыз қыздыру элементіжақсы оқшауланған резервуармен, ол қыздырғыштың үстінде орналасады, нәтижесінде сұйықтық ішіндегі жылытылатын қазандық жүйесі болады. баспайтын құбыр, қыздырылған су көтеріліп, оның орнын суық сұйықтық алады.
6. Егер үйдің ауданы маңызды болса, содан кейін индукциялық катушкалардың санын 10 данаға дейін арттыруға болады.
7. Мұндай қазандықтың қуатын оңай реттеуге боладыспиральдарды өшіру немесе қосу арқылы. Бір уақытта қосылған секциялар неғұрлым көп болса, осы жолмен жұмыс істейтін жылыту құрылғысының қуаты соғұрлым көп болады.
8. Мұндай модульді қуаттандыру үшін сізге қуатты қуат көзі қажет.Егер сізде тұрақты ток инвертор дәнекерлеу машинасы болса, оны қажетті қуаттың кернеу түрлендіргішін жасау үшін пайдалануға болады.
9. Жүйе тұрақты электр тогымен жұмыс істейтіндіктен, ол 40 В-тан аспайды, мұндай құрылғының жұмысы салыстырмалы түрде қауіпсіз, ең бастысы - генератордың қуат тізбегінде сақтандырғыш блогын қамтамасыз ету, ол қысқа тұйықталу кезінде жүйені қуатсыздандырады, осылайша жойылады. өрттің шығу мүмкіндігі.
10. Осылайша сіз үйді «тегін» жылытуды ұйымдастыра аласыз., зарядтау күн және жел энергиясын пайдалану арқылы жүзеге асырылатын индукциялық құрылғыларды қуаттандыру үшін қайта зарядталатын батареяларды орнату шартымен.
11. Батареяларды тізбектей жалғанған 2 бөлікке біріктіру керек.Нәтижесінде мұндай қосылыммен қоректендіру кернеуі кемінде 24 В болады, бұл қазандықтың жоғары қуатта жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Бұдан басқа, сериялық қосылымтізбектегі токты азайтады және батареялардың қызмет ету мерзімін арттырады.

1. Үйдегі индукциялық жылыту құрылғыларының жұмысы, әрқашан адамға зиянды электромагниттік сәулеленудің таралуын жоймайды, сондықтан индукциялық қазандықты тұрғын емес жерде орнату және мырышталған болатпен қорғау керек.
2. Электрмен жұмыс істегенде міндетті қауіпсіздік ережелерін сақтау қажетжәне, әсіресе бұл 220 В кернеуі бар айнымалы ток желілеріне қатысты.
3. Эксперимент ретінде пісіруге арналған плита жасауға боладыбапта көрсетілген схемаға сәйкес, бірақ жұмыс істейді бұл құрылғыкемшіліктерге байланысты үнемі ұсынылмайды өздігінен жасалғаносы құрылғыны экрандау, осыған байланысты адам денесі денсаулыққа теріс әсер ететін зиянды электромагниттік сәулеленуге ұшырауы мүмкін.

Мазмұны

Бүгінгі күні электр энергиясы тұтынушылар үшін арзан емес, бірақ мұндай ресурста жұмыс істейтін жылыту құрылғылары халық арасында біршама танымал. Принцип бойынша жұмыс істейтін құрылғылар үлкен қызығушылық тудырады электромагниттік индукция. Мақалада оның қалай жұмыс істейтіні сипатталған ұқсас құрылғы, ол қайда қолданылады және өз қолыңызбен индукциялық жылытқышты қалай жасауға болады. Бірақ алдымен кішкене тарих.

Құйынды индукциялық қыздырғыш

ХІХ ғасырдың басында Англия ғалымы Фарадей магнетизмді электрге айналдыру мақсатымен тәжірибелер жүргізді. Ол темірден жасалған өзекке оралған сымнан тұратын бастапқы орамдағы энергия ағынын ала алды. Осылайша электромагниттік индукция ашылды. Бұл 1831 жылы болды.

Индукциялық принцип бойынша жұмыс істейтін қуатты су жылытқышты пайдаланатын алғашқы балқыту зауыты өткен ғасырдың отызыншы жылдары Англияда ашылды. Өткен ғасырдың сексенінші жылдарында индукция принципі белсендірек қолданылды. Сарапшылар құйынды жылытқыштарды жасап шығарды. Олар зауыт едендері мен түрлі өндіріс орындарын жылытады. Біраз уақыттан кейін олар тұрмыстық құрылғыларды шығара бастады.

Индуктордың жұмыс принципі

Жылыту қазандықтары үшін әдетте құйынды жылытқыштар қолданылады. Олар қуаттылығы мен қарапайым дизайнының арқасында халық арасында үлкен сұранысқа ие. Олардың жұмысы магнит өрісінің энергиясын салқындатқышқа беруге негізделген. Құрылғыға берілетін су энергияны беру арқылы қызады. Содан кейін ол жылу жүйесіне беріледі. Қысымды жасау үшін сорғы қолданылады. Су айналады және элементтерді қызып кетуден қорғайды. Салқындатқыш дірілдейді, бұл жабдықтың қабырғаларында қақтың пайда болуына жол бермейді.

Егер сіз іштей оқысаңыз индукциялық қыздырғыш, онда сіз металл корпусты, оқшаулауды және өзекті таба аласыз. Мұндай жылытқыштың өнеркәсіптік қондырғылардан басты айырмашылығы - мыс өткізгіштері бар орам. Соңғысы екі дәнекерленген болат құбырлардың арасында орналасқан.

Электромагниттік индукция принципі

Үйдегі индукциялық жылытқыштың салмағы аз және бар жақсы тиімділікжәне ықшам өлшемдер. Мұнда өзек ретінде орамасы бар құбыр қолданылады. Екінші құбыр жылыту үшін қажет. Жасалған ток магнит өрісі, суды қыздырады. Олар осы принцип бойынша жұмыс істейді үй құрылғыларыжәне кейбір заманауи жылытқыштар.

Жылыту құрылғысы

Құрылғы келесі элементтерден тұрады:

1. Пластикалық түтік.
2. Тот баспайтын болаттан жасалған тор.
3. Болат сым.
4. Мыс сым.
5. Дәнекерлеу инверторы.

Бұл құрылғының негізгі артықшылықтарының бірі қарапайым дизайн. Индукциялық қыздырғыштың схемасы осындай. Дөңгелек корпуста катушкалар бар - индуктор. Соңғысының ішінде сегмент бар болат құбырұшында 2 құбыр бар. Олар құрылғыны жылу жүйесіне қосу үшін қажет. Қосылғаннан кейін су құбыр арқылы өтеді. Құбыр қызады. Салқындатқыш онымен жанасудан қызады.

Индукциялық қыздырғыштың конструкциясының схемасы

Құрылғылардың басқа түрлері үшін катушкалар электр желісіне бекітілген, бірақ басқа қосылу схемасы да бар. Ол катушкаға берілетін токтың тербеліс жиілігін арттыратын түрлендіргішпен ерекшеленеді. Бұл түрлендіргіш инвертор деп аталады және 3 модульден тұрады:

1. Түзеткіш.
2. 2 транзисторы бар инвертор.
3. Транзисторларды басқару тізбегі.

Құрылғыда болатын процестер трансформатордың жұмысына ұқсас. Айырмашылық екінші реттік орамда, ол қысқа тұйықталған және біріншілік ішінде орналасқан. Тағы бір айырмашылығы, трансформатор жағдайында жылыту - жанама әсер, олар одан аулақ болуға тырысады.

Қызықты факт: индукциялық пешке қызмет көрсету газ қазандығын немесе қазандықты пайдаланғаннан гөрі әлдеқайда арзан болады. Құрылғы іс жүзінде істен шықпайтын ең аз бөліктерден тұрады. Жылытқышта сынатын ештеңе жоқ. Су кәдімгі түтік арқылы қызады, ол бірдей қыздыру элементінен айырмашылығы жанып кетпейді немесе нашарлайды.

Қолдану аясы

Бүгінгі күні индукциялық жылытуды қолдану өте жиі қолданылады. Негізгі қолданбалар:

• металл балқыту, жаңа қорытпаларды өндіру;
• металл сым өндірісі;
• зергерлік бұйымдар жасау;
• жылыту қазандықтарын өндіру;
• көліктердің қосалқы бөлшектерін термиялық өңдеу;
• медицина өнеркәсібі (аспаптарды, медициналық техниканы дезинфекциялау);
• машина жасау, автокөліктерге қызмет көрсетуді жылыту;
• өнеркәсіптік пештер.

Кемшіліктер мен артықшылықтар

Индукциялық жабдықтың оң сипаттамалары мен артықшылықтарын қарастырайық:

1. Жылыту кез келген ортада жүзеге асырылады.
2. Өте таза қорытпаларды өндіру мүмкіндігі.
3. Ток өткізетін кез келген материалды жылдам қыздыру және балқу.
4. Құрылғының элементтері сырттан орнатылады, кірістірулер жоқ. Бұл ағып кетудің болмауын қамтамасыз етеді.
5. Индукциялық су жылытқышы қоршаған ортаны ластамайды.
6. Бетінің белгілі бір аймағын жылыту қажет болғанда ыңғайлы.
7. Салқындатқыштың қыздырғыштың бетімен жанасу аймағы құбырлы электр жылытқыштары бар құрылғыларға қарағанда бірнеше есе үлкен. Осыған байланысты қоршаған орта өте тез қызады.
8. Құрылғының ықшам өлшемдері.
9. Жабдық қажетті жұмыс режиміне оңай конфигурацияланады және оңай реттеледі.
10. Кез келген пішіндегі құрылғыны (соның ішінде дербес) жасауға болады. Бұл жергілікті жылытуды болдырмайды және жылудың біркелкі таралуына ықпал етеді.

Қарапайым жылытқыш индукция түрі

Осы типтегі ағынды жылытқыштың басқа принциптермен жұмыс істейтін құрылғылармен салыстырғанда іс жүзінде ешқандай кемшіліктері жоқ. Жалғыз операциялық қиындық - индукторды дайындамамен сәйкестендіру қажет. Әйтпесе, жылыту жеткіліксіз және төмен қуат болады.

