Ev · bir notta · Kendi indüksiyon eritme fırınlarınızı nasıl yapabilirsiniz? Kendi ellerinizle indüksiyon fırını nasıl yapılır? Kanal indüksiyonlu eritme fırınları

Kendi indüksiyon eritme fırınlarınızı nasıl yapabilirsiniz? Kendi ellerinizle indüksiyon fırını nasıl yapılır? Kanal indüksiyonlu eritme fırınları

© Site materyallerini (alıntı, resim) kullanırken kaynak belirtilmelidir.

İndüksiyon ocağı uzun zaman önce, 1887'de S. Farranti tarafından icat edildi. Birinci endüstriyel kurulum 1890 yılında Benedicks Bultfabrik şirketinde çalışmaya başladı. Uzun zamandırİndüksiyon fırınları endüstride egzotikti, ancak elektriğin yüksek maliyeti nedeniyle değil; o zamanlar şimdikinden daha pahalı değildi. İndüksiyon fırınlarında meydana gelen işlemlerde hala pek çok bilinmeyen vardı ve elektronik elemanların temeli, bunlar için etkili kontrol devrelerinin oluşturulmasına izin vermiyordu.

İndüksiyon ocağı endüstrisinde, ilk olarak on yıl önce bilgi işlem gücü kişisel bilgisayarlarınkini aşan mikrodenetleyicilerin ortaya çıkması sayesinde, kelimenin tam anlamıyla gözlerimizin önünde bir devrim meydana geldi. İkincisi, mobil iletişim sayesinde. Geliştirilmesi, yüksek frekanslarda birkaç kW'lık güç sağlayabilen ucuz transistörlerin bulunmasını gerektiriyordu. Bunlar da Rus fizikçi Zhores Alferov'un Nobel Ödülü'nü aldığı araştırma için yarı iletken heteroyapılar temelinde yaratıldı.

Sonuçta indüksiyon ocakları yalnızca sektörü tamamen dönüştürmekle kalmadı, aynı zamanda günlük yaşamda da yaygın olarak kullanılmaya başlandı. Konuya olan ilgi, prensip olarak faydalı olabilecek birçok ev yapımı ürünün ortaya çıkmasına neden oldu. Ancak tasarım ve fikir yazarlarının çoğu (kaynaklarda fonksiyonel ürünlerden çok daha fazla açıklama vardır), hem indüksiyonla ısıtma fiziğinin temelleri hem de kötü uygulanan tasarımların potansiyel tehlikesi konusunda zayıf bir anlayışa sahiptir. Bu makale kafa karıştırıcı bazı noktaları açıklığa kavuşturmayı amaçlamaktadır. Malzeme belirli tasarımların dikkate alınmasına dayanmaktadır:

  1. Metal eritmek için endüstriyel kanal fırını ve bunu kendiniz yaratma imkanı.
  2. İndüksiyon tipi pota fırınları, ev yapımı fırınlar arasında kullanımı en basit ve en popüler olanıdır.
  3. İndüksiyonlu sıcak su kazanları, kazanların yerini hızla ısıtma elemanlarıyla değiştiriyor.
  4. Gazlı ocaklarla rekabet eden ve birçok parametrede mikrodalgalardan üstün olan ev tipi indüksiyonlu pişirme cihazları.

Not: Söz konusu tüm cihazlar, bir indüktör (indüktör) tarafından oluşturulan manyetik indüksiyona dayanmaktadır ve bu nedenle indüksiyon olarak adlandırılmaktadır. İçlerinde yalnızca elektriksel olarak iletken malzemeler, metaller vb. eritilebilir/ısıtılabilir. Ayrıca kapasitör plakaları arasındaki dielektrikteki elektriksel indüksiyona dayanan elektrikli indüksiyon kapasitif fırınlar da vardır; plastiklerin "nazik" eritilmesi ve elektriksel ısıl işlemi için kullanılırlar. Ancak indüktörlere göre çok daha az yaygındırlar; bunların dikkate alınması ayrı bir tartışma gerektirir, bu yüzden onları şimdilik bırakacağız.

Çalışma prensibi

Bir indüksiyon ocağının çalışma prensibi Şekil 2'de gösterilmektedir. sağda. Özünde, kısa devreli ikincil sargıya sahip bir elektrik transformatörüdür:

  • Jeneratör alternatif akım voltajı G, L indüktöründe (ısıtma bobini) bir alternatif akım I1 oluşturur.
  • Kondansatör C, L ile birlikte çalışma frekansına göre ayarlanmış bir salınım devresi oluşturur, bu çoğu durumda kurulumun teknik parametrelerini artırır.
  • Jeneratör G kendi kendine salınıyorsa, C genellikle bunun yerine indüktörün kendi kapasitansını kullanarak devreden çıkarılır. Aşağıda açıklanan yüksek frekanslı indüktörler için, çalışma frekansı aralığına tam olarak karşılık gelen onlarca pikofaraddır.
  • Maxwell denklemlerine göre indüktör, çevredeki boşlukta H şiddetinde alternatif bir manyetik alan oluşturur.İndüktörün manyetik alanı ayrı bir ferromanyetik çekirdek aracılığıyla kapatılabilir veya mevcut olabilir. boş alan.
  • İndüktöre yerleştirilen iş parçasına (veya erime yüküne) W nüfuz eden manyetik alan, içinde bir manyetik akı F oluşturur.
  • F, eğer W elektriksel olarak iletkense, içinde bir ikincil akım I2'yi indükler, o zaman aynı Maxwell denklemleri.
  • Eğer F yeterince masif ve katı ise, o zaman I2 W'nin içinde kapanarak bir girdap akımı veya Foucault akımı oluşturur.
  • Joule-Lenz yasasına göre girdap akımları, indüktörden ve manyetik alandan alınan enerjiyi jeneratörden serbest bırakarak iş parçasını (yük) ısıtır.

Fizik açısından elektromanyetik etkileşim oldukça güçlüdür ve uzun menzilli etkisi oldukça yüksektir. Bu nedenle bir indüksiyon ocağı, çok kademeli enerji dönüşümüne rağmen havada veya vakumda %100'e varan verim gösterebilmektedir.

Not: Dielektrik sabiti >1 olan ideal olmayan bir dielektrikten yapılmış bir ortamda, indüksiyon fırınlarının potansiyel olarak elde edilebilir verimliliği düşer ve manyetik geçirgenliği >1 olan bir ortamda yüksek verim elde etmek daha kolaydır.

Kanal fırını

Kanal indüksiyonlu eritme fırını endüstride kullanılan ilk fırındır. Yapısal olarak bir transformatöre benzer, bkz. sağda:

  1. Endüstriyel (50/60 Hz) veya yüksek (400 Hz) frekanslı bir akımla çalıştırılan birincil sargı, sıvı bir soğutucu ile içeriden soğutulan bir bakır borudan yapılır;
  2. İkincil kısa devre sargısı – eriyik;
  3. Eriyiğin yerleştirildiği, ısıya dayanıklı dielektrikten yapılmış halka şeklinde bir pota;
  4. Transformatör çelik plakalarından monte edilmiş manyetik devre.

Kanal fırınları duralumin, demir dışı özel alaşımların eritilmesi ve yüksek kaliteli dökme demir üretilmesi için kullanılır. Endüstriyel kanal fırınları eriyik ile astarlamayı gerektirir, aksi takdirde "ikincil" kısa devre yapmaz ve ısıtma olmaz. Veya yükün kırıntıları arasında ark deşarjları görünecek ve eriyiğin tamamı patlayacaktır. Bu nedenle fırına başlamadan önce potaya bir miktar eriyik dökülür, yeniden ergitilen kısım tamamen dökülmez. Metalurji uzmanları, kanal fırınının artık kapasitesine sahip olduğunu söylüyor.

Endüstriyel frekans kaynak transformatöründen kendiniz 2-3 kW'a kadar güce sahip bir kanal fırını yapılabilir. Böyle bir fırında 300-400 gr'a kadar çinko, bronz, pirinç veya bakır eritebilirsiniz. Duralümini eritebilirsiniz, ancak alaşımın bileşimine bağlı olarak dökümün soğuduktan sonra birkaç saatten 2 haftaya kadar yaşlanmasına izin verilmesi gerekir, böylece güç, dayanıklılık ve esneklik kazanır.

Not: duralumin aslında tesadüfen icat edildi. Alüminyumu alaşımlayamadıkları için öfkelenen geliştiriciler, başka bir "hiçbir şey" örneğini laboratuvarda bıraktılar ve üzüntüden çılgına döndüler. Ayıldık, geri döndük - ve kimsenin rengi değişmemişti. Kontrol ettiler ve alüminyum kadar hafif kalırken neredeyse çeliğin gücünü kazandı.

Transformatörün “birincil” kısmı standart olarak bırakılmıştır, zaten bir kaynak arkı ile ikincilin kısa devre modunda çalışacak şekilde tasarlanmıştır. "İkincil" çıkarılır (daha sonra geri yerleştirilebilir ve transformatör amaçlanan amaç için kullanılabilir) ve yerine bir halka pota konur. Ancak HF kaynak invertörünü kanal fırınına dönüştürmeye çalışmak tehlikelidir! Ferritin dielektrik sabitinin >>1 olması nedeniyle ferrit çekirdeği aşırı ısınacak ve parçalara ayrılacaktır, yukarıya bakınız.

Düşük güçlü bir fırında kalan kapasite sorunu ortadan kalkar: ekim yüküne aynı metalden yapılmış, halka şeklinde bükülmüş ve uçları bükülmüş bir tel yerleştirilir. Tel çapı – 1 mm/kW fırın gücünden itibaren.

Ancak halka potayla ilgili bir sorun ortaya çıkar: Küçük bir pota için uygun olan tek malzeme elektroporselendir. Evde kendi başınıza işlemek imkansızdır ama uygun olanı nereden alabilirsiniz? Diğer refrakterler, içlerindeki yüksek dielektrik kayıplar veya gözeneklilik ve düşük mekanik dayanım nedeniyle uygun değildir. Bu nedenle kanal fırını en yüksek kalitede eritme üretmesine, elektronik gerektirmemesine ve 1 kW güçteki verimliliği zaten% 90'ı geçmesine rağmen ev yapımı insanlar tarafından kullanılmamaktadır.

Normal bir pota için

Kalan kapasite metalurjistleri rahatsız etti; erittikleri alaşımlar pahalıydı. Bu nedenle, geçen yüzyılın 20'li yıllarında yeterince güçlü radyo tüpleri ortaya çıkar çıkmaz, hemen bir fikir doğdu: üzerine manyetik bir devre atın (sert adamların profesyonel deyimlerini tekrarlamayacağız) ve sıradan bir potayı doğrudan içine yerleştirin. indüktör, bkz. Şek.

Bunu endüstriyel bir frekansta yapamazsınız; onu yoğunlaştıran bir manyetik devrenin bulunmadığı düşük frekanslı bir manyetik alan yayılacak (buna başıboş alan adı verilir) ve enerjisini herhangi bir yere yayacaktır, ancak eriyik içine değil. Kaçak alan, frekansı yüksek bir değere çıkararak telafi edilebilir: eğer indüktörün çapı, çalışma frekansının dalga boyuyla orantılıysa ve tüm sistem elektromanyetik rezonanstaysa, o zaman enerjinin %75'ine veya daha fazlasına kadar elektromanyetik alanının büyük kısmı “kalpsiz” bobinin içinde yoğunlaşacaktır. Verimlilik buna karşılık gelecektir.

