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Diagramm eines DIY-Induktionsherds. Wie baut man mit eigenen Händen eine Induktionsheizung? Nutzung von Öfen im Haushalt

Der Induktionsofen wird häufig im Bereich der Metallurgie eingesetzt dieses Konzept Menschen bekannt, die in gewissem Maße an der Verhüttung verschiedener Metalle beteiligt sind. Mit dem Gerät können Sie durch ein Magnetfeld erzeugte Elektrizität in Wärme umwandeln.

Ähnliche Geräte werden im Handel schon seit längerem verkauft hoher Preis, aber wenn Sie über minimale Kenntnisse im Umgang mit einem Lötkolben verfügen und lesen können elektronische Schaltkreise Dann können Sie versuchen, mit Ihren eigenen Händen einen Induktionsofen zu bauen.

Für komplexe Aufgaben ist ein selbstgebautes Gerät wahrscheinlich nicht geeignet, wird es aber meistern Basisfunktionen. Das Gerät kann auf Basis eines funktionierenden Schweißinverters aus Transistoren oder unter Verwendung von Lampen aufgebaut werden. Das produktivste Gerät ist aufgrund seiner hohen Effizienz dasjenige, das auf Lampen basiert.

Funktionsprinzip des Induktionsofens

Die Erwärmung des im Gerät befindlichen Metalls erfolgt durch die Umwandlung elektromagnetischer Impulse in Wärmeenergie. Elektromagnetische Impulse werden durch eine Spule aus Kupferdraht oder -rohr erzeugt.

Schema eines Induktionsofens und Heizkreisen

Wenn das Gerät angeschlossen ist, beginnt ein elektrischer Strom durch die Spule zu fließen und a elektrisches Feldändert im Laufe der Zeit seine Richtung. Die Funktionsweise einer solchen Installation wurde erstmals von James Maxwell beschrieben.

Der zu erhitzende Gegenstand muss innerhalb oder in der Nähe der Spule platziert werden. Das Zielobjekt wird von einem magnetischen Induktionsfluss durchdrungen und im Inneren entsteht ein wirbelartiges Magnetfeld. Somit wird induktive Energie in thermische Energie umgewandelt.

Sorten

Induktionsspulenöfen werden je nach Bauart üblicherweise in zwei Typen unterteilt:

  • Leitung;
  • Tiegel.

Bei den ersten Geräten befindet sich das zu schmelzende Metall vor der Induktionsspule, beim zweiten Ofentyp wird es darin platziert.

Sie können den Ofen wie folgt zusammenbauen:

  1. Wir biegen das Kupferrohr spiralförmig. Insgesamt müssen Sie etwa 15 Windungen machen, deren Abstand mindestens 5 mm betragen sollte. Der Tiegel sollte sich frei innerhalb der Spirale befinden, wo der Schmelzprozess stattfinden wird;
  2. Wir fertigen ein zuverlässiges Gehäuse für das Gerät, das keinen elektrischen Strom leiten darf und hohen Lufttemperaturen standhalten muss;
  3. Drosseln und Kondensatoren werden gemäß obigem Schema zusammengebaut;
  4. An den Stromkreis ist eine Neonlampe angeschlossen, die signalisiert, dass das Gerät betriebsbereit ist;
  5. Zur Anpassung der Kapazität ist zusätzlich ein Kondensator eingelötet.

Zum Heizen verwenden

Induktionsöfen dieser Art können auch zur Beheizung eines Raumes eingesetzt werden. Am häufigsten werden sie in Verbindung mit einem Heizkessel verwendet, der zusätzlich Wärme erzeugt kaltes Wasser. Tatsächlich werden die Konstruktionen äußerst selten verwendet, da der Wirkungsgrad des Geräts aufgrund von Verlusten an elektromagnetischer Energie minimal ist.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass das Gerät während des Betriebs große Mengen Strom verbraucht, weshalb das Gerät in die Kategorie „wirtschaftlich unrentabel“ fällt.

Systemkühlung

Ein unabhängig zusammengebautes Gerät muss mit einem Kühlsystem ausgestattet sein, da während des Betriebs alle Komponenten hohen Temperaturen ausgesetzt sind und die Struktur überhitzen und brechen kann. Bei im Laden gekauften Backöfen erfolgt die Kühlung mit Wasser oder Frostschutzmittel.

Bei der Auswahl eines Kühlers für Ihr Zuhause werden die Optionen bevorzugt, deren Umsetzung aus wirtschaftlicher Sicht am rentabelsten ist.

Für Heimöfen können Sie versuchen, einen normalen Flügelventilator zu verwenden. Bitte beachten Sie, dass das Gerät nicht zu nahe am Ofen platziert werden sollte, da Metallteile des Ventilators die Leistung des Gerätes negativ beeinflussen und zudem Wirbelströmungen öffnen und die Leistung des gesamten Systems verringern können.

Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung des Geräts

Beim Arbeiten mit dem Gerät sollten Sie folgende Regeln beachten:

  • Einige Teile der Anlage sowie das schmelzende Metall sind starker Hitze ausgesetzt, wodurch Verbrennungsgefahr besteht;
  • Wenn Sie einen Lampenofen verwenden, stellen Sie ihn unbedingt in ein geschlossenes Gehäuse, da sonst ein hohes Risiko eines Stromschlags besteht.
  • Bevor Sie mit dem Gerät arbeiten, entfernen Sie alle Metallteile und komplexen elektronischen Geräte aus dem Betriebsbereich des Geräts. Das Gerät sollte nicht von Personen verwendet werden, die einen Herzschrittmacher tragen.

Ein Metallschmelzofen vom Induktionstyp kann zum Verzinnen und Formen von Metallteilen verwendet werden.

Eine selbstgebaute Installation kann leicht an spezifische Bedingungen angepasst werden, indem einige Einstellungen geändert werden. Wenn du dabei bleibst spezifizierte Schemata Wenn Sie die Struktur zusammenbauen und auch die grundlegenden Sicherheitsregeln beachten, steht ein selbstgebautes Gerät im Laden gekauften Haushaltsgeräten praktisch in nichts nach.

Das Schmelzen von Metallen durch Induktion wird in verschiedenen Branchen aktiv eingesetzt, beispielsweise im Maschinenbau, in der Metallurgie usw Schmuckherstellung. Unter dem Einfluss erwärmt sich das Material elektrischer Strom, wodurch Sie Wärme mit maximaler Effizienz nutzen können. Große Fabriken verfügen hierfür über spezielle Industrieanlagen, während Sie zu Hause einen einfachen und kleinen Induktionsofen mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen können.

Solche Öfen sind in der Produktion beliebt

Selbstmontage des Ofens

Es gibt viele Technologien und schematische Beschreibungen dieses Prozesses im Internet und in Zeitschriften, aber bei der Auswahl lohnt es sich, ein Modell zu wählen, das am effektivsten im Betrieb sowie erschwinglich und einfach zu implementieren ist.

Selbstgebaute Schmelzöfen haben einiges zu bieten einfaches Design und bestehen meist nur aus drei Hauptteilen, untergebracht in einem stabilen Koffer. Diese beinhalten:

  • Element, das hochfrequenten Wechselstrom erzeugt;
  • spiralförmiges Stück, hergestellt aus Kupferrohr oder dicker Draht, Induktor genannt;
  • Tiegel – ein Behälter aus feuerfestem Material, in dem kalziniert oder geschmolzen wird.

Natürlich werden solche Geräte im Alltag nicht oft verwendet, da nicht alle Handwerker solche Geräte benötigen. Die in diesen Geräten enthaltenen Technologien sind jedoch vorhanden Haushaltsgeräte, mit dem sich viele Menschen fast täglich auseinandersetzen. Dazu gehören Mikrowellen, Elektroöfen und Induktionsherde. Sie können verschiedene Geräte anhand von Diagrammen mit Ihren eigenen Händen herstellen, wenn Sie über die erforderlichen Kenntnisse und Fähigkeiten verfügen.

In diesem Video erfahren Sie, woraus dieser Ofen besteht

Die Erwärmung erfolgt bei dieser Technik durch Induktionswirbelströme. Der Temperaturanstieg erfolgt im Gegensatz zu anderen Geräten mit ähnlichem Zweck sofort.

Induktionsherde haben beispielsweise einen Wirkungsgrad von 90 %, Gas- und Elektroherde können sich mit diesem Wert jedoch nicht rühmen, er beträgt nur 30-40 % bzw. 55-65 %. Allerdings haben HDTV-Kocher einen Nachteil: Um sie nutzen zu können, müssen Sie spezielle Gerichte zubereiten.

