Kendin yap indüksiyonla sertleştirme kurulum şeması. Evde indüksiyonlu elektrikli fırında metal eritme. Girdap indüksiyonlu ısıtıcının montajı

Ev tipi bir metal eritme fırını, örneğin kalaylandığında veya şekillendirildiğinde metal elemanların hızlı bir şekilde ısıtılması için de kullanılabilir. Sunulan kurulumların özellikleri aşağıdakilere göre ayarlanabilir: Özel görev, indüktörün ve çıkış sinyalinin parametrelerinin değiştirilmesi jeneratör setleri- böylece maksimum verimliliklerini elde edebilirsiniz.

İndüksiyon fırınları 1887 gibi erken bir tarihte icat edildi. Ve üç yıl sonra, çeşitli metallerin eritildiği ilk endüstriyel gelişme ortaya çıktı. O uzak yıllarda bu fırınların bir merak konusu olduğunu belirtmek isterim. Mesele şu ki, o zamanın bilim adamları, içinde hangi süreçlerin gerçekleştiğini tam olarak anlamadılar. Bugün bunu çözdüm. Bu yazıda kendin yap indüksiyon ocağı konusuyla ilgileneceğiz. Tasarımı ne kadar basit, bu üniteyi evde monte etmek mümkün mü?

Çalışma prensibi

Çalışma prensibini ve cihazın cihazını anladıktan sonra montajı başlatmak gerekir. Bununla başlayalım. Yukarıdaki resme dikkat edin, anlayacağız.

Cihaz şunları içerir:

• Alternatif bir akım yaratan jeneratör G.
• Kondansatör C, bobin L ile birlikte, tesisata yüksek sıcaklık sağlayan bir salınım devresi oluşturur.
  

  Dikkat! Bazı tasarımlarda kendi kendine salınan jeneratör adı verilen bir jeneratör kullanılır. Bu, kapasitörün devreden çıkarılmasını mümkün kılar.

• Çevreleyen alandaki bobin, şeklimizde "H" harfiyle gösterilen, voltajın bulunduğu bir manyetik alan oluşturur. Manyetik alanın kendisi var boş alan ve ferromanyetik bir çekirdek aracılığıyla kapatılabilir.
• Aynı zamanda manyetik akı (F) oluşturduğu karışıma (W) da etki eder. Bu arada, şarj yerine bir miktar iş parçası takılabilir.
• Manyetik akı 12 V'luk bir ikincil voltajı indükler. Ancak bu yalnızca W'nin elektriksel olarak iletken bir eleman olması durumunda gerçekleşir.
• Isıtılan iş parçası büyük ve katı ise, içinde Foucault akımı denilen akım hareket etmeye başlar. Girdap tipindedir.
• Bu durumda girdap akımları jeneratörden manyetik alan aracılığıyla iletilir. Termal enerji böylece iş parçasını ısıtırız.

Elektromanyetik alan oldukça geniştir. Ev yapımı indüksiyon fırınlarında bulunan çok aşamalı enerji dönüşümü bile maksimum verimlilik- 100'e kadar%.

pota fırını

Çeşitler

İki ana tasarım var indüksiyon fırınları:

• Kanal.
• Pota.

Hepsini burada listelemeyeceğiz. ayırt edici özellikleri. Kanal varyantının şuna benzer bir tasarım olduğunu unutmayın: kaynak makinesi. Ek olarak, bu tür fırınlarda metali eritmek için, biraz eriyik bırakmak gerekiyordu, bu olmadan süreç işe yaramadı. İkinci seçenek, artık erime olmadan teknolojiyi kullanan gelişmiş bir şemadır. Yani pota doğrudan indüktöre kolayca takılır.

Nasıl çalışır

Evde neden böyle bir fırına ihtiyacınız var?

Genel olarak soru oldukça ilginç. Bu duruma bakalım. Bu kadarı yeterli çok sayıda Sovyet elektrik ve elektrikli ev aletleri altın veya gümüş kontaklar kullananlar. Bu metaller çıkarılabilir Farklı yollar. Bunlardan biri indüksiyon ocağıdır.

