Indukčná pec už nie je novým produktom - tento vynález existuje už od 19. storočia, ale až v našej dobe, s rozvojom technológie a elementárnej základne, konečne začína všade vstupovať do každodenného života. Predtým bolo veľa otázok o zložitosti prevádzky indukčných pecí, nie všetky fyzikálne procesy boli úplne pochopené a samotné jednotky mali veľa nedostatkov a používali sa iba v priemysle, hlavne na tavenie kovov.

Teraz, s príchodom výkonných vysokofrekvenčných tranzistorov a lacných mikrokontrolérov, ktoré prelomili vo všetkých oblastiach vedy a techniky, sa objavili skutočne efektívne indukčné pece, ktoré možno voľne použiť na potreby domácnosti(varenie, ohrev vody, kúrenie) a dokonca si ho aj sami zmontovať.

Fyzikálny základ a princíp činnosti pece

Obr.1. Schéma indukčnej pece

Pred výberom alebo výrobou indukčného ohrievača by ste mali pochopiť, čo to je. IN v poslednej dobe O túto tému je veľký záujem, ale len málo ľudí plne rozumie fyzike magnetických vĺn. To viedlo k mnohým mylným predstavám, mýtom a mnohým neúčinným alebo nebezpečným domácim výrobkom. Indukčnú pec si môžete vyrobiť vlastnými rukami, ale predtým by ste mali získať aspoň základné znalosti.

Princíp činnosti indukčného sporáka je založený na fenoméne elektromagnetickej indukcie. Kľúčovým prvkom je tu induktor, ktorý je vysoko kvalitným induktorom. Indukčné pece sú široko používané na ohrev alebo tavenie elektricky vodivých materiálov, najčastejšie kovov, vďaka tepelnému účinku indukovania vírivého elektrického prúdu do nich. Vyššie uvedená schéma znázorňuje štruktúru tejto pece (obr. 1).

Generátor G vytvára napätie s premenlivou frekvenciou. Pod vplyvom jeho elektromotorickej sily preteká v cievke induktora L striedavý prúd I 1 . Tlmivka L spolu s kondenzátorom C predstavuje oscilačný obvod naladený na rezonanciu s frekvenciou zdroja G, vďaka čomu sa výrazne zvyšuje účinnosť pece.

V súlade s fyzikálnymi zákonitosťami sa v priestore okolo tlmivky L objavuje striedavé magnetické pole H. Toto pole môže existovať aj vo vzduchu, no na zlepšenie charakteristík sa niekedy používajú špeciálne feromagnetické jadrá, ktoré majú v porovnaní so vzduchom lepšiu magnetickú vodivosť.

Elektrické vedenie magnetické pole prejsť cez predmet W umiestnený vo vnútri induktora a indukovať v ňom magnetický tok F Ak je materiál, z ktorého je obrobok W vyrobený, elektricky vodivý, objaví sa v ňom indukovaný prúd I 2, ktorý sa vo vnútri uzavrie a vytvorí vírivé indukčné toky. V súlade so zákonom o tepelnom pôsobení elektriny vírivé prúdy zahrievajú objekt W.

Výroba indukčného ohrievača

Indukčná pec pozostáva z dvoch hlavných funkčných blokov: induktor (vykurovacia indukčná cievka) a generátor (zdroj striedavé napätie). Induktor je holá medená rúrka, stočená do špirály (obr. 2).

Na výrobu pece s výkonom nie väčším ako 3 kW vlastnými rukami musí byť induktor vyrobený s nasledujúcimi parametrami:

• priemer rúrky – 10 mm;
• priemer špirály – 8-15 cm;
• počet závitov cievky – 8-10;
• vzdialenosť medzi závitmi je 5-7 mm;
• Minimálna vzdialenosť v obrazovke je 5 cm.

Nedovoľte, aby sa susedné závity cievky dostali do kontaktu, udržiavajte špecifikovanú vzdialenosť. Induktor nesmie v žiadnom prípade prísť do kontaktu s ochrannou clonou pece, medzera medzi nimi nesmie byť menšia, ako je uvedené.

Výroba generátorov

Obr.3. Obvod lampy

Stojí za zmienku, že indukčná pec na jej výrobu vyžaduje aspoň priemerné rádiotechnické zručnosti a schopnosti. Je obzvlášť dôležité ich mať na vytvorenie druhého kľúčového prvku - generátora vysokofrekvenčného prúdu. Bez týchto znalostí nebudete môcť zostaviť ani používať domáci sporák. Navyše to môže byť život ohrozujúce.

Pre tých, ktorí berú túto záležitosť so znalosťou a porozumením procesu, existujú rôznymi spôsobmi a schémy, podľa ktorých možno zostaviť indukčnú pec. Pri výbere vhodného obvodu generátora sa odporúča opustiť možnosti s tvrdým spektrom žiarenia. Patrí medzi ne široko používaný obvod využívajúci tyristorový spínač. Vysokofrekvenčné žiarenie z takéhoto generátora môže vytvárať silné rušenie pre všetky okolité rádiové zariadenia.

Od polovice 20. storočia zaznamenala medzi rádioamatérmi veľký úspech indukčná pec zostavená so 4 lampami. Jeho kvalita a účinnosť nie sú ani zďaleka najlepšie a rádiové elektrónky je v dnešnej dobe ťažké zohnať, avšak mnohí pokračujú v zostavovaní generátorov pomocou tohto konkrétneho dizajnu, pretože má veľkú výhodu: mäkké úzkopásmové spektrum generovaného prúdu. , vďaka čomu takáto pec vyžaruje minimum rušení a je maximálne bezpečná (obr. 3).

Prevádzkový režim tohto generátora sa nastavuje pomocou variabilného kondenzátora C. Kondenzátor musí mať vzduchové dielektrikum, medzera medzi jeho doskami musí byť minimálne 3 mm. Schéma obsahuje aj neónovú lampu L, ktorá slúži ako indikátor.

Univerzálny obvod generátora

Moderné indukčné pece pracujú na pokročilejších prvkoch - mikroobvodoch a tranzistoroch. Teší sa veľkému úspechu univerzálna schéma dvojtaktný generátor, vyvíjajúci výkon do 1 kW. Princíp činnosti je založený na nezávislom budiacom generátore so zapnutou tlmivkou v režime mostíka (obr. 4).