Transistordesign

Da sind viele verschiedene Schemata zum Zusammenbau von Induktionsschmelzöfen zu Hause. Ein einfacher und bewährter Ofen aus Feldeffekttransistoren lässt sich recht einfach zusammenbauen; viele Handwerker, die mit den Grundlagen der Funktechnik vertraut sind, können ihn nach dem in der Abbildung gezeigten Diagramm herstellen. Um eine Installation zu erstellen Sie müssen die folgenden Materialien und Teile vorbereiten:

  • zwei IRFZ44V-Transistoren;
  • Kupferdrähte (zum Wickeln) in Emaille-Isolierung, 1,2 und 2 mm dick (je ein Stück);
  • zwei Ringe von Drosseln, sie können aus der Stromversorgung eines alten Computers entfernt werden;
  • ein 470-Ohm-Widerstand pro 1 W (Sie können zwei 0,5-W-Widerstände in Reihe schalten);
  • zwei UF4007-Dioden (können problemlos durch das Modell UF4001 ersetzt werden);
  • 250 W Folienkondensatoren – ein Stück mit einer Kapazität von 330 nF, vier – 220 nF, drei – 1 µF, 1 Stück – 470 nF.

Vergessen Sie vor dem Zusammenbau eines solchen Ofens nicht die Werkzeuge

Der Zusammenbau erfolgt gemäß der schematischen Zeichnung, eine Kontrolle wird ebenfalls empfohlen Schritt für Schritt Anweisungen Dies schützt Sie vor Fehlern und Schäden an Elementen. Der Bau eines Induktionsschmelzofens mit eigenen Händen erfolgt nach folgendem Algorithmus:

  1. Transistoren werden auf relativ großen Kühlkörpern platziert. Tatsache ist, dass Schaltkreise im Betrieb sehr heiß werden können, weshalb die Auswahl der Teile so wichtig ist passende Größe. Alle Transistoren können auf einem Strahler platziert werden. In diesem Fall müssen Sie sie jedoch isolieren, um zu verhindern, dass sie mit Metall in Kontakt kommen. Dabei helfen Unterlegscheiben und Dichtungen aus Kunststoff und Gummi. Die korrekte Pinbelegung der Transistoren ist im Bild dargestellt.
  2. Dann beginnen sie mit der Herstellung von Drosseln; Sie benötigen zwei davon. Nehmen Sie dazu Kupferdraht mit einem Durchmesser von 1,2 Millimetern und wickeln Sie ihn um Ringe aus dem Netzteil. Diese Elemente enthalten ferromagnetisches Eisen in Pulverform, daher ist es notwendig, mindestens 7-15 Windungen zu machen und dabei einen kleinen Abstand zwischen ihnen zu lassen.
  3. Die resultierenden Module werden zu einer Batterie mit einer Kapazität von 4,6 μF zusammengebaut und die Kondensatoren parallel geschaltet.
  4. Zum Wickeln des Induktors wird Kupferdraht mit einer Dicke von 2 mm verwendet. Es wird 7-8 Mal um jeden zylindrischen Gegenstand gewickelt, sein Durchmesser sollte der Größe des Tiegels entsprechen. Der überschüssige Draht wird abgeschnitten, es bleiben jedoch ziemlich lange Enden übrig: Sie werden für die Verbindung mit anderen Teilen benötigt.
  5. Alle Elemente werden auf der Platine verbunden, wie in der Abbildung gezeigt.

Bei Bedarf können Sie ein Gehäuse für das Gerät bauen; hierfür werden ausschließlich hitzebeständige Materialien wie Textolith verwendet. Die Leistung des Geräts kann angepasst werden. Dazu reicht es aus, die Anzahl der Drahtwindungen am Induktor und deren Durchmesser zu ändern.


Es gibt verschiedene Variationen des Induktionsofens, die zusammengebaut werden können

Mit Graphitbürsten

Das Hauptelement dieser Konstruktion besteht aus Graphitbürsten, deren Zwischenraum mit zu Pulver zerkleinertem Granit gefüllt ist. Anschließend wird das fertige Modul an einen Abwärtstransformator angeschlossen. Bei der Arbeit mit solchen Geräten müssen Sie sich keine Sorgen um einen Stromschlag machen, da keine 220 Volt erforderlich sind.

Herstellungstechnologie eines Induktionsofens aus Graphitbürsten:

  1. Zunächst wird der Korpus zusammengebaut; dazu werden feuerfeste (Schamott-)Steine ​​in der Größe 10 × 10 × 18 cm auf Fliesen gelegt, die hohen Temperaturen standhalten. Die fertige Schachtel wird in Asbestkarton eingewickelt. Um diesem Material die gewünschte Form zu geben, genügt es, es mit etwas Wasser anzufeuchten. Die Größe des Sockels hängt direkt von der Leistung des bei der Konstruktion verwendeten Transformators ab. Auf Wunsch kann die Box mit Stahldraht abgedeckt werden.
  2. Eine ausgezeichnete Option für Graphitöfen wäre ein 0,063-kW-Transformator aus einer Schweißmaschine. Wenn es für 380 V ausgelegt ist, kann es aus Sicherheitsgründen gewickelt werden, obwohl viele erfahrene Funktechniker der Meinung sind, dass auf diesen Vorgang ohne Risiko verzichtet werden kann. Es empfiehlt sich jedoch, den Transformator mit dünnem Aluminium zu umwickeln, damit sich das fertige Gerät im Betrieb nicht erwärmt.
  3. Am Boden der Kiste wird ein Tonsubstrat platziert flüssiges Metall breitet sich nicht aus, danach werden Graphitbürsten und Granitsand in die Box gelegt.


Der Hauptvorteil solcher Geräte wird berücksichtigt hohe Temperatur Schmelzen, das sich ändern kann Aggregatzustand sogar Palladium und Platin. Zu den Nachteilen zählen das zu schnelle Aufheizen des Transformators sowie die kleine Ofenfläche, die nicht mehr als 10 g Metall auf einmal schmelzen lässt. Daher sollte jeder Meister verstehen, dass es besser ist, einen Ofen mit einem anderen Design zu bauen, wenn das Gerät für die Verarbeitung großer Mengen zusammengebaut wird.

Lampenbasiertes Gerät

Aus elektronischen Glühbirnen lässt sich ein leistungsstarker Schmelzofen zusammenbauen. Wie im Diagramm zu sehen ist, müssen Strahllampen parallel geschaltet werden, um Hochfrequenzstrom zu erhalten. Anstelle eines Induktors verwendet dieses Gerät ein Kupferrohr mit einem Durchmesser von 10 mm. Die Struktur ist ebenfalls ausgestattet Trimmerkondensator um die Ofenleistung regulieren zu können. Für die Montage müssen Sie Folgendes vorbereiten:

  • vier Lampen (Tetroden) L6, 6P3 oder G807;
  • Trimmerkondensator;
  • 4 Drosseln bei 100-1000 µH;
  • Neon-Kontrollleuchte;
  • vier 0,01 µF Kondensatoren.


Zunächst wird das Kupferrohr zu einer Spirale geformt – dies wird der Induktor des Geräts sein. In diesem Fall bleibt zwischen den Windungen ein Abstand von mindestens 5 mm und ihr Durchmesser sollte 8-15 cm betragen. Die Enden der Spirale werden für die Befestigung am Stromkreis bearbeitet. Die Dicke des resultierenden Induktors sollte 10 mm größer sein als die des Tiegels (er wird darin platziert).

Das fertige Teil wird in das Gehäuse eingelegt. Für die Herstellung sollten Sie ein Material verwenden, das die Füllung des Geräts elektrisch und thermisch isoliert. Anschließend wird eine Kaskade aus Lampen, Drosseln und Kondensatoren aufgebaut, wie in der Abbildung dargestellt, wobei letztere in einer geraden Linie verbunden werden.

Es ist Zeit, die Neonanzeige anzuschließen: Sie wird benötigt, damit der Master herausfinden kann, wann das Gerät betriebsbereit ist. Diese Glühbirne ist zusammen mit dem Griff des variablen Kondensators mit dem Ofenkörper verbunden.

Kühlsystemausrüstung

Industrieanlagen zum Schmelzen von Metall sind mit speziellen Kühlsystemen mit Frostschutzmittel oder Wasser ausgestattet. Die Ausstattung dieser wichtigen Installationen in selbstgebauten HDTV-Öfen ist mit zusätzlichen Kosten verbunden, weshalb die Montage Ihren Geldbeutel erheblich belasten kann. Daher ist es besser, ein Haushaltsgerät mit einem günstigeren System bestehend aus Ventilatoren auszustatten.