DIY процесі

Жұмыс үшін келесі құралдар пайдалы болады:

• дәнекерлеу инверторы;
• дәнекерлеу генерациялау тогы 15 амперден.

Сондай-ақ, мыс сым қажет, ол негізгі корпустың айналасына оралған. Құрылғы индуктор ретінде әрекет етеді. Сым контактілері инвертор терминалдарына ешқандай бұралулар пайда болмайтындай қосылған. Өзекті құрастыру үшін қажетті материал бөлігі қажетті ұзындықта болуы керек. Орташа алғанда, бұрылыстардың саны 50, сым диаметрі 3 миллиметр.

Орамға арналған әртүрлі диаметрлі мыс сым

Енді өзегіне көшейік. Оның рөлі полиэтиленнен жасалған полимерлі құбыр болады. Пластмассаның бұл түрі өте жоғары температураға төтеп бере алады. Өзек диаметрі 50 миллиметр, қабырғасының қалыңдығы кемінде 3 мм. Бұл бөлік индукторды құрайтын мыс сымы оралған өлшеуіш ретінде пайдаланылады. Кез келген дерлік қарапайым индукциялық су жылытқышты жинай алады.

Бейнеде сіз жылыту үшін суды индукциялық жылытуды дербес ұйымдастыру әдісін көресіз:

Бірінші нұсқа

Сым 50 мм бөліктерге кесіліп, онымен пластикалық түтік толтырылады. Құбырдан төгілмеуі үшін ұштарын тормен тығыздау керек. Құбырдан адаптерлер ұштарында, жылытқыш қосылған жерде орналастырылады.

Соңғысының денесінде мыс сыморама жараланған. Осы мақсатта сізге шамамен 17 метр сым қажет: 90 айналым жасау керек, құбыр диаметрі 60 миллиметр. 3,14×60×90=17 м.

Білу маңызды! Құрылғының жұмысын тексерген кезде оның ішінде су (салқындатқыш) бар екеніне мұқият көз жеткізу керек. Әйтпесе, құрылғының корпусы тез еріп кетеді.

Құбыр құбырға соғылады. Жылытқыш инверторға қосылған. Құрылғыны сумен толтырып, оны қосу ғана қалады. Барлығы дайын!

Екінші нұсқа

Бұл опция әлдеқайда қарапайым. Құбырдың тік бөлігінде тікелей метрлік өлшемді бөлік таңдалады. Тегістеу қағазын пайдаланып бояудан мұқият тазалануы керек. Әрі қарай, құбырдың бұл бөлімі үш қабатты электрлік матамен жабылған. Индукциялық катушка мыс сыммен оралған. Барлық қосылу жүйесі жақсы оқшауланған. Енді дәнекерлеу инверторын қосуға болады, ал құрастыру процесі толығымен аяқталды.

Мыс сыммен оралған индукциялық катушкалар

Өз қолыңызбен су жылытқышын жасауды бастамас бұрын, зауыт өнімдерінің сипаттамаларымен танысып, олардың сызбаларын зерттеген жөн. Бұл бастапқы деректерді түсінуге көмектеседі үй жабдықтарыжәне ықтимал қателерден аулақ болыңыз.

Үшінші нұсқа

Қыздырғышты осындай күрделі түрде жасау үшін дәнекерлеуді пайдалану керек. Сондай-ақ жұмыс істеу үшін сізге үш фазалы трансформатор қажет. Екі құбырды бір-біріне дәнекерлеу керек, ол қыздырғыш пен өзек ретінде әрекет етеді. Орам индуктордың корпусына бұрандалы. Бұл ықшам өлшемі бар құрылғының өнімділігін арттырады, бұл үйде пайдалану үшін өте ыңғайлы.

Индуктор корпусындағы орама

Суды беру және ағызу үшін индукциялық қондырғының корпусына 2 құбыр дәнекерленген. Жылуды жоғалтпау және ықтимал токтың ағып кетуіне жол бермеу үшін оқшаулауды жасау керек. Ол жоғарыда сипатталған мәселелерді жояды және қазандық жұмыс істеп тұрған кезде шуды толығымен жояды.

Қауіпсіздік шараларын үнемі сақтау керек. Әсіресе, олар өз бетімен бірдеңе жасағанда. Мұнда жылытқыштар бар жүйелер үшін пайдаланылады мәжбүрлі айналым. Жылу энергиясы өте тез түзіледі және салқындатқыштың қызып кетуі мүмкін.

Қауіпсіздік клапаны туралы ұмытпаңыз. Ол жылытқышқа бекітілген. Қашан болған жағдайда дөңгелек сорғыжұмысын тоқтатады, салқындатқыш мүлдем қызып кетеді. Егер клапан алдын ала орнатылмаса, жүйе жарылып кетеді. Соңғысы сақтық шарасы ретінде термостатпен жабдықталуы керек. Егер қыздырғыш металл корпусқа салынған болса, оны жерге қосу керек.

Металл қораптағы жылытқыш

Үй дизайнында қалыпты экран жоқ болғандықтан, индуктор кем дегенде 80 сантиметр қашықтықта орнатылады. көлденең беттер. Қабырғаға дейінгі қашықтық 30 сантиметрден басталады.

Кеңес: Үйдегі жылытқыштардың қуаты электромагниттік сәулеленудің таралуына ықпал етуі мүмкін. Құрылғыны мырышталған болатпен қоршау және оны тұрғын ауданда орнатпау ұсынылады! Катушканың ішінде және сыртында электромагниттік айнымалы өріс бар. Ол бәрін қыздырады металл беттержақын орналасқан.

Сонымен, үлкен қаржылық шығындарсыз бұл қарапайым құрылғыны өз қолыңызбен жасау қиын емес. Құрастыру схемасы қарапайым, және кез келген дерлік жылытқышты өз қолдарымен жинау жұмысын басқара алады. Мұнда арнайы техникалық білім қажет емес. Сіз бірнеше сағатта жұмысты аяқтай аласыз.

Ал құрылғыларда қыздырылған құрылғыдағы жылу құрылғының ішіндегі айнымалы электромагниттік өрісте пайда болатын токтармен шығарылады. Олар индукция деп аталады. Олардың әрекеті нәтижесінде температура көтеріледі. Металдарды индукциялық қыздыру екі негізгі физикалық заңдылыққа негізделген:

• Фарадей-Максвелл;
• Джоуль-Ленц.

Металл денелерде оларды айнымалы өріске қойғанда құйынды электр өрістері пайда бола бастайды.

Индукциялық қыздыру құрылғысы

Барлығы келесідей болады. Айнымалының әсерінен индукцияның электр қозғаушы күші (ЭМӨ) өзгереді.

ЭҚК Джоуль-Ленц заңына толық сәйкес жылу бөлетін денелердің ішінде құйынды токтар өтетіндей әсер етеді. ЭҚК сонымен қатар металда айнымалы ток тудырады. Бұл жағдайда жылу энергиясы шығарылады, бұл металдың температурасының жоғарылауына әкеледі.

Жылытудың бұл түрі ең қарапайым, өйткені ол байланыссыз. Ол өңдеуге болатын өте жоғары температураға жетуге мүмкіндік береді

Индукциялық қыздыруды қамтамасыз ету үшін электромагниттік өрістерде белгілі бір кернеу мен жиілікті жасау қажет. Мұны ішінде жасауға болады арнайы құрылғы- индуктор. Ол қуат береді өнеркәсіптік желі 50 Гц. Бұл үшін жеке қуат көздерін - түрлендіргіштер мен генераторларды пайдалануға болады.

Төмен жиілікті индукторға арналған ең қарапайым құрылғы - спираль (оқшауланған өткізгіш), оны ішіне орналастыруға болады. металл құбырнемесе оның айналасына оралған. Өтетін токтар құбырды қыздырады, бұл өз кезегінде жылуды қоршаған ортаға береді.

Төмен жиілікте индукциялық қыздыруды қолдану өте сирек кездеседі. Орта және жоғары жиілікте металды өңдеу жиі кездеседі.

Мұндай құрылғылар магниттік толқынның әлсіреген жер бетіне түсуімен ерекшеленеді. Дене бұл толқынның энергиясын жылуға айналдырады. Максималды әсерге жету үшін екі компоненттің пішіні жақын болуы керек.

Олар қайда қолданылады?

Қазіргі әлемде индукциялық жылытуды қолдану кеңінен таралған. Қолдану аймағы:

• металдарды балқыту, оларды жанаспайтын әдіспен дәнекерлеу;
• жаңа металл қорытпаларын алу;
• машина жасау;
• зергерлік бұйымдар жасау;
• басқа әдістерді қолдану кезінде зақымдалуы мүмкін ұсақ бөлшектерді дайындау;
• (және бөліктер ең күрделі конфигурацияда болуы мүмкін);
• термиялық өңдеу (машина бөлшектерін, шыңдалған беттерді өңдеу);
• медицина (аппараттар мен аспаптарды дезинфекциялау).

Индукциялық қыздыру: оң сипаттамалар

Бұл әдіс көптеген артықшылықтарға ие:

• Оның көмегімен сіз кез келген ток өткізетін материалды тез қыздырып, балқыта аласыз.
• Кез келген ортада жылытуға мүмкіндік береді: вакуумда, атмосферада, өткізбейтін сұйықтық.
• Тек өткізгіш материал қыздырылғандықтан, толқындарды әлсіз сіңіретін қабырғалар суық болып қалады.
• Металлургияның мамандандырылған салаларында, аса таза қорытпалар өндірісінде. Бұл қызықты процесс, өйткені металдар суспензия күйінде, қорғаныс газының қабығында араласады.

• Басқа түрлермен салыстырғанда индукция қоршаған ортаны ластамайды. Егер жағдайда газ қыздырғыштарыдоғалық қыздыру сияқты ластану бар, содан кейін индукция «таза» электромагниттік сәулеленудің арқасында оны жояды.
• Индукторлық құрылғының шағын өлшемдері.
• Кез келген пішіндегі индукторды өндіру мүмкіндігі бұл жергілікті жылытуға әкелмейді, бірақ жылуды біркелкі бөлуге ықпал етеді;
• Бетінің белгілі бір бөлігін ғана жылыту қажет болса, қажет.
• Мұндай жабдықты қажетті режимге конфигурациялау және оны реттеу қиын емес.