Výhody push-pull generátora zostaveného podľa tejto schémy:

1. Schopnosť pracovať na 2. a 3. režime okrem hlavného.
2. Existuje režim povrchového vykurovania.
3. Regulačný rozsah 10-10000 kHz.
4. Mäkké emisné spektrum v celom rozsahu.
5. Nevyžaduje dodatočnú ochranu.

Nastavenie frekvencie sa vykonáva pomocou variabilného odporu R2. Pracovný frekvenčný rozsah je nastavený kondenzátormi C 1 a C 2. Transformátor medzistupňového prispôsobenia musí mať prstencové feritové jadro s prierezom najmenej 2 cm2. Vinutie transformátora je vyrobené zo smaltovaného drôtu s prierezom 0,8-1,2 mm. Tranzistory je potrebné umiestniť na spoločný radiátor s plochou 400 cm2.

Záver k téme

Elektromagnetické pole (EMF) vyžarované indukčnou pecou ovplyvňuje všetky vodiče okolo nej. To zahŕňa účinky na ľudský organizmus. Pod vplyvom EMP sa vnútorné orgány rovnomerne zahrievajú a celková telesná teplota stúpa v celom objeme.

Preto je pri práci so sporákom dôležité prijať určité preventívne opatrenia, aby sa predišlo negatívnym následkom.

V prvom rade musí byť kryt generátora tienený plášťom vyrobeným z pozinkovaných železných plechov alebo sieťkou s malými článkami. Tým sa zníži intenzita žiarenia 30-50 krát.

Treba mať tiež na pamäti, že v bezprostrednej blízkosti tlmivky bude hustota energetického toku vyššia, najmä pozdĺž osi vinutia. Preto by mala byť indukčná cievka umiestnená vertikálne a je lepšie pozorovať zahrievanie z diaľky.

Samotný princíp činnosti indukčnej pece spočíva v tom, že teplo na tavenie sa získava z elektriny, ktorá je generovaná striedavým magnetickým poľom. V takýchto peciach sa energia premieňa z elektromagnetickej, potom na elektrickú a nakoniec na teplo. Ako vyrobiť indukčnú pec vlastnými rukami?

Takéto pece sú rozdelené do dvoch typov:

1. Téglik. V takýchto peciach sú induktor a jadro umiestnené vo vnútri kovu. Tento typ pecí sa používa v priemyselných hutách na tavenie medi, hliníka, liatiny, ocele, ako aj v klenotníckych továrňach na tavenie drahých kovov.
2. Potrubie. V tomto type pece sú induktor a jadro umiestnené okolo kovu.

V porovnaní s kotlami alebo inými sporákmi majú indukčné kachle množstvo výhod:

• okamžite sa zahriať;
• sústrediť energiu v danom rozsahu;
• zariadenie šetrné k životnému prostrediu a relatívna bezpečnosť;
• nie je žiadny odpad;
• obrovské možnosti nastavenia teploty a kapacity;
• homogenita kovu, ktorý sa taví.

Na ohrev sa používajú aj indukčné pece. Ide o pohodlný a zároveň tichý spôsob ohrevu.

Nevyžaduje špeciálnu miestnosť pre kotol. Vodný kameň sa nehromadí na vykurovacom telese a na cirkuláciu vykurovacím systémom je možné použiť akúkoľvek kvapalinu, či už ide o olej, vodu alebo iné. Sporák je tiež odolný, nakoľko sa minimálne opotrebováva. Ako už bolo spomenuté, je veľmi šetrný k životnému prostrediu, pretože nevypúšťa žiadne škodlivé emisie do ovzdušia a tiež spĺňa všetky požiadavky na požiarnu bezpečnosť.

Zber informácií

Osoba, ktorá rozumie tomu, ako čítať a rozumieť elektrickej schéme, nebude ťažké zistiť, ako vyrobiť indukčnú pec ako je táto. Na internete nájdete desiatky, ba až stovky možností na výrobu rôznych indukčné pece pomocou domáceho odpadu, napríklad zo starej mikrovlnnej rúry alebo zváracieho invertora.

Nezabudnite, že elektrický prúd je nebezpečná vec. A na výrobu indukčnej pece musíte mať predstavu o tom, čo je ohrev pomocou indukcie. Je vhodné mať pri sebe niekoho, kto rozumie aspoň základom elektrotechniky alebo má skúsenosti s prácou s elektrickými zariadeniami.

Princíp fungovania

Základom fungovania takejto piecky je získavanie tepla z elektrického prúdu, ktorý pomocou induktora vytvára striedavé magnetické pole. Ukazuje sa, že teplo získavame najskôr z elektromagnetickej energie a potom z elektrickej energie. Uzavretie prúdov, ktoré prechádzajú závitmi induktora (induktora), vytvára teplo a ohrieva kov zvnútra.

Takáto pec môže mať zjednodušenú verziu a bežať z domácej siete 220V. Vyžaduje si to však usmerňovač, teda adaptér.

Konštrukcia pece

Konštrukcia indukčného zariadenia je podobná transformátoru. V ňom je primárne vinutie napájané striedavým prúdom a sekundárne vinutie slúži ako vyhrievané teleso.

Za najjednoduchší induktor sa považuje izolovaný vodič (v tvare špirály alebo jadra), ktorý je umiestnený na povrchu kovová rúrka alebo vo vnútri.

Tu sú niektoré uzly, ktoré fungujú indukciou:

• induktor;
• oddelenie taviacej pece;
• vykurovací prvok pre vykurovaciu pec;
• generátor;
• rám.

V dnešnej dobe fungujú kachle na indukčný princíp ktoré sa bežne používajú v priemysle. Aby sa indukčné kachle mohli používať v domácich podmienkach, ich dizajn sa výrazne zmenil, iba princíp premeny energie zostal nezmenený. Takéto zariadenie je možné vyrobiť vlastnými rukami z dostupných materiálov. Hlavná vec je pochopiť dizajn a pochopiť, ako tento sporák funguje.

Princíp činnosti indukčnej pece

Prevádzka takejto pece je založená na princípe indukčného ohrevu. Inými slovami, tepelná energia sa získava z elektrického prúdu generovaného elektromagnetickým poľom. Vďaka tejto vlastnosti sa toto zariadenie líši od bežných elektrických ohrievačov.

Konštrukcia induktora je pomerne jednoduchá. Jeho stred je grafit alebo kov elektricky vodivý kus, okolo ktorého by mal byť navinutý drôt. Pomocou výkonu generátora sa do induktora začnú spúšťať prúdy rôznych frekvencií, čím sa okolo induktora vytvorí silné elektromagnetické pole. Vplyvom takéhoto poľa na obrobok a vytváraním vírivých prúdov v ňom sa grafit alebo kov začne veľmi zahrievať a odovzdáva teplo okolitému vzduchu.