Bununla birlikte, laboratuvarlarda, fikrin yazarlarının bariz bir durumu gözden kaçırdığı açıkça ortaya çıktı: indüktördeki eriyik, diyamanyetik olmasına rağmen, girdap akımlarından kaynaklanan kendi manyetik alanı nedeniyle elektriksel olarak iletkendir, ısıtmanın endüktansını değiştirir. bobin. Başlangıç ​​frekansının soğuk şarj altında ayarlanması ve eridikçe değiştirilmesi gerekiyordu. Dahası, iş parçası ne kadar büyük olursa, iş parçası da o kadar büyük olur: 200 g çelik için 2-30 MHz aralığını geçebilirseniz, o zaman bir boşluk için demiryolu tankı başlangıç ​​frekansı yaklaşık 30-40 Hz olacak ve çalışma frekansı birkaç kHz'e kadar olacaktır.

Lambalarda uygun otomasyonu yapmak zordur; boşluğun arkasındaki frekansı “çekmek” yüksek vasıflı bir operatör gerektirir. Ayrıca başıboş alan kendini en güçlü şekilde düşük frekanslarda gösterir. Böyle bir fırında aynı zamanda bobinin çekirdeği olan eriyik, bir dereceye kadar yakınında bir manyetik alan toplar, ancak yine de kabul edilebilir bir verim elde etmek için tüm fırının güçlü bir ferromanyetik ekranla çevrelenmesi gerekliydi.

Bununla birlikte, olağanüstü avantajları ve benzersiz nitelikleri nedeniyle (aşağıya bakınız), potalı indüksiyon fırınları hem endüstride hem de ev yapımı insanlar tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu nedenle, kendi ellerinizle nasıl düzgün bir şekilde yapılacağına daha yakından bakalım.

Küçük bir teori

Ev yapımı bir "indüksiyon" tasarlarken şunu kesinlikle hatırlamanız gerekir: minimum güç tüketimi, maksimum verime karşılık gelmez ve bunun tersi de geçerlidir. Soba, ana şebekede çalışırken ağdan minimum gücü alacaktır. rezonans frekansı, Poz. Şekil 1'de 1. Bu durumda, boşluk/yük (ve daha düşük, ön-rezonans frekanslarında) bir kısa devre dönüşü olarak çalışır ve eriyik içinde yalnızca bir konvektif hücre gözlenir.

Ana rezonans modunda, 2-3 kW'lık bir fırında 0,5 kg'a kadar çelik eritilebilir, ancak şarjın/iş parçasının ısıtılması bir saat veya daha fazla sürecektir. Buna göre şebekeden elde edilen toplam elektrik tüketimi yüksek, genel verim ise düşük olacaktır. Rezonans öncesi frekanslarda daha da düşüktür.

Sonuç olarak, metal eritmeye yönelik indüksiyon fırınları çoğunlukla 2., 3. ve diğer yüksek harmoniklerde çalışır (Şekilde Konum 2).Bu durumda ısıtma/eritme için gereken güç artar; aynı yarım kilo çelik için 2'ncinin 7-8 kW, 3'üncünün ise 10-12 kW'a ihtiyacı olacak. Ancak ısınma çok hızlı bir şekilde, dakikalar veya dakikaların kesirleri içinde gerçekleşir. Bu nedenle verimlilik yüksektir: Sobanın eriyik dökülmeden önce "yemek" için fazla zamanı yoktur.

Harmonik kullanan fırınlar en önemli, hatta benzersiz avantaja sahiptir: eriyik içinde birkaç konvektif hücre belirir ve onu anında ve iyice karıştırır. Bu nedenle erimeyi sözde modda yapmak mümkündür. hızlı şarj, başka herhangi bir eritme fırınında eritilmesi temelde imkansız olan alaşımlar üretir.

Frekansı ana frekanstan 5-6 kat veya daha fazla "yükseltirseniz", verimlilik bir miktar düşer (çok değil), ancak harmonik indüksiyonun dikkat çekici başka bir özelliği ortaya çıkar: cilt etkisi nedeniyle yüzeyin ısınması, EMF'nin yerini değiştirmesi iş parçasının yüzeyi, Poz. Şekil 3'te. Bu mod nadiren eritme için kullanılır, ancak iş parçalarını yüzey sementasyonu ve sertleştirme için ısıtmak için iyi bir şeydir. Modern teknoloji Bu ısıl işlem yöntemi olmasaydı, bu kesinlikle imkansız olurdu.

Bir indüktörde havaya yükselme hakkında

Şimdi bir hile yapalım: indüktörün ilk 1-3 dönüşünü sarın, ardından tüpü/veri yolunu 180 derece bükün ve sarımın geri kalanını ters yönde sarın (şekilde konum 4). jeneratör, indüktörün şarjına bir pota yerleştirin ve akımı verin. Eriyene kadar bekleyip krozeyi çıkaralım. İndüktördeki eriyik bir küre şeklinde toplanacak ve biz jeneratörü kapatıncaya kadar küre orada asılı kalacaktır. Sonra düşecek.

Eriyiğin elektromanyetik kaldırma etkisi, metalleri bölge eritme yoluyla saflaştırmak, yüksek hassasiyetli metal toplar ve mikroküreler vb. elde etmek için kullanılır. Ancak uygun bir sonuç için eritme işlemi yüksek vakumda gerçekleştirilmelidir, bu nedenle burada indüktördeki kaldırma kuvvetinden sadece bilgi amaçlı bahsedilmektedir.

Neden evde bir indüktör?

Gördüğünüz gibi apartman kablolaması ve tüketim sınırları için düşük güçlü bir indüksiyon ocağı bile çok güçlü. Neden bunu yapmaya değer?

Öncelikle değerli, demir dışı ve nadir metallerin saflaştırılması ve ayrılması için. Örneğin, altın kaplama kontaklara sahip eski bir Sovyet radyo konektörünü ele alalım; O zamanlar kaplamaya altın/gümüş ayırmıyorlardı. Kontakları dar, yüksek bir potaya koyuyoruz, indüktöre koyuyoruz ve ana rezonansta (profesyonel olarak sıfır modunda) eritiyoruz. Erittikten sonra frekansı ve gücü yavaş yavaş azaltarak iş parçasının 15 dakika ila yarım saat arasında sertleşmesini sağlıyoruz.

Soğuduktan sonra potayı kırıyoruz ve ne görüyoruz? Sadece kesilmesi gereken, açıkça görülebilen altın ucu olan pirinç bir direk. Cıva, siyanür ve diğer ölümcül reaktifler olmadan. Bu hiçbir şekilde eriyiğin dışarıdan ısıtılmasıyla sağlanamaz; içindeki konveksiyon bunu yapmayacaktır.

Altın altındır ve artık yolda siyah hurda metal yoktur. Ancak burada yüzey/hacim/sıcaklık üzerinde eşit veya hassas dozda ısıtmaya ihtiyaç vardır. metal parçalar Yüksek kaliteli sertleştirme için, bir ev hanımı veya bireysel girişimci her zaman buna sahip olacaktır. Ve burada yine bir indüktör soba yardımcı olacak ve elektrik tüketimi aile bütçesi için uygun olacak: Sonuçta, ısıtma enerjisinin ana payı metalin erimesinin gizli ısısından geliyor. Ve indüktördeki parçanın gücünü, frekansını ve konumunu değiştirerek, tam olarak doğru yeri tam olması gerektiği gibi ısıtabilirsiniz, bkz. daha yüksek.

Son olarak, özel bir şekle sahip bir indüktör yaparak (soldaki şekle bakın), uçlardaki/uçlardaki sertleşen karbürizasyonu bozmadan sertleştirilmiş parçayı doğru yerde serbest bırakabilirsiniz. Daha sonra, gerektiğinde bükme, sarmaşık kullanın ve geri kalanı sert, viskoz ve elastik kalır. Sonunda kaldığı yerden tekrar ısıtıp tekrar sertleştirebilirsiniz.

Haydi sobaya geçelim: bilmeniz gerekenler

Elektromanyetik alan (EMF) insan vücudunu etkiler, en azından onu bütünüyle ısıtır, tıpkı mikrodalgadaki et gibi. Bu nedenle, bir tasarımcı, zanaatkar veya operatör olarak bir indüksiyon ocağıyla çalışırken aşağıdaki kavramların özünü açıkça anlamanız gerekir:

PES – elektromanyetik alan enerji akışı yoğunluğu. Radyasyonun sıklığına bakılmaksızın EMF'nin vücut üzerindeki genel fizyolojik etkisini belirler, çünkü Aynı yoğunluktaki bir EMF'nin PES'i radyasyon frekansının artmasıyla artar. İle sıhhi standartlar Farklı ülkeler izin verilen PES değeri 1 metrekare başına 1 ila 30 mW arasındadır. Sürekli (günde 1 saatten fazla) maruz kalma ile m vücut yüzeyi ve 20 dakikaya kadar tek bir kısa süreli maruz kalma ile üç ila beş kat daha fazla.

Not: ABD diğerlerinden ayrılıyor; izin verilen güç tüketimi metrekare başına 1000 mW(!). m.vücut. Aslında Amerikalılar, bir kişi zaten hastalandığında ve EMF'ye maruz kalmanın uzun vadeli sonuçları tamamen göz ardı edildiğinde, fizyolojik etkilerin başlangıcını dış belirtiler olarak görüyorlar.

PES, bir nokta radyasyon kaynağından uzaklaştıkça mesafenin karesi kadar azalır. Galvanizli veya ince gözenekli galvanizli ağ ile tek katmanlı ekranlama, PES'i 30-50 kat azaltır. Bobinin yakınında, ekseni boyunca PES, yan tarafa göre 2-3 kat daha yüksek olacaktır.

Bir örnekle açıklayalım. %75 verimliliğe sahip 2 kW ve 30 MHz indüktör bulunmaktadır. Dolayısıyla bunun içinden 0,5 kW veya 500 W çıkacaktır. Ondan 1 m mesafede (1 m yarıçaplı bir kürenin alanı 1 m2 başına 12,57 m2'dir). m.500/12,57 = 39,77 W'ye sahip olacak ve kişi başına - yaklaşık 15 W, bu çok fazla. İndüktör dikey olarak konumlandırılmalı, fırın açılmadan önce üzerine topraklanmış koruyucu kapak konulmalı, süreç uzaktan izlenmeli ve tamamlandığında fırın hemen kapatılmalıdır. 1 MHz frekansında PES 900 kat düşecek ve korumalı bir indüktör özel önlemler alınmadan çalıştırılabilecektir.

Mikrodalga – ultra yüksek frekanslar. Radyo elektroniklerinde mikrodalga frekansları sözde kabul edilir. Q bandı, ancak mikrodalga fizyolojisine göre yaklaşık 120 MHz'de başlar. Bunun nedeni, hücre plazmasının elektriksel indüksiyonla ısıtılması ve organik moleküllerdeki rezonans olgusudur. Mikrodalganın uzun vadeli sonuçları olan, özel olarak hedeflenmiş bir biyolojik etkisi vardır. Sağlığı ve/veya üreme kapasitesini zayıflatmak için yarım saat boyunca 10-30 mW almak yeterlidir. Mikrodalgalara karşı bireysel duyarlılık son derece değişkendir; Onunla çalışırken düzenli olarak özel bir tıbbi muayeneden geçmeniz gerekir.

Mikrodalga radyasyonunu bastırmak çok zordur, profesyonellerin dediği gibi, ekrandaki en ufak bir çatlaktan veya topraklama kalitesinin en ufak bir ihlaliyle "sifonlanır". Ekipmandan kaynaklanan mikrodalga radyasyonuyla etkili bir şekilde mücadele etmek, yalnızca yüksek vasıflı uzmanlar tarafından tasarım düzeyinde mümkündür.