Кемшіліктер

Жүйенің келесі кемшіліктері бар:

• Жылыту (индукция) түрін және оның жабдықтарын өз бетінше орнату және реттеу өте қиын. Мамандарға хабарласқан дұрыс.
• Индуктор мен дайындаманы дәл сәйкестендіру қажеттілігі, әйтпесе индукциялық қыздыру жеткіліксіз болады, оның қуаты шағын мәндерге жетуі мүмкін.

Индукциялық жабдықпен жылыту

Жеке жылытуды ұйымдастыру үшін индукциялық жылыту сияқты опцияны қарастыруға болады.

Қондырғы екі түрдегі орамалардан тұратын трансформатор болады: бастапқы және қайталама (ол, өз кезегінде, қысқа тұйықталған).

Ол қалай жұмыс істейді

Кәдімгі индуктордың жұмыс принципі: құйынды ағындар ішкі және тікелей өтеді электр өрісіекінші ғимаратқа.

Мұндай қазандықтан су өтуі үшін оған екі құбыр қосылады: кіретін суық су үшін және шығатын жерде. жылы су- екінші құбыр. Қысымға байланысты су үнемі айналады, бұл индуктор элементін қыздыру мүмкіндігін болдырмайды. Мұнда шкаланың болуы алынып тасталды, өйткені индукторда тұрақты тербеліс пайда болады.

Мұндай элементті ұстау арзан болады. Негізгі артықшылығы - құрылғы дыбыссыз жұмыс істейді. Оны кез келген бөлмеде орнатуға болады.

Жабдықты өзіңіз жасау

Индукциялық жылытуды орнату өте қиын емес. Тәжірибесі жоқ адам да мұқият зерттегеннен кейін тапсырманы жеңеді. Бастамас бұрын келесі қажетті заттарды жинақтау керек:

• Инвертор. Оны дәнекерлеу машинасынан қолдануға болады, қымбат емес және талап етілетін жоғары жиілікке ие болады. Сіз оны өзіңіз жасай аласыз. Бірақ бұл көп уақытты қажет ететін әрекет.
• Қыздырғыш корпусы (бұл үшін пластикалық құбырдың бір бөлігі қолайлы; бұл жағдайда құбырды индукциялық жылыту ең тиімді болады).
• Материал (диаметрі жеті миллиметрден аспайтын сым жасайды).
• Индукторды жылу желісіне қосуға арналған құрылғылар.
• Индуктордың ішіндегі сымды ұстауға арналған тор.
• Индукциялық катушкадан жасауға болады (ол эмальданған болуы керек).
• Сорғы (индукторға су беру үшін).

Жабдықтарды өз бетіңізше жасау ережелері

Индукциялық жылыту қондырғысының дұрыс жұмыс істеуі үшін мұндай өнімге арналған ток қуатқа сәйкес болуы керек (қажет болған жағдайда ол кемінде 15 ампер болуы керек).

• Сымды бес сантиметрден аспайтын бөліктерге кесу керек. Бұл жоғары жиілікті өрісте тиімді жылыту үшін қажет.
• Корпустың диаметрі дайындалған сымнан кем болмауы керек және қалың қабырғалары болуы керек.
• Жылу желісіне бекіту үшін құрылымның бір жағына арнайы адаптер бекітіледі.
• Құбырдың түбіне сымның түсіп кетуіне жол бермеу үшін торды қою керек.
• Соңғысы бүкіл ішкі кеңістікті толтыратындай мөлшерде қажет.
• Құрылым жабылып, адаптер орнатылған.
• Содан кейін осы құбырдан катушка жасалады. Мұны істеу үшін оны қазірдің өзінде дайындалған сыммен ораңыз. Бұрылыстардың саны сақталуы керек: ең аз 80, ең көбі 90.
• Жылыту жүйесіне қосылғаннан кейін құрылғыға су құйылады. Катушка дайындалған инверторға қосылады.
• Сумен жабдықтау сорғысы орнатылған.
• Температура реттегіші орнатылған.

Осылайша, индукциялық қыздыруды есептеу келесі параметрлерге байланысты болады: ұзындық, диаметр, температура және өңдеу уақыты. Индукторға апаратын автобустардың индуктивтілігіне назар аударыңыз, ол индуктордың өзінен әлдеқайда көп болуы мүмкін.

Плиталар туралы

Жылыту жүйесінен басқа тұрмыстық пайдаланудағы тағы бір қосымша пеш плиталарындағы жылытудың осы түрінде кездеседі.

Бұл бет әдеттегі трансформаторға ұқсайды. Оның орамы шыны немесе керамика болуы мүмкін панель бетінің астында жасырылған. Ол арқылы ток өтеді. Бұл катушканың бірінші бөлігі. Бірақ екіншісі - тағам дайындалатын тағамдар. Ыдыстардың төменгі жағында құйынды токтар пайда болады. Олар алдымен ыдыстарды, содан кейін олардағы тағамды қыздырады.

Ыдыс-аяқты панельдің бетіне қойғанда ғана жылу шығады.

Егер ол жоқ болса, ешқандай әрекет орындалмайды. Индукциялық қыздыру аймағы оған қойылған ыдыстың диаметріне сәйкес келеді.

Мұндай пештер үшін сізге арнайы тағамдар қажет. Ферромагниттік металдардың көпшілігі индукциялық өріспен әрекеттесе алады: алюминий, тот баспайтын және эмальданған болат, шойын. Мұндай беттерге сәйкес келмейтіндер: мыс, керамика, шыны және ферромагниттік емес металдардан жасалған ыдыстар.

Әрине, ол оған қолайлы ыдыстар орнатылған кезде ғана қосылады.

Қазіргі заманғы пештер бос және жарамсыз ыдыстарды тануға мүмкіндік беретін электронды басқару блогымен жабдықталған. Пештердің негізгі артықшылықтары: қауіпсіздік, тазалаудың қарапайымдылығы, жылдамдық, тиімділік және үнемділік. Панельдің бетінде ешқашан күйіп қалмауыңыз керек.

Сонымен, біз қыздырудың (индукцияның) бұл түрі қайда қолданылатынын білдік.

Индукциялық пешті баяғыда, сонау 1887 жылы С.Фарранти ойлап тапқан. Бірінші өнеркәсіптік қондырғы 1890 жылы Benedicks Bultfabrik компаниясында жұмыс істей бастады. Узақ уақытқаӨнеркәсіпте индукциялық пештер экзотикалық болды, бірақ ол кездегі электр энергиясының қымбаттығына байланысты емес; Индукциялық пештерде болатын процестерде әлі де көптеген белгісіздік болды, ал электрониканың элементтік базасы олар үшін тиімді басқару схемаларын құруға мүмкіндік бермеді.

Индукциялық пештер секторында біздің көз алдымызда төңкеріс болды, біріншіден, микроконтроллерлердің пайда болуының арқасында, олардың есептеу қуаты келесіден асып түседі. дербес компьютерлерон жыл бұрын. Екіншіден, рахмет... ұялы байланыс. Оның дамуы жоғары жиілікте бірнеше кВт қуатты жеткізуге қабілетті қымбат емес транзисторлардың болуын талап етті. Олар өз кезегінде жартылай өткізгіш гетероқұрылымдар негізінде құрылды, оның зерттеулері үшін орыс физигі Жорес Алферов Нобель сыйлығын алды.

Сайып келгенде, индукциялық пештер өнеркәсіпті толығымен өзгертіп қана қоймай, сонымен қатар күнделікті өмірде кеңінен қолданыла бастады. Пәнге деген қызығушылық көптеген үй өнімдерінің пайда болуына әкелді, олар негізінен пайдалы болуы мүмкін. Бірақ конструкциялар мен идеялар авторларының көпшілігі (олардың көздерінде функционалдық өнімдерге қарағанда көбірек сипаттамалар бар) индукциялық қыздыру физикасының негіздерін де, сауатсыз орындалған конструкциялардың ықтимал қаупін де нашар түсінеді. Бұл мақала кейбір түсініксіз тұстарды түсіндіруге арналған. Материал нақты құрылымдарды қарастыруға негізделген:

1. Металлды балқытуға арналған өнеркәсіптік арналы пеш және оны өзіңіз жасау мүмкіндігі.
2. Индукциялық типтегі тигельді пештер, пайдалану қарапайым және үйде жасалған пештер арасында ең танымал.
3. Индукциялық ыстық су қазандықтары қазандықтарды қыздыру элементтерімен жылдам ауыстырады.
4. Газ плиталарымен бәсекелесетін және бірқатар параметрлер бойынша микротолқынды пештерден жоғары тұратын тұрмыстық индукциялық пісіру құрылғылары.

Ескерту: Қарастырылып отырған барлық құрылғылар индуктор (индуктор) арқылы жасалған магниттік индукцияға негізделген, сондықтан индукция деп аталады. Оларда тек электр өткізгіш материалдарды, металдарды және т.б. балқытуға/қыздыруға болады. Сондай-ақ конденсаторлық пластиналар арасындағы диэлектриктегі электрлік индукцияға негізделген электрлік индукциялық сыйымдылық пештері бар, олар пластиктерді «жұмсақ» балқыту және электрлік термиялық өңдеу үшін қолданылады; Бірақ олар индукторларға қарағанда әлдеқайда аз;

Жұмыс принципі

Индукциялық пештің жұмыс принципі суретте көрсетілген. дұрыс. Негізінде бұл қысқа тұйықталған қайталама орамасы бар электр трансформаторы:

• Айнымалы кернеу генераторы G индуктор L (қыздыру катушкасы) айнымалы ток I1 жасайды.
• C конденсаторы L-мен бірге жұмыс жиілігіне реттелетін тербелмелі контурды құрайды, бұл көп жағдайда қондырғының техникалық параметрлерін арттырады.
• Егер G генераторы өздігінен тербелетін болса, онда C индуктордың өз сыйымдылығын пайдаланып, жиі тізбектен шығарылады. Төменде сипатталған жоғары жиілікті индукторлар үшін бұл жұмыс жиілігі диапазонына дәл сәйкес келетін бірнеше ондаған пикофарадтар.
• Максвелл теңдеулеріне сәйкес индуктор қоршаған кеңістікте интенсивтілігі Н болатын айнымалы магнит өрісін жасайды.
• Индукторға орналастырылған дайындамаға (немесе балқу зарядына) W енетін магнит өрісі онда магнит ағыны F жасайды.
• Ф, егер W электр өткізгіш болса, онда индукциялайды екіншілік ток I2, содан кейін сол Максвелл теңдеулеріне.
• Егер Ф жеткілікті массивті және қатты болса, онда I2 W ішінде жабылады, құйынды ток немесе Фуко ток құрайды.
• Құйынды токтар Джоуль-Ленц заңына сәйкес индуктор арқылы алынған энергияны және генератордан магнит өрісін шығарады, дайындаманы (зарядты) қыздырады.