Induktory sa začali používať v každodennom živote pomerne nedávno.

Typy indukčných zariadení

Podľa ich účelu sú takéto zariadenia domáce a priemyselné. Takáto klasifikácia sa však považuje za neúplnú. Existuje tiež niekoľko typov sporákov:

• Téglik. Najbežnejší typ jednotiek používaných v metalurgii. Tento dizajn neobsahuje jadro. Tieto zariadenia sa používajú hlavne na spracovanie a tavenie akýchkoľvek kovov. Pozoruhodne sa osvedčili v iných oblastiach.
• Potrubie. Ich dizajn je podobný transformátoru.
• Vákuum. Používajú sa, keď je potrebné odstrániť nečistoty z kovu.

Pece pre domácnosť sú rozdelené do dvoch skupín:

• Jednotky používané na vykurovanie. Sú to malé jednotky indukčného kotla, ktoré sú inštalované v autonómnych vykurovacích systémoch.
• Indukčné variče na varenie jedla. Hlavným rozdielom od bežného elektrického sporáka je ekonomická spotreba elektrickej energie.

Je možné vyrobiť indukčnú pec určenú na tavenie kovov vlastnými rukami? Aj keď je to na jednej strane zložité zariadenie, na druhej strane je vďaka relatívnej jednoduchosti a jasnosti princípu činnosti možné vyrobiť indukčné vykurovacie zariadenie vlastnými rukami. Okrem toho mnohí špecialisti s potrebnými znalosťami a zručnosťami dokážu vytvárať vysokokvalitné jednotky z bežných materiálov. Na výrobu indukčnej pece vlastnými rukami budete potrebovať schému a dobrú znalosť fyziky.

Urob si sám hlavne indukčné pece používa sa na vykurovanie miestností. Malé téglikové konštrukcie sú najvhodnejšie na tavenie kovov v malých objemoch, napríklad pri výrobe šperkov resp šperky. Indukčné varné dosky sú považované za vynikajúce riešenie pre vidiecke domy. A v mestskom byte sa používajú ako prídavný ohrievač, ak dôjde k poruche centrálny systém kúrenie.

Na dokončenie práce bude potrebná schéma zapojenia takého jednoduchého indukčného ohrievača. Môžete pracovať bez neho, ale je to nežiaduce, pretože takýto ohrievač je zložité elektrické zariadenie. Jeho dizajn a vnútorný obsah sú vopred vyvinuté. Schéma spája všetky nápady majstra do jedného celku. Ak potrebujete navrhnúť kachle a nie jednoduchý ohrievač, bez schémy sa vôbec nezaobídete.

Konštrukcia indukčnej pece pre domácich majstrov je pomerne jednoduchá: vykurovacie teleso, spoločné puzdro, induktor. Ak je jednotka potrebná na spracovanie materiálov, mala by byť dodatočne navrhnutá taviaca komora. Srdcom indukčnej pece je obrobok, ktorý vedie prúd a môže sa ohriať až vysoké teploty. Nichrómová špirála alebo grafitové kefy túto úlohu výborne zvládajú. Pri výbere medzi nimi by ste sa mali zamerať na úlohy, ktorým ohrievač čelí. Pre taviacu pec by najlepšou možnosťou bolo použiť grafitové kefy, pre vykurovacie zariadenie - nichrómovú špirálu. Použitie nichrómu umožňuje pripojenie jednotky k bežnej elektrickej sieti.

Ako vyrobiť indukčnú rúru vlastnými rukami

Na vytvorenie efektívnej jednotky je to potrebné berte do úvahy nasledujúce parametre:

• frekvencia a výkon generátora;
• rýchlosť straty tepla;
• množstvo strát vo vírivých prúdoch.

Najprv musíte správne vybrať všetky potrebné detaily okruhu, aby ste získali dostatočné podmienky na tavenie v dielni. Ak je jednotka zostavená vlastnými rukami, frekvencia generátora by mala byť 27,12 MHz. Cievka by mala byť vyrobená z drôtu alebo tenkej medenej rúrky a nemala by mať viac ako 10 závitov.

Sila vákuové trubice by mal byť veľký. Schéma zabezpečuje inštaláciu neónovej lampy, ktorá bude slúžiť ako indikátor pripravenosti zariadenia. Obvod tiež umožňuje použitie tlmiviek a keramických kondenzátorov. Pripojenie k domácej zásuvke sa vykonáva cez usmerňovač.

Domáca indukčná pec vyzerá takto: malý stojan na nohách, ku ktorému je pripevnený generátor so všetkými potrebnými časťami obvodu. A induktor je pripojený ku generátoru.

Výhody a nevýhody indukčných pecí

Indukčné jednotky môžu mať rôzne výkony a to závisí od konštrukčných prvkov. Je veľmi ťažké zostaviť priemyselné frekvenčné zariadenie vlastnými rukami a to nie je potrebné. Je lepšie si ich kúpiť.

Indukčné pece môže mať klady aj zápory:

Bezpečnosť

Pri práci so sporákom by ste si mali dávať pozor na tepelné popáleniny. Okrem toho má takéto zariadenie vysoké nebezpečenstvo požiaru. Tieto jednotky sa počas prevádzky nesmú za žiadnych okolností presúvať. Pri inštalácii takýchto kachlí v byte musíte byť veľmi opatrní.

Striedavé elektromagnetické pole začne ohrievať miestnosť, ktorá ho obklopuje, a táto funkcia je priamo závislá od výkonu a frekvencie žiarenia zariadenia. Výkonné priemyselné pece môžu naraziť na predmety vo vreckách odevov, blízkych kovových častí a ľudských tkanív.

Záver

Indukčnú pec si môžete vyrobiť sami, ale nie vždy sa to odporúča. Je lepšie neprijať takúto prácu, ak nemáte absolútne žiadne znalosti v oblasti elektrických zariadení a fyziky. Pred začatím navrhovania aj tých naj jednoduché zariadenie, mala by byť vyvinutá, navrhnutá a graficky znázornená. Ak nemáte žiadne skúsenosti s výrobou elektrických spotrebičov, je najlepšie zakúpiť takú továrenskú jednotku.

© Pri použití materiálov stránky (citáty, obrázky) musí byť uvedený zdroj.