Eine Luftkühlung ist mit diesen Geräten möglich, wenn sie entfernt vom Ofen aufgestellt sind. Andernfalls können die Metallwicklungen und Lüfterteile als Schleife für kurzschließende Wirbelströme dienen, was die Effizienz des Geräts erheblich verringert.

Auch Röhren und elektronische Schaltkreise neigen dazu, während des Betriebs des Geräts heiß zu werden. Zur Kühlung werden üblicherweise Kühlkörper eingesetzt.

Nutzungsbedingungen

Für erfahrene Funktechniker mag der Zusammenbau eines Induktionsofens gemäß den Diagrammen mit eigenen Händen eine leichte Aufgabe sein, sodass das Gerät recht schnell fertig ist und der Meister seine Kreation in Aktion ausprobieren möchte. Es lohnt sich, dies bei der Arbeit zu bedenken selbstgemachte Installation Es ist wichtig, die Sicherheitsvorkehrungen zu befolgen und die Hauptgefahren nicht zu vergessen, die beim Betrieb eines Trägheitsofens auftreten können:

  1. Flüssiges Metall und Heizelemente des Gerätes können schwere Verbrennungen verursachen.
  2. Lampenstromkreise bestehen aus Hochspannungsteilen und müssen daher beim Zusammenbau des Geräts in einem geschlossenen Kasten untergebracht werden, um eine versehentliche Berührung dieser Elemente auszuschließen.
  3. Das elektromagnetische Feld kann auch Dinge beeinflussen, die sich außerhalb des Installationskastens befinden. Daher müssen Sie vor dem Einschalten des Geräts alle komplexen technischen Geräte entfernen, z Handys, Digitalkameras, MP3-Player und entfernen Sie jeglichen Metallschmuck. Auch Menschen mit Herzschrittmachern sind gefährdet: Sie sollten solche Geräte niemals verwenden.

Diese Öfen können nicht nur zum Schmelzen, sondern auch zum schnellen Erhitzen verwendet werden Metallgegenstände beim Formen und Verzinnen. Durch Ändern des Ausgangssignals der Anlage und der Parameter des Induktors können Sie das Gerät für eine bestimmte Aufgabe konfigurieren.

Zum Schmelzen kleiner Eisenmengen werden selbstgebaute Öfen verwendet; diese effektiven Geräte können an normalen Steckdosen betrieben werden. Das Gerät nimmt nicht viel Platz ein Es kann auf einem Schreibtisch in einer Werkstatt oder Garage platziert werden. Wenn jemand einfache Schaltpläne lesen kann, muss er solche Geräte nicht in einem Geschäft kaufen, da er in nur wenigen Stunden einen kleinen Ofen mit eigenen Händen zusammenbauen kann.

Funkamateure haben längst entdeckt, dass sie mit eigenen Händen Induktionsöfen zum Schmelzen von Metall herstellen können. Diese einfache Schaltungen hilft Ihnen bei der Erstellung einer HDTV-Installation für den Heimgebrauch. Es wäre jedoch richtiger, alle beschriebenen Konstruktionen „Kukhtetskys Laborwechselrichter“ zu nennen, da es einfach unmöglich ist, einen vollwertigen Ofen dieses Typs unabhängig zusammenzubauen.

Induktionsheizgeräte arbeiten nach dem Prinzip „Strom aus Magnetismus gewinnen“. In einer speziellen Spule wird ein starkes magnetisches Wechselfeld erzeugt, das in einem geschlossenen Leiter elektrische Wirbelströme erzeugt.

Der geschlossene Leiter bei Induktionsherden ist Utensilien aus Metall, das durch elektrische Wirbelströme erhitzt wird. Im Allgemeinen ist das Funktionsprinzip solcher Geräte nicht kompliziert, und wenn Sie über ein wenig Wissen in Physik und Elektrotechnik verfügen, wird der Zusammenbau eines Induktionsheizgeräts mit eigenen Händen nicht schwierig sein.

Die folgenden Geräte können unabhängig voneinander hergestellt werden:

  1. Geräte zum Erhitzen in einem Heizkessel.
  2. Miniöfen zum Schmelzen von Metallen.
  3. Platten zum Kochen von Speisen.

Ein Do-it-yourself-Induktionsherd muss unter Einhaltung aller Normen und Vorschriften für den Betrieb dieser Geräte hergestellt werden. Wenn außerhalb des Gehäuses für den Menschen gefährliche elektromagnetische Strahlung in seitlicher Richtung abgestrahlt wird, ist die Verwendung eines solchen Geräts strengstens untersagt.

Darüber hinaus liegt die große Schwierigkeit bei der Gestaltung eines Herdes in der Auswahl des Materials für den Boden des Kochfelds, das folgende Anforderungen erfüllen muss:

  1. Leiten Sie idealerweise elektromagnetische Strahlung durch.
  2. Kein leitfähiges Material.
  3. Hält hohen Temperaturbelastungen stand.

In Haushalts-Induktionskochfeldern wird teure Keramik verwendet, wenn sie zu Hause hergestellt wird Induktionsherd, finden eine würdige Alternative Diese Art von Material ist ziemlich schwierig. Daher sollten Sie zunächst etwas Einfacheres entwerfen, beispielsweise einen Induktionsofen zum Härten von Metallen.

Herstellungsanweisungen

Blaupausen


 Bild 1. Elektrischer Schaltplan Induktionsherd
Abbildung 2. Gerät. Abbildung 3. Schematische Darstellung einer einfachen Induktionsheizung

Um einen Ofen zu bauen, benötigen Sie folgende Materialien und Werkzeuge:

  • Lot;
  • Textolite-Platte.
  • Mini-Bohrmaschine.
  • Radioelemente.
  • Wärmeleitpaste.
  • chemische Reagenzien zum Ätzen der Platine.

Zusätzliche Materialien und ihre Eigenschaften:

  1. Zur Herstellung einer Spule Um das zum Erhitzen erforderliche magnetische Wechselfeld auszusenden, muss ein Stück Kupferrohr mit einem Durchmesser von 8 mm und einer Länge von 800 mm vorbereitet werden.
  2. Leistungsstarke Leistungstransistoren sind der teuerste Teil des Selbstgemachten Induktionsinstallation. Um die Frequenzgeneratorschaltung zu installieren, müssen Sie zwei solcher Elemente vorbereiten. Für diese Zwecke sind Transistoren der folgenden Marken geeignet: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Bei der Herstellung der Schaltung werden 2 identische der aufgeführten Feldeffekttransistoren verwendet.
  3. Zur Herstellung eines Schwingkreises wird benötigt werden Keramikkondensatoren mit einer Kapazität von 0,1 mF und einer Betriebsspannung von 1600 V. Damit sich in der Spule ein Wechselstrom hoher Leistung bilden kann, sind 7 solcher Kondensatoren erforderlich.
  4. Beim Betrieb eines solchen Induktionsgerätes, Feldeffekttransistoren werden sehr heiß und wenn keine Strahler aus Aluminiumlegierung daran angeschlossen sind, dann schon nach wenigen Betriebssekunden maximale Leistung, werden diese Elemente versagen. Transistoren sollten durchgehend auf Kühlkörpern platziert werden dünne Schicht Wärmeleitpaste, da sonst die Wirksamkeit einer solchen Kühlung minimal ist.
  5. Dioden, die in einem Induktionsheizgerät verwendet werden, müssen ultraschnell wirken. Die am besten geeigneten Dioden für diese Schaltung sind: MUR-460; UF-4007; SIE – 307.
  6. In Schaltung 3 verwendete Widerstände: 10 kOhm Leistung 0,25 W – 2 Stk. und 440 Ohm Leistung - 2 W. Zenerdioden: 2 Stk. mit einer Betriebsspannung von 15 V. Die Leistung der Zenerdioden muss mindestens 2 W betragen. Bei Induktion wird eine Drossel zum Anschluss an die Leistungsklemmen der Spule verwendet.
  7. Um das gesamte Gerät mit Strom zu versorgen, benötigen Sie ein Netzteil mit einer Leistung von bis zu 500 W. und Spannung 12 - 40 V. Dieses Gerät kann mit Strom versorgt werden Autobatterie, aber bei dieser Spannung ist es nicht möglich, die höchsten Leistungswerte zu erhalten.