Физика тұрғысынан электромагниттік өзара әрекеттесу айтарлықтай күшті және жеткілікті жоғары ұзақ мерзімді әсерге ие. Сондықтан көп сатылы энергия түрлендіруіне қарамастан, индукциялық пеш ауада немесе вакуумда 100% дейін тиімділікті көрсетуге қабілетті.

Ескерту: диэлектрлік өтімділігі >1 идеал емес диэлектриктен жасалған ортада индукциялық пештердің мүмкін болатын тиімділігі төмендейді, ал магниттік өткізгіштігі >1 ортада жоғары тиімділікке жету оңайырақ.

Арна пеші

Каналды индукциялық балқыту пеші өнеркәсіпте қолданылатын бірінші болып табылады. Ол құрылымдық жағынан трансформаторға ұқсас, суретті қараңыз. дұрыс:

1. Өнеркәсіптік (50/60 Гц) немесе жоғары (400 Гц) жиілікті токпен қоректенетін бастапқы орам мыснан жасалған, іші салқындатылған. сұйық салқындатқыш, түтіктер;
2. Екінші реттік қысқа тұйықталған орам – балқыма;
3. Ыстыққа төзімді диэлектриктен жасалған сақина тәрізді тигель, оған балқыма орналастырылған;
4. Трансформатордың болат пластиналарынан құрастырылған магниттік схема.

Арналы пештер дуралюминийді, түсті арнайы қорытпаларды балқыту, жоғары сапалы шойын алу үшін қолданылады. Өнеркәсіптік арна пештері балқымамен толтыруды қажет етеді, әйтпесе «қайталама» қысқа тұйықталу болмайды және жылыту болмайды. Немесе шихтаның үгінділері арасында доғалық разрядтар пайда болады және бүкіл балқыма жай ғана жарылып кетеді. Сондықтан пешті іске қоспас бұрын тигельге аздап балқыма құйылады, ал қайта балқытылған бөлік толығымен құйылмайды. Металлургтер арна пешінің қалдық сыйымдылығы бар екенін айтады.

Өнеркәсіптік жиілікті дәнекерлеу трансформаторынан қуаты 2-3 кВт-қа дейінгі арналы пешті өз бетіңізше жасауға болады. Мұндай пеште 300-400 г-ға дейін мырыш, қола, жез немесе мыс балқытуға болады. Сіз дуралюминийді ерітуге болады, бірақ құйманың беріктігін, қаттылығын және серпімділігін алуы үшін, құйманың құрамына байланысты бірнеше сағаттан 2 аптаға дейін салқындағаннан кейін қартаюға рұқсат беру керек.

Ескерту: дуралюминий шын мәнінде кездейсоқ ойлап тапты. Алюминийді қорыта алмағандарына ашуланған әзірлеушілер зертханада тағы бір «ештеңе» үлгісін тастап, қайғы-қасіреттен бас тартты. Біз сергек болдық, оралдық - ешкім түсін өзгерткен жоқ. Олар оны тексерді - және ол алюминий сияқты жеңіл болғанымен, дерлік болаттың беріктігін алды.

Трансформатордың «бастапқысы» стандартты болып табылады, ол қайталама қысқа тұйықталу режимінде жұмыс істеуге арналған дәнекерлеу доғасы. «Қосымша» алынып тасталады (одан кейін оны орнына қоюға болады және трансформаторды өз мақсаты бойынша пайдалануға болады), оның орнына сақиналы тигель қойылады. Бірақ HF дәнекерлеу инверторын арна пешіне айналдыруға тырысу қауіпті! Оның феррит өзегі қызып кетеді және ферриттің диэлектрлік өтімділігі >>1 болғандықтан бөліктерге бөлінеді, жоғарыдан қараңыз.

Төмен қуатты пештегі қалдық сыйымдылық мәселесі жойылады: сақинаға иілген және ұштары бұралған бірдей металдан жасалған сым себу шихтасына салынады. Сымның диаметрі – пеш қуаты 1 мм/кВт.

Бірақ сақиналы тигельге қатысты мәселе туындайды: шағын тигельге жарамды жалғыз материал - электрофарфор. Үйде оны өзіңіз өңдеу мүмкін емес, бірақ қолайлысын қайдан алуға болады? Басқа отқа төзімділер олардағы жоғары диэлектрлік шығындарға немесе кеуектілікке және төмен механикалық беріктікке байланысты жарамсыз. Сондықтан арна пеші балқытуды өндірсе де ең жоғары сапа, электрониканы қажет етпейді және оның тиімділігі 1 кВт қуатта 90% -дан асады, оларды үйде адамдар пайдаланбайды;

Кәдімгі тигель үшін

Қалдық сыйымдылық металлургтерді тітіркендірді - олар балқытқан қорытпалар қымбат болды. Сондықтан, өткен ғасырдың 20-жылдарында жеткілікті қуатты радио түтіктер пайда болғаннан кейін бірден идея пайда болды: магниттік тізбекті лақтырып тастаңыз (біз қатал адамдардың кәсіби идиомаларын қайталамаймыз) және кәдімгі тигельді тікелей ыдысқа салыңыз. индуктор, суретті қараңыз.

Сіз мұны өнеркәсіптік жиілікте жасай алмайсыз, оны шоғырландыратын магниттік тізбегі жоқ төмен жиіліктегі магнит өрісі таралады (бұл адасу өрісі деп аталады) және өз энергиясын кез келген жерде береді, бірақ балқымаға емес. Адасқан өрісті жиілікті жоғарылату арқылы өтеуге болады: егер индуктордың диаметрі жұмыс жиілігінің толқын ұзындығына сәйкес болса және бүкіл жүйе электромагниттік резонанста болса, онда энергияның 75% немесе одан да көп бөлігі оның электромагниттік өрісі «жүрексіз» катушка ішінде шоғырланған болады. Тиімділік сәйкес болады.

Алайда, зертханаларда идея авторлары айқын жағдайды назардан тыс қалдырғаны белгілі болды: индуктордағы балқыма диамагниттік болса да, электр өткізгіш болып табылады, құйынды токтардан өзінің магнит өрісінің арқасында ол қыздыру индуктивтілігін өзгертеді. катушка. Бастапқы жиілікті суық зарядтың астында орнату және ол балқыған кезде өзгерту керек болды. Сонымен қатар, диапазон неғұрлым үлкен болса, дайындама соғұрлым үлкен болады: егер 200 г болат үшін 2-30 МГц диапазонында қол жеткізуге болатын болса, онда теміржол цистернасының өлшемдері үшін бастапқы жиілік шамамен 30- болады. 40 Гц, ал жұмыс жиілігі бірнеше кГц-ке дейін болады.

Бланкілердің артындағы жиілікті «тарту» үшін лампаларда қолайлы автоматтандыруды жасау қиын; Сонымен қатар, бойынша төмен жиіліктерАдасқан өріс өзін ең күшті көрсетеді. Мұндай пеште катушканың өзегі болып табылатын балқыма белгілі бір дәрежеде оның жанында магнит өрісін жинайды, бірақ бәрібір қолайлы тиімділікке қол жеткізу үшін бүкіл пешті қуатты ферромагниттік экранмен қоршау қажет болды.

Дегенмен, оның көрнекті еңбегіне байланысты және қайталанбас қасиеттер(төменде қараңыз) тигельді индукциялық пештер өнеркәсіпте де, құрылысшыларда да кеңінен қолданылады. Сондықтан, өз қолыңызбен қалай дұрыс жасау керектігін егжей-тегжейлі қарастырайық.

Кішкене теория

Үйде жасалған «индукцияны» жобалау кезінде сіз мықтап есте сақтауыңыз керек: ең аз қуат тұтыну максималды тиімділікке сәйкес келмейді және керісінше. Плита негізгі резонанстық жиілікте жұмыс істегенде желіден ең аз қуатты алады, Pos. 1-суретте. Бұл жағдайда дайындама/заряд (және төменгі резонанстық жиіліктерде) бір қысқа тұйықталған бұрылыс ретінде жұмыс істейді және балқымада тек бір конвективтік ұяшық байқалады.

Негізгі резонанстық режимде 2-3 кВт пеште 0,5 кг-ға дейін болатты балқытуға болады, бірақ шихтаны/дайындаманы қыздыру бір сағатқа дейін немесе одан да көп уақытты алады. Тиісінше, желіден жалпы электр энергиясын тұтыну жоғары болады, ал жалпы тиімділік төмен болады. Алдын ала резонанстық жиіліктерде ол одан да төмен.

Нәтижесінде металды балқытуға арналған индукциялық пештер көбінесе 2-ші, 3-ші және басқа да жоғары гармоникаларда жұмыс істейді (суреттегі 2-поз. қыздыру/балқыту үшін қажетті қуат артады); сол жарты кило болат үшін 2-ге 7-8 кВт, ал 3-шіге 10-12 кВт қажет болады. Бірақ жылыну өте тез, минуттарда немесе минуттардың бөліктерінде жүреді. Сондықтан тиімділік жоғары: балқыма құйылғанға дейін пеште «жеуге» уақыт жоқ.