Indukčnú pec vynašiel už dávno, v roku 1887, S. Farranti. Prvé priemyselné zariadenie začalo fungovať v roku 1890 v spoločnosti Benedicks Bultfabrik. Po dlhú dobu boli indukčné pece v priemysle exotické, ale nie kvôli vysokým nákladom na elektrinu, vtedy to nebolo drahšie ako teraz. V procesoch prebiehajúcich v indukčných peciach bolo ešte veľa neznámych a elementová základňa elektronika vznik neumožňovala efektívne schémy ich riadenie.

V priemysle indukčných pecí dnes doslova pred našimi očami nastala revolúcia, a to predovšetkým vďaka vzniku mikrokontrolérov, ktorých výpočtový výkon pred desiatimi rokmi prevyšuje výpočtový výkon osobných počítačov. Po druhé, vďaka... mobilnej komunikácii. Jeho vývoj si vyžadoval dostupnosť lacných tranzistorov schopných dodávať výkon niekoľko kW na jeden vysoké frekvencie. Tie zasa vznikli na báze polovodičových heteroštruktúr, za výskum ktorých dostal ruský fyzik Zhores Alferov Nobelovu cenu.

Indukčné sporáky v konečnom dôsledku nielen úplne zmenili priemysel, ale stali sa široko používanými aj v každodennom živote. Záujem o túto tému vyvolal množstvo domácich výrobkov, ktoré by v zásade mohli byť užitočné. Väčšina autorov návrhov a nápadov (ktorých popisov je v zdrojoch oveľa viac ako funkčných produktov) však slabo rozumie základom fyziky indukčného ohrevu a potenciálnemu nebezpečenstvu negramotne realizovaných návrhov. Tento článok je určený na objasnenie niektorých mätúcich bodov. Materiál je založený na zvážení konkrétnych návrhov:

1. Priemyselná kanálová pec na tavenie kovu a možnosť vlastného vytvorenia.
2. Téglikové pece indukčného typu, najjednoduchšie na použitie a najobľúbenejšie medzi domácimi pecami.
3. Indukčné teplovodné kotly rýchlo nahrádzajú kotly s vykurovacími telesami.
4. Indukčné sporáky pre domácnosť súťažia s plynové sporáky a v mnohých parametroch lepších ako mikrovlny.

Poznámka: Všetky uvažované zariadenia sú založené na magnetickej indukcii vytvorenej induktorom (induktorom), a preto sa nazývajú indukcia. Je možné v nich roztaviť/zohriať len elektricky vodivé materiály, kovy a pod. Existujú aj elektrické indukčné kapacitné pece, založené na elektrickej indukcii v dielektriku medzi doskami kondenzátora, používajú sa na „šetrné“ tavenie a elektrické tepelné spracovanie plastov. Ale sú oveľa menej bežné ako induktory, ich posúdenie si vyžaduje samostatnú diskusiu, takže ich teraz necháme.

Princíp fungovania

Princíp činnosti indukčnej pece je znázornený na obr. správne. V podstate ide o elektrický transformátor so sekundárnym vinutím nakrátko:

• Generátor striedavého napätia G vytvára striedavý prúd I1 v induktore L (ohrievacia cievka).
• Kondenzátor C spolu s L tvoria oscilačný obvod naladený na pracovnú frekvenciu, čo vo väčšine prípadov zvyšuje technické parametre inštalácie.
• Ak je generátor G samokmitavý, potom je C často vylúčený z obvodu a namiesto toho používa vlastnú kapacitu induktora. Pri nižšie popísaných vysokofrekvenčných tlmivkách je to niekoľko desiatok pikofarád, čo presne zodpovedá prevádzkovému frekvenčnému rozsahu.
• V súlade s Maxwellovými rovnicami induktor vytvára v okolitom priestore striedavé magnetické pole s intenzitou H. Magnetické pole induktora môže byť buď uzavreté cez samostatné feromagnetické jadro, alebo môže existovať vo voľnom priestore.
• Magnetické pole, prenikajúce do obrobku (alebo taviacej náplne) W umiestneného v induktore, v ňom vytvára magnetický tok F.
• F, ak je W elektricky vodivé, indukuje v ňom sekundárny prúd I2, potom rovnaké Maxwellove rovnice.
• Ak je Ф dostatočne masívny a pevný, potom sa I2 uzavrie vo vnútri W a vytvorí vírivý prúd alebo Foucaultov prúd.
• Vírivé prúdy podľa Joule-Lenzovho zákona uvoľňujú energiu prijatú cez induktor a magnetické pole z generátora a zahrievajú obrobok (náboj).

Elektromagnetická interakcia z hľadiska fyziky je pomerne silná a má pomerne vysoký efekt na veľké vzdialenosti. Preto aj napriek viacstupňovej premene energie je indukčná pec schopná vykazovať účinnosť až 100 % vo vzduchu alebo vo vákuu.

Poznámka: v médiu z neideálneho dielektrika s dielektrickou konštantou >1 klesá potenciálne dosiahnuteľná účinnosť indukčných pecí a v médiu s magnetickou permeabilitou >1 je ľahšie dosiahnuť vysokú účinnosť.

Kanálová pec

Kanálová indukčná taviaca pec je prvá používaná v priemysle. Konštrukčne je podobný transformátoru, pozri obr. vpravo:

1. Primárne vinutie napájané prúdom priemyselnej (50/60 Hz) alebo vysokej (400 Hz) frekvencie je vyrobené z medenej rúrky chladenej zvnútra kvapalným chladivom;
2. Sekundárne vinutie nakrátko – tavenina;
3. Prstencový téglik vyrobený z tepelne odolného dielektrika, v ktorom je umiestnená tavenina;
4. Magnetický obvod zostavený z transformátorových oceľových dosiek.

Kanálové pece sa používajú na tavenie duralu, špeciálnych neželezných zliatin a výrobu vysoko kvalitnej liatiny. Priemyselné kanálové pece vyžadujú naplnenie taveninou, inak sa „sekundárny“ neskratuje a nedôjde k zahrievaniu. Alebo sa medzi omrvinkami nálože objavia oblúkové výboje a celá tavenina jednoducho vybuchne. Preto sa pred spustením pece do téglika naleje trochu taveniny a pretavená časť sa nenaleje úplne. Metalurgovia hovoria, že kanálová pec má zvyškovú kapacitu.