 Der Herstellungsprozess des elektronischen Generators und der Spule selbst nimmt etwas Zeit in Anspruch und erfolgt in der folgenden Reihenfolge:

  1. Aus Kupferrohr Es entsteht eine Spirale mit einem Durchmesser von 4 cm. Um eine Spirale herzustellen, schrauben Sie ein Kupferrohr mit auf einen Stab ebene Fläche 4 cm Durchmesser. Die Spirale muss 7 Windungen haben, die sich nicht berühren dürfen. Zur Verbindung mit den Transistorstrahlern sind an den beiden Rohrenden Befestigungsringe angelötet.
  2. Die Leiterplatte wird nach Schema gefertigt. Wenn es möglich ist, Polypropylen-Kondensatoren zu liefern, dann aufgrund der Tatsache, dass solche Elemente minimale Verluste aufweisen und stabile Arbeit Bei großen Spannungsschwankungen arbeitet das Gerät wesentlich stabiler. Kondensatoren im Stromkreis sind parallel geschaltet und bilden sich Kupferspule Schwingkreis.
  3. Erhitzen des Metalls tritt innerhalb der Spule auf, nachdem der Stromkreis an die Stromversorgung oder Batterie angeschlossen wurde. Beim Erhitzen des Metalls ist darauf zu achten, dass in den Federwicklungen kein Kurzschluss entsteht. Wenn Sie 2 Windungen der Spule gleichzeitig mit erhitztem Metall berühren, fallen die Transistoren sofort aus.

Nuancen


  1. Bei der Durchführung von Experimenten zum Erhitzen und Härten von Metallen Im Inneren der Induktionsspule kann die Temperatur erheblich sein und bis zu 100 Grad Celsius betragen. Dieser thermische Heizeffekt kann zum Erhitzen von Wasser für den Hausgebrauch oder zum Heizen eines Hauses genutzt werden.
  2. Diagramm der oben besprochenen Heizung (Abbildung 3), ist bei maximaler Belastung in der Lage, eine Strahlung magnetischer Energie in der Spule von 500 W bereitzustellen. Diese Leistung reicht nicht aus, um eine große Wassermenge zu erhitzen, und der Bau einer Hochleistungs-Induktionsspule erfordert die Herstellung eines Stromkreises, in dem sehr teure Funkelemente verwendet werden müssen.
  3. Budgetlösung für die Organisation der Induktionserwärmung von Flüssigkeiten ist die Verwendung mehrerer oben beschriebener Geräte, die in Reihe geschaltet sind. In diesem Fall müssen die Spiralen auf derselben Linie liegen und dürfen keinen gemeinsamen Metallleiter haben.
  4. AlsEs wird ein Edelstahlrohr mit einem Durchmesser von 20 mm verwendet. Auf das Rohr sind mehrere Induktionsspiralen „aufgereiht“, so dass sich der Wärmetauscher in der Mitte der Spirale befindet und nicht mit deren Windungen in Berührung kommt. Beim gleichzeitigen Einschalten von 4 solcher Geräte beträgt die Heizleistung etwa 2 kW, was bereits für die Durchlauferwärmung von Flüssigkeiten mit geringer Wasserzirkulation auf Werte ausreicht, die den Einsatz dieser Konstruktion ermöglichen Versorgung eines kleinen Hauses mit warmem Wasser.
  5. Wenn Sie ein solches Heizelement an einen gut isolierten Tank anschließen Das Ergebnis ist ein Kesselsystem, in dem die Flüssigkeit in einem Edelstahlrohr erhitzt wird, das erhitzte Wasser nach oben steigt und eine kältere Flüssigkeit an seine Stelle tritt.
  6. Wenn die Fläche des Hauses von Bedeutung ist, dann kann die Anzahl der Induktionsspulen auf 10 Stück erhöht werden.
  7. Die Leistung eines solchen Kessels lässt sich leicht regulieren durch Aus- oder Einschalten der Spiralen. Je mehr Abschnitte gleichzeitig eingeschaltet sind, desto größer ist die Leistung des auf diese Weise arbeitenden Heizgeräts.
  8. Um ein solches Modul mit Strom zu versorgen, benötigen Sie mächtiger Block Ernährung. Wenn Sie ein Inverter-Schweißgerät zur Verfügung haben Gleichstrom, dann kann daraus ein Spannungswandler der benötigten Leistung hergestellt werden.
  9. Aufgrund der Tatsache, dass das System mit konstantem Strom betrieben wird, die 40 V nicht überschreitet, ist der Betrieb eines solchen Geräts relativ sicher. Die Hauptsache besteht darin, im Stromkreis des Generators einen Sicherungsblock vorzusehen, der im Falle eines Kurzschlusses das System stromlos macht und dadurch eliminiert die Möglichkeit eines Brandes.
  10. Auf diese Weise können Sie eine „kostenlose“ Hausheizung organisieren., vorbehaltlich der Installation zur Stromversorgung von Induktionsgeräten Batterien, die mit Solar- und Windenergie aufgeladen wird.
  11. Die Batterien sollten zu Zweierabschnitten zusammengefasst und in Reihe geschaltet werden. Dadurch beträgt die Versorgungsspannung bei einem solchen Anschluss mindestens 24 V, was einen Betrieb des Kessels mit hoher Leistung gewährleistet. Darüber hinaus wird durch eine Reihenschaltung der Strom im Stromkreis reduziert und die Lebensdauer der Batterien erhöht.


  1. Ausbeutung selbstgemachte Geräte Induktionsheizung, verhindert nicht immer die Ausbreitung elektromagnetischer Strahlung, die für den Menschen schädlich ist, daher sollte der Induktionskessel in einem Nichtwohngebiet installiert und mit verzinktem Stahl abgeschirmt werden.
  2. Obligatorisch bei Arbeiten mit Strom Sicherheitsvorschriften sind einzuhalten und insbesondere für Netzwerke Wechselstrom Spannung 220 V.
  3. Als Experiment kann gemacht werden Kochfeld zum Kochen von Speisen Gemäß dem im Artikel angegebenen Schema wird jedoch aufgrund der Unvollkommenheit der selbst hergestellten Abschirmung dieses Geräts nicht empfohlen, dieses Gerät ständig zu betreiben. Aus diesem Grund kann der menschliche Körper schädlicher elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt sein, die sich negativ auswirken kann die Gesundheit beeinträchtigen.

In diesem Artikel empfehle ich Ihnen, sich mit den Induktionsöfen, die in der Industrie zum Schmelzen von Metallen eingesetzt werden, sowie deren Typen und Designs vertraut zu machen.

Wenn Sie Nichteisen- oder Edelmetalle schmelzen müssen, ist es besser, einen Induktionsofen zu verwenden, da dieser im Vergleich zu anderen Gerätetypen viele Vorteile bietet. Außerdem erfahren Sie, wie Sie einen Induktionsofen mit Ihren eigenen Händen herstellen und welche Materialien dafür verwendet werden.

Induktionsöfen werden zum Schmelzen von Metallen verwendet und zeichnen sich dadurch aus, dass die Erwärmung in ihnen durch elektrischen Strom erfolgt. Der Strom wird im Induktor, genauer gesagt in einem Gleichfeld, angeregt.

Das Schmelzen von Metallen in Induktionsschmelzöfen ist heute aufgrund ihrer Energieeffizienz, Zuverlässigkeit, Wartungsfreundlichkeit, Vielseitigkeit, der Fähigkeit zur Herstellung hochwertiger Gussteile und relativ niedrigen Kosten weit verbreitet.

Die Stahlindustrie verwendet Eisenerz und Metalle zum Erhitzen und Schmelzen Verschiedene ArtenÖfen für die Metallverarbeitung.

Abhängig von der Art des verwendeten Brennstoffs werden Induktionsöfen in Flammenöfen eingeteilt. Dazu gehören Herdöfen, Hochöfen, Grubenöfen, Gastiegelöfen und Öfen zum Schmelzen von Metall mit elektrischer Beheizung.

Elektroöfen haben eine Klassifizierung, die von der Art der Umwandlung elektrischer Energie in Wärme abhängt.

Eine dieser Methoden ist das Schmelzen von Metallen in einer induktiven Umgebung. Magnetfeld.

Zu den Hauptmerkmalen von Induktionsöfen gehören:

  • Name des zu schmelzenden Metalls;
  • Kapazität in Tonnen;
  • Leistung in Kilowatt;
  • Spannung und Frequenz des Versorgungsnetzes, Nennstrom und Phasenzahl.

Vorteile von Induktionsöfen

    Hohe Reinheit der resultierenden Schmelze.

    Bei anderen Arten von thermischen Metallschmelzöfen kommt es in der Regel zu einem direkten Kontakt des Kühlmittels mit dem Material und dadurch zu einer Kontamination des letzteren.

    In Induktionsöfen erfolgt die Erwärmung durch Absorption Interne Struktur leitfähige Materialien des elektromagnetischen Feldes des Induktors. Daher sind solche Öfen ideal für die Schmuckherstellung.