Yani kontakları alıp indüktöre taktığınız dar ve uzun bir potaya koyarsınız. 15-20 dakika sonra gücü azaltıp aparatı soğutup potayı kırdıktan sonra sonunda altın veya gümüş bir uç bulacağınız bir çubuk elde edeceksiniz. Kes şunu ve rehin dükkanına götür.

Her ne kadar bununla birlikte şunu da belirtmek gerekir ki ev yapımı ünite metallerle çeşitli işlemler yapmak mümkündür. Örneğin sertleşebilir veya ayrılabilirsiniz.

Bataryalı bobin (jeneratör)

Soba bileşenleri

"Çalışma prensibi" bölümünde daha önce indüksiyon ocağının tüm parçalarından bahsetmiştik. Ve jeneratörle ilgili her şey açıksa, o zaman indüktör (bobin) ile ilgilenilmelidir. Bunun için bir bakır boru uygundur. 3 kW gücünde bir cihaz monte ediyorsanız 10 mm çapında bir tüpe ihtiyacınız olacaktır. Bobinin kendisi, 8'den 10'a kadar dönüş sayısı ile 80-150 mm çapında bükülür.

Bakır borunun bobinlerinin birbirine temas etmemesi gerektiğini lütfen unutmayın. Aralarındaki optimum mesafe 5-7 mm'dir. Bobinin kendisi ekrana temas etmemelidir. Aralarındaki mesafe 50 mm'dir.

Tipik olarak endüstriyel indüksiyon fırınlarında bir soğutma ünitesi bulunur. Bunu evde yapmak imkansızdır. Ancak 3 kW gücündeki bir ünite için yarım saate kadar çalışmak hiçbir şeyi tehdit etmez. Doğru, zamanla boru üzerinde cihazın verimliliğini azaltan bakır birikintisi oluşacaktır. Bu nedenle periyodik olarak bobinin değiştirilmesi gerekecektir.

Jeneratör

Prensip olarak kendi elinizle jeneratör yapmak sorun değildir. Ancak bu ancak radyo elektroniği konusunda ortalama bir radyo amatör düzeyinde yeterli bilgiye sahip olmanız durumunda mümkündür. Böyle bir bilgi yoksa indüksiyon sobasını unutun. En önemlisi sizin de bu cihazı ustalıkla çalıştırabilmeniz gerekiyor.

Bir jeneratör devresi seçme ikilemiyle karşı karşıya kalırsanız, o zaman bir tavsiyeye kulak verin; sert akım spektrumuna sahip olmamalıdır. Neyin tehlikede olduğunu daha net hale getirmek için, en fazlasını sunuyoruz basit bir devre Aşağıdaki fotoğraftaki indüksiyon ocağı için jeneratör.

Jeneratör devresi

Gerekli bilgi

Elektromanyetik alan tüm canlılara etki eder. Bir örnek mikrodalgadaki ettir. Bu nedenle güvenliğe dikkat etmeye değer. Ve sobayı monte edip test etmeniz veya üzerinde çalışmanız önemli değil. Enerji akısı yoğunluğu diye bir gösterge var. Yani elektromanyetik alana bağlıdır. Radyasyonun frekansı ne kadar yüksek olursa insan vücudu o kadar kötü olur.

Birçok ülke enerji yoğunluğunu dikkate alan güvenlik önlemlerini benimsemiştir. Geliştirilmiş tolerans sınırları vardır. Bu, insan vücudunun 1 m²'si başına 1-30 mW'dır. Bu göstergeler, maruz kalmanın günde bir saatten fazla olmaması durumunda geçerlidir. Bu arada, kurulu galvanizli ekran tavanın yoğunluğunu 50 kat azaltır.

Makaleyi derecelendirmeyi unutmayın.