Kanálovú pec s výkonom do 2-3 kW je možné vyrobiť z priemyselného frekvenčného zváracieho transformátora sami. V takejto peci môžete roztaviť až 300-400 g zinku, bronzu, mosadze alebo medi. Dural môžete roztaviť, ale odliatok je potrebné nechať po vychladnutí odležať niekoľko hodín až 2 týždne podľa zloženia zliatiny, aby získal pevnosť, húževnatosť a pružnosť.

Poznámka: dural bol vynájdený vlastne náhodou. Vývojári, nahnevaní, že nemôžu legovať hliník, opustili v laboratóriu ďalšiu vzorku „nič“ a zo smútku sa vydali na spurt. Vytriezveli sme, vrátili sme sa – a nikto nezmenil farbu. Skontrolovali ho – a získal pevnosť takmer ocele, pričom zostal ľahký ako hliník.

„Primár“ transformátora je ponechaný štandardne, je už navrhnutý tak, aby fungoval v skratovom režime sekundáru so zváracím oblúkom. „Sekundárny“ sa odstráni (potom sa dá vrátiť späť a transformátor sa môže použiť na určený účel) a na jeho miesto sa vloží kruhový téglik. Ale pokus o premenu HF zváracieho invertora na kanálovú pec je nebezpečný! Jeho feritové jadro sa prehreje a rozbije sa na kúsky v dôsledku skutočnosti, že dielektrická konštanta feritu je >>1, pozri vyššie.

Problém zvyškovej kapacity v peci s nízkym výkonom zmizne: drôt z rovnakého kovu, ohnutý do krúžku a so skrútenými koncami, je umiestnený v osevnej vsádzke. Priemer drôtu – od 1 mm/kW výkon pece.

Pri kruhovom tégliku však vzniká problém: jediným materiálom vhodným pre malý téglik je elektroporcelán. Spracovať si to sami doma je nemožné, ale kde zohnať vhodný? Iné žiaruvzdorné materiály nie sú vhodné kvôli vysokým dielektrickým stratám v nich alebo pórovitosti a nízkej mechanickej pevnosti. Preto, hoci kanálová pec produkuje tavenie najvyššej kvality, nevyžaduje elektroniku a jej účinnosť už pri výkone 1 kW presahuje 90 %, domáci ľudia ich nepoužívajú.

Pre bežný téglik

Zvyšková kapacita dráždila metalurgov – zliatiny, ktoré tavili, boli drahé. Akonáhle sa teda v 20. rokoch minulého storočia objavili dostatočne výkonné rádiové elektrónky, okamžite sa zrodil nápad: nahodiť magnetický obvod (nebudeme opakovať profesionálne idiómy tvrdých chlapov) a vložiť obyčajný téglik priamo do induktor, pozri obr.

Nemôžete to urobiť pri priemyselnej frekvencii; nízkofrekvenčné magnetické pole bez magnetického obvodu, ktorý ho koncentruje, sa rozšíri (toto je takzvané bludné pole) a vydá svoju energiu kdekoľvek, ale nie do taveniny. Bludné pole možno kompenzovať zvýšením frekvencie na vysokú: ak je priemer induktora úmerný vlnovej dĺžke pracovnej frekvencie a celý systém je v elektromagnetickej rezonancii, potom až 75 % alebo viac energie jeho elektromagnetické pole bude sústredené vo vnútri „bezcitnej“ cievky. Účinnosť bude zodpovedať.

Už v laboratóriách sa však ukázalo, že autori nápadu prehliadli zrejmú okolnosť: tavenina v induktore, hoci je diamagnetická, je elektricky vodivá, vplyvom vlastného magnetického poľa z vírivých prúdov mení indukčnosť ohrevu. cievka. Počiatočná frekvencia musela byť nastavená pod studenou náplňou a menená, keď sa roztavila. Navyše, rozsah je väčší, čím väčší je obrobok: ak pre 200 g ocele vystačíte s rozsahom 2-30 MHz, potom pre polotovar veľkosti železničnej cisterny bude počiatočná frekvencia asi 30- 40 Hz a prevádzková frekvencia bude až niekoľko kHz.

Je ťažké urobiť vhodnú automatizáciu na lampách, aby sa „vytiahla“ frekvencia za polotovar vyžaduje vysoko kvalifikovanú obsluhu. Bludné pole sa navyše prejavuje najsilnejšie pri nízkych frekvenciách. Tavenina, ktorá je v takejto peci zároveň jadrom cievky, do určitej miery zbiera magnetické pole v jej blízkosti, ale na dosiahnutie prijateľnej účinnosti bolo potrebné celú pec obklopiť výkonným feromagnetickým sitom.

Avšak vďaka svojim vynikajúcim výhodám a jedinečným vlastnostiam (pozri nižšie) sú téglikové indukčné pece široko používané ako v priemysle, tak aj u domácich ľudí. Preto sa pozrime bližšie na to, ako si ho správne vyrobiť vlastnými rukami.

Trochu teórie

Pri navrhovaní domácej „indukcie“ si musíte pevne pamätať: minimálna spotreba energie nezodpovedá maximálnej účinnosti a naopak. Kachle budú odoberať minimálny výkon zo siete pri prevádzke na hlavnej rezonančnej frekvencii, Poz. 1 na obr. V tomto prípade polotovar/náboj (a pri nižších predrezonančných frekvenciách) funguje ako jeden skratovaný závit a v tavenine je pozorovaný iba jeden konvekčný článok.

V režime hlavnej rezonancie možno v 2-3 kW peci roztaviť až 0,5 kg ocele, ale ohrev vsádzky/obrobku bude trvať až hodinu alebo viac. V súlade s tým bude celková spotreba elektrickej energie zo siete vysoká a celková účinnosť bude nízka. Pri predrezonančných frekvenciách je ešte nižšia.

V dôsledku toho indukčné pece na tavenie kovu najčastejšie pracujú na 2., 3. a iných vyšších harmonických (poz. 2 na obrázku sa zvyšuje výkon potrebný na ohrev/tavenie). na to isté pol kila ocele bude 2. potrebovať 7-8 kW a 3. 10-12 kW. Ale zahrievanie prebieha veľmi rýchlo, v minútach alebo zlomkoch minút. Účinnosť je preto vysoká: kachle nestihnú „zjesť“ veľa pred naliatím taveniny.

Pece využívajúce harmonické majú najdôležitejšiu, dokonca jedinečnú výhodu: v tavenine sa objaví niekoľko konvekčných buniek, ktoré ju okamžite a dôkladne premiešajú. Preto je možné vykonávať tavenie v režime tzv. rýchle vsádzanie, čím sa vyrábajú zliatiny, ktoré je v podstate nemožné taviť v iných taviacich peciach.