Fırın bileşenleri

Bobin

Bir indüksiyon ocağının en önemli parçası ısıtma bobini olan indüktördür. Gücü 3 kW'a kadar olan ev yapımı sobalar için 10 mm çapında çıplak bakır borudan yapılmış bir indüktör veya en az 10 metrekare kesitli çıplak bakır bara kullanılacaktır. mm. İndüktörün iç çapı 80-150 mm, sarım sayısı 8-10'dur. Dönüşler birbirine değmemeli, aralarındaki mesafe 5-7 mm'dir. Ayrıca indüktörün hiçbir kısmı kalkanına temas etmemelidir; minimum boşluk 50 mm'dir. Bu nedenle, bobin kablolarını jeneratöre geçirmek için, ekranın sökülmesine/takılmasına engel olmayacak bir pencerenin sağlanması gerekmektedir.

Endüstriyel fırınların indüktörleri su veya antifriz ile soğutulur, ancak 3 kW'a kadar güçte yukarıda açıklanan indüktör 20-30 dakikaya kadar çalışırken zorla soğutma gerektirmez. Bununla birlikte, kendisi çok ısınır ve bakır üzerindeki kireç, fırının verimliliğini, işlevselliğini kaybedene kadar keskin bir şekilde azaltır. Sıvı soğutmalı bir indüktörü kendiniz yapmak imkansızdır, bu nedenle zaman zaman değiştirilmesi gerekecektir. Zorlayıcı uygula hava soğutma bu imkansızdır: bobinin yakınındaki plastik veya metal fan muhafazası EMF'leri kendine "çekecek", aşırı ısınacak ve fırının verimliliği düşecektir.

Not: Karşılaştırma için, 150 kg'lık bir çelik eritme fırını için bir indüktör bakır boru 40 mm dış çap ve 30 iç çap. Sarım sayısı 7, bobinin iç çapı 400 mm, yüksekliği de 400 mm'dir. Sıfır modunda çalıştırmak için, damıtılmış suyla kapalı bir soğutma devresinin varlığında 15-20 kW'a ihtiyacınız vardır.

Jeneratör

Fırının ikinci ana kısmı alternatördür. Radyo elektroniğinin temellerini en azından ortalama bir radyo amatör seviyesinde bilmeden indüksiyon ocağı yapmaya bile kalkışmaya değmez. Çalışma şekli aynıdır çünkü soba bilgisayar kontrolünde değilse sadece devreyi hissederek moda ayarlayabilirsiniz.

Bir jeneratör devresi seçerken, sert akım spektrumu veren çözümlerden mümkün olan her şekilde kaçınmalısınız. Bir anti-örnek olarak, bir tristör anahtarı kullanan oldukça yaygın bir devre sunuyoruz, bkz. daha yüksek. Yazar tarafından kendisine eklenen osilograma dayanarak bir uzmanın kullanabileceği bir hesaplama, bu şekilde çalıştırılan bir indüktörden 120 MHz'in üzerindeki frekanslarda PES'in 1 W/sq'yi aştığını göstermektedir. kurulumdan 2,5 m mesafede m. En hafif tabirle ölümcül basitlik.

Nostaljik bir merak olarak, eski bir tüp jeneratörünün diyagramını da sunuyoruz, bkz. sağda. Bunlar 50'li yıllarda Sovyet radyo amatörleri tarafından yapılmıştı, Şekil 1. sağda. Modu ayarlama – hava kondansatörü plakalar arasında en az 3 mm boşluk bulunan değişken kapasite C. Yalnızca sıfır modunda çalışır. Ayar göstergesi bir neon ampul L'dir. Devrenin özelliği çok yumuşak bir "lamba" radyasyon spektrumudur, bu nedenle bu jeneratör özel önlemler alınmadan kullanılabilir. Ama - ne yazık ki! – şimdi bunun için lamba bulamıyorsunuz ve yaklaşık 500 W'lık bir indüktör gücüyle ağdan gelen güç tüketimi 2 kW'tan fazla.

Not: Diyagramda gösterilen 27,12 MHz frekansı optimal değildir, nedenlerden dolayı seçilmiştir Elektromanyetik uyumluluk. SSCB'de, cihaz kimseye müdahale etmediği sürece çalışması için izin gerekmeyen ücretsiz ("çöp") bir frekanstı. Genel olarak C jeneratörü oldukça geniş bir aralıkta ayarlanabilir.

Sonraki şekil. solda kendi kendine heyecanlanan basit bir jeneratör var. L2 – indüktör; L1 – geri besleme bobini, 1,2-1,5 mm çapında 2 tur emaye tel; L3 – boş veya şarjlı. İndüktörün kendi kapasitansı döngü kapasitansı olarak kullanılır, dolayısıyla bu devre ayar gerektirmez, otomatik olarak sıfır mod moduna girer. Spektrum yumuşaktır, ancak L1'in fazlaması yanlışsa transistör anında yanar çünkü kolektör devresinde DC kısa devre ile aktif modda olduğu ortaya çıkıyor.

Ayrıca transistör, dış sıcaklıktaki bir değişiklikten veya kristalin kendi kendine ısınmasından dolayı yanabilir - modunu stabilize etmek için hiçbir önlem alınmaz. Genel olarak, bir yerlerde eski KT825 veya benzeri olanlar varsa, bu devre ile indüksiyonla ısıtma deneylerine başlayabilirsiniz. Transistör en az 400 metrekare alana sahip bir radyatöre monte edilmelidir. bilgisayar veya benzeri bir fandan üfleyerek bakın. Besleme voltajını 6-24 V arasında değiştirerek indüktördeki kapasitenin 0,3 kW'a kadar ayarlanması. Kaynağı en az 25 A akım sağlamalıdır. Temel voltaj bölücünün dirençlerinin güç dağılımı en az 5 W.

Diyagram aşağıdadır. pirinç. sağda güçlü alan etkili transistörler (450 V Uk, en az 25 A Ik) kullanan endüktif yüke sahip bir multivibratör var. Salınımlı devre devresinde kapasitans kullanımı sayesinde oldukça yumuşak ancak mod dışı bir spektrum üretir, bu nedenle söndürme/temperleme için 1 kg'a kadar parçaların ısıtılması için uygundur. Devrenin ana dezavantajı, bileşenlerin yüksek maliyeti, güçlü alan anahtarları ve temel devrelerindeki yüksek hızlı (en az 200 kHz kesme frekansı) yüksek voltaj diyotlarıdır. Bu devredeki bipolar güç transistörleri çalışmıyor, aşırı ısınıyor ve yanıyor. Buradaki radyatör önceki durumdakiyle aynıdır ancak artık hava akışına ihtiyaç yoktur.

Aşağıdaki şema zaten 1 kW'a kadar güçle evrensel olduğunu iddia ediyor. Bu, bağımsız uyarma ve köprüye bağlı indüktöre sahip bir itme-çekme jeneratörüdür. Mod 2-3'te veya yüzey ısıtma modunda çalışmanıza olanak sağlar; frekans, değişken bir direnç R2 tarafından düzenlenir ve frekans aralıkları, 10 kHz'den 10 MHz'e kadar C1 ve C2 kapasitörleri tarafından değiştirilir. İlk aralık için (10-30 kHz), C4-C7 kapasitörlerinin kapasitansı 6,8 μF'ye yükseltilmelidir.

Kademeler arasındaki transformatör, manyetik çekirdeğin kesit alanı 2 metrekare olan bir ferrit halka üzerindedir. bkz. Sargılar - 0,8-1,2 mm emaye telden yapılmıştır. Transistörlü radyatör – 400 m2 hava akışı olan dört için bkz. İndüktördeki akım neredeyse sinüzoidaldir, dolayısıyla radyasyon spektrumu yumuşaktır ve ayın 3'ünde 2 gün sonra günde 30 dakikaya kadar çalışması şartıyla tüm çalışma frekanslarında ek koruyucu önlemlere gerek yoktur.

Video: ev yapımı indüksiyonlu ısıtıcı çalışırken

İndüksiyon kazanları

İndüksiyonlu sıcak su kazanları, elektriğin diğer yakıt türlerine göre daha ucuz olduğu yerlerde şüphesiz ısıtma elemanlarıyla kazanların yerini alacaktır. Ancak yadsınamaz avantajları, bazen kelimenin tam anlamıyla bir uzmanın tüylerini diken diken eden birçok ev yapımı ürünün de ortaya çıkmasına neden oldu.

Diyelim ki bu tasarım: akan suya sahip bir propilen boru bir indüktörle çevrilidir ve 15-25 A HF kaynak invertörü ile çalıştırılır.Bir seçenek, ısıya dayanıklı plastikten içi boş bir çörek (torus) yapmak, su geçirmektir boruların içinden geçirin ve otobüsü ısıtmak için etrafına sarın, bir halka şeklinde sarılmış bir indüktör oluşturun.

EMF enerjisini su kuyusuna aktaracak; İyi bir elektrik iletkenliğine ve anormal derecede yüksek (80) dielektrik sabitine sahiptir. Bulaşıkların üzerinde kalan nem damlacıklarının mikrodalgada nasıl fırladığını unutmayın.

Ancak öncelikle kışın bir daireyi tamamen ısıtmak için dışarıdan dikkatli bir yalıtımla en az 20 kW ısıya ihtiyacınız var. 220 V'ta 25 A, %100 verimle yalnızca 5,5 kW (tarifelerimize göre bu elektriğin maliyeti ne kadardır?) sağlar. Tamam, diyelim ki elektriğin gazdan daha ucuz olduğu Finlandiya'dayız. Ancak konut için tüketim sınırı hala 10 kW'tır ve fazlası için artan tarifeyi ödemek zorundasınız. Ve dairenin kabloları 20 kW'a dayanmayacak, trafo merkezinden ayrı bir besleyici çekmeniz gerekiyor. Böyle bir çalışmanın maliyeti ne kadar olacak? Eğer elektrikçiler hala bölgeye aşırı güç vermekten uzaksa buna izin vereceklerdir.

Daha sonra ısı eşanjörünün kendisi. Ya masif metal olmalı, o zaman metalin yalnızca indüksiyonla ısıtılması ya da düşük yoğunluklu plastikten yapılmış olması gerekir. dielektrik kayıpları(bu arada propilen bunlardan biri değildir; yalnızca pahalı floroplastik uygundur), o zaman su doğrudan EMF enerjisini emecektir. Ancak her durumda, indüktörün ısı eşanjörünün tüm hacmini ısıttığı ve yalnızca iç yüzeyinin ısıyı suya aktardığı ortaya çıktı.

Sonuç olarak, çok fazla çalışma ve sağlık riski pahasına, mağara ateşi verimliliğine sahip bir kazan elde ediyoruz.

İndüksiyonlu ısıtma kazanı endüstriyel üretim tamamen farklı bir şekilde tasarlanmıştır: basit ama evde yapılması imkansızdır, bkz. sağda:

  • Masif bakır indüktör doğrudan ağa bağlanır.
  • EMF'si aynı zamanda ferromanyetik metalden yapılmış devasa bir metal labirent ısı eşanjörünü de ısıtır.
  • Labirent aynı anda indüktörü sudan izole eder.