Гармоникалық пештердің ең маңызды, тіпті бірегей артықшылығы бар: балқымада бірнеше конвективті жасушалар пайда болады, оны бірден және мұқият араластырады. Сондықтан балқыту деп аталатын режимде жүргізуге болады. жылдам зарядтау, кез келген басқа балқыту пештерінде балқыту мүмкін емес қорытпаларды шығарады.

Егер сіз жиілікті негізгіден 5-6 немесе одан да көп есе «көтерсеңіз», тиімділік біршама төмендейді (көп емес), бірақ басқа нәрсе пайда болады. тамаша мүлікгармоникадағы индукция: тері әсеріне байланысты бетті қыздыру, ЭҚК дайындаманың бетіне ығыстыру, Поз. 3-суретте. Бұл режим балқыту үшін сирек қолданылады, бірақ бетін цементтеу және қатайту үшін дайындамаларды қыздыру үшін бұл жақсы нәрсе. Қазіргі заманғы технологияТермиялық өңдеудің бұл әдісінсіз бұл мүмкін емес еді.

Индуктордағы левитация туралы

Енді трюк жасайық: индуктордың алғашқы 1-3 айналымын ораңыз, содан кейін түтікті/шинаны 180 градусқа бүгіңіз, ал орамның қалған бөлігін кері бағытта ораңыз (суреттегі 4-позиция). генератор, индукторға шихтаға тигель салып, ток беріңіз. Ол ерігенше күтеміз және тигельді алып тастаймыз. Индуктордағы балқыма сфераға жиналады, ол генераторды өшіргенше сол жерде ілініп тұрады. Содан кейін ол құлап қалады.

Балқыманың электромагниттік левитациясының әсері металдарды зоналық балқыту арқылы тазартуға, жоғары дәлдіктегі металл шарлар мен микросфераларды алуға және т.б. Бірақ дұрыс нәтиже алу үшін балқыту жоғары вакуумда жүргізілуі керек, сондықтан мұнда индуктордағы левитация тек ақпарат үшін ғана айтылады.

Неліктен үйдегі индуктор?

Көріп отырғаныңыздай, тіпті пәтерлік сымдар мен тұтыну шектеулері үшін төмен қуатты индукциялық пеш тым қуатты. Неліктен мұны істеуге тұрарлық?

Біріншіден, бағалы, түсті және сирек металдарды тазарту және бөлу үшін. Мысалы, алтын жалатылған контактілері бар ескі кеңестік радио қосқышты алайық; Ол кезде алтынды/күмісті жалату үшін аямаған. Біз контактілерді тар, жоғары тигельге салып, оларды индукторға салып, оларды негізгі резонанспен (кәсіби айтқанда, нөлдік режимде) балқытамыз. Ерігеннен кейін біз бірте-бірте жиілікті және қуатты азайтамыз, дайындаманы 15 минуттан жарты сағатқа дейін қатайтуға мүмкіндік береміз.

Ол суыған соң тигельді сындырамыз және біз не көріп тұрмыз? Алтын ұшы анық көрінетін жезден жасалған бағана, оны кесіп тастау керек. Сынапсыз, цианидсіз және басқа да өлімге әкелетін реагенттерсіз. Бұл балқыманы сырттан қыздыру арқылы қол жеткізу мүмкін емес, ондағы конвекция олай болмайды.

Алтын деген алтын ғой, қазір жолда қара металл сынықтары жатқан жоқ. Бірақ жоғары сапалы қатайту үшін металл бөлшектерді беті/көлемі/температурасы бойынша біркелкі немесе дәл мөлшерленген жылыту қажеттілігін әрқашан үй шаруасындағы немесе жеке кәсіпкер табады. Мұнда тағы да индукторлық пеш көмектеседі және электр қуатын тұтыну мүмкін болады отбасылық бюджет: түптеп келгенде, жылу энергиясының негізгі үлесі металды балқытудың жасырын жылуынан келеді. Ал индуктордағы бөліктің қуатын, жиілігін және орналасуын өзгерту арқылы сіз дәл керек жерді дәл солай қыздыра аласыз, суретті қараңыз. жоғары.

Соңында, арнайы пішінді индукторды жасау арқылы (сол жақтағы суретті қараңыз) қатайтылған бөлікті босатуға болады. дұрыс жерде, соңында/ұштарында қатаюмен карбюризацияны бұзу туралы. Содан кейін, қажет болған жағдайда, иілу, шырмауық қолданыңыз, ал қалғандары қатты, тұтқыр, серпімді болып қалады. Соңында оны шығарған жерінде қайтадан қыздырып, қайтадан қатайтуға болады.

Пешке келейік: нені білу керек

Электромагниттік өріс (ЭМӨ) адам ағзасына әсер етеді, кем дегенде оны толығымен жылытады, микротолқынды пештегі ет сияқты. Сондықтан индукциялық пешпен дизайнер, шебер немесе оператор ретінде жұмыс істегенде, келесі ұғымдардың мәнін нақты түсіну керек:

PES – электромагниттік өрістің энергия ағынының тығыздығы. ЭҚК-нің организмге жалпы физиологиялық әсерін, сәулелену жиілігіне қарамастан анықтайды, өйткені Бірдей қарқындылықтағы ЭҚК-нің PES сәулелену жиілігі артқан сайын артады. Әртүрлі елдердің санитарлық нормаларына сәйкес жарамды мән PES 1 шаршы үшін 1-ден 30 мВт-қа дейін. м дене бетінің тұрақты (тәулігіне 1 сағаттан астам) және бір реттік қысқа мерзімде үш-бес есе көп, 20 минутқа дейін.

Ескерту: АҚШ-тың рұқсат етілген қуат тұтынуы бір шаршы метрге 1000 мВт (!) құрайды. м. Шын мәнінде, американдықтар бастама деп санайды физиологиялық әсерлеріоның сыртқы көріністері, адам қазірдің өзінде ауырып қалған кезде және ЭҚК әсерінің ұзақ мерзімді салдары толығымен еленбейді.

PES сәулеленудің нүктелік көзінен қашықтығы бойынша қашықтықтың квадратына азаяды. Мырышпен қапталған немесе жұқа торлы мырышталған тормен бір қабатты экрандау PES-ті 30-50 есе азайтады. Оның осі бойынша катушканың жанында PES бүйірден 2-3 есе жоғары болады.

Мысалмен түсіндірейік. 75% тиімділігі бар 2 кВт және 30 МГц индукторы бар. Демек, одан 0,5 кВт немесе 500 Вт шығады. Одан 1 м қашықтықта (радиусы 1 м шардың ауданы 12,57 шаршы м) 1 шаршыға. м 500/12,57 = 39,77 Вт болады, ал бір адамға - шамамен 15 Вт, бұл көп. Индукторды тігінен орналастыру керек, пешті қосар алдында оған жерге тұйықталған қалпақшаны кигізіп, процесті қашықтықтан бақылап, жұмыс аяқталғаннан кейін пешті дереу өшіріңіз. 1 МГц жиілікте PES 900 есе төмендейді және экрандалған индукторды арнайы сақтық шараларынсыз басқаруға болады.

Микротолқынды пеш – өте жоғары жиіліктер. Радиоэлектроникада микротолқынды жиіліктер деп аталады. Q-диапазоны, бірақ микротолқынды физиологияға сәйкес ол шамамен 120 МГц басталады. Оның себебі - жасуша плазмасын электрлік индукциялық қыздыру және резонанстық құбылыстарорганикалық молекулаларда. Микротолқынды пеш ұзақ мерзімді салдары бар арнайы мақсатты биологиялық әсерге ие. Денсаулықты және/немесе ұрпақты болу қабілетін бұзу үшін жарты сағат ішінде 10-30 мВт қабылдау жеткілікті. Микротолқындарға жеке сезімталдық өте өзгермелі; Онымен жұмыс істеу кезінде сіз үнемі арнайы медициналық тексеруден өтуіңіз керек.

Профессионалдар айтқандай, микротолқынды сәулеленуді басу өте қиын, ол экрандағы кішкене жарықшақтан немесе жерге тұйықтау сапасының шамалы бұзылуымен өтеді. Тиімді күресжабдықтың микротолқынды сәулеленуімен оны жоғары білікті мамандар жобалау деңгейінде ғана мүмкін болады.

Пештің құрамдас бөліктері

Индуктор

Индукциялық пештің ең маңызды бөлігі оның қыздыру катушкасы, индуктор болып табылады. Қуаты 3 кВт-қа дейінгі үй пештері үшін диаметрі 10 мм жалаңаш мыс түтіктен жасалған индуктор немесе көлденең қимасы кемінде 10 шаршы метр жалаңаш мыс автобусы қолданылады. мм. Индуктордың ішкі диаметрі 80-150 мм, бұрылыс саны 8-10. Бұрылыстар жанаспауы керек, олардың арасындағы қашықтық 5-7 мм. Сондай-ақ индуктордың ешбір бөлігі оның қалқанына тиіп кетпеуі керек; ең аз аралық - 50 мм. Сондықтан, катушкаларды генераторға өткізу үшін экранда оны алып тастауға/монтаждауға кедергі жасамайтын терезені қамтамасыз ету қажет.

Өнеркәсіптік пештердің индукторлары сумен немесе антифризмен салқындатылады, бірақ 3 кВт-қа дейінгі қуатта жоғарыда сипатталған индуктор 20-30 минутқа дейін жұмыс істегенде мәжбүрлі салқындатуды қажет етпейді. Дегенмен, оның өзі қатты қызады, ал мысдағы масштаб пештің функционалдығын жоғалтқанша оның тиімділігін күрт төмендетеді. Өзіңіздің индукторды жасаңыз сұйық салқындатылғанмүмкін емес, сондықтан оны мезгіл-мезгіл өзгертуге тура келеді. Сіз мәжбүрлі ауаны салқындатуды пайдалана алмайсыз: катушка жанындағы пластикалық немесе металл желдеткіш корпусы ЭҚК өзіне «тартады», қызып кетеді және пештің тиімділігі төмендейді.