  • Bei thermischen Öfen besteht das Hauptproblem darin, den Gehalt an Phosphor und Schwefel in Eisenmetallschmelzen zu verringern, was deren Qualität verschlechtert.
  • Hoher Wirkungsgrad von Induktionsschmelzgeräten, der bis zu 98 % erreicht.
  • Hohe Schmelzgeschwindigkeit durch Erwärmung der Probe von innen und dadurch hohe Produktivität des IPP, insbesondere bei kleinen Arbeitsvolumina bis 200 kg.
  • Das Aufheizen eines elektrischen Muffelofens mit einer Beladung von 5 kg dauert mehrere Stunden, während ein Induktionsofen nicht länger als eine Stunde dauert.
  • Geräte mit einer Tragfähigkeit von bis zu 200 kg lassen sich einfach aufstellen, installieren und bedienen.

Arten von Induktionsöfen

In der Gruppe der metallurgischen Produktionsanlagen lassen sich mehrere Arten von Öfen unterscheiden:


Das Design eines Induktionsheizgeräts besteht aus einer zylindrischen Spule mit mehreren Windungen, die als Induktor bezeichnet wird elektrische Spannung Wechselstrom, wodurch Magnetfelder entstehen, die Wirbelströme anregen.

Im Innenraum des Induktors wird ein Gefäß oder Behälter mit Metall oder Erz platziert. Unter dem Einfluss eines Magnetfeldes und Wirbelströmen erhöht sich der Widerstand im Metall, was nach allen Gesetzen der Physik zu einer Erwärmung und damit zum Schmelzvorgang führt.

Die Leistung von Induktionsschmelzöfen hängt von der Größe der angelegten Spannung und der Frequenz des elektrischen Stroms ab. Diese Beziehung wird bei den Arten von Induktionsöfen verwendet - Heizungsanlagen zur Wärmebehandlung u Schmelzöfen.

Industrieöfen werden in verschiedene Typen unterteilt.

  • Mittelfrequenzausführungen werden häufig im Maschinenbau und in der Metallurgie eingesetzt. Mit ihrer Hilfe wird Stahl geschmolzen, bei Verwendung von Graphittiegeln werden Nichteisenmetalle geschmolzen.
  • Bei der Eisenverhüttung kommen industrielle Frequenzdesigns zum Einsatz.
  • Widerstandsstrukturen sind zum Schmelzen von Aluminium bestimmt, Aluminiumlegierungen, Zink.

Der Induktionsofen wird in großen und kleinen Unternehmen häufig zum Schmelzen von Metallen (Nichteisen- und Eisenmetalle) eingesetzt. In Induktionsgießöfen wird ein Metall oder eine Legierung erhitzt, bis sich ihr Aggregatzustand ändert.

Dabei, Rinnenöfen Trotz ihrer höheren Effizienz werden sie deutlich seltener eingesetzt – hauptsächlich zur Herstellung von hochwertigem Gusseisen und Legierungen, deren Schmelzpunkt relativ niedrig ist, sowie zum Schmelzen von Nichteisenmetallen.

Solche Öfen werden nicht für Stahl verwendet, da dessen Schmelztemperatur die Haltbarkeit der Auskleidung (Schutzlackierung) stark verringert. Außerdem können Sie kein minderwertiges Gestein, Späne und kleines Gestein schmelzen.

Tiegelöfen werden unter anderem aufgrund der einfachen Bedienung viel häufiger eingesetzt große Möglichkeiten Prozesskontrolle, einschließlich der Möglichkeit eines unregelmäßigen und intermittierenden Betriebs. Sie eignen sich gut für die Produktion große Menge Abgüsse von mehreren zehn Tonnen und für kleine Portionen in Dutzenden Gramm.

Tiegelöfen werden zum Schmelzen von legierten Stählen und anderen Legierungen verwendet, die eine besondere Reinheit der chemischen Zusammensetzung und Homogenität erfordern.

Merkmale der Verwendung von Induktionsöfen

Ein Induktionsofen ist Teil einer Induktionsanlage, die einen Induktor, einen Rahmen, eine Heiz- oder Schmelzkammer, ein Vakuumsystem, Mechanismen zum Kippen des Ofens oder zum Bewegen erhitzter Produkte im Raum usw. umfasst.

Ein Induktionstiegelofen (ein Induktionsofen ohne Kern) ist ein zylindrischer Schmelztiegel aus feuerfestem Material, der im Hohlraum eines an eine Wechselstromquelle angeschlossenen Induktors platziert wird.

Die Auskleidung eines Induktionsschmelzofens muss folgende Eigenschaften aufweisen:

  • hohe Feuerbeständigkeit und Schlackenbeständigkeit;
  • hohe Temperaturbeständigkeit;
  • hohe mechanische Festigkeit;
  • minimale Dicke.

Die Konstruktion von Induktionsöfen weist eigene Merkmale auf, die bei anderen Ofenkonstruktionen nicht zu finden sind.

Die Übertragung elektrischer Energie auf das erhitzte Objekt erfolgt ohne Kontakt zur Elektroinstallation.

Die Wärmeabgabe erfolgt direkt am Heizort, wodurch die Energie der erzeugten Wärme optimal genutzt werden kann.

Hohe Erwärmungsrate eines in einem Induktor platzierten Objekts.


Induktionsöfen zum Schmelzen von Metallen verbrauchen deutlich weniger Strom.

Da diese Erhitzungsmethode direkt in der Metallumgebung erfolgt, ist es möglich, Legierungen verschiedener Qualitäten und Eigenschaften zu erhalten, die praktisch frei von Verunreinigungen sind, und Gussteile mit einheitlicher chemischer Zusammensetzung zu erhalten.

In Induktionsöfen können Sie verschiedene Arten von Metallen schmelzen, das sind verschiedene Stahlsorten, hochwertiges Gusseisen und Nichteisenmetalle.

Das Konstruktionsmerkmal der Heizgeräte ist das geringe Gewicht der Induktionsofenauskleidung im Vergleich zum Gewicht des Metalls und damit eine Reduzierung Wärmeenergie Der Ofen ermöglicht ein periodisches Schmelzen, was bei Öfen anderer Bauart ausgeschlossen ist.

Zu den Nachteilen von Induktionsöfen zählen folgende Faktoren:

  • teure und schwer herzustellende elektrische Geräte;
  • das Vorhandensein von „kalten“ Schlacken, die den Prozess der Metallveredelung erschweren; diese Wärmebehandlungsmethode wird bei der Herstellung hochwertiger Stähle verwendet;
  • aus scharfer Abfall Temperaturen, geringe Haltbarkeit des Futters.

Der Einsatz von Induktionsöfen ermöglicht die Automatisierung von Schmelzprozessen, die Herstellung hochlegierter Metalle und die Bereitstellung guter Arbeitsbedingungen Dienstpersonal. Zudem wird die Umweltbelastung minimiert.

In Induktionsöfen werden Stahl und Legierungen aus legierten Abfällen durch Umschmelzen oder aus reinem Einsatzeisen und Schrott unter Zusatz von Ferrolegierungen durch Schmelzen erschmolzen.

Nach dem Schmelzen der Charge wird eine Schlackenmischung auf die Oberfläche des Metalls aufgetragen, um den Wärmeverlust des Metalls und den Verlust von Legierungselementen zu reduzieren und es vor einer Sättigung mit Gasen zu schützen.

Beim Schmelzen in Säureöfen wird nach dem Schmelzen und Entfernen der Schmelzschlacke Schlacke aus Glasscherben (SiO2) hinzugefügt. Zur abschließenden Desoxidation werden Ferrosilicium, Ferromangan und Aluminium in die Pfanne gegeben, bevor das Metall freigesetzt wird.

In den Hauptöfen erfolgt die Desoxidation mit einer Mischung aus Kalkpulver, Koks, Ferrosilicium, Ferromangan und Aluminium.

In solchen Öfen werden hochwertige legierte Stähle erschmolzen hoher Inhalt Mangan, Titan, Nickel, Aluminium und in Öfen mit Säureauskleidung – mit anderen Elementen legierter Baustahl.

In Öfen ist es möglich, kohlenstoffarme Stähle und kohlenstofffreie Legierungen herzustellen, da kein Aufkohlungsmedium vorhanden ist.

Beim Vakuuminduktionsschmelzen werden Induktor, Tiegel, Chargenspender und Formen in Vakuumkammern platziert. Es werden hochwertige Legierungen mit geringem Gehalt an Gasen, nichtmetallischen Einschlüssen und mit beliebigen Elementen legierten Legierungen erhalten.