Böyle bir kazanın maliyeti, ısıtma elemanlı geleneksel olandan birkaç kat daha fazladır ve yalnızca plastik borulara montaj için uygundur, ancak bunun karşılığında birçok fayda sağlar:

  1. Asla yanmaz; içinde sıcak elektrik bobini yoktur.
  2. Devasa labirent, indüktörü güvenilir bir şekilde korur: 30 kW endüksiyonlu kazanın hemen yakınındaki PES sıfırdır.
  3. Verimlilik – %99,5'ten fazla
  4. Kesinlikle güvenli: Yüksek endüktif bobinin içsel zaman sabiti 0,5 saniyeden fazladır; bu, RCD'nin veya makinenin tepki süresinden 10-30 kat daha uzundur. “Geri tepme” ile daha da hızlanır. geçiş süreci muhafazada endüktans arızası durumunda.
  5. Yapının "meşeliği" nedeniyle arızanın kendisi son derece olası değildir.
  6. Ayrı topraklama gerektirmez.
  7. Yıldırım çarpmalarına kayıtsız; Büyük bir bobini yakamaz.
  8. Labirentin geniş yüzeyi, minimum sıcaklık gradyanı ile etkili ısı değişimi sağlar ve bu da kireç oluşumunu neredeyse ortadan kaldırır.
  9. Muazzam dayanıklılık ve kullanım kolaylığı: İndüksiyonlu kazan, hidromanyetik sistem (HMS) ve tortu filtresiyle birlikte en az 30 yıl boyunca bakım gerektirmeden çalışır.

Sıcak su temini için ev yapımı kazanlar hakkında

Burada, Şek. DHW sistemleri için düşük güçlü endüksiyonlu ısıtıcının diyagramını gösterir. depolama tankı. 0,5-1,5 kW'lık herhangi bir güç transformatörüne dayanmaktadır. Birincil sargı 220 V'de. Eski tüplü renkli TV'lerden gelen çift transformatörler - PL tipi iki çubuklu manyetik çekirdek üzerindeki “tabutlar” çok uygundur.

İkincil sargı bu tür sargılardan çıkarılır, birincil bir çubuğa yeniden sarılır ve ikincilde kısa devreye (kısa devre) yakın bir modda çalışacak şekilde dönüş sayısı arttırılır. İkincil sargının kendisi, başka bir çubuğu çevreleyen U şeklinde bir boru kıvrımındaki sudur. Plastik boru veya metal - endüstriyel frekansta hiçbir fark yaratmaz, ancak metalin, Şekil 2'de gösterildiği gibi dielektrik uçlarla sistemin geri kalanından izole edilmesi gerekir, böylece ikincil akım yalnızca su yoluyla kapatılır.

Her durumda, böyle bir su ısıtıcısı tehlikelidir: şebeke voltajı altındaki sarımın yanında olası bir sızıntı vardır. Eğer böyle bir risk alacaksanız o zaman manyetik devrede topraklama cıvatası için bir delik açmanız ve öncelikle transformatörü ve tankı en az 1,5 metrekarelik çelik bara ile sıkıca topraklamanız gerekir. cm (mm kare değil!).

Daha sonra, kendisine bağlı çift yalıtımlı bir güç kablosu, bir toprak elektrodu ve bir su ısıtma bobini olan transformatör (doğrudan tankın altına yerleştirilmelidir), bir akvaryum gibi silikon dolgulu bir "bebeğe" dökülür. filtre pompası motoru. Son olarak, tüm ünitenin yüksek hızlı bir elektronik RCD aracılığıyla ağa bağlanması şiddetle tavsiye edilir.

Video: Ev fayanslarına dayalı “indüksiyonlu” kazan

Mutfakta indüktör

İndüksiyon Ocaklarçünkü mutfak zaten tanıdık geldi, bkz. Çalışma prensibine göre, bu aynı indüksiyon ocağıdır, herhangi bir metal pişirme kabının yalnızca tabanı kısa devreli ikincil sargı görevi görür, bkz. sağda ve cahillerin sıklıkla yazdığı gibi sadece ferromanyetik malzemeden değil. Sadece alüminyum tencere kullanım dışı kalır; doktorlar serbest alüminyumun kanserojen olduğunu kanıtladılar ve bakır ve kalayın toksisite nedeniyle uzun süredir kullanım dışı olduğunu kanıtladılar.

Ev tipi indüksiyonlu ocaklar - yüzyılın ürünü yüksek teknoloji Her ne kadar fikir indüksiyon eritme fırınlarıyla eş zamanlı olarak ortaya çıkmış olsa da. Öncelikle indüktörü pişirme işleminden yalıtmak için dayanıklı, dayanıklı, hijyenik ve EMF içermeyen bir dielektrik gerekiyordu. Uygun cam-seramik kompozitler nispeten yakın zamanda üretime girmiştir ve levhanın üst plakası maliyetinin önemli bir kısmını oluşturmaktadır.

O halde tüm pişirme kapları farklıdır ve içerikleri elektriksel parametrelerini değiştirir ve pişirme modları da farklıdır. Bir uzmanın, düğmeleri dikkatlice istenilen şekilde sıkarak bunu yapması mümkün olmayacaktır; yüksek performanslı bir mikrodenetleyiciye ihtiyacınız vardır. Son olarak, indüktördeki akım şu şekilde olmalıdır: sıhhi gereksinimler saf bir sinüzoiddir ve büyüklüğü ve frekansı, yemeğin hazır olma derecesine göre karmaşık bir şekilde değişmelidir. Yani jeneratör, aynı mikro denetleyici tarafından kontrol edilen dijital çıkış akımı üretimine sahip olmalıdır.

Kendi başınıza bir indüksiyonlu mutfak ocağı yapmanın hiçbir anlamı yok: perakende fiyatlarında tek başına elektronik bileşenler, bitmiş olandan daha pahalıya mal olacaktır. iyi fayans. Ve bu cihazları kontrol etmek hala oldukça zor: sahip olan herkes, üzerinde "Güveç", "Kızartma" vb. yazıtların bulunduğu kaç tane düğme veya sensör olduğunu bilir. Bu makalenin yazarı, "Donanma Borşu" ve "Pretanier Çorbası"nın ayrı ayrı listelendiği bir karo gördü.

Ancak indüksiyonlu ocakların diğerlerine göre birçok avantajı vardır:

  • Mikrodalga fırınların aksine, bu döşemenin üzerine kendiniz otursanız bile KKD neredeyse sıfırdır.
  • En karmaşık yemekleri hazırlamak için programlama imkanı.
  • Çikolatayı eritmek, balık ve kümes hayvanı yağlarını eritmek, en ufak bir yanma belirtisi olmadan karamel hazırlamak.
  • Hızlı ısıtma ve pişirme kabındaki ısının neredeyse tamamen yoğunlaşması sayesinde yüksek verim.

Son noktaya gelince: Şek. sağda, bir indüksiyon ocağında ve bir gaz ocağında pişirmeyi ısıtmak için programlar var. Entegrasyona aşina olan herkes, indüktörün %15-20 daha ekonomik olduğunu ve onu dökme demir "pankek" ile karşılaştırmaya gerek olmadığını hemen anlayacaktır. İndüksiyonlu ocak için çoğu yemeği hazırlarken enerjiye harcanan paranın maliyeti, gazlı ocakla karşılaştırılabilir ve kalın çorbaların pişirilmesi ve pişirilmesi için daha da azdır. İndüktör, yalnızca pişirme sırasında, her tarafta eşit ısıtmanın gerekli olduğu durumlarda, gazdan şu ana kadar daha düşüktür.

Video: Bir mutfak ocağından arızalı indüksiyonlu ısıtıcı

Nihayet

Bu nedenle, suyu ısıtmak ve hazır yemek pişirmek için indüksiyonlu elektrikli cihazlar satın almak daha iyidir; daha ucuz ve daha kolay olacaktır. Ancak ev atölyenizde ev yapımı bir indüksiyon pota ocağına sahip olmanın zararı olmaz: metalleri eritmek ve ısıl işleme tabi tutmak için incelikli yöntemler mevcut olacak. Mikrodalga fırınlı PES'i hatırlamanız ve tasarım, üretim ve işletme kurallarına kesinlikle uymanız yeterlidir.

Günümüzde metal eritme prosesinde indüksiyon fırınları yaygın olarak kullanılmaktadır. İndüktör alanında üretilen akım, maddenin ısınmasına katkıda bulunur ve bu tür cihazların bu özelliği sadece temel değil aynı zamanda en önemlisidir. İşleme, maddenin çeşitli dönüşümlere uğramasına neden olur. Dönüşümün ilk aşaması elektromanyetik aşamadır, ardından elektriksel aşama ve ardından termal aşama gelir. Sobanın ürettiği sıcaklık neredeyse hiç kalıntı bırakmadan kullanılır, dolayısıyla bu çözüm diğerleri arasında en iyisidir. Birçoğu üretilmiş bir sobayla ilgilenebilir. Daha sonra böyle bir çözümü uygulama olasılıkları hakkında konuşacağız.

Metalleri eritmek için fırın çeşitleri

Bu tür ekipmanlar ana kategorilere ayrılabilir. Birincisinin tabanında kalp kanalı bulunur ve metal bu tür fırınlara indüktörün etrafında halka şeklinde yerleştirilir. İkinci kategoride böyle bir unsur yoktur. Bu tipe pota denir ve metal indüktörün içine yerleştirilir. Bu durumda kapalı çekirdek kullanmak teknik olarak imkansızdır.

Temel prensipler

Bu durumda eritme fırını manyetik indüksiyon olgusu temelinde çalışır. Ve birkaç bileşen var. İndüktör bu cihazın en önemli bileşenidir. İletkenleri sıradan teller değil, bakır borular olan bir bobindir. Bu gereklilik, eritme fırınlarının tasarımından kaynaklanmaktadır. İndüktörden geçen akım, metalin içinde bulunduğu potayı etkileyen bir manyetik alan oluşturur. Bu durumda malzeme, ikincil bir transformatör sargısının rolünü oynar, yani içinden bir akım geçerek onu ısıtır. İndüksiyon fırınını kendiniz yapsanız bile erime bu şekilde gerçekleşir. Bu tip bir fırın nasıl inşa edilir ve verimliliği nasıl arttırılır? Bu, cevabı olan önemli bir sorudur. Yüksek frekanslı akımların kullanılması ekipmanın verimliliğini önemli ölçüde artırabilir. Bunun için özel güç kaynaklarının kullanılması uygundur.

İndüksiyon fırınlarının özellikleri

Bu tür ekipmanların belirli özellikleri vardır. karakteristik özellikler Bunlar hem avantaj hem de dezavantajdır.

Metalin dağılımının düzgün olması gerektiğinden, elde edilen malzeme iyi bir homojen kütle ile karakterize edilir. Bu tip fırın, enerjiyi bölgeler arasında taşıyarak çalışır ve aynı zamanda enerjiyi odaklama işlevini de sunar. Kapasitans, çalışma frekansı ve astarlama yöntemi gibi parametrelerin yanı sıra metalin eridiği sıcaklığın düzenlenmesi de mevcut olup, bu da çalışma sürecini önemli ölçüde kolaylaştırır. Fırının mevcut teknolojik potansiyeli yüksek bir erime hızı yaratmakta olup, cihazlar çevre dostu, insanlar için tamamen güvenli ve her an kullanıma hazırdır.

Bu tür ekipmanların en göze çarpan dezavantajı, temizlemenin zorluğudur. Cüruf yalnızca metalin ürettiği ısı nedeniyle ısındığından bu sıcaklık tam kullanımını sağlamak için yeterli değildir. Metal ile cüruf arasındaki yüksek sıcaklık farkı, atık giderme işleminin mümkün olduğu kadar basit olmasına izin vermez. Başka bir dezavantaj olarak, her zaman astarın kalınlığının azaltılmasının gerekli olduğu boşluğun vurgulanması gelenekseldir. Bu tür işlemlerden dolayı bir süre sonra arızalanabilir.