Ескерту: Салыстыру үшін, 150 кг болатқа арналған балқыту пешіне арналған индуктор сыртқы диаметрі 40 мм және ішкі диаметрі 30 мм мыс құбырынан иілген. Бұрылыстардың саны 7, орамның ішкі диаметрі 400 мм, биіктігі де 400 мм. Оны нөлдік режимде күшейту үшін бар болса, 15-20 кВт қажет жабық циклтазартылған сумен салқындату.

Генератор

Пештің екінші негізгі бөлігі - генератор. Радиоэлектроника негіздерін кем дегенде орташа радиоәуесқойдың деңгейінде білмей-ақ индукциялық пешті жасауға тырысудың қажеті жоқ. Жұмыс істеу бірдей, өйткені пеш компьютердің бақылауында болмаса, оны тек схеманы сезіну арқылы режимге қоюға болады.

Генератор тізбегін таңдаған кезде, сіз қатты ток спектрін беретін шешімдерден аулақ болуыңыз керек. Анти-мысал ретінде біз тиристорлық қосқышты қолданатын қарапайым схеманы ұсынамыз, суретті қараңыз. жоғарырақ. Автор қосқан осциллограммаға негізделген маманға қол жетімді есептеу осылайша қуаттандырылған индуктордан 120 МГц жоғары жиіліктердегі PES 1 Вт / шаршыдан асатынын көрсетеді. м орнатудан 2,5 м қашықтықта. Айтпақшы, өлімге әкелетін қарапайымдылық.

Ностальгиялық қызығушылық ретінде біз ежелгі түтік генераторының диаграммасын ұсынамыз, суретті қараңыз. дұрыс. Оларды 50-ші жылдары кеңестік радиоәуесқойлар жасаған, сур. дұрыс. Режимге орнату – ауа конденсаторыайнымалы сыйымдылығы C, пластиналар арасындағы саңылау кемінде 3 мм. Тек нөлдік режимде жұмыс істейді. Параметр индикаторы неон шамы L. Схеманың ерекшелігі өте жұмсақ, «шам» сәулелену спектрі болып табылады, сондықтан бұл генераторды арнайы сақтық шараларынсыз пайдалануға болады. Бірақ - өкінішті! – сіз қазір ол үшін шамдарды таба алмайсыз, ал индуктордағы қуат шамамен 500 Вт болса, желіден қуат тұтыну 2 кВт-тан асады.

Ескерту: Диаграммада көрсетілген 27,12 МГц жиілігі электромагниттік үйлесімділік үшін таңдалған. КСРО-да бұл тегін («қоқыс») жиілік болды, ол үшін құрылғы ешкімге кедергі жасамаса, жұмыс істеуге рұқсат талап етілмеді. Жалпы алғанда, C генераторын жеткілікті кең диапазонда реттеуге болады.

Келесі суретте. сол жақта қарапайым өздігінен қозғалатын генератор. L2 – индуктор; L1 – катушка кері байланыс, диаметрі 1,2-1,5 мм эмальданған сымның 2 айналымы; L3 – бос немесе заряд. Контурдың сыйымдылығы ретінде индуктордың меншікті сыйымдылығы пайдаланылады, сондықтан бұл тізбек реттеуді қажет етпейді, ол автоматты түрде нөлдік режим режиміне өтеді. Спектр жұмсақ, бірақ L1 фазасы дұрыс емес болса, транзистор бірден жанып кетеді, өйткені ол өзін табады белсенді режимколлектор тізбегіндегі тұрақты токтың қысқа тұйықталуымен.

Сондай-ақ, транзистор жай ғана өзгертуден күйіп кетуі мүмкін сыртқы температуранемесе кристалды өздігінен қыздыру - оның режимін тұрақтандыру шаралары қарастырылмаған. Жалпы, егер сізде ескі KT825 немесе сол сияқты бір жерде жатқан болса, онда сіз осы схемамен индукциялық қыздыру бойынша тәжірибелерді бастауға болады. Транзисторды ауданы 400 шаршы метрден кем емес радиаторға орнату керек. компьютерден немесе ұқсас желдеткіштен үрлеу арқылы қараңыз. 6-24 В шегінде қоректену кернеуін өзгерту арқылы индуктордағы қуаттылықты 0,3 кВт-қа дейін реттеу. Оның көзі 25 А-дан кем емес токты қамтамасыз етуі керек. Негізгі кернеу бөлгішінің резисторларының қуатты диссипациясы кем дегенде. 5 Вт.

Диаграмма келесідей. күріш. оң жақта қуатты өрістік транзисторларды (450 В Ук, кемінде 25 А Ik) пайдаланатын индуктивті жүктемесі бар мультивибратор. Тербелмелі контурда сыйымдылықты қолданудың арқасында ол өте жұмсақ спектрді шығарады, бірақ режимнен тыс, сондықтан сөндіру/шынығу үшін 1 кг-ға дейінгі бөлшектерді қыздыруға жарамды. Схеманың негізгі кемшілігі компоненттердің жоғары құны, қуатты өріс ажыратқыштары және олардың базалық тізбектеріндегі жоғары жылдамдықты (кемінде 200 кГц кесу жиілігі) жоғары вольтты диодтар. Бұл тізбектегі биполярлық күштік транзисторлар жұмыс істемейді, қызып кетеді және жанып кетеді. Мұндағы радиатор алдыңғы жағдайдағыдай, бірақ ауа ағыны енді қажет емес.

Келесі схема қазірдің өзінде әмбебап деп мәлімдейді, қуаты 1 кВт-қа дейін. Бұл push-pull генераторы тәуелсіз қозужәне индуктордың көпірлік қосылымы. 2-3 режимінде немесе үстіңгі жылыту режимінде жұмыс істеуге мүмкіндік береді; жиілік R2 айнымалы резистормен реттеледі, ал жиілік диапазондары 10 кГц-тен 10 МГц-ке дейінгі C1 және C2 конденсаторлары арқылы ауыстырылады. Бірінші диапазон үшін (10-30 кГц) C4-C7 конденсаторларының сыйымдылығын 6,8 мкФ дейін арттыру керек.

Кезеңдер арасындағы трансформатор 2 шаршы метр магниттік ядроның көлденең қимасы бар феррит сақинасында орналасқан. қараңыз Орамдар - эмальданған сымнан жасалған 0,8-1,2 мм. Транзисторлық радиатор – 400 ш. ауа ағынымен төртеуін қараңыз. Индуктордағы ток дерлік синусоидалы, сондықтан радиация спектрі жұмсақ және барлық жұмыс жиіліктерінде қосымша қорғаныс шаралары қажет емес, егер ол 3-ші күні 2 күннен кейін күніне 30 минутқа дейін жұмыс істейді.

Бейне: үйдегі индукциялық жылытқыш жұмыс істейді

Индукциялық қазандықтар

Индукция ыстық су қазандықтары, электр энергиясы отынның басқа түрлеріне қарағанда арзанырақ жерде қазандықтарды жылыту элементтеріне ауыстыратыны сөзсіз. Бірақ олардың даусыз артықшылықтары кейде маманның шашын тік тұратын көптеген үй өнімдерінің пайда болуына себеп болды.

Бұл құрылысты айтайық: пропилен құбырыбірге ағын суиндукторды қоршайды және ол 15-25 А жоғары жиіліктегі дәнекерлеу инверторынан қуат алады - ыстыққа төзімді пластмассадан қуыс пончик (торус) жасау, суды құбырлардан өткізіп, оны жылытуға арналған шинаға орау, сақинаға айналдырылған индукторды қалыптастыру.

ЭҚК өз энергиясын су ұңғымасына береді; Ол жақсы электрөткізгіштікке және әдеттен тыс жоғары (80) диэлектрлік өтімділікке ие. Ыдыс-аяқтағы ылғалдың қалған тамшылары микротолқынды пеште қалай ағып жатқанын есте сақтаңыз.

Бірақ, біріншіден, қыста пәтерді толығымен жылыту үшін сыртынан мұқият оқшаулаумен кем дегенде 20 кВт жылу қажет. 220 В кернеуіндегі 25 А 100% тиімділікпен тек 5,5 кВт (бұл электр энергиясы біздің тарифтер бойынша қанша тұрады?) береді. Жарайды, біз Финляндияда болдық делік, онда электр энергиясы газдан арзанырақ. Бірақ тұрғын үйді тұтыну лимиті бұрынғысынша 10 кВт болып табылады, ал асып кетсе, сіз жоғарылатылған тариф бойынша төлеуіңіз керек. Ал пәтер сымдары 20 кВт-қа шыдамайды, қосалқы станциядан бөлек фидерді тарту керек; Мұндай жұмыс қанша тұрады? Егер электриктер әлі де аумақты басып алудан алыс болса, олар рұқсат береді.

Содан кейін, жылу алмастырғыштың өзі. Ол массивтік металл болуы керек, содан кейін металды индукциялық қыздыру ғана жұмыс істейді немесе диэлектрлік шығыны аз пластмассадан жасалған (пропилен, айтпақшы, бұлардың бірі емес, тек қымбат фторопластика қолайлы), содан кейін су тікелей ЭҚК энергиясын сіңіреді. Бірақ кез келген жағдайда, индуктор жылу алмастырғыштың бүкіл көлемін қыздырады және тек оның ішкі беті жылуды суға береді.

Нәтижесінде, көп жұмыс пен денсаулыққа қауіп төніп, біз үңгірдегі өрттің тиімділігі бар қазандықты аламыз.

Индукциялық жылыту қазандығы өнеркәсіптік өндірісмүлде басқаша жасалған: қарапайым, бірақ үйде жасау мүмкін емес, суретті қараңыз. дұрыс:

• Массивті мыс индукторы тікелей желіге қосылған.
• Оның ЭҚК сонымен қатар ферромагниттік металдан жасалған массивті металл лабиринт-жылу алмастырғышты қыздырады.
• Лабиринт бір уақытта индукторды судан оқшаулайды.