Vorteile gegenüber anderen Schmelzofentypen

Induktionsöfen sind nicht die einzige Erfindung, die zum Schmelzen von Metallen verwendet wird.

Es gibt auch berühmte Herdöfen, Hochöfen und andere Typen. Allerdings hat der Ofen, den wir in Betracht ziehen, gegenüber allen anderen eine Reihe unbestreitbarer Vorteile.

Öfen, die nach dem Induktionsprinzip arbeiten, können recht kompakt sein und ihre Platzierung bereitet keine Schwierigkeiten.

Hohe Schmelzgeschwindigkeit. Während andere Öfen zum Schmelzen von Metall allein zum Aufheizen mehrere Stunden benötigen, schafft ein Induktionsofen dies um ein Vielfaches schneller.

Koeffizient nützliche Aktion nur knapp unter der 100%-Marke.

Bei der Reinheit der Schmelze liegt der Induktionsofen souverän auf dem ersten Platz. Bei anderen Geräten steht das für die Schmelze vorbereitete Werkstück in direktem Kontakt mit Heizkörper, was oft zu einer Kontamination führt. Foucault-Ströme erhitzen das Werkstück von innen, beeinflussen die molekulare Struktur des Metalls und es gelangen keine Nebenprodukte in das Werkstück.

Dieser letzte Vorteil ist bei Schmuck von entscheidender Bedeutung, da die Häufigkeit eines Materials seinen Wert und seine Einzigartigkeit erhöht.

Induktionsöfen verwenden beim Schmelzen von Metallen eine grundlegend andere Heizmethode. Dadurch hat sich auch die Schmelztechnologie verbessert und die Möglichkeiten zum Umschmelzen von Metallen aus Schrott erweitert.

Der Betrieb von Induktionsöfen basiert auf dem Prinzip der Wärmeabgabe eines Metalls beim Durchgang von elektrischem Strom. Die Erwärmung erfolgt also nicht dadurch, dass Hitzewellen das Metall erreichen, sondern durch die Umwandlung der Metallmasse in eine unabhängige Wärmefreisetzungsquelle.

Mithilfe eines Induktors wird im Ofen ein elektromagnetisches Feld erzeugt. In diesem Zusammenhang wird das verwendete Schmelzprinzip als Induktionserwärmung bezeichnet. Der Induktor ist im Design der Schmelzeinheit enthalten.

Erforderlicher Zustand effiziente ArbeitÖfen - ein durchdachtes Kühlsystem. Es ist notwendig, den Ofen gleichzeitig mit Strom zum Erhitzen der Metalle und Wasser zum Kühlen des Induktors selbst zu versorgen.

Durch den Einsatz von Induktionsöfen erhöht sich der Komfort und die Qualität des Metallschmelzens deutlich. Unter dem Einfluss einer elektromagnetischen Strömung erhöht sich die Zirkulation in der Metallschmelze.

Dies trägt dazu bei, die Homogenität des beim Schmelzen erhaltenen Metalls zu erhöhen.

Darüber hinaus erzeugen Schmelzöfen, die das Prinzip der Induktionserwärmung nutzen, Metalle mit einem höheren Reinheitsgrad und einer höheren Homogenität.

Die Verbesserung der Metallqualität wird durch eine Reduzierung der Kosten des gesamten Schmelzprozesses ergänzt. Dies wird durch die Einsparung von Energie erreicht, die für den gesamten Prozess des Umschmelzens von Metallen aufgewendet wird.

Ein weiterer Vorteil ist der hohe Wirkungsgrad derartiger Öfen Zusätzlicher Zustand, was zu geringeren Produktionskosten führt.

Derzeit werden in der Industrie häufiger Hochfrequenz-Induktionsöfen eingesetzt.

Allerdings haben Mittelfrequenzöfen auch ihre Vorteile. Sie können die Energiekosten um fast die Hälfte senken.

Induktionsöfen mittlerer Hitze haben einen kurzen Schmelzzyklus (40 bis 45 Minuten). Dies wird dadurch erreicht, dass die zulässige Leistungsgrenze in solchen Öfen deutlich erhöht wird.

Durch den Einsatz solcher Öfen erweitern sich auch die Möglichkeiten zur Verbesserung der Metallschmelztechnologie. Beispielsweise können Abfälle aus anderen Industrien (Schmieden, Drehen und Fräsen, Walzen) zur Herstellung von Gusseisen verwendet werden.

Die resultierende Gusseisenzusammensetzung ist nahezu ideal. Dies wird dadurch erreicht, dass Mittelfrequenzöfen eine aktivere Steuerung ermöglichen chemische Zusammensetzung geschmolzenes Metall.


Im Allgemeinen werden die Vorteile des Metallinduktionsschmelzens durch die Verwendung von verstärkt verschiedene Typen Einheiten.

Mittelfrequenz-Induktionsöfen bieten zusätzliche Vorteile für den Einsatz dieser Schmelzmethode.

Derzeit nutzen russische Unternehmen etwa 23 % der Induktionsöfen. Weitere 76 % stammen aus Gaskupolöfen.

Großflächige Implementierung von Geräten für Induktionsschmelzen wird die Effizienz des gesamten Prozesses und seine Produktivität erheblich steigern, was sich auf die Qualität des resultierenden Metalls auswirken wird.

DIY Induktionsofen

Öfen, die nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion arbeiten, kamen aus der Industrie in den Alltag.

In der metallurgischen Industrie werden sie zum Schmelzen von Nichteisen- und Eisenmetallen eingesetzt.

Natürlich zur Einleitung Heizgeräte Stähle sind für den Einsatz geeignet Lebensbedingungen Ihr Design hat eine Reihe grundlegender Änderungen erfahren. Lediglich das Prinzip der Energieumwandlung blieb unverändert.

Schauen wir uns an, wie Sie mit Ihren eigenen Händen einen einfachen Induktionsofen herstellen können.

Bei der Herstellung müssen einige wichtige Punkte beachtet werden, die sich auf die Geschwindigkeit des Metallschneidens auswirken.

  • Leistung;
  • Frequenz;
  • Wirbelverluste;
  • Wärmeübertragungsintensität;
  • Hystereseverluste.

Der Aufbau des Induktors ist sehr einfach.

Sein Zentrum ist ein elektrisch leitendes Werkstück, meist Graphit oder Metall.

Um das Werkstück wird ein Draht gewickelt. Die Stromversorgung erfolgt über leistungsstarker Generator, in der Lage, Ströme unterschiedlicher Frequenz zu leiten.

Dadurch entsteht um den Induktor herum ein elektromagnetisches Feld. Dadurch entstehen Wirbelströme im Werkstück. Graphit und Metall werden unter dem Einfluss von Strömungen sehr heiß und geben ihre Wärme an die umgebende Raumluft ab.

Beim Betrieb der Induktionsheizung entsteht eine hohe Temperatur. Genau aus diesem Grund werden solche Öfen in der Industrie eingesetzt.

Die entstehenden Temperaturen reichen zum Schmelzen und Oberflächenhärten von Metallen sowie zur Wärmebehandlung von Metallwerkstücken aus.

Induktoren werden erst seit relativ kurzer Zeit im Alltag eingesetzt.

Es ist notwendig, alle notwendigen Teile des Kreislaufs richtig auszuwählen, um ausreichende Bedingungen zum Schmelzen in der Werkstatt zu schaffen.

Wenn das Gerät selbst zusammengebaut wird, sollte die Generatorfrequenz 27,12 MHz betragen. Die Spule sollte aus Draht oder dünnem Kupferrohr bestehen und nicht mehr als 10 Windungen haben.

Die Leistung von Vakuumröhren muss hoch sein.

Das Schema sieht die Installation einer Neonlampe vor, die als Indikator für die Gerätebereitschaft dient. Die Schaltung sieht auch den Einsatz von Drosseln und Keramikkondensatoren vor.

Der Anschluss an die Haussteckdose erfolgt über einen Gleichrichter.


Ein selbstgebauter Induktionsofen sieht so aus: ein kleiner Ständer auf Beinen, an dem ein Generator mit allen notwendigen Schaltungsteilen befestigt ist. Und der Induktor ist mit dem Generator verbunden.

Ein selbstgebauter Induktionsofen ist mit keinerlei Schwierigkeiten behaftet, so dass ein normaler Mensch mit zumindest ein wenig Wissen in der Elektrotechnik ihn nicht zusammenbauen könnte.

Es hat nur drei Hauptblöcke:

  • Generator.
  • Induktor.
  • Tiegel.