İndüksiyon fırınlarının endüstriyel ölçekte kullanımı

Endüstride en çok pota ve kanal indüksiyon fırınları bulunur. İlkinde herhangi bir metalin keyfi miktarlarda eritilmesi gerçekleştirilir. Bu tür varyantlardaki metal kaplar birkaç tona kadar metal tutabilir. Elbette bu durumda indüksiyon eritme fırınlarını kendi elinizle yapmak imkansızdır. Kanal fırınları demir dışı metallerin eritilmesi için tasarlanmıştır farklı şekiller ve ayrıca dökme demir.

Bu konu genellikle radyo tasarımı ve radyo teknolojisi hayranlarının ilgisini çekmektedir. Artık kendi ellerinizle indüksiyon fırınları yaratmanın oldukça mümkün olduğu ve birçok kişinin bunu yapmayı başardığı anlaşılıyor. Ancak böyle bir ekipmanın oluşturulması için eylemin uygulanması gerekmektedir. elektrik şeması fırının kendisinin öngörülen eylemlerini içerecektir. Bu tür çözümler, dalga salınımları üretebilen kişilerin katılımını gerektirir. Devreye göre basit bir kendin yap indüksiyon ocağı, sistemin çalışmaya hazır olduğuna dair sinyal veren bir neon lambayla birlikte dört elektronik lamba kullanılarak yapılabilir.

Bu durumda AC kapasitör kolu cihazın içinde bulunmaz. Bu sayede kendi ellerinizle bir indüksiyon ocağı oluşturabilirsiniz. Cihaz şeması, her bir elemanın konumunu ayrıntılı olarak açıklamaktadır. Sadece birkaç saniye içinde kırmızı-sıcak duruma ulaşması gereken bir tornavida kullanarak cihazın yeterince güçlü olduğundan emin olabilirsiniz.

Özellikler

Çalışma prensibi ve montajı uygun şemaya göre incelenen ve yürütülen kendi ellerinizle bir endüksiyon ocağı oluşturuyorsanız, bu durumda erime hızının aşağıda listelenen bir veya daha fazla faktörden etkilenebileceğini bilmelisiniz. :

Darbe frekansı;

Histerezis kayıpları;

Güç üretmek;

Isı salınımı süresi;

Girdap akımlarının oluşmasıyla ilişkili kayıplar.

Kendi ellerinizle bir indüksiyon ocağı yapmayı planlıyorsanız, lambaları kullanırken, güçlerinin dört parça yeterli olacak şekilde dağıtılması gerektiğini hatırlamanız gerekir. Doğrultucu kullanırken yaklaşık 220 V'luk bir ağ elde edersiniz.

Sobaların ev kullanımı

Günlük yaşamda bu tür cihazlar oldukça nadiren kullanılır, ancak benzer teknolojiler ısıtma sistemlerinde de bulunabilir. Mikrodalga fırınlar şeklinde görülebilirler ve yeni teknolojiler ortamında bu gelişme geniş uygulama alanı bulmuştur. Örneğin, girdap indüksiyon akımlarının kullanımı indüksiyon ocaklarıçok çeşitli yemekler pişirmenizi sağlar. Isınmaları çok az zaman aldığından, üzerinde hiçbir şey durmadığı takdirde brülör çalıştırılamaz. Ancak bu kadar özel ve kullanışlı ocakları kullanmak için özel mutfak eşyaları gerekir.

Oluşturma süreci

Kendin yap indüksiyonu, su soğutmalı bakır borudan yapılmış bir solenoid olan bir indüktörden ve seramik malzemelerden ve bazen çelik, grafit ve diğerlerinden yapılabilen bir potadan oluşur. Böyle bir cihazda dökme demir, çelik, değerli metaller, alüminyum, bakır, magnezyumun eritilmesi mümkündür. Kendin yap indüksiyon fırınları, birkaç kilogramdan birkaç tona kadar pota kapasitesine sahip olarak yapılır. Vakumlu, gazlı, açık ve kompresörlü olabilirler. Fırınlar yüksek, orta ve düşük frekanslı akımlarla çalıştırılır.

Dolayısıyla, kendi indüksiyon fırınınızı yapmakla ilgileniyorsanız, şema aşağıdaki ana bileşenlerin kullanımını içerir: bir eritme banyosu ve bir ocak taşı, bir indüktör ve bir manyetik çekirdek içeren bir indüksiyon ünitesi. Bir kanal fırını, elektromanyetik enerjinin, her zaman elektriksel olarak iletken bir gövdenin bulunması gereken ısı tahliye kanalında termal enerjiye dönüştürülmesi açısından potalı bir fırından farklıdır. Kanal fırınının ilk çalıştırılmasını sağlamak için içine erimiş metal dökülür veya fırında düzeltilebilecek malzemeden yapılmış bir şablon yerleştirilir. Erime tamamlandığında, metal tamamen boşaltılmaz, ancak gelecekteki başlatma için ısı tahliye kanalını doldurması amaçlanan bir "bataklık" kalır. Kendi ellerinizle bir indüksiyon ocağı yapacaksanız, ekipmanın ocak taşını değiştirmeyi kolaylaştırmak için çıkarılabilir hale getirilir.

Fırın bileşenleri

Bu nedenle, kendi ellerinizle mini bir indüksiyon fırını yapmakla ilgileniyorsanız, ana elemanının ısıtma bobini olduğunu bilmek önemlidir. Ne zaman ev yapımı versiyonÇapı 10 mm olan çıplak bakır borudan yapılmış bir indüktörün kullanılması yeterlidir. İndüktör için 80-150 mm iç çap kullanılır ve dönüş sayısı 8-10'dur. Dönüşlerin birbirine değmemesi ve aralarındaki mesafenin 5-7 mm olması önemlidir. İndüktörün parçaları elek ile temas etmemelidir; minimum boşluk 50 mm olmalıdır.

Kendi elinizle bir indüksiyon ocağı yapmayı planlıyorsanız, endüstriyel ölçekte indüktörleri soğutmak için su veya antifriz kullanıldığını bilmelisiniz. Oluşturulan cihazın düşük güçte ve kısa süreli çalışması durumunda soğutmadan yapabilirsiniz. Ancak çalışma sırasında indüktör çok ısınır ve bakır üzerindeki kireç sadece cihazın verimliliğini keskin bir şekilde azaltmakla kalmaz, aynı zamanda performansının tamamen kaybolmasına da yol açar. Kendi başınıza soğutulmuş bir indüktör yapmak imkansızdır, bu nedenle düzenli olarak değiştirilmesi gerekecektir. Bobinin yakınına yerleştirilen fan muhafazası EMF'yi "çekeceğinden", aşırı ısınmaya ve fırının verimliliğinde azalmaya yol açacağından cebri hava soğutmasını kullanamazsınız.

Jeneratör

Bir indüksiyon fırınını kendi ellerinizle monte ederken devre, alternatif akım jeneratörü gibi önemli bir elemanın kullanılmasını içerir. Radyo elektroniğinin temellerini en azından yarı yetenekli bir radyo amatör seviyesinde bilmiyorsanız soba yapmaya çalışmamalısınız. Jeneratör devresi seçimi sert akım spektrumu üretmeyecek şekilde olmalıdır.

İndüksiyon Ocaklarının Kullanımı

Bu tür ekipmanlar, metalin zaten temizlendiği ve belirli bir şekil verilmesi gereken dökümhaneler gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca bazı alaşımlar da alabilirsiniz. Takı üretiminde de yaygınlaşmışlardır. Basit çalışma prensibi ve bir indüksiyon fırınını kendi ellerinizle monte etme imkanı, kullanımının karlılığını artırmanıza olanak tanır. Bu alan için 5 kilograma kadar pota kapasiteli cihazlar kullanılabilmektedir. Küçük yapımlar için bu seçenek en uygun olacaktır.

İndüksiyonla metal eritme, çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır: metalurji, makine mühendisliği, mücevher. Evde metali kendi ellerinizle eritmek için basit bir endüksiyon ocağı monte edebilirsiniz.

çalışma prensibi
İndüksiyon fırınlarında metallerin ısıtılması ve eritilmesi, iç ısınma ve içinden yüksek frekanslı girdap akımları geçtiğinde metalin kristal kafesindeki değişiklikler nedeniyle meydana gelir. Bu süreç, girdap akımlarının maksimum değere sahip olduğu rezonans olgusuna dayanmaktadır. Erimiş metal boyunca girdap akımlarının akışını sağlamak için, indüktörün (bobin) elektromanyetik alanının etki bölgesine yerleştirilir. Spiral, sekiz rakamı veya yonca şeklinde olabilir. İndüktörün şekli, ısıtılan iş parçasının boyutuna ve şekline bağlıdır.
İndüktör bobini alternatif bir akım kaynağına bağlanır. Endüstriyel eritme fırınlarında 50 Hz'lik endüstriyel frekans akımları kullanılmakta, mücevherattaki küçük hacimli metallerin eritilmesinde daha verimli oldukları için yüksek frekanslı jeneratörler kullanılmaktadır.

çeşitler
Girdap akımları, indüktörün manyetik alanıyla sınırlanan bir devre boyunca kapalıdır. Bu nedenle iletken elemanların hem bobinin içinde hem de dışında ısıtılması mümkündür. Bu nedenle indüksiyon fırınları iki tiptedir:
metalleri eritmek için kullanılan kabın indüktörün etrafına yerleştirilmiş kanallar olduğu ve içinde bir çekirdeğin bulunduğu kanal;
pota, özel bir kap kullanırlar - ısıya dayanıklı malzemeden yapılmış, genellikle çıkarılabilir bir pota.

Kanal fırını çok büyüktür ve endüstriyel hacimlerde metal eritme için tasarlanmıştır. Dökme demir, alüminyum ve diğer demir dışı metallerin eritilmesinde kullanılır. Pota fırını oldukça kompakttır, kuyumcular ve radyo amatörleri tarafından kullanılır, böyle bir fırın kendi ellerinizle monte edilebilir ve evde kullanılabilir.

cihaz
Metalleri eritmek için ev yapımı bir fırın oldukça basit bir tasarıma sahiptir ve ortak bir gövdeye yerleştirilmiş üç ana bloktan oluşur:
yüksek frekanslı alternatif akım jeneratörü;
indüktör - elle yapılmış, bakır tel veya tüpten yapılmış spiral bir sargı;
pota.

Pota bir indüktöre yerleştirilir, sargının uçları bir akım kaynağına bağlanır. Sargıdan akım geçtiğinde, çevresinde değişken vektörlü bir elektromanyetik alan belirir. Manyetik alanda, vektörüne dik olarak yönlendirilen ve sarımın içindeki kapalı bir döngü boyunca geçen girdap akımları ortaya çıkar. Potaya yerleştirilen metalin içinden geçerek onu erime noktasına kadar ısıtırlar.

İndüksiyon ocağı ve avantajları:

Kurulumu açtıktan hemen sonra metalin hızlı ve eşit şekilde ısıtılması;
ısıtma yönü - tüm kurulum değil, yalnızca metal ısıtılır;
yüksek hız eriyiğin erimesi ve homojenliği;
metal alaşım bileşenlerinin buharlaşması yoktur;
Kurulum çevre dostu ve güvenlidir.

