Shema in princip delovanja indukcijske peči

Razvite pred več kot sto leti, indukcijske peči trdno vstopajo v naše vsakdanje življenje. To je postalo možno zaradi razvoja elektronike. Eksplozivno povečanje moči krmilnikov, izdelanih na podlagi silicijevih polprevodnikov in pojavov v široki prodaji tranzistorjev, ki so v zadnjih letih lahko zagotavljale velike moči (več kilovatov), ​​je pridobil značaj plazov. Vse to je človeštvu prineslo neverjetne možnosti pri razvoju miniaturnih naprav, primerljivih z močjo industrijskih naprav v bližnji preteklosti.

Uporaba in izdelava naprave

Uporaba indukcijske peči v gospodinjstvu preprečuje pojav prostora in odprtim plamenom žarišč je zelo učinkovit način za kontrolirano segrevanje in taljenje kovin in zlitin. To je posledica dejstva, da se kovina ogreva, segreva in stopi, ne pod vplivom visokotemperaturnih gorilnikov, temveč s prestopanjem visokofrekvenčnih tokov, ki spodbujajo aktivno gibanje delcev v strukturi materiala.

V vsakdanjem življenju se je lahko pojavilo:

• Manjši kanal indukcijske peči, v katerem je možno za taljenje kovine in ustvarjanje različnih litje izdelkov in strukture, očiščen nečistoč različnih dragih zlitin in popuščanje proizvod, kar daje dodatno moč.
• Vodni kotli, katerih učinkovitost je že daleč od meje običajnih kotlov.
• Plošče za kuhanje, ki niso samo varnejše od plina za delovanje, temveč tudi učinkovitejše kot nekatere mikrovalovne pečice na področju ogrevanja hrane in vzdrževanje temperature.
• Kroglice za taljenje kurilnega olja, ki so pridobili najbolj fanfare med ljudmi, ki se ukvarjajo s samoproizvajanjem in popravilom električnih naprav.

Poleg tega postajajo vse bolj pogoste električne indukcijske peči, ki delujejo ne le s prevodnim materialom. Njihova naprava se nekoliko razlikuje od običajnih indukcijskih peči, ker temelji na električni indukciji materiala, ki ne izvaja tekočine (ti se imenujejo tudi dielektriki) med kondenzatorskimi ploščami, to je, njegove sklepe drugačne polarnosti. Dosegljive temperature niso zelo velike (okoli 80-150 stopinj Celzija), zato se takšne naprave uporabljajo za taljenje plastike ali toplotno obdelavo.

Značilnosti zasnove in načelo delovanja

Indukcijska peč deluje na osnovi tvorjenja vortex električnih tokov v njem. Da bi to naredili, se uporabi tuljava induktivnosti, ki jo sestavljajo tuljave iz debele žice, na katero je dobavljen vir napajanja. To je izmenični tok, ki tvori nenehno spreminjanje magnetnega polja, odvisno od trenutne frekvence. Prav tako povzroča prenos teh tokov na snov, ki je nameščena znotraj tuljave skupaj z veliko količino toplote. Generator v tem primeru lahko deluje tudi najbolj navaden varilni pretvornik.

Obstajata dve vrsti indukcijskih peči:

1. Z magnetnim jedrom, katerega značilnost je lokacija induktorja znotraj prostornine kovin, ki se lahko stopi.
2. Brez magnetnega vezja - ko je induktor zunaj.

Zasnova s ​​prisotnostjo magnetnega vezja se uporablja, na primer, v kanalskih pečeh. Uporabljajo nezaščiteno kovinsko (najpogosteje jekleno) magnetno jedro, v katerem je žarilni lonček za taljenje in induktor, ki tvori primarno navijalno verigo. Kot material za lonček se lahko uporabi grafit, ognjevzdržna glina ali kateri koli drug neprevodni material z ustrezno toplotno upornostjo. Postavlja kovino, ki jo je treba raztopiti. To, praviloma, so vse vrste zlitin neželeznih kovin, duralumin in litega železa.

Generator takšne peči mora zagotoviti AC frekvenca v mejah 400 Hz. Obstajajo tudi možnosti za uporabo konvencionalnega električnega omrežja namesto generatorja in dovajanje peči s tokom 50 Hz, vendar bo v tem primeru temperatura ogrevanja nižja in za več refrakcijskih zlitin ta nastavitev ne bo delovala.

Talilne peči, ki nimajo magnetnega vezja v svojem oblikovanju, so postale veliko bolj razširjene med navdušenci. Uporabljajo tokove veliko višje frekvence, da dosežejo večjo poljsko gostoto. To je prav zaradi odsotnosti magnetnega vezja - preveč energije polja je razpršeno v vesolju. Da bi to preprečili, je treba peč nastaviti:

• Zagotovite enako frekvenco zanke indukcijske naprave in napetost generatorja (to je najlažje opraviti z inverterjem).
• Premer talilnega lonca izberite tako, da je blizu valovne dolžine prejetega sevanja iz magnetnega polja.

Na ta način se lahko izgube zmanjšajo do 25% celotne moči. Da bi dosegli najboljši rezultat, je priporočljivo, da nastavite dvakrat ali celo trikrat večjo frekvenco vira izmenične napetosti od resonančne frekvence. V tem primeru bo difuzija kovin, ki tvorijo zlitino, največja in njegova kakovost je veliko boljša. Če pogosteje povečate frekvenco, lahko dosežete učinek pritiskanja visokofrekvenčnega polja na površino izdelka in tako izvedete strjevanje.