Der Induktor ist eine Kupferwicklung, die Sie selbst herstellen können. Sie müssen den Tiegel entweder in den entsprechenden Geschäften suchen oder auf andere Weise erhalten. Und als Generator kann Folgendes verwendet werden: Schweißinverter, eine selbstorganisierte Transistor- oder Röhrenschaltung.

Selbstgebaute Induktionsöfen werden am häufigsten zum Heizen von Räumen verwendet.

Kleine Tiegelkonstruktionen eignen sich gut zum Schmelzen und Verarbeiten von Metallen in kleinen Mengen, z.B. Eigenproduktion Schmuck oder Modeschmuck.

Induktionsherd - perfekte Lösung Für Landhaus. Auch in einer Stadtwohnung haben selbstgemachte Produkte ihre Anwendung gefunden. Sie können bei Störungen als Zusatzheizung eingesetzt werden zentrales System Heizung.

Industriell Schmelzanlagen Ausgestattet mit einem Zwangskühlsystem mit Wasser oder Frostschutzmittel.

Die Durchführung der Wasserkühlung zu Hause erfordert zusätzliche Kosten, die preislich mit den Kosten der Metallschmelzanlage selbst vergleichbar sind.

Ausführen Luftkühlung Der Einsatz eines Lüfters ist möglich, sofern der Lüfter in ausreichender Entfernung angebracht ist.

Andernfalls dienen die Metallwicklung und andere Elemente des Lüfters als zusätzlicher Stromkreis zum Schließen von Wirbelströmen, was die Effizienz der Anlage verringert.


Ein wichtiges Thema bei der Verwendung eines Induktionsofens ist die Sicherheit. Bei der Verwendung eines selbstgebauten Induktionsofens müssen Maßnahmen getroffen werden, um den Benutzer des Ofens vor möglicher hochfrequenter Strahlung zu schützen und die Möglichkeit von Verbrennungen durch den Induktor zu berücksichtigen .

Induktionsofen an einem Schweißinverter

Die einfachste und am weitesten verbreitete Option. Der Aufwand muss lediglich für die Konstruktion des Induktors aufgewendet werden.

Nehmen Sie ein dünnwandiges Kupferrohr mit einem Durchmesser von 8-10 cm und biegen Sie es entsprechend dem gewünschten Muster. Die Windungen sollten einen Abstand von 5–8 mm haben und ihre Anzahl hängt von den Eigenschaften und dem Durchmesser des Wechselrichters ab.

Der Induktor ist in einem Textolit- oder Graphitgehäuse befestigt und ein Tiegel wird in die Anlage gestellt.

Ein Induktionsofen auf Basis eines Wechselrichters verfügt über keine Installationen, die eine Installation durch den Menschen ermöglichen gewünschte Temperatur Wasser. Deshalb können wir das sagen dieses Gerät nicht völlig sicher für den regelmäßigen Gebrauch.

Daher ist es am besten, während des Prozesses der Bildung eines Induktionsofens die Installation von Automatisierungs- und Steuerungsgeräten vorzusehen. In diesem Fall können Sie nicht nur die Sicherheit des Geräts erhöhen, sondern auch seine Verwendung vereinfachen und Reparaturen werden nur sehr selten erforderlich sein.


Um eine Überhitzung während des Gerätebetriebs zu verhindern, ist der Einbau eines Notabschaltelements erforderlich, das über einen Thermostat gesteuert werden kann.

Es kann ein Thermostat mit Temperatursensor eingebaut werden.

Sie können ein Relais einbauen, das den Stromkreis öffnet, wenn die Kühlmitteltemperatur einen bestimmten Wert erreicht.

Transistor-Induktionsofen

In diesem Fall müssen Sie nicht nur mit den Händen, sondern auch mit dem Kopf arbeiten. Und laufen Sie durch die Geschäfte und suchen Sie nach den notwendigen Ersatzteilen. Schließlich benötigen Sie Transistoren unterschiedlicher Kapazität, ein paar Dioden, Widerstände, Folienkondensatoren, zwei Kupferdrähte unterschiedlicher Dicke und ein paar Induktorringe.

  1. Vor dem Zusammenbau ist zu berücksichtigen, dass der entstehende Stromkreis im Betrieb sehr heiß wird. Daher ist es notwendig, relativ große Heizkörper zu verwenden.
  2. Kondensatoren werden parallel zu einer Batterie zusammengebaut.
  3. Auf die Drosselringe ist Kupferdraht mit einem Durchmesser von 1,2 mm gewickelt. Je nach Leistung sollten die Windungen zwischen 7 und 15 liegen.
  4. Ein zylindrischer Gegenstand, dessen Durchmesser der Größe des Tiegels entspricht, wird mit 7-8 Windungen Kupferdraht mit einem Durchmesser von 2 mm umwickelt. Die Enden des Drahtes bleiben lang genug für den Anschluss.
  5. Von Sonderregelung alles ist auf der Platine montiert.
  6. Die Stromquelle kann eine 12-Volt-Batterie sein.
  7. Bei Bedarf können Sie ein Textolit- oder Graphitgehäuse herstellen.
  8. Die Leistung des Geräts wird durch Erhöhen oder Verringern der Windungen der Induktorwicklung angepasst.

Ein solches Gerät selbst zusammenzubauen ist nicht einfach. Und Sie können diese Arbeit nur übernehmen, wenn Sie von der Richtigkeit Ihres Handelns überzeugt sind.

Induktionsofen mit Lampen

Im Gegensatz zu einem Transistorofen ist ein Lampenofen viel leistungsstärker, was bedeutet, dass Sie sowohl mit ihm als auch mit der Schaltung vorsichtiger umgehen müssen.

  1. 4 parallel geschaltete Strahllampen erzeugen hochfrequente Ströme.
  2. Kupferdraht wird spiralförmig gebogen. Der Abstand zwischen den Windungen beträgt 5 oder mehr Millimeter. Die Spulen selbst haben einen Durchmesser von 8-16 cm. Der Induktor sollte so groß sein, dass der Tiegel problemlos hineinpasst.
  3. Der Induktor ist in einem Gehäuse aus nichtleitendem Material (Textolith, Graphit) untergebracht.
  4. Sie können eine Neonanzeigelampe am Gehäuse anbringen.
  5. Sie können auch einen Abstimmkondensator in die Schaltung einbinden.

Sie können einen Induktionsofen selbst bauen, dies ist jedoch nicht immer ratsam. Es ist besser, solche Arbeiten nicht anzunehmen, wenn Sie keinerlei Kenntnisse auf dem Gebiet der elektrischen Ausrüstung und der Physik haben.

Bevor Sie mit der Konstruktion selbst des einfachsten Geräts beginnen, sollten Sie es entwickeln, entwerfen und grafisch darstellen. Wenn Sie keine Erfahrung in der Herstellung von Elektrogeräten haben, kaufen Sie am besten ein solches fabrikgefertigtes Gerät.

Bevor wir darüber sprechen, wie man ein selbstgebautes Induktionsheizgerät zusammenbaut, müssen Sie wissen, was es ist und wie es funktioniert.

Geschichte der Induktionsheizgeräte

In der Zeit von 1822 bis 1831 führte der berühmte englische Wissenschaftler Faraday eine Reihe von Experimenten durch, deren Ziel es war, Magnetismus in elektrische Energie umzuwandeln. Er verbrachte viel Zeit in seinem Labor. Bis eines Tages, im Jahr 1831, Michael Faraday endlich sein Ziel erreichte. Dem Wissenschaftler gelang es schließlich, elektrischen Strom herzustellen Primärwicklung aus Draht, der um einen Eisenkern gewickelt war. So wurde die elektromagnetische Induktion entdeckt.

Induktionsleistung

Diese Entdeckung wurde in der Industrie, in Transformatoren, verschiedenen Motoren und Generatoren eingesetzt.

Wirklich populär und notwendig wurde diese Entdeckung jedoch erst 70 Jahre später. Während des Aufstiegs und der Entwicklung der metallurgischen Industrie entstanden neue, moderne Methoden Schmelzen von Metallen unter metallurgischen Produktionsbedingungen. Übrigens wurde 1927 die erste Schmelzanlage mit Wirbel-Induktionserhitzer in Betrieb genommen. Das Werk befand sich in der englischen Kleinstadt Sheffield.

Sowohl im Schweif als auch in der Mähne

Bereits in den 80er Jahren wurde das Prinzip der Induktion angewendet volles Programm. Den Ingenieuren gelang es, Heizgeräte zu entwickeln, die nach dem gleichen Induktionsprinzip wie ein metallurgischer Ofen zum Schmelzen von Metallen arbeiteten. Mit solchen Geräten wurden Werkshallen beheizt. Wenig später begann man mit der Produktion von Haushaltsgeräten. Und einige Handwerker kauften sie nicht, sondern bauten Induktionsheizgeräte mit eigenen Händen zusammen.