Bir kaynak invertörü, metal eritmek için bir endüksiyon ocağı için jeneratör olarak kullanılabilir. Aşağıdaki şemaları kullanarak kendi ellerinizle de bir jeneratör monte edebilirsiniz.

Kaynak invertörü kullanarak metal eritme fırını
Tüm invertörler dahili aşırı yük korumasıyla donatıldığından bu tasarım basit ve güvenlidir. Bu durumda fırının tüm montajı kendi ellerinizle bir indüktörün yapılmasına gelir. Genellikle 8-10 mm çapında ince duvarlı bir bakır borudan spiral şeklinde yapılır. Dönüşleri 5-8 mm mesafeye yerleştirerek gerekli çaptaki bir şablona göre bükülür. İnverterin çapına ve özelliklerine bağlı olarak dönüş sayısı 7 ila 12 arasındadır. İndüktörün toplam direnci, invertörde aşırı akıma neden olmayacak şekilde olmalıdır, aksi takdirde kapanacaktır. dahili koruma. İndüktör, grafit veya tekstolitten yapılmış bir mahfazaya sabitlenebilir ve içine bir pota yerleştirilebilir. İndüktörü ısıya dayanıklı bir yüzeye yerleştirebilirsiniz. Muhafaza akımı iletmemelidir, aksi takdirde içinden girdap akımları geçecek ve tesisatın gücü azalacaktır. Aynı sebepten dolayı eritme bölgesine yabancı cisimlerin konulması tavsiye edilmez. Bir kaynak invertörüyle çalıştırılırken mahfazası topraklanmalıdır! Çıkış ve kablolar invertör tarafından çekilen akıma uygun olmalıdır.

Transistörlü endüksiyon ocağı: diyagram

Çok var çeşitli şekillerde bir indüksiyon ısıtıcısını kendi ellerinizle monte edin.
Kurulumu kendiniz monte etmek için aşağıdaki parçalara ve malzemelere ihtiyacınız olacak:
IRFZ44V tipi iki alan etkili transistör;
iki UF4007 diyot (UF4001 de kullanılabilir)
direnç 470 Ohm, 1 W (seri bağlı iki adet 0,5 W alabilirsiniz)
250 V için film kapasitörleri: 1 μF kapasiteli 3 adet; 4 adet - 220 nF; 1 adet - 470 nF; 1 adet - 330 nF;
emaye yalıtımlı bakır sargı telleri Ø1,2 mm;
emaye yalıtımlı bakır sargı telleri Ø2 mm;
bilgisayarın güç kaynağından çıkarılan indüktörlerden iki halka.

* Radyatörlere alan etkili transistörler monte edilmiştir. Devre çalışırken çok ısındığından radyatörlerin yeterince büyük olması gerekir. Bunları bir radyatöre monte edebilirsiniz, ancak daha sonra kauçuk ve plastikten yapılmış contalar ve rondelalar kullanarak transistörleri metalden izole etmeniz gerekir.
*İki adet jikle yapılması gerekmektedir. Onları yapmak için ihtiyacın var bakır kablo 1,2 mm çapında olup herhangi bir bilgisayarın güç kaynağından çıkarılan halkalara sarılır. Bu halkalar toz haline getirilmiş ferromanyetik demirden yapılmıştır. Dönüşler arasındaki mesafeyi korumaya çalışarak üzerlerine 7 ila 15 tur tel sarmak gerekir.
* Yukarıdaki kapasitörleri toplam 4,7 μF kapasiteli bir bataryada toplayın. Kondansatörlerin bağlantısı paraleldir.
* Endüktör sargısı 2 mm çapında bakır telden yapılmıştır. Pota çapına uygun silindirik bir cismin etrafına 7-8 tur sarın, uçları devreye bağlanacak kadar uzun bırakın.
* Kart üzerindeki elemanları şemaya göre bağlayın. Güç kaynağı olarak 12 V, 7,2 A/h pil kullanılır. Çalışma modundaki akım yaklaşık 10 A'dır, bu durumda pil kapasitesi yaklaşık 40 dakika dayanacaktır. Gerekirse fırın gövdesi, örneğin textolite gibi ısıya dayanıklı bir malzemeden yapılır. İndüktör sargısının sarım sayısı ve çapı değiştirilerek cihazın gücü değiştirilebilir.

Uzun süreli çalışma sırasında ısıtıcı elemanlar aşırı ısınabilir! Bunları soğutmak için bir fan kullanabilirsiniz.

Lambalı indüksiyon ocağı

Elektronik tüpleri kullanarak metalleri kendi ellerinizle eritmek için daha güçlü bir indüksiyon ocağı monte edebilirsiniz. Yüksek frekanslı akım üretmek için paralel bağlı 4 ışınlı lamba kullanılır. İndüktör olarak 10 mm çapında bir bakır boru kullanılır. Kurulum, gücü düzenlemek için bir ayar kapasitörü ile donatılmıştır. Gösterilen frekans 27,12 MHz'dir.

Bir diyagram oluşturmak için ihtiyacınız olan:
4 vakum tüpleri- tetrode, 6L6, 6P3 veya G807'yi kullanabilirsiniz;
100 ... 1000 µH'de 4 bobin;
0,01 µF'de 4 kapasitör;
neon gösterge lambası;
düzeltici kapasitör.

Cihazı kendiniz monte edin:
1. Bir bakır borunun spiral şeklinde bükülmesiyle bir indüktör yapılır. Dönüşlerin çapı 8-15 cm, dönüşler arasındaki mesafe en az 5 mm'dir. Sonları karışık. İndüktörün çapı, içinde bulunan potanın çapından 10 mm daha büyük olmalıdır.
2. İndüktörü muhafazaya yerleştirin. Devre elemanlarından ısı ve elektrik yalıtımı sağlayan, ısıya dayanıklı, iletken olmayan bir malzemeden yapılabileceği gibi metalden de yapılabilir.
3. Kapasitörler ve bobinler içeren bir devreye göre lamba basamaklarını birleştirin. Kaskatlar paralel olarak bağlanır.
4. Bir neon gösterge lambası bağlayın - bu, devrenin çalışmaya hazır olduğunu gösterecektir. Lamba montaj gövdesine çıkarılır.
5. Devreye değişken kapasitanslı bir ayar kapasitörü dahil edilmiştir, tutacağı da mahfazaya çıkarılmıştır.

İndüksiyon ocağı - devre soğutma

Endüstriyel eritme tesisleri su veya antifriz ile cebri soğutma sistemi ile donatılmıştır. Evde su soğutmanın yapılması, fiyat olarak metal eritme tesisinin maliyetiyle karşılaştırılabilir ek maliyetler gerektirecektir. Fan yeterince uzağa yerleştirilmişse, fan kullanarak hava soğutmak mümkündür. Aksi takdirde fanın metal sargısı ve diğer elemanları girdap akımlarını kapatmak için ek bir devre görevi görecek ve bu da kurulumun verimliliğini azaltacaktır. Elektronik ve lamba devrelerinin elemanları da aktif olarak ısınabilir. Bunları soğutmak için ısı emiciler sağlanmıştır.

Çalışırken güvenlik önlemleri
Ev yapımı bir kurulumla çalışırken asıl tehlike, yanma riskidir. ısıtma elemanları kurulum ve erimiş metal.
Lamba devresi yüksek voltajlı elemanlar içerir, bu nedenle elemanlarla kazara teması önlemek için kapalı bir muhafazaya yerleştirilmelidir.
Elektromanyetik alan, cihaz gövdesinin dışında bulunan nesneleri etkileyebilir. Bu nedenle, işten önce metal unsurları olmayan kıyafetler giymek ve karmaşık cihazları çalışma alanından çıkarmak daha iyidir: telefonlar, dijital kameralar.

Evde metalleri eritmek için bir endüksiyon ocağı, örneğin kalaylama veya şekillendirme sırasında metal elemanları hızlı bir şekilde ısıtmak için de kullanılabilir. Sunulan tesislerin çalışma özellikleri, indüktörün ve çıkış sinyalinin parametreleri değiştirilerek belirli bir göreve göre ayarlanabilir. jeneratör setleri- Maksimum verimliliklerini bu şekilde elde edebilirsiniz.

Yıkılmak

İndüksiyon ocağı, bir indüktörün çalışması nedeniyle demir dışı (bronz, alüminyum, bakır, altın ve diğerleri) ve demir (dökme demir, çelik ve diğerleri) metalleri eritmek için kullanılan bir fırın aparatıdır. İndüktörünün alanında bir akım üretilir, metali ısıtır ve erimiş hale getirir.

Önce elektromanyetik alandan, sonra elektrik akımından etkilenecek ve daha sonra termal aşamaya geçecektir. Böyle bir soba cihazının basit tasarımı, mevcut çeşitli malzemelerden bağımsız olarak monte edilebilir.

Çalışma prensibi

Böyle bir fırın cihazı, ikincil kısa devre sargılı bir elektrik transformatörüdür. İndüksiyon ocağının çalışma prensibi aşağıdaki gibidir:

  • bir jeneratör kullanılarak indüktörde alternatif bir akım oluşturulur;
  • kapasitörlü bir indüktör bir salınım devresi oluşturur, çalışma frekansına ayarlanır;
  • kendi kendine salınan bir jeneratör kullanılması durumunda, kapasitör cihaz devresinden çıkarılır ve bu durumda indüktörün kendi yedek kapasitansı kullanılır;
  • indüktör tarafından oluşturulan manyetik alan, boş alanda mevcut olabilir veya ayrı bir ferromanyetik çekirdek kullanılarak kapatılabilir;
  • manyetik alan, indüktörde bulunan metal iş parçasına veya yüke etki eder ve manyetik bir akı oluşturur;
  • Maxwell denklemlerine göre iş parçasında ikincil bir akımı indükler;
  • katı ve büyük bir manyetik akı ile oluşturulan akım iş parçasında kapatılır ve bir Foucault akımı veya girdap akımı oluşturulur;
  • böyle bir akımın oluşmasından sonra Joule-Lenz yasası devreye girer ve bir indüktör ve manyetik alan kullanılarak elde edilen enerji metal iş parçasını veya yükü ısıtır.

İndüksiyon ocağı cihazı, çok kademeli çalışmasına rağmen vakumda veya havada %100'e kadar verim sağlayabilmektedir. Ortamın manyetik geçirgenliği varsa, bu gösterge artacaktır, ideal olmayan bir dielektrikten yapılmış bir ortam olması durumunda düşecektir.

Cihaz

Söz konusu fırın bir tür transformatördür ancak ikincil sargısı yoktur, bunun yerine indüktöre yerleştirilen metal bir numune konur. Akımı iletecektir ancak dielektrikler bu süreçte ısınmaz, soğuk kalır.

İndüksiyon pota fırınlarının tasarımı, içinde sürekli olarak soğutucu akışkanın hareket ettiği, bobin şeklinde sarılmış bir bakır borunun birkaç dönüşünden oluşan bir indüktör içerir. İndüktör ayrıca grafit, çelik ve diğer malzemelerden yapılabilen bir pota içerir.

İndüktöre ek olarak fırının manyetik bir çekirdeği ve bir ocak taşı vardır ve bunların tümü fırın gövdesinin içinde yer alır. O içerir:


Yüksek güçlü fırın modellerinde banyo kasası genellikle oldukça sert yapılır, dolayısıyla böyle bir cihazda çerçeve yoktur. Gövde sabitlemesi, fırının tamamı eğildiğinde güçlü yüklere dayanmalıdır. Çerçeve çoğunlukla çelikten yapılmış şekilli kirişlerden yapılır.