Мұндай қазандық қыздыру элементі бар әдеттегіден бірнеше есе қымбат тұрады және тек пластикалық құбырларға орнату үшін жарамды, бірақ оның орнына ол көптеген артықшылықтар береді:

1. Ол ешқашан жанып кетпейді - оның ішінде ыстық электр катушкасы жоқ.
2. Жаппай лабиринт индукторды сенімді түрде қорғайды: 30 кВт индукциялық қазандыққа тікелей жақын жерде PES нөлге тең.
3. Тиімділік – 99,5% жоғары
4. Абсолютті қауіпсіз: жоғары индуктивті катушканың меншікті уақыт тұрақтысы 0,5 с артық, бұл RCD немесе машинаның жауап беру уақытынан 10-30 есе көп. Корпустағы индуктивтілік бұзылған кезде ол өтпелі процестен «қайтару» арқылы одан әрі жеделдетіледі.
5. Құрылымның «емендігіне» байланысты бұзылудың өзі екіталай.
6. Бөлек жерге қосуды қажет етпейді.
7. Найзағай соққыларына бей-жай қарамайды; Ол үлкен орамды күйдіре алмайды.
8. Лабиринттің үлкен беті ең төменгі температура градиентімен тиімді жылу алмасуды қамтамасыз етеді, бұл масштабтың пайда болуын дерлік жояды.
9. Үлкен төзімділік пен пайдаланудың қарапайымдылығы: индукциялық қазандық гидромагниттік жүйемен (ГМЖ) және шөгінді сүзгісімен бірге кемінде 30 жыл қызмет көрсетусіз жұмыс істейді.

Ыстық сумен жабдықтауға арналған үй қазандықтары туралы

Мұнда суретте. үшін төмен қуатты индукциялық қыздырғыштың диаграммасын көрсетеді DHW жүйелерісақтау ыдысымен. Ол бастапқы орамасы 220 В болатын кез келген 0,5-1,5 кВт қуат трансформаторына негізделген. Ескі түтіктегі түрлі-түсті теледидарлардың қос трансформаторлары - PL типті екі таяқшалы магниттік ядродағы «табыттар» өте қолайлы.

Бұлардан қайталама орам алынып тасталады, біріншілік бір штангаға оралып, қысқа тұйықталуға жақын режимде жұмыс істеу үшін оның бұрылыстарының санын көбейтеді ( қысқа тұйықталу) екінші деңгейде. Екінші реттік орамның өзі басқа штангаларды қоршап тұрған U-тәрізді құбыр иіліміндегі су. Пластикалық құбырнемесе металл - өнеркәсіптік жиілікте ол ешқандай айырмашылықты тудырмайды, бірақ екінші реттік ток тек су арқылы жабылуы үшін, суретте көрсетілгендей, металды диэлектрлік кірістіру арқылы жүйенің қалған бөлігінен оқшаулау керек.

Кез келген жағдайда, мұндай су жылытқышы қауіпті: ықтимал ағып кету желі кернеуі астында орамға іргелес. Егер сіз осындай тәуекелге баратын болсаңыз, онда магнит тізбегінде жерге тұйықтау болтына арналған тесікті бұрғылау керек, ең алдымен, кем дегенде 1,5 шаршы метр болат шинасы бар трансформатор мен резервуарды мықтап жерге қосу керек. см (шаршы мм емес!).

Содан кейін трансформатор (ол тікелей резервуардың астында орналасуы керек), оған қос оқшауланған желілік кабель, жерге тұйықтау өткізгіші және су жылыту катушкасы бір «қуыршаққа» құйылады. силиконды тығыздағыш, аквариум сүзгі сорғы қозғалтқышы сияқты. Соңында, бүкіл құрылғыны желіге жоғары жылдамдықты электронды RCD арқылы қосу өте орынды.

Бейне: тұрмыстық плиткаларға негізделген «индукциялық» қазандық

Ас үйдегі индуктор

Индукция плиталарас үй бұрыннан таныс болғандықтан, суретті қараңыз. Жұмыс принципіне сәйкес, бұл бірдей индукциялық пеш, тек кез келген металл пісіру ыдысының түбі қысқа тұйықталған қайталама орама ретінде әрекет етеді, суретті қараңыз. оң жақта, тек ферромагниттік материалдан емес, білмегендер жиі жазады. Алюминий ыдыстары қолданыстан шығып жатыр; дәрігерлер бос алюминийдің канцероген екенін дәлелдеді, ал мыс пен қалайы уыттылығына байланысты бұрыннан қолданыстан шыққан.

Үй шаруашылығы индукциялық плита- идеясы индукциялық балқыту пештерімен бір мезгілде пайда болғанымен, жоғары технология дәуірінің өнімі. Біріншіден, индукторды пісіруден оқшаулау үшін берік, төзімді, гигиеналық және ЭҚК-і жоқ диэлектрик қажет болды. Қолайлы шыны керамикалық композиттер өндірісте жақында ғана пайда болды, ал плитаның үстіңгі тақтайшасы оның құнының айтарлықтай бөлігін құрайды.

Содан кейін, барлық пісіру ыдыстары әртүрлі және олардың мазмұны электрлік параметрлерін өзгертеді, сонымен қатар пісіру режимдері де әртүрлі. Тұтқаларды қажетті сәнге дейін мұқият қатайту арқылы маман мұны істей алмайды, сізге өнімділігі жоғары микроконтроллер қажет. Ақырында, санитарлық талаптарға сәйкес индуктордағы ток таза синусты толқын болуы керек, ал оның шамасы мен жиілігі ыдыстың дайындық дәрежесіне сәйкес кешенді түрде өзгеруі керек. Яғни, генератордың сол микроконтроллермен басқарылатын шығыс тоғының цифрлық генерациясы болуы керек.

Ас үйге арналған индукциялық плитаны өз қолыңызбен жасаудың қажеті жоқ: бөлшек бағадағы электронды компоненттер дайыннан гөрі қымбатырақ болады. жақсы плиткалар. Бұл құрылғыларды басқару әлі де қиын: кімде бар болса, «Бұқтыру», «Қуыру» және т.б. жазулары бар қанша түймелер немесе сенсорлар бар екенін біледі. Осы мақаланың авторы «Navy Borscht» және «Pretanier Soup» бөлек тізімделген тақтайшаны көрді.

Дегенмен, индукциялық пештердің басқаларға қарағанда көптеген артықшылықтары бар:

• Нөлге жуық, микротолқынды пештерден айырмашылығы, PPE, тіпті егер сіз осы плиткаға өзіңіз отырсаңыз да.
• Ең күрделі тағамдарды дайындауға арналған бағдарламалау мүмкіндігі.
• Шоколадты еріту, балық пен құстың майын өңдеу, күйіп қалудың шамалы белгісінсіз карамель дайындау.
• Жылдам қыздыру және пісіру ыдысындағы жылудың толық дерлік шоғырлануы нәтижесінде жоғары тиімділік.

Соңғы нүктеге дейін: суретке қараңыз. оң жақта индукциялық пеште және газ оттығында пісіруді қыздыру кестелері бар. Интеграциямен таныс кез келген адам индуктордың 15-20% үнемді екенін бірден түсінеді және оны шойыннан жасалған «құймақпен» салыстыруға болмайды. Индукциялық пешке арналған ыдыстардың көпшілігін дайындау кезінде энергияға жұмсалатын ақшаның құны газ пешімен салыстыруға болады, ал бұқтыру және қою сорпаларды пісіру үшін одан да аз. Индуктор әлі күнге дейін барлық жағынан біркелкі қыздыру қажет болған кезде тек пісіру кезінде газдан төмен.

Бейне: ас үй пешінен сәтсіз индукциялық жылытқыш

Қорытындысында

Сондықтан суды жылытуға және пісіруге арналған индукциялық электр құрылғыларын сатып алған дұрыс, олар арзанырақ және оңай болады. Бірақ үй шеберханасында үйде жасалған индукциялық тигельді пештің болуы зиян тигізбейді: олар қол жетімді болады. нәзік жолдарметалдарды балқыту және термиялық өңдеу. Сізге микротолқынды пештері бар PES туралы есте сақтау керек және дизайн, өндіру және пайдалану ережелерін қатаң сақтау керек.

Индукциялық қыздыру

Индукциялық қыздыру - айнымалы магнит өрісінің әсерінен индукцияланатын электр тогының көмегімен материалдарды қыздыру. Демек, бұл индукторлардың магнит өрісі (айнымалы магнит өрісінің көздері) арқылы өткізгіш материалдардан (өткізгіштерден) жасалған бұйымдарды қыздыру. Индукциялық қыздыру келесідей жүзеге асырылады. Электр өткізгіш (металл, графит) дайындама индуктор деп аталады, ол сымның бір немесе бірнеше айналымы (көбінесе мыс) болып табылады. Арнайы генератордың көмегімен индукторда әртүрлі жиіліктегі қуатты токтар (ондаған Гц-тен бірнеше МГц-ке дейін) индукцияланады, соның нәтижесінде индуктордың айналасында электромагниттік өріс пайда болады. Электромагниттік өріс дайындамада құйынды токтарды тудырады. Құйынды токтар Джоуль жылуының әсерінен дайындаманы қыздырады. Индуктивті-бос жүйе индуктивті катушка бастапқы орама болып табылатын ядросыз трансформатор болып табылады. Дайындама екінші реттік орамға ұқсайды, тұйықталған. Орамдар арасындағы магнит ағыны ауа арқылы жабылады. Жоғары жиіліктерде құйынды токтар өздері тудыратын магнит өрісінің әсерінен дайындаманың Δ жұқа беткі қабаттарына ығыстырады, нәтижесінде олардың тығыздығы күрт артады және дайындама қызады. Металлдың астындағы қабаттары жылу өткізгіштікке байланысты қызады. Маңыздысы ток емес, токтың жоғары тығыздығы. Тері қабатында Δ ток тығыздығы төмендейді eДайындама бетіндегі ток тығыздығына қатысты есе, ал тері қабатында жылудың 86,4%-ы бөлінеді (жалпы жылу шығарудан. Тері қабатының тереңдігі сәулелену жиілігіне байланысты: жиілік неғұрлым жоғары болса, тері қабатын жұқартады. Ол сондай-ақ дайындама материалының салыстырмалы магниттік өткізгіштігіне байланысты болады магниттік гистерезис бөліктің температурасы зат магниттік қасиетін жоғалтатын температураға жеткенше созылады (Кюри нүктесі) құйынды токтар пайда болған кезде денеде бөлінетін жылу мөлшері берілгендегі токтың квадратына пропорционал өткізгіштің бөлімі.