Ev tipi bir indüksiyon ocağı, nispeten küçük metal bölümlerinin eritilmesiyle baş edebilir. Ancak böyle bir ocağın, erime bölgesine hava pompalayacak bir bacaya veya körüğe ihtiyacı yoktur. Ve böyle bir fırının tüm yapısı üzerine yerleştirilebilir çalışma masası. Bu nedenle evde metalleri eritmenin en iyi yolu elektriksel indüksiyonla ısıtmadır. Ve bu yazıda bu tür fırınların tasarımlarını ve montaj şemalarını ele alacağız.

İndüksiyon ocağı nasıl çalışır - jeneratör, indüktör ve pota

Fabrika atölyelerinde demir dışı ve demirli metalleri eritmek için kanal indüksiyon fırınları bulabilirsiniz. Bu tesisler, dahili manyetik devre tarafından ayarlanan, elektromanyetik alan yoğunluğunu ve fırın potasındaki sıcaklığı artıran çok yüksek bir güce sahiptir.

Bununla birlikte, kanal yapıları büyük miktarda enerji tüketir ve çok fazla yer kaplar, bu nedenle evde ve küçük atölyelerde manyetik devresi olmayan bir kurulum kullanılır - demir dışı / demirli metalleri eritmek için pota fırını. Böyle bir tasarım kendi ellerinizle bile monte edilebilir, çünkü pota kurulumu üç ana üniteden oluşur:

• Potadaki elektromanyetik alanın yoğunluğunu arttırmak için gerekli olan yüksek frekanslı alternatif akımı üreten jeneratör. Üstelik potanın çapı, alternatif akımın uzun dalga frekansıyla kıyaslanabilirse, böyle bir tasarım, tesisin tükettiği elektriğin yüzde 75'e kadarının termal enerjiye dönüştürülmesine olanak tanıyacak.
• İndüktör, yalnızca çapın ve dönüş sayısının değil, aynı zamanda bu işlemde kullanılan telin geometrisinin de doğru bir şekilde hesaplanmasına dayanarak oluşturulan bir bakır spiraldir. Endüktör devresi, jeneratörle rezonansın veya daha doğrusu besleme akımının frekansının bir sonucu olarak güç kazanacak şekilde ayarlanmalıdır.
• Pota, metal yapıda girdap akımlarının oluşması nedeniyle başlatılan tüm eritme işinin gerçekleştiği refrakter bir kaptır. Bu durumda potanın çapı ve bu kabın diğer boyutları kesinlikle jeneratör ve indüktörün özelliklerine göre belirlenir.

Herhangi bir radyo amatörü böyle bir fırını monte edebilir. Bunu yapmak için bulması gerekiyor doğru şema ve malzeme ve parça stoklayın. Tüm bunların listesini aşağıda bulabilirsiniz.

Hangi fırınlar monte ediliyor - malzemeleri ve parçaları seçiyoruz

Ev yapımı bir pota fırınının tasarımı, en basit laboratuvar invertörü Kukhtetsky'ye dayanmaktadır. Transistörlerdeki bu kurulumun şeması aşağıdaki gibidir:

Bu şemaya dayanarak, aşağıdaki bileşenleri kullanarak bir endüksiyon ocağı monte edebileceksiniz:

• iki transistör - tercihen alan tipi ve marka IRFZ44V;
• 2 mm çapında bakır tel;
• iki diyot markası UF4001, daha da iyisi - UF4007;
• iki gaz kelebeği halkası - masaüstündeki eski güç kaynağından çıkarılabilirler;
• her biri 1 mikrofarad kapasiteli üç kapasitör;
• her biri 220nF kapasiteli dört kapasitör;
• 470 nF kapasitansa sahip bir kapasitör;
• 330 nF kapasitanslı bir kapasitör;
• 470 ohm'luk bir direnç için tasarlanmış bir adet 1 watt'lık direnç (veya her biri 0,5 watt'lık 2 direnç);
• 1,2 mm çapında bakır tel.