Ak „zvýšite“ frekvenciu 5-6 alebo viackrát vyššiu ako hlavná, potom účinnosť trochu klesne (nie veľa), ale objaví sa iná vec úžasná nehnuteľnosť indukcia harmonických: povrchový ohrev v dôsledku skinefektu, premiestnenie EMF na povrch obrobku, poz. 3 na obr. Tento režim sa na tavenie používa zriedka, ale na ohrev obrobkov na povrchovú cementáciu a kalenie je to pekná vec. Moderná technológia by bola bez tohto spôsobu tepelného spracovania jednoducho nemožná.

O levitácii v induktore

Teraz urobme trik: naviňte prvé 1-3 otáčky tlmivky, potom ohnite rúrku/zbernicu o 180 stupňov a zvyšok vinutia naviňte v opačnom smere (Poz. 4 na obrázku). generátor, vložte téglik do náboja do induktora a dajte prúd. Počkáme kým sa roztopí a téglik vyberieme. Tavenina v induktore sa zhromaždí do gule, ktorá tam zostane visieť, kým nevypneme generátor. Potom to spadne.

Účinok elektromagnetickej levitácie taveniny sa využíva na čistenie kovov zónovým tavením, na získanie vysoko presných kovových guľôčok a mikroguľôčok atď. Ale pre správny výsledok musí byť tavenie vykonané vo vysokom vákuu, takže levitácia v induktore je tu uvedená len pre informáciu.

Prečo induktor doma?

Ako vidíte, aj indukčný sporák s nízkym výkonom pre bytové rozvody a limity spotreby je príliš výkonný. Prečo sa to oplatí robiť?

Po prvé, na čistenie a separáciu drahých, neželezných a vzácnych kovov. Vezmite si napríklad starý sovietsky rádiový konektor s pozlátenými kontaktmi; Vtedy nešetrili zlatom/striebrom na pokovovanie. Kontakty vložíme do úzkeho vysokého téglika, vložíme ich do tlmivky a roztavíme pri hlavnej rezonancii (odborne povedané pri nulovom režime). Po roztavení postupne znižujeme frekvenciu a výkon, pričom necháme polotovar vytvrdnúť 15 minút až pol hodiny.

Keď vychladne, rozbijeme téglik a čo vidíme? Mosadzný stĺpik s jasne viditeľným zlatým hrotom, ktorý stačí odrezať. Bez ortuti, kyanidu a iných smrtiacich činidiel. To sa nedá dosiahnuť tým, že sa tavenina zohrieva akýmkoľvek spôsobom konvekcia v nej.

No, zlato je zlato a teraz sa na ceste nepovaľuje žiadny čierny šrot. Potrebu rovnomerného alebo presne dávkovaného ohrevu kovových častí po povrchu/objeme/teplote pre kvalitné vytvrdenie však vždy nájde domáci majster alebo individuálny podnikateľ. A tu opäť pomôže indukčný sporák a spotreba elektriny bude pre rodinný rozpočet realizovateľná: koniec koncov, hlavný podiel vykurovacej energie pochádza z latentného tepla tavenia kovu. A zmenou výkonu, frekvencie a umiestnenia dielu v tlmivke môžete ohriať presne to správne miesto presne tak, ako má, viď obr. vyššie.

Nakoniec vytvorením špeciálne tvarovaného induktora (pozri obrázok vľavo) môžete vytvrdenú časť uvoľniť na správnom mieste, o prelomení nauhličovania s kalením na konci/koncoch. Potom tam, kde je to potrebné, použite ohyb, brečtan a zvyšok zostane tvrdý, viskózny, elastický. Na konci ho môžete znova nahriať tam, kde sa uvoľnilo a znova vytvrdnúť.

Poďme k sporáku: čo potrebujete vedieť

Elektromagnetické pole (EMF) pôsobí na ľudské telo, prinajmenšom ho celé zahrieva, ako mäso v mikrovlnke. Preto pri práci s indukčnou pecou ako dizajnér, remeselník alebo operátor musíte jasne pochopiť podstatu nasledujúcich pojmov:

PES – hustota toku energie elektromagnetického poľa. Určuje všeobecný fyziologický vplyv EMP na telo, bez ohľadu na frekvenciu žiarenia, pretože PES EMP rovnakej intenzity sa zvyšuje so zvyšujúcou sa frekvenciou žiarenia. Autor: hygienické normy rôznych krajinách prípustná hodnota PES je od 1 do 30 mW na 1 m2. m povrchu tela pri konštantnej (viac ako 1 hodine denne) expozícii a trikrát až päťkrát viac pri jednorazovom krátkodobom, do 20 minút.

Poznámka: USA stoja mimo; jeho povolená spotreba energie je 1000 mW (!) na meter štvorcový. m. V skutočnosti Američania považujú začiatok fyziologických účinkov za vonkajšie prejavy, keď už človek ochorie a dlhodobé následky pôsobenia EMP sú úplne ignorované.

PES klesá so vzdialenosťou od bodového zdroja žiarenia o druhú mocninu vzdialenosti. Jednovrstvové tienenie s pozinkovaným alebo jemne pozinkovaným pletivom znižuje PES 30-50 krát. V blízkosti cievky pozdĺž jej osi bude PES 2-3 krát vyšší ako na boku.

Vysvetlíme si to na príklade. K dispozícii je tlmivka 2 kW a 30 MHz s účinnosťou 75 %. Preto z neho pôjde 0,5 kW alebo 500 W. Vo vzdialenosti 1 m od nej (plocha gule s polomerom 1 m je 12,57 m2) na 1 m2. m bude mať 500/12,57 = 39,77 W a na osobu - asi 15 W, to je veľa. Induktor musí byť umiestnený vertikálne, pred zapnutím pece naň nasaďte uzemnenú tieniacu čiapočku, proces monitorujte z diaľky a po dokončení pec okamžite vypnite. Pri frekvencii 1 MHz sa PES zníži o faktor 900 a tienenú tlmivku možno prevádzkovať bez špeciálnych opatrení.

Mikrovlnná rúra – ultra vysoké frekvencie. V rádioelektronike sa mikrovlnné frekvencie považujú za tzv. Q-pásmo, ale podľa mikrovlnnej fyziológie začína asi na 120 MHz. Dôvodom je elektrický indukčný ohrev bunkovej plazmy a rezonančné javy v organických molekulách. Mikrovlnná rúra má špecificky cielený biologický účinok s dlhodobými následkami. Stačí prijať 10-30 mW po dobu pol hodiny, aby sa podkopalo zdravie a/alebo reprodukčná kapacita. Individuálna citlivosť na mikrovlny je extrémne variabilná; Pri práci s ním musíte pravidelne absolvovať špeciálne lekárske vyšetrenie.