Магниттік емес материалдар мен температурасы Кюри нүктесінен жоғары материалдар үшін салыстырмалы магниттік өткізгіштік бірлікке тең. Ену тереңдігі Δ электр кедергісі ρ v (Ом м) артқанда артады және f (Гц) жиілік пен материалдың салыстырмалы магниттік өткізгіштігі μ артқанда азаяды. 1 кГц-ден астам ток жиілігінде жұқа қыздырылған қабатты алуға болады, яғни. бұйымның бетін термиялық өңдеуді, ал өнеркәсіптік жиілікті токты (50 Гц) пайдалану арқылы – өнімді қыздыру арқылы жүргізу.

Индуктордың пішіні мен өлшемдері қыздырылған өнімнің геометриясына байланысты. Индуктор цилиндрлік спираль немесе бұрылыстар арасындағы қысқа көлбеу ауысулары бар жалпақ бұрылыстар түріндегі арнайы профильді мыс түтіктен жасалған. Индукторды салқындату үшін ол арқылы су өткізіледі.

Кюри нүктесінен төмен температурада темір, кобальт, никель және магниттік қорытпалар үшін μ бірнеше жүзден ондаған мыңға дейінгі мәнге ие. Басқа материалдар үшін (балқымалар, түсті металдар, сұйық төмен балқитын эвтектика, графит, электр өткізгіш керамика және т.б.) μ шамамен бірлікке тең. Терінің тереңдігін мм-мен есептеу формуласы:

мұндағы = 4π·10 −7 – магниттік тұрақты Н/м, меншікті шама электр кедергісіөңдеу температурасындағы дайындаманың материалы, - индуктор тудыратын электромагниттік өрістің жиілігі. Мысалы, 2 МГц жиілікте мыс үшін терінің тереңдігі шамамен 0,25 мм, темір үшін ≈ 0,001 мм.

Жұмыс кезінде индуктор өте қызады, өйткені ол өзінің сәулеленуін сіңіреді. Сонымен қатар, ол ыстық дайындаманың жылулық сәулеленуін сіңіреді. Индукторлар сумен салқындатылатын мыс түтіктерден жасалған. Су сору арқылы беріледі.

Индукциялық жылыту электр қондырғыларының артықшылықтары:

Кіріс қуатына пропорционалды жоғары қыздыру жылдамдығы;

Жақсы санитарлық-гигиеналық еңбек жағдайлары;

Кеңістіктегі құйынды токтардың әсер ету аймағын реттеу мүмкіндігі (жылытудың ені мен тереңдігі);

процестерді автоматтандырудың қарапайымдылығы;

Металдарды жылытуға, металдарды және бейметалдарды балқытуға, материалдарды қызып кетуге, балқытуға, буландыруға және плазманы өндіруге жеткілікті қол жететін температуралардың шектеусіз деңгейі.

Кемшіліктері:

Неғұрлым күрделі қуат көздері қажет;

Жоғары ерекше тұтынутехнологиялық операцияларға арналған электр энергиясы.

Индукциялық қыздырудың ерекшеліктеріне құйынды ток ағыны аймағының кеңістікте орналасуын реттеу мүмкіндігі жатады.

Индуктордан қыздырылған денеге энергияны беру тиімділігі олардың арасындағы саңылау көлеміне байланысты және ол азайған сайын артады. Денені қыздыру тереңдігі кедергінің жоғарылауымен артады және ток жиілігінің жоғарылауымен азаяды. Индуктор тогы орташа ток тығыздығы 20 А/мм 2 болатын жүздегеннен бірнеше мың амперге дейін ауытқиды. Индукторлардағы қуаттың жоғалуы пайдалы қуаттың 20-30% жетуі мүмкін.

Индукциялық қыздыру қондырғылары (IHU) машина жасауда және басқа салаларда әртүрлі технологиялық процестерде кеңінен қолданылады. Олар екі негізгі түрге бөлінеді: қондырғылар арқылы және үстіңгі жылыту.

Шынықтыру және жылыту арқылы қондырғылар тағайындалуына байланысты 50 Гц-тен жүздеген кГц жиіліктегі айнымалы ток желілерімен қоректенеді. Жоғары және жоғары жиілікті блоктарды қоректендіру тиристорлық немесе машиналық түрлендіргіштерден қамтамасыз етіледі.

Жұмыс режимі бойынша өткізгіш жылу қондырғылары мерзімді және үздіксіз қондырғыларға бөлінеді.

Пакеттік қондырғыларда тек бір дайындама немесе оның бір бөлігі ғана қыздырылады. Магниттік материалдан жасалған дайындамаларды қыздыру кезінде қуат тұтынуы өзгереді: алдымен ол артады, содан кейін Кюри нүктесіне жеткенде ол бастапқыдан 60-70% дейін төмендейді. Түсті металдардан жасалған дайындамаларды қыздыру кезінде электрлік кедергінің жоғарылауына байланысты қыздырудың соңындағы қуат аздап артады.

Үздіксіз қондырғыларда бірнеше дайындамалар бойлық немесе көлденең магнит өрісінде бір уақытта орналасады (3.1-сурет). Қыздыру процесі кезінде олар индуктордың ұзындығы бойынша қозғалады, берілген температураға дейін қызады. Үздіксіз қыздырғыштар қуат көзін жақсырақ пайдаланады, себебі олар қуат көзінен алатын орташа қуат пакеттік қыздырғыш тұтынатын орташа қуаттан жоғары.

Үздіксіз индукциялық жылытқыштарда көбірек болады жоғары тиімділікнәр беруші. Өнімділік мерзімді бірліктерге қарағанда жоғары. Бір көзден бірнеше жылытқышты қоректендіруге, сонымен қатар бірнеше секциядан тұратын бір қыздырғышқа бірнеше генераторды қосуға болады (3.1, в-сурет).

Жылыту арқылы индуктордың дизайны бөлшектердің пішіні мен өлшеміне байланысты. Индукторлар дөңгелек, сопақ, шаршы немесе тік бұрышты қимадан жасалған. Дайындамалардың ұштарын қыздыру үшін индукторлар саңылау немесе контурлы типте жасалады (3.1-сурет, г, е).

Жоғары электрлік және сақтау қажеттілігі жылу тиімділігіиндукторлық қыздырылған дене жүйесі тек қана анықталады үлкен саниндукторлардың пішіндері мен өлшемдері. Беттік қыздыруға арналған кейбір индукторлардың сұлбалары 3.2-суретте көрсетілген. Индуктор мен отқа төзімді цилиндр арасына жылу оқшаулағыш материал қабаты салынады, ол жылу шығындарыжәне қорғайды электрлік оқшаулауиндуктор.

Электр тиімділігіиндукциялық жылыту жүйесі индукциялық катушка мен қыздырылған өнім арасындағы саңылау азайған кезде, сондай-ақ қыздырылған өнім мен индуктивті материалдың кедергісінің арақатынасының жоғарылауымен артады.

Қарсылықты қыздыру

Өткізгіш денеден электр тогы өткенде Джоуль-Ленц заңы бойынша қыздыру резистивті қыздыру деп аталады. Қатты өткізгіштегі жылуды босату үшін тұрақты және айнымалы мәндерді қолдануға болады электр тогы. Тұрақты токты пайдалану қиын және жоғары ток көздерінің (генераторларының) болмауына байланысты экономикалық тиімді емес және төмен кернеу, олар жоғары электр өткізгіштігі бар қатты өткізгіште жылуды шығару үшін қажет. Айнымалы токтың түрлендіру мүмкіндігі қажетті кернеулерді алуға мүмкіндік береді. Өткізгіштің тұрақты токқа кедергісі астында айнымалы токпен. Бұл тері әсерінің болуымен түсіндіріледі, оның әсері жиіліктің, өткізгіштің диаметрінің, магниттік өткізгіштіктің жоғарылауымен артады және электр кедергісі жоғарылаған сайын азаяды.

Ток өткен кезде өткізгіште жылуды бөлу принципі тікелей (контактілі) және жанама қыздыру пештерінде қолданылады.

Тікелей қыздыруға төзімді пештерде ток қыздырылған өнімге тікелей өткізіледі. Есептеу кезінде электрлік параметрлерқыздыру, қыздыру кезінде материалдың кедергісінің өзгеруін ескеру қажет.

Қыздырғыш материалдар ретінде Fe, Ni, Cr, Mo және Al негізіндегі қорытпалар қолданылады. Сым немесе таспа түрінде. Графитті жылытқыштар да қолданылады. Құбырлы электр қыздырғыштар (ТЭҚ) электр энергиясын жылуға түрлендіру арқылы конвекция, жылу өткізгіштік немесе сәуле шығару арқылы әртүрлі орталарды қыздыруға арналған (3.3-сурет). ішінде компоненттер ретінде пайдаланылады өнеркәсіптік құрылғылар. Қыздыру элементтері келесі мақсаттарда қолданылады: қыздыру сұйықтығы, ауа және басқа газдар; суды және қышқылдар мен сілтілердің әлсіз ерітінділерін қыздыру; вакуумдық камераларда астарларды қыздыру.

3.3-сурет – Құбырлы электр қыздырғыштың конструкциясы

Дөңгелек қимасы бар екі ұшты құбырлы электр қыздырғыштың конструкциясы металл қабықшаның ішінде орналасқан қыздырғыш элементтен 5 тұрады (спираль немесе жоғары кедергісі бар қорытпадан жасалған бірнеше спираль) контактілі шыбықтары 1. Қыздыру элементі қабықтан 4 қысылған электр оқшаулағыш толтырғышпен оқшауланған 6. Ылғалдың түсуінен қорғау үшін ортақыздыру элементтерінің ұштары тығыздалған. Байланыс штангалары диэлектрлік оқшаулағыштармен қабықтан оқшауланған 3.7. Сымдарды қосу үшін шайбалары бар гайкалар 2 қолданылады.

Резистивті қыздырудың артықшылығы: жоғары тиімділік, қарапайымдылық және төмен шығындар: қыздырғыш материалмен ластану, жылытқыштың ескіруі.