Ek olarak birkaç soğutucuya da ihtiyacınız olacak; bunlar eski anakartlardan veya CPU soğutucularından çıkarılabilir ve akümülatör pili eski bir kaynaktan en az 7200 mAh kapasiteye sahip kesintisiz güç kaynağı 12 V'de. Peki, bu durumda pota kabına aslında ihtiyaç duyulmaz - soğuk uç tarafından tutulabilen çubuk metal fırında eriyecektir.

Montaj için adım adım talimatlar - basit işlemler

Kukhtetsky'nin laboratuvar invertörünün bir çizimini yazdırın ve masaüstünüze asın. Bundan sonra, tüm radyo bileşenlerini derecelere ve markalara göre düzenleyin ve havyayı ısıtın. İki transistörü soğutuculara takın. Ve ocakla arka arkaya 10-15 dakikadan fazla çalışırsanız, bilgisayardaki soğutucuları çalışan bir güç kaynağına bağlayarak radyatörlere sabitleyin. IRFZ44V serisindeki transistörlerin pin şeması aşağıdaki gibidir:

1,2 mm'lik bir bakır tel alın ve onu ferrit halkaların etrafına 9-10 tur yaparak sarın. Sonuç olarak boğulacaksınız. Dönüşler arasındaki mesafe, adımın düzgünlüğüne bağlı olarak halkanın çapına göre belirlenir. Prensip olarak, dönüş sayısı 7 ila 15 tur arasında değiştirilerek her şey "gözle" yapılabilir. Tüm parçaları paralel bağlayarak bir kapasitör bataryası monte edin. Sonuç olarak 4,7 mikrofarad pil almalısınız.

Şimdi 2 mm bakır telden bir indüktör yapın. Bu durumda dönüşlerin çapı porselen potanın çapına veya 8-10 santimetreye eşit olabilir. Dönüş sayısı 7-8 adeti geçmemelidir. Test işlemi sırasında fırının gücü size yetersiz geliyorsa, çapı ve dönüş sayısını değiştirerek indüktörün tasarımını yeniden yapın. Bu nedenle, ilk çiftte indüktör kontaklarını lehimli değil, çıkarılabilir yapmak daha iyidir. Daha sonra, Kukhtetsky'nin laboratuvar invertörünün çizimine dayanarak PCB kartı üzerindeki tüm elemanları birleştirin. Ve güç kontaklarına 7200 mAh pil bağlayın. Bu kadar.

İndüksiyon fırını ısıtma cihazıçelik, bakır ve diğer metallerin eritilmesi için indüksiyon yönteminin kullanıldığı (metal, alternatif olmayan bir indüktör alanı tarafından uyarılan akımlarla ısıtılır). Bazıları bunu rezistanslı ısıtıcı türlerinden biri olarak görüyor, ancak fark şu: enerji transfer yöntemiısıtılmış metal. Başta Elektrik enerjisiönce elektromanyetik, sonra tekrar elektriksel hale gelir ve ancak en sonunda ısıya dönüşür. İndüksiyon ocakları dikkate alınır en mükemmelısıtma yöntemi sayesinde tüm gazlı ve elektrikli (çelik yapımcılığı, mini sobalar). İndüksiyonla ısı metalin kendi içinde üretilir ve termal enerjinin kullanımı en verimli yöntemdir.

İndüksiyon fırınları iki tipe ayrılır:

• bir çekirdek (kanal) ile;
• çekirdeksiz (pota).

İkincisi daha modern ve kullanışlı olarak kabul edilir ( ısıtma cihazları bir çekirdek ile, cihazları nedeniyle güç sınırlıdır). Kanaldan pota fırınlarına geçiş 2000 yılında başladı. 1900'lerin başı. Açık şu an endüstride yaygın olarak kullanılırlar.