Je veľmi ťažké potlačiť mikrovlnné žiarenie, ako hovoria profesionáli, „saje“ cez najmenšiu trhlinu v obrazovke alebo pri najmenšom porušení kvality uzemnenia. Efektívny boj s mikrovlnným žiarením zariadenia je možné len na úrovni jeho návrhu vysokokvalifikovanými odborníkmi.

Najdôležitejšou časťou indukčnej pece je jej ohrievacia cievka, induktor. Pre domáce kachle Pre výkon do 3 kW sa použije tlmivka z holých medených rúrok s priemerom 10 mm alebo holá medená zbernica s prierezom minimálne 10 metrov štvorcových. mm. Vnútorný priemer tlmivky je 80-150 mm, počet závitov je 8-10. Závity by sa nemali dotýkať, vzdialenosť medzi nimi je 5-7 mm. Žiadna časť induktora by sa tiež nemala dotýkať jeho štítu; minimálna medzera je 50 mm. Preto, aby sa vedenie cievky dostalo ku generátoru, je potrebné zabezpečiť okno v clone, ktoré neprekáža pri jej odstránení/inštalácii.

Induktory priemyselných pecí sú chladené vodou alebo nemrznúcou zmesou, ale pri výkone do 3 kW vyššie opísaný induktor nevyžaduje nútené chladenie pri prevádzke do 20-30 minút. Sama sa však veľmi zahrieva a vodný kameň na medi prudko znižuje účinnosť pece, až stratí svoju funkčnosť. Nie je možné vyrobiť kvapalinou chladený induktor sami, takže ho bude potrebné z času na čas zmeniť. Nemôžete použiť nútené chladenie vzduchom: plastový alebo kovový kryt ventilátora v blízkosti cievky „pritiahne“ EMF k sebe, prehreje sa a účinnosť pece klesne.

Poznámka: pre porovnanie, induktor do taviacej pece na 150 kg ocele je ohnutý z medenej rúrky s vonkajším priemerom 40 mm a vnútorným priemerom 30 mm. Počet závitov je 7, vnútorný priemer cievky je 400 mm a výška je tiež 400 mm. Na napájanie v nulovom režime potrebujete 15-20 kW v prítomnosti uzavretého chladiaceho okruhu s destilovanou vodou.

Generátor

Druhou hlavnou časťou pece je alternátor. Nestojí ani za pokus vyrobiť indukčnú pec bez znalosti základov rádiovej elektroniky aspoň na úrovni priemerného rádioamatéra. Obsluha je rovnaká, pretože ak kachle nie sú pod kontrolou počítača, môžete ich nastaviť do režimu iba nahmataním okruhu.

Pri výbere obvodu generátora by ste sa mali všetkými možnými spôsobmi vyhnúť riešeniam, ktoré poskytujú tvrdé prúdové spektrum. Ako antipríklad uvádzame pomerne bežný obvod využívajúci tyristorový spínač, pozri obr. vyššie. Výpočet, ktorý má k dispozícii odborník na základe oscilogramu, ktorý k nemu autor pripojil, ukazuje, že PES pri frekvenciách nad 120 MHz z takto napájanej tlmivky presahuje 1 W/sq. m vo vzdialenosti 2,5 m od inštalácie. Prinajmenšom smrteľná jednoduchosť.

Ako nostalgickú zaujímavosť uvádzame aj schému prastarého elektrónkového generátora, viď obr. správne. Tie vyrábali sovietski rádioamatéri ešte v 50. rokoch, Obr. správne. Nastavenie do režimu - so vzduchovým kondenzátorom s premenlivou kapacitou C, s medzerou medzi platňami minimálne 3 mm. Funguje iba v nulovom režime. Indikátor nastavenia je neónová žiarovka L. Zvláštnosťou obvodu je veľmi mäkké, „lampové“ spektrum žiarenia, takže tento generátor je možné používať bez špeciálnych opatrení. Ale - žiaľ! – lampy k nemu teraz nenájdete a pri výkone v tlmivke cca 500 W je spotreba energie zo siete viac ako 2 kW.

Poznámka: Frekvencia 27,12 MHz uvedená v diagrame nie je optimálna, bola zvolená z dôvodov elektromagnetickej kompatibility. V ZSSR to bola voľná („nevyžiadaná“) frekvencia, na prevádzku ktorej nebolo potrebné povolenie, pokiaľ zariadenie nikomu neprekážalo. Všeobecne platí, že C generátor môže byť naladený v pomerne širokom rozsahu.

Na nasledujúcom obr. vľavo - jednoduchý generátor so samobudením. L2 – induktor; L1 – cievka spätná väzba, 2 závity smaltovaného drôtu s priemerom 1,2-1,5 mm; L3 – prázdny alebo nabitý. Vlastná kapacita tlmivky sa používa ako kapacita slučky, takže tento obvod nevyžaduje úpravu, automaticky prejde do režimu nulového režimu. Spektrum je mäkké, ale ak je fázovanie L1 nesprávne, tranzistor okamžite vyhorí, pretože ukáže sa, že je v aktívnom režime s jednosmerným skratom v kolektorovom obvode.

Tranzistor môže tiež vyhorieť jednoduchou zmenou vonkajšia teplota alebo samozahrievanie kryštálu - nie sú poskytnuté žiadne opatrenia na stabilizáciu jeho režimu. Vo všeobecnosti, ak sa vám niekde povaľuje starý KT825 alebo podobný, potom môžete začať experimentovať s indukčným ohrevom s týmto okruhom. Tranzistor musí byť inštalovaný na radiátore s plochou najmenej 400 metrov štvorcových. vidieť s fúkaním z počítača alebo podobného ventilátora. Úprava kapacity v tlmivke, do 0,3 kW, zmenou napájacieho napätia v rozmedzí 6-24 V. Jeho zdroj musí poskytovať prúd minimálne 25 A. Stratový výkon rezistorov základného deliča napätia je min. 5 W.