Vakuumske peči za taljenje

Te vrste inštalacij težko imenujemo gospodinjstvo, vendar jih je treba upoštevati, ker ima vakuumsko taljenje več tehnoloških prednosti v primerjavi z drugimi vrstami. Po zasnovi je podoben loncu, z razliko, da je peč sama v vakuumski komori. To vam omogoča, da dosežete večjo čistost procesa taljenja kovin, zmanjšate njegovo oksidnost med predelavo in pospešite postopek ter dosežete znatne prihranke energije.

Poleg tega omejen in zaprt prostor pomaga preprečiti sproščanje škodljivih hlapov iz talilnih kovin v okoliški prostor in ohraniti njihovo čiščenje. Sposobnost nadzorovanja sestave in obdelave je tudi ena od prednosti takšnih peči.

Kanalizirane indukcijske enote

Druga vrsta industrijskih peči, ki imajo širšo uporabo kot druge. Uporabljajo se ne samo kot topilnica, ampak tudi kot distributerji pripravljenega materiala in mešalnikov več vrst surovin. Tipični modeli takih naprav vključujejo:

• Prisotnost kopeli, v kateri surovina doseže ali doseže vnaprej določeno temperaturo.
• Kanal, prek katerega stopljena masa prehaja skozi magnetno polje.
• Magnetno vezje, ki zagotavlja stalno kroženje tekoče kovine.
• Tulci primarnega navitja, ki poganja magnetno polje.

Najmanjša odprtina tokokroga, ki ga tvori tekoča kovina, magnetno jedro in tuljava, povzroči povečanje lastne upornosti in takojšnje sproščanje celotne mase surovin iz kanala. Da bi preprečili tak pojav, se v kanalu pusti "bog", majhna masa kovine, ki se vzdržuje v tekoči obliki.

Prednosti induktivnih peči tipa kanalov:

• Nizka cena instalacij.
• Gospodarsko - če želite ohraniti temperaturo v kopeli, ki ne razprši toplote, potrebujete majhno količino električne energije.
• Učinkovitost induktorja med delovanjem je zelo visoka.

Slabosti:

• Počasno napredovanje po kanalu staljene kovine otežuje nadzor nad njegovo kakovostjo in oksidacijo.
• Potreba po zapustitvi določene količine surovin v notranjosti zmanjšuje kakovost kemične sestave naslednjega bremena in možnost njenega boljšega nadzora.
• Potreba po vzdrževanju tesnosti rastline zaradi nevarnosti porušitve magnetnega polja in nastanka vrtinčnega sevanja. Težava vzdrževanja izolacije med oblogo notranjih sten namestitve s strani nekaterih pripravkov.

Osnovni elementi kroga peči

Da bi sestavili enoto in opravili delo na njej, je potrebno poiskati primerno vezje za indukcijsko peč in njegove dele. Če želite najti slednje, je zelo koristno imeti eno ali več nepotrebnih napajalnikov iz računalnika, saj je večina podrobnosti mogoče najti v njih. Tipična shema preproste peči z lastnim pretvornikom bo vključevala elemente, kot so:

• Tranzistorji-polnilci, lahko uporabite IRFZ46N ali analoge (IRFZ44V, ki ima trenutno moč ob vznožju odtočitve 55 amperov še boljši). Priporočljivo je, da izberete poljske delavce z največjo možno napetostjo, tako da bodo trajale dlje.
• Dušilke, upori z uporom 470 ohmov (v seriji lahko priključite eno vatno ali dve polovični volni) in devet kondenzatorjev majhne kapacitete (do 1 mikrofarad), ki jih je mogoče odstraniti iz napajanja.
• Radiatorji za hladilni tranzistorji - polnilci v tipu TO-220AV so zelo vroči med obratovanjem in lahko eksplodirajo zaradi pomanjkanja toplotne odstranitve iz njih.
• Bakrena žica s premerom približno milimetra za ustvarjanje feritnih obročev in premera 2 milimetrov za ustvarjanje induktorja.
• Diode blagovnih znamk UF4007, 2 kosi, vendar je bolje imeti nekaj rezervnih, če prvič zberete kaj narobe - prvi bo letel.
• Kapaciteta baterije je približno 8-10 ur ampera. Tako se praviloma izvlečejo iz starih neprekinjenih napajalnikov in imajo izhodno napetost 12 voltov.
• Kot lonček lahko gorijo in gorijo na ogenj ali s pomočjo gorilnika glineni lonec s premerom, ki ga potrebujete.

Pretvornik za namestitev je sestavljen v skladu s shemo, ki jo predlaga SV Kukhtetsky za laboratorijske preiskave. Z lahkoto lahko najdete na internetu. Moč pretvornika, ki ga napaja napetost v območju 12-35 voltov, bo 6 kilovatov in njegova delovna frekvenca je 40-80 kilohertz, to bo več kot dovolj za domače projekte.

Varnost pri delu

Ker delo z indukcijsko pečo vključuje tesen stik s staljeno kovino in tokovi visoke frekvence in moči, je treba skrbeti za ozemljitev naprave in zanesljivo zaščito. V tem primeru mora oblačila strogo izpolnjevati vse zahteve:

• Bodite izdelani iz gostega materiala, ki ne topi in ne pereč.
• Osnovna zaščitna obleka mora vključevati predpasnik in palčniki. Čevlje je treba nositi, ko delate z gumiranim podplatom, noge in nogavice pa morajo biti suhe.
• Za zaščito oči je za nakup posebnih očal, to vam bo preprečilo, da bi v vaših očeh po nesreči dobili rdeče vroče kovine.

Ne pozabite na dobro prezračevanje prostora, ki bo delovala. Taljena kovina v zrak vrže kemične spojine, ki so popolnoma brez pomoči za pljuča.