Funktionsprinzip

Wenn Sie einen Induktionskessel zerlegen, finden Sie einen Kern, elektrische und Wärmedämmung, dann der Körper. Der Unterschied zwischen dieser Heizung und denen in der Industrie besteht in der Ringwicklung Kupferleiter. Es befindet sich zwischen zwei miteinander verschweißten Rohren. Diese Rohre bestehen aus ferromagnetischem Stahl. Die Wandstärke eines solchen Rohres beträgt mehr als 10 mm. Durch diese Konstruktion hat das Heizgerät ein deutlich geringeres Gewicht, einen höheren Wirkungsgrad und kleine Größen. Als Kern fungiert hier ein Rohr mit einer Wicklung. Und der andere dient direkt der Erwärmung des Kühlmittels.

Der Induktionsstrom, der durch ein hochfrequentes Magnetfeld von der Außenwicklung zum Rohr erzeugt wird, erwärmt das Kühlmittel. Dieser Vorgang verursacht Vibrationen der Wände. Dadurch lagert sich auf ihnen kein Kalk ab.

Die Erwärmung entsteht dadurch, dass sich der Kern während des Betriebs erwärmt. Seine Temperatur steigt aufgrund von Wirbelströmen. Letztere entstehen durch das Magnetfeld, das wiederum durch Ströme erzeugt wird Hochspannung. So funktionieren ein Induktionswarmwasserbereiter und viele moderne Heizkessel.

DIY-Induktionsenergie

Heizgeräte, die Strom als Energie nutzen, sind so komfortabel und komfortabel wie möglich zu bedienen. Sie sind viel sicherer als gasbetriebene Geräte. Außerdem entsteht in diesem Fall weder Ruß noch Ruß.

Einer der Nachteile einer solchen Heizung ist ihr hoher Stromverbrauch. Um irgendwie Geld zu sparen, haben Handwerker gelernt, Induktionsheizgeräte mit eigenen Händen zusammenzubauen. Das Ergebnis ist ein hervorragendes Gerät, das zum Betrieb viel weniger elektrische Energie benötigt.

Herstellungsprozess

Um ein solches Gerät selbst herzustellen, sind keine ernsthaften Kenntnisse in der Elektrotechnik erforderlich, und jede Person kann mit der Montage der Struktur umgehen.

Dazu benötigen wir ein Stück dickwandiges Kunststoffrohr. Es wird als Körper unserer Einheit fungieren. Als nächstes benötigen Sie Stahldraht mit einem Durchmesser von nicht mehr als 7 mm. Auch wenn Sie die Heizung an die Heizung eines Hauses oder einer Wohnung anschließen müssen, empfiehlt es sich, Adapter zu kaufen. Außerdem benötigen Sie ein Metallgeflecht, das den Stahldraht im Inneren des Gehäuses halten soll. Zur Herstellung des Induktors wird natürlich Kupferdraht benötigt. Außerdem hat fast jeder einen Hochfrequenz-Wechselrichter in seiner Garage. Nun, im privaten Bereich sind solche Geräte problemlos zu finden. Überraschenderweise können Sie Induktionsheizgeräte ohne großen Aufwand mit Ihren eigenen Händen aus improvisierten Materialien herstellen.

Zuerst müssen Sie vorbereitende Arbeiten für den Draht durchführen. Wir schneiden es in 5-6 cm lange Stücke, der Boden des Rohres sollte mit einem Netz bedeckt sein und geschnittene Drahtstücke sollten hineingegossen werden. Auch die Oberseite des Rohres muss mit einem Netz abgedeckt werden. Sie müssen so viel Draht einstreuen, dass das Rohr von unten nach oben gefüllt ist.

Wenn das Teil fertig ist, müssen Sie es in das Heizsystem einbauen. Über einen Wechselrichter kann die Spule dann an Strom angeschlossen werden. Es wird angenommen, dass ein Induktionsheizgerät aus einem Wechselrichter ein sehr einfaches und äußerst kostengünstiges Gerät ist.

Sie sollten das Gerät nicht testen, wenn keine Wasser- oder Frostschutzmittelversorgung vorhanden ist. Du schmilzt einfach das Rohr. Vor Inbetriebnahme dieser Anlage empfiehlt es sich, eine Erdung des Wechselrichters vorzunehmen.

Moderne Heizung

Dies ist die zweite Option. Dabei kommen moderne Produkte zum Einsatz elektronische Geräte. Eine solche Induktionsheizung, deren Diagramm unten dargestellt ist, muss nicht konfiguriert werden.

Diese Schaltung nutzt das Prinzip der Serienresonanz und kann eine ordentliche Leistung entwickeln. Wenn Sie leistungsstärkere Dioden und größere Kondensatoren verwenden, können Sie die Leistung des Geräts auf ein erhebliches Niveau steigern.

Zusammenbau eines Wirbel-Induktionsheizgeräts

Um dieses Gerät zusammenzubauen, benötigen Sie einen Choke. Es kann gefunden werden, wenn Sie das Netzteil eines normalen Computers öffnen. Als nächstes müssen Sie einen ferromagnetischen Stahldraht und einen 1,5 mm dicken Kupferdraht aufwickeln. Abhängig von den erforderlichen Parametern können 10 bis 30 Umdrehungen erforderlich sein. Dann müssen Sie Feldeffekttransistoren auswählen. Sie werden basierend auf dem maximalen Widerstand der offenen Verbindung ausgewählt. Dioden müssen einer Sperrspannung von mindestens 500 V ausgesetzt werden, während der Strom etwa 3–4 A beträgt. Sie benötigen außerdem Zenerdioden, die für 15–18 V ausgelegt sind. Und ihre Leistung sollte entsprechend sein ca. 2-3 Di Widerstände - bis 0,5 W.

Als nächstes müssen Sie den Schaltkreis zusammenbauen und die Spule herstellen. Auf dieser Grundlage basiert das gesamte VIN-Induktionsheizgerät. Die Spule besteht aus 6-7 Windungen Kupferkabel 1,5 mm. Dann muss das Teil in den Stromkreis einbezogen und an den Strom angeschlossen werden.

Das Gerät ist in der Lage, Bolzen bis zu erhitzen gelbe Farbe. Die Schaltung ist äußerst einfach, aber im Betrieb erzeugt das System viel Wärme, daher ist es besser, Heizkörper an den Transistoren zu installieren.

Komplexeres Design

Um dieses Gerät zusammenzubauen, müssen Sie mit dem Schweißen arbeiten können, außerdem ist ein Dreiphasentransformator nützlich. Das Design wird in Form von zwei Rohren dargestellt, die miteinander verschweißt werden müssen. Gleichzeitig dienen sie als Kern und Heizung. Die Wicklung ist auf das Gehäuse aufgewickelt. Auf diese Weise können Sie die Produktivität erheblich steigern und gleichzeitig kleine Ergebnisse erzielen Gesamtabmessungen und geringes Gewicht.

Zur Zu- und Abfuhr von Kühlmittel müssen zwei Rohre in den Gerätekörper eingeschweißt werden.

Es wird empfohlen, den Kessel zu isolieren, um mögliche Wärmeverluste so weit wie möglich auszuschließen und sich vor möglichen Stromlecks zu schützen. Dadurch wird das Auftreten unnötiger Geräusche vermieden, insbesondere bei intensiver Arbeit.

Es empfiehlt sich, solche Systeme in geschlossenen Heizkreisläufen einzusetzen, in denen eine erzwungene Kühlmittelzirkulation herrscht. Es ist erlaubt, solche Einheiten für Kunststoffrohrleitungen zu verwenden. Der Heizkessel muss so installiert werden, dass der Abstand zwischen ihm und Wänden und anderen Elektrogeräten mindestens 30 cm beträgt. Es wird außerdem empfohlen, einen Abstand von 80 cm zum Boden und zur Decke einzuhalten. Es wird außerdem empfohlen, a zu installieren Sicherheitssystem hinter dem Auslassrohr. Hierfür eignen sich ein Manometer, eine Entlüftungseinrichtung und ein Strahlventil.

So können Sie Induktionsheizgeräte einfach und kostengünstig selbst zusammenbauen. Dieses Gerät kann Ihnen viele Jahre lang gute Dienste leisten und Ihr Zuhause wärmen.

Also haben wir herausgefunden, wie man mit eigenen Händen ein Induktionsheizgerät herstellt. Das Montagediagramm ist nicht sehr kompliziert, sodass Sie es in wenigen Stunden fertigstellen können.