Nasleduje schéma. ryža. vpravo je multivibrátor s indukčnou záťažou využívajúci výkonné tranzistory s efektom poľa (450 V Uk, minimálne 25 A Ik). Vďaka použitiu kapacity v obvode oscilačného obvodu vytvára pomerne mäkké spektrum, ale mimo režimu, preto je vhodné na ohrev dielov do hmotnosti 1 kg na kalenie/temperovanie. Hlavná nevýhoda obvody - vysoké náklady na komponenty, výkonné spínače poľa a vysokorýchlostné (medzná frekvencia najmenej 200 kHz) vysokonapäťové diódy v ich základných obvodoch. Bipolárne výkonové tranzistory v tomto obvode nefungujú, prehrievajú sa a vyhoria. Radiátor je tu rovnaký ako v predchádzajúcom prípade, ale prúdenie vzduchu už nie je potrebné.

Nasledujúca schéma už tvrdí, že je univerzálna, s výkonom do 1 kW. Jedná sa o push-pull generátor s nezávislým budením a premostenou tlmivkou. Umožňuje pracovať v režime 2-3 alebo v režime plošného vykurovania; frekvencia je regulovaná premenným odporom R2 a frekvenčné rozsahy sú prepínané kondenzátormi C1 a C2, od 10 kHz do 10 MHz. Pre prvý rozsah (10-30 kHz) by sa kapacita kondenzátorov C4-C7 mala zvýšiť na 6,8 μF.

Transformátor medzi stupňami je na feritovom prstenci s plochou prierezu magnetického jadra 2 metre štvorcové. pozri Vinutia - vyrobené zo smaltovaného drôtu 0,8-1,2 mm. Tranzistorový radiátor - 400 m2. pozri štyri s prietokom vzduchu. Prúd v tlmivke je takmer sínusový, takže spektrum žiarenia je mäkké a nie sú potrebné žiadne dodatočné ochranné opatrenia pri všetkých prevádzkových frekvenciách za predpokladu, že po 2 dňoch 3. pracuje až 30 minút denne.

Video: domáci indukčný ohrievač v akcii

Indukčné kotly

Indukčné teplovodné kotly nepochybne nahradia kotly s vykurovacími telesami všade tam, kde je elektrina lacnejšia ako iné druhy paliva. Z ich nepopierateľných výhod však vzniklo aj množstvo domácich produktov, z ktorých sa špecialistom niekedy doslova ježia vlasy dupkom.

Povedzme túto konštrukciu: propylénové potrubie s tečúcou vodou obklopuje induktor a je napájaný 15-25 A HF zváracím invertorom. Možnosťou je vyrobiť dutý donut (torus) z žiaruvzdorného plastu, prepustiť vodu cez potrubie a zabaliť ho do pneumatiky na ohrev. vytvorenie induktora zvinutého do prstenca.

EMF prenesie svoju energiu do studne; Má dobrú elektrickú vodivosť a abnormálne vysokú (80) dielektrickú konštantu. Pamätajte si, ako zostávajúce kvapky vlhkosti na riade vystreľujú v mikrovlnnej rúre.

Po prvé, na úplné vykúrenie bytu v zime potrebujete najmenej 20 kW tepla so starostlivou izoláciou zvonku. 25 A pri 220 V poskytuje iba 5,5 kW (koľko táto elektrina stojí podľa našich taríf?) so 100% účinnosťou. Dobre, povedzme, že sme vo Fínsku, kde je elektrina lacnejšia ako plyn. Ale limit spotreby na bývanie je stále 10 kW a za prekročenie musíte zaplatiť zvýšenú tarifu. A rozvody bytu nevydržia 20 kW, musíte vytiahnuť samostatný podávač z rozvodne. Koľko bude stáť takáto práca? Ak sú elektrikári ešte ďaleko od toho, aby oblasť premohli, povolia to.

Potom samotný výmenník tepla. Mal by byť buď masívny kovový, potom bude fungovať iba indukčný ohrev kovu, alebo vyrobený z plastu s nízkymi dielektrickými stratami (propylén, mimochodom, nie je jedným z nich, vhodný je iba drahý fluoroplast), potom bude voda priamo absorbovať energiu EMF. V každom prípade sa však ukazuje, že induktor ohrieva celý objem výmenníka tepla a iba jeho vnútorný povrch prenáša teplo do vody.

Výsledkom je, že za cenu veľkého množstva práce a rizika pre zdravie získame kotol s účinnosťou jaskynného ohňa.

Priemyselný indukčný vykurovací kotol je navrhnutý úplne iným spôsobom: jednoduchý, ale nemožný doma, pozri obr. vpravo:

• Masívny medený induktor je pripojený priamo k sieti.
• Jeho EMF ohrieva aj masívny kovový labyrint-výmenník tepla vyrobený z feromagnetického kovu.
• Labyrint súčasne izoluje induktor od vody.

Takýto kotol stojí niekoľkonásobne viac ako bežný kotol s vykurovacím telesom a je vhodný iba na inštaláciu na plastové potrubia, ale na oplátku poskytuje množstvo výhod:

1. Nikdy nevyhorí - nie je v ňom horúca elektrická špirála.
2. Masívny labyrint spoľahlivo tieni tlmivku: PES v bezprostrednej blízkosti 30 kW indukčného kotla je nulový.
3. Účinnosť - viac ako 99,5%
4. Absolútne bezpečné: vlastná časová konštanta vysoko indukčnej cievky je viac ako 0,5 s, čo je 10-30-krát dlhšie ako doba odozvy RCD alebo stroja. Ďalej sa urýchľuje „spätným rázom“ z prechodného procesu, keď sa indukčnosť rozpadne na kryte.
5. Samotný rozpad v dôsledku „dubanosti“ konštrukcie je mimoriadne nepravdepodobný.
6. Nevyžaduje samostatné uzemnenie.
7. Ľahostajný k úderom blesku; Nemôže spáliť masívnu cievku.
8. Veľká plocha labyrintu zaisťuje efektívnu výmenu tepla s minimálnym teplotným spádom, čo takmer eliminuje tvorbu vodného kameňa.
9. Enormná životnosť a jednoduché použitie: indukčný kotol spolu s hydromagnetickým systémom (HMS) a sedimentovým filtrom funguje bez údržby minimálne 30 rokov.

O domácich kotloch na zásobovanie teplou vodou

Tu na obr. znázorňuje schému nízkoenergetického indukčného ohrievača pre systémy TÚV s zásobná nádrž. Je založený na akomkoľvek výkonovom transformátore 0,5-1,5 kW s primárnym vinutím 220 V. Veľmi vhodné sú duálne transformátory zo starých trubicových televízorov - „rakvy