Bu türler oldukça popülerdir. elektrikli ev aletleri kül eritme fırını, çelik eritme fırını ve ark çelik eritme fırını gibi. İlkinin kullanımı çok etkili ve güvenlidir. Oradaki raflarda geniş bir ürün yelpazesi kül fırınları bu türden. Çelik fırını gibi bir buluş metalurji için çok önemli bir rol oynadı. Onun yardımıyla herhangi bir malzemeyi ısıtmak mümkün hale geldi.

Bununla birlikte, şu anda çelik eritme daha çok böyle bir ısıtma yapısı kullanılarak gerçekleştirilmektedir, çünkü eritme için termal etkiyi kullanmaktadır ve daha kullanışlı ve pratiktir.
Kendi ellerinizle birçok basit şey yapabilirsiniz ısıtma yapıları. Mesela çok popüler. Kendi ellerinizle mini bir ısıtma yapısı kurmaya karar verirseniz cihazını bilmeniz gerekir. İndüksiyon fırınlarının pek çok çeşidi vardır ancak biz bunlardan sadece birkaçını anlatacağız. Gerekirse gerekli diyagramları, çizimleri ve video kayıtlarını kullanabilirsiniz.

Ayrıca okuyun: kil fırını nasıl yapılır

İndüksiyon Ocağı Bileşenleri

En basit tasarımlar için yalnızca iki ana parça vardır: bir indüktör ve bir jeneratör. Ancak gerekli şemaları kullanarak kendinize ait bir şeyler ekleyebilir, üniteyi geliştirebilirsiniz.
Bobin
Isıtma bobini en önemli bileşendir. Kesinlikle ısıtma yapısının tüm çalışması buna bağlıdır. Düşük güce sahip ev yapımı sobalar için çıplak bakır borudan bir indüktör kullanılması kabul edilebilir. 10 mm çapında. İç çap indüktör olmalıdır 80 mm'den az değil. ve 150 mm'den fazla değil., dönüş sayısı - 8-10. Dönüşlerin birbirine değmemesi gerektiği dikkate alınmalı, bu nedenle aralarındaki mesafe 5-7 mm olmalıdır. Ayrıca indüktörün hiçbir kısmı ekranına temas etmemelidir.
Jeneratör
Fırının ikinci en önemli bileşeni alternatördür. Bir jeneratör devresi seçerken mümkün olan her şekilde yapmalısınız. planlardan kaçının, sert bir akım spektrumu veriyor. Seçmeniz GEREKLİ OLMAYAN bir şey olarak, tristör anahtarı üzerinde popüler bir devre sunuyoruz.

Pota fırın cihazı

İçinde drenaj çoraplı bir eritme potası var (“ yaka“). Yapının dış cephelerinde, dikey pozisyon bulunan indüktör. Daha sonra bir ısı yalıtım katmanı geliyor ve üstte bir kapak var. Dış taraflardan birinde besleme olabilir akım ve soğutma suyu. Aşağıda potanın aşınmasını bildiren bir cihaz bulunmaktadır.

Eritme potası ünitenin en önemli bileşenlerinden biridir ve operasyonel güvenilirliğini büyük ölçüde belirler. Bu nedenle pota ve kullanılan diğer malzemelere çok katı gereksinimler uygulanır.

İndüksiyon fırını nasıl yapılır

Öncelikle indüktör için jeneratörü monte etmeniz gerekir. Burada K174XA11 devresine ihtiyacınız olacak. Transformatör, 2 santimetre çapında bir mini halka üzerine sarılmalıdır. Sarımın tamamı 0,4 santimetre çapında bir tel ile gerçekleştirilir ve 30 tur olmalıdır. İçin Birincil sargı varlığı ile karakterize edilir 1 milimetre çapında tam olarak 22 tur tel ve ikincil şunu içermelidir: sadece 2-3 tur aynı tel, ancak zaten dört kez katlanmış. İndüktör 3 mm'den yapılmalıdır. 11 mm çapında tel. Tam olarak 6 dönüş olmalı. Rezonansı ayarlamak için en iyisi normal veya mini led.