Desteklerin monte edildiği temel üzerine metal eritmek için bir pota indüksiyon ocağı monte edilir, cihazın devirme mekanizmasının aksları yataklarına dayanır.

Banyo kasası, üzerine sağlamlık için sertleştiricilerin kaynaklandığı metal levhalardan yapılmıştır.

İndüksiyon ünitesi kasası, fırın transformatörü ile ocak taşı arasında bir bağlantı bağlantısı olarak kullanılır. Akım kayıplarını azaltmak için aralarında yalıtım contası bulunan iki yarıdan yapılmıştır.

Yarımlar cıvatalar, rondelalar ve burçlar kullanılarak bağlanır. Böyle bir mahfaza döküm veya kaynak yapılır, bunun için bir malzeme seçerken manyetik olmayan alaşımlar tercih edilir. İki odacıklı indüksiyonlu çelik üretim fırını, hem banyo hem de indüksiyon ünitesi için ortak bir kasayla birlikte gelir.

Su soğutması olmayan küçük fırınlarda, fazla ısının üniteden uzaklaştırılmasına yardımcı olan bir havalandırma ünitesi bulunmaktadır. Su soğutmalı indüktör taksanız bile aşırı ısınmaması için ocak taşının yakınındaki açıklığı havalandırmanız gerekir.

Modern fırın kurulumlarında yalnızca su soğutmalı bir indüktör bulunmaz, aynı zamanda su soğutmalı bir indüktör de bulunur. su soğutma muhafazalar. Tahrik motoruyla çalıştırılan fanlar fırın çerçevesine monte edilebilir. Böyle bir cihazın önemli kütlesi göz önüne alındığında, havalandırma cihazı sobanın yakınına monte edilmiştir. Çelik üretimi için bir endüksiyon ocağı, indüksiyon ünitelerinin çıkarılabilir bir versiyonuyla birlikte gelirse, her birinin kendi fanı bulunur.

Ayrı olarak, küçük fırınlar için birlikte gelen eğim mekanizmasına dikkat etmek önemlidir. manuel sürüş ve büyük olanlar için drenaj ağzında bulunan bir hidrolik tahrik ile donatılmıştır. Eğim mekanizması ne olursa olsun, banyonun tüm içeriğinin tamamen boşaltılmasını sağlamalıdır.

Güç hesaplaması

İndüksiyonla çelik eritme yöntemi, akaryakıt, kömür ve diğer enerji kaynaklarının kullanımına dayalı benzer yöntemlerden daha ucuz olduğundan, bir indüksiyon ocağının hesaplanması, ünitenin gücünün hesaplanmasıyla başlar.

İndüksiyon ocağının gücü aktif ve kullanışlı olarak bölünmüştür, her birinin kendi formülü vardır.

İlk veriler olarak bilmeniz gerekenler:

  • örneğin ele alınan durumda fırının kapasitesi 8 tondur;
  • ünite gücü (maksimum değeri alınır) – 1300 kW;
  • akım frekansı – 50 Hz;
  • Fırın tesisinin verimliliği saatte 6 tondur.

Eritilen metal veya alaşımı da hesaba katmak gerekir: duruma göre çinkodur. Bu önemli nokta Bir indüksiyon ocağında dökme demirin ve diğer alaşımların eritilmesinin ısı dengesi farklıdır.

Sıvı metale aktarılan faydalı güç:

  • Рpol = Wteor×t×P,
  • Veya – spesifik tüketim enerji teoriktir ve metalin 1 0 C'ye kadar aşırı ısınmasını gösterir;
  • P – fırın kurulumunun verimliliği, t/h;
  • t, alaşımın veya metal kütüğün fırın banyosundaki aşırı ısınma sıcaklığıdır, 0 C
  • Rpol = 0,298×800×5,5 = 1430,4 kW.

Aktif güç:

  • P = Ppol/Yuterm,
  • Rpol – önceki formülden alınmıştır, kW;
  • Yuterm bir dökümhane fırınının verimliliğidir, limitleri 0,7 ile 0,85 arasındadır ve ortalama 0,76'dır.
  • P = 1311,2/0,76 = 1892,1 kW, değer 1900 kW'a yuvarlanır.

Son aşamada indüktör gücü hesaplanır:

  • Kabuk = P/N,
  • P – fırın kurulumunun aktif gücü, kW;
  • N, fırında sağlanan indüktörlerin sayısıdır.
  • Kabuk =1900/2= 950 kW.

Bir indüksiyon ocağının çeliğin eritilmesi sırasındaki güç tüketimi, performansına ve indüktör tipine bağlıdır.

Türler ve alt türler

İndüksiyon fırınları iki ana tipe ayrılır:

Bu bölüme ek olarak indüksiyon fırınları kompresörlü, vakumlu, açık ve gaz doludur.

DIY indüksiyon fırınları

Bu tür birimleri oluşturmak için mevcut ortak yöntemler arasında bulunabilir adım adım rehber Nikrom spiral veya grafit fırçalarla kaynak invertöründen indüksiyon ocağı nasıl yapılır, özelliklerini vereceğiz.

Yüksek frekanslı jeneratör ünitesi

Ünitenin tasarım gücü, girdap kayıpları ve histerezis sızıntıları dikkate alınarak gerçekleştirilir. Yapıya normal bir 220 V ağdan güç verilecek, ancak bir doğrultucu kullanılacak. Bu tip fırınlar grafit fırçalarla veya nikrom spiralle donatılabilir.

Bir fırın oluşturmak için ihtiyacınız olacak:

  • iki UF4007 diyot;
  • film kapasitörleri;
  • alan etkili transistörler, iki parça;
  • 470 Ohm direnç;
  • iki gaz kelebeği halkası, eski bir bilgisayar sistemi teknisyeninden çıkarılabilir;
  • bakır tel Ø kesit 2 mm.

Kullanılan aletler havya ve pensedir.

İşte bir indüksiyon ocağının şeması:

Bu tip indüksiyonlu portatif eritme fırınları aşağıdaki sırayla oluşturulur:

  1. Transistörler radyatörlerin üzerinde bulunur. Metalin eritilmesi işlemi sırasında cihaz devresinin hızlı bir şekilde ısınması nedeniyle, bunun için radyatörün büyük parametrelerle seçilmesi gerekir. Bir jeneratöre birkaç transistörün takılmasına izin verilir, ancak bu durumda bunların plastik ve kauçuktan yapılmış contalar kullanılarak metalden izole edilmesi gerekir.
  2. İki adet şok bobini üretilmektedir. Onlar için daha önce bilgisayardan çıkarılmış iki halka alınır, etraflarına bakır tel sarılır, dönüş sayısı 7 ile 15 arasında sınırlandırılır.
  3. Kapasitörler, çıkışta 4,7 μF'lik bir kapasitans üretmek üzere bir pil halinde birleştirilir; paralel olarak bağlanırlar.
  4. İndüktörün etrafına bakır bir tel sarılır, çapı 2 mm olmalıdır. Sargının iç çapı, fırın için kullanılan potanın boyutuna uygun olmalıdır. Toplamda 7-8 tur yapılıp uzun uçları devreye bağlanabilecek şekilde bırakılır.
  5. Kaynak olarak monte edilen devreye 12 V'luk bir akü bağlanır, yaklaşık 40 dakikalık fırın çalışması sürer.

Gerektiğinde gövde ısı direnci yüksek bir malzemeden yapılır. Bir indüksiyon eritme fırını bir kaynak invertöründen yapılmışsa, koruyucu bir muhafaza mevcut olmalı, ancak topraklanmalıdır.

Grafit fırça tasarımı

Böyle bir fırın, herhangi bir metal ve alaşımın eritilmesi için kullanılır.

Bir cihaz oluşturmak için hazırlamanız gerekir:

  • grafit fırçalar;
  • toz granit;
  • transformatör;
  • şamot tuğlası;
  • Çelik tel;
  • ince alüminyum.

Yapıyı monte etme teknolojisi aşağıdaki gibidir:


Nikrom spiralli cihaz

Böyle bir cihaz, büyük miktarlarda metalin eritilmesi için kullanılır.

Gibi Tedarik ev yapımı bir soba düzenlemek için aşağıdakiler kullanılır:

  • nikrom;
  • asbest ipliği;
  • seramik boru parçası.

Fırının tüm bileşenlerini şemaya göre bağladıktan sonra çalışması şu şekildedir: nikrom spirale elektrik akımı uygulandıktan sonra ısıyı metale aktarır ve onu eritir.

Böyle bir fırının oluşturulması aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir:


Bu tasarım yüksek performansla karakterize edilir, uzun süre soğur ve çabuk ısınır. Ancak spiralin yalıtımı zayıfsa hızla yanacağını hesaba katmak gerekir.

Hazır indüksiyon fırınları fiyatları

Ev yapımı fırın tasarımları, satın alınanlardan çok daha ucuza mal olacak, ancak büyük miktarlarda oluşturulamazlar, bu nedenle eriyiğin seri üretimi için hazır seçenekler olmadan yapamazsınız.

Metal eritme amaçlı indüksiyon fırınlarının fiyatları, kapasitelerine ve konfigürasyonlarına bağlıdır.

Modeli Özellikler ve Özellikler Fiyat, ruble
ENDUTHERM MU-200 Fırın 16 sıcaklık programını destekler, maksimum ısıtma sıcaklığı 1400 0C'dir, mod S tipi termokupl ile kontrol edilir.Ünite 3,5 kW güç üretir. 820 bin
INDUTHERM MU-900
Fırın 380 V güç kaynağıyla çalışır, sıcaklık kontrolü S tipi termokupl kullanılarak yapılır ve 1500 0C'ye kadar ulaşabilir. Güç – 15 kW. 1,7 milyon
UPI-60-2

Bu mini indüksiyonlu eritme fırını, demir dışı ve değerli metallerin eritilmesi için kullanılabilir. İş parçaları yüklenir grafit potaısıtmaları transformatör prensibine göre gerçekleştirilir. 125 bin
IST-1/0.8 M5
Fırın indüktörü, içinde bir bobin ile birlikte manyetik bir devrenin oluşturulduğu bir sepettir. Birim 1 ton. 1,7 milyon
kullanıcı arayüzü-25P
Fırın cihazı 20 kg'lık bir yük için tasarlanmıştır ve eritme ünitesinin dişli eğimi ile donatılmıştır. Soba, bir kapasitör pil bloğu ile birlikte gelir. Kurulum gücü – 25 kW. Maksimum ısıtma sıcaklığı 1600 0C'dir. 470 bin
UI-0.50T-400
Ünite 500 kg'lık bir yük için tasarlanmıştır, kurulumun en yüksek gücü 525 kW, voltajı en az 380V olmalı, maksimum çalışma sıcaklığı 1850 0C'dir. 900 bin
ST 10
İtalyan şirketinin fırını dijital termostatla donatılmış ve kontrol panelinin içine yerleştirilmiştir. SMD teknolojisi, hızlıdır. Üniversal ünite 1'den 3 kg'a kadar farklı kapasitelerde çalışabilir, bunun için yeniden ayarlanmasına gerek yoktur. Değerli metaller için tasarlanmıştır, maksimum sıcaklığı 1250 0C'dir. 1 milyon
ST 12 Dijital termostatlı statik indüksiyonlu fırın. Kurulumun hemen yanında döküm yapılmasını mümkün kılan bir vakumlu döküm odası ile desteklenebilir. Kontrol dokunmatik panel kullanılarak gerçekleşir. Maksimum sıcaklık– 1250 0С. 1050 bin
IChT-10TN Fırın 10 tonluk bir yük için tasarlanmıştır, oldukça hacimli bir ünitedir, kurulumu için kapalı bir atölye odası tahsis etmeniz gerekmektedir. 8,9 milyon

Demir dışı ve demirli metalleri eritmek için bir indüksiyon ocağı kullanılır. Bu çalışma prensibine sahip üniteler aşağıdaki alanlarda kullanılmaktadır: en iyi mücevher yapımından metallerin büyük ölçekli endüstriyel eritilmesine kadar. Bu makale çeşitli indüksiyon fırınlarının özelliklerini tartışacaktır.

Metal eritme için indüksiyon fırınları

Çalışma prensibi

İndüksiyonla ısıtma fırının çalışmasının temelidir. Başka bir deyişle elektrik akımı elektromanyetik alan yaratır ve endüstriyel ölçekte kullanılan ısı elde edilir. Bu fizik kanunu ortaokul son sınıflarda işlenir. Ancak elektrik ünitesi ve elektromanyetik indüksiyonlu kazanlar kavramı karıştırılmamalıdır. Her ne kadar burada ve orada işin temeli elektrik olsa da.

Bu nasıl oluyor?

Jeneratör, içine yerleştirilmiş bir indüktör aracılığıyla giren alternatif bir akım kaynağına bağlanır. Kapasitör, sistemin ayarlandığı sabit çalışma frekansına dayanan bir salınım devresi oluşturmak için kullanılır. Jeneratördeki voltaj 200 V sınırına yükseldiğinde indüktör alternatif bir manyetik alan oluşturur.

Devre çoğunlukla ferromanyetik alaşımlı bir çekirdek aracılığıyla kapatılır. Alternatif manyetik alan, iş parçası malzemesiyle etkileşime girmeye başlar ve güçlü bir elektron akışı yaratır. Elektriksel olarak iletken eleman endüktif harekete girdikten sonra sistem deneyimler artık stresin oluşması kapasitörde girdap akımı oluşumuna katkıda bulunan. Girdap akımı enerjisi dönüştürülür Termal enerji indüktör ve istenen metal yüksek erime sıcaklıklarına ısıtılır.

İndüktör tarafından üretilen ısı kullanılır:

  • yumuşak ve sert metallerin eritilmesi için;
  • metal parçaların (örneğin aletler) yüzeyini sertleştirmek için;
  • halihazırda üretilmiş parçaların ısıl işlemi için;
  • ev ihtiyaçları (ısıtma ve pişirme).

Çeşitli fırınların kısa özellikleri

Cihaz türleri

İndüksiyon pota fırınları

En yaygın indüksiyonlu ısıtma fırını türüdür. Ayırt edici özellik diğer türlerden farklı olarak, standart bir çekirdeğin yokluğunda alternatif bir manyetik alanın ortaya çıkmasıdır. Silindir şekilli pota indüktör boşluğunun içinde bulunur. Fırın veya pota, yangına mükemmel şekilde direnen ve alternatif elektrik akımına bağlanan bir malzemeden yapılmıştır.

Olumlu yönler

Pota üniteleri şunları içerir: çevre dostu ısı kaynaklarına, çevre metalin erimesiyle kirlenmez.

Pota fırınlarının çalışmasında dezavantajlar vardır:

  • teknolojik işlemler sırasında düşük sıcaklıklardaki cüruflar kullanılır;
  • Pota fırınlarının üretilen astarı tahribata karşı düşük dirence sahiptir, bu en çok ani sıcaklık değişimlerinde fark edilir.

Mevcut dezavantajlar herhangi bir özel zorluk yaratmamaktadır; metal eritmek için pota indüksiyon ünitesinin avantajları açıktır ve bu tip cihazları geniş bir tüketici yelpazesi arasında popüler ve talep edilir hale getirmiştir.

Kanal indüksiyonlu eritme fırınları

Bu tip demir dışı metallerin eritilmesinde yaygın olarak kullanılır. Pirinç, bakır nikel, bronz bazlı bakır ve bakır alaşımlarında etkili bir şekilde kullanılır. Alüminyum, çinko ve bu metalleri içeren alaşımlar kanal ünitelerinde aktif olarak eritilir. Bu tip fırınların yaygın kullanımı, odanın iç duvarlarında kırılmaya karşı dayanıklı bir kaplama sağlanamaması nedeniyle sınırlıdır.

Kanal indüksiyon fırınlarında erimiş metal, termal ve elektrodinamik hareket Bu, alaşım bileşenlerinin fırın banyosunda karıştırılmasının sürekli homojenliğini sağlar. İndüksiyon prensibine göre kanal fırınlarının kullanımı, erimiş metale ve üretilen külçelere özel gerekliliklerin getirildiği durumlarda haklı çıkar. Alaşımlar gaz doygunluk katsayısı ve metaldeki organik ve sentetik yabancı maddelerin varlığı açısından yüksek kalitededir.

Kanal indüksiyon fırınları bir karıştırıcı gibi çalışır ve bileşimi dengelemek, sabit bir işlem sıcaklığını korumak ve kristalleştiricilere veya kalıplara dökme hızını seçmek için tasarlanmıştır. Her alaşım ve döküm bileşimi için özel şarj parametreleri vardır.

Avantajları

  • alaşım, hava erişiminin olmadığı alt kısımda ısıtılır, bu da üst yüzeyden buharlaşmayı azaltır, minimum sıcaklığa ısıtılır;
  • kanal fırınları ekonomik indüksiyon fırınları olarak sınıflandırılır, çünkü meydana gelen erime düşük elektrik enerjisi tüketimi ile sağlanır;
  • fırın, kapalı devre manyetik telin kullanılması nedeniyle yüksek verime sahiptir;
  • Erimiş metalin fırında sürekli dolaşımı, eritme işlemini hızlandırır ve alaşım bileşenlerinin eşit şekilde karışmasını sağlar.

Kusurlar

  • Yüksek sıcaklıklar kullanıldığında taş iç kaplamanın dayanıklılığı azalır;
  • kimyasal olarak agresif bronz, kalay ve kurşun alaşımlarının eritilmesi sırasında astar tahrip olur.
  • kirlenmiş düşük dereceli yükü eritirken kanallar tıkanır;
  • banyodaki yüzey cürufu yüksek bir sıcaklığa kadar ısınmaz, bu da metal ile barınak arasındaki boşlukta işlem yapılmasına ve talaş ve hurdaların eritilmesine izin vermez;
  • Kanal üniteleri çalışma sırasındaki kesintileri tolere etmez, bu da onları fırın ağzında sürekli olarak önemli miktarda sıvı alaşım depolamaya zorlar.

Erimiş metalin fırından tamamen çıkarılması, hızlı çatlamasına yol açar. Aynı sebepten ötürü hızlı bir işlem gerçekleştirmek imkansızdır. bir alaşımdan diğerine dönüşüm Balast adı verilen birkaç ara eritme işlemi yapmanız gerekir.

Vakum indüksiyon fırınları

Bu tip çeliklerin eritilmesinde yaygın olarak kullanılır. Yüksek kalite ve ısıya dayanıklı kalitede nikel, kobalt ve demir alaşımları. Ünite demir dışı metallerin eritilmesiyle başarılı bir şekilde başa çıkmaktadır. Cam vakum ünitelerinde kaynatılır, parçalar yüksek sıcaklıkta işlenir, tek kristaller üretmek.

Fırın, dış ortamdan izole edilmiş bir indüktörde bulunan ve yüksek frekanslı bir akım geçiren yüksek frekanslı bir jeneratör olarak sınıflandırılır. Vakum oluşturmak için hava kütleleri buradan dışarı pompalanır. Katkı maddelerinin eklenmesi, şarjın yüklenmesi ve metalin dağıtılmasına yönelik tüm işlemler, elektrikli veya hidrolik kontrollü otomatik mekanizmalar tarafından gerçekleştirilir. Küçük oksijen, hidrojen, nitrojen ve organik karışımları olan alaşımlar vakum fırınlarından elde edilir. Sonuç, açık endüksiyonlu fırınlardan çok daha üstündür.

Vakum fırınlarından ısıya dayanıklı çelik alet ve silah üretiminde kullanılır. Nikel ve titanyum içeren bazı nikel alaşımları kimyasal olarak aktiftir ve bunların diğer fırın türlerinde elde edilmesi sorunludur. Vakumlu fırınlar, kasa iç boşluğundaki potayı döndürerek veya sabit bir fırın ile hazneyi döndürerek metal dökümü gerçekleştirir. Bazı modellerde, metalin kurulu bir kaba boşaltılması için alt kısımda bir açılış deliği bulunur.

Transistör dönüştürücülü pota fırınları

Sınırlı ağırlıktaki demir dışı metaller için kullanılır. Hareketlidirler, hafiftirler ve bir yerden bir yere kolaylıkla taşınabilirler. Fırın paketi yüksek voltajlı bir transistör içerir evrensel dönüştürücü. Ağa bağlanmak için önerilen gücü ve buna göre alaşımın ağırlık parametrelerini değiştirerek bu durumda ihtiyaç duyulan dönüştürücü tipini seçmenizi sağlar.

Transistör İndüksiyon Ocağı Metalurjik işlemlerde yaygın olarak kullanılır. Yardımı ile demircilikte parçalar ısıtılır ve metal nesneler sertleştirilir. Transistörlü fırınlardaki potalar seramik veya grafitten yapılır; birincisi dökme demir veya çelik gibi ferromanyetik metalleri eritmek için tasarlanmıştır. Grafit, pirinç, bakır, gümüş, bronz ve altını eritmek için yerleştirilir. Camı ve silikonu eritiyorlar. Alüminyum, dökme demir veya çelik potalar kullanılarak iyice erir.

İndüksiyon fırınlarının astarı nedir

Amacı fırın kasasını yüksek sıcaklıkların yıkıcı etkilerinden korumaktır. Bir yan etki ısının korunmasıdır, bu nedenle proses verimliliği artar.

Bir indüksiyon ocağının tasarımındaki pota aşağıdaki yollardan biriyle yapılır:

  • küçük hacimli fırınlarda kazı yöntemiyle;
  • duvar formundaki refrakter malzemeden baskılı yöntemle;
  • seramikleri ve duvar ile gösterge arasında bir tampon katmanını birleştirerek birleştirildi.

Astar kuvarsit, korindon, grafit, şamot grafit, manyezitten yapılmıştır. Astarın özelliklerini iyileştirmek, hacim değişikliklerini azaltmak, sinterlemeyi iyileştirmek ve katmanın agresif malzemelere karşı direncini arttırmak için tüm bu malzemelere katkı maddeleri eklenir.

Astar için belirli bir malzeme seçmek için eşlik eden bir dizi koşulu dikkate alın yani metalin türü, potanın fiyatı ve refrakter özellikleri, bileşimin hizmet ömrü. Uygun şekilde seçilmiş bir astar bileşimi şunları sağlamalıdır: teknik gereksinimler işlemi gerçekleştirmek için:

  • yüksek kaliteli külçelerin elde edilmesi;
  • onarım işi olmadan en büyük miktarda tam erime;
  • uzmanların güvenli çalışması;
  • eritme sürecinin stabilitesi ve sürekliliği;
  • alma kaliteli malzeme ekonomik miktarda kaynak kullanırken;
  • düşük fiyata astar için ortak malzemelerin kullanılması;
  • Çevredeki alan üzerinde minimum etki.

İndüksiyon fırınlarının kullanımı elde etmenizi sağlar mükemmel kalitede alaşımlar ve metaller Minimum miktarda çeşitli safsızlık ve oksijen içeriği ile karmaşık üretim alanlarında kullanımlarını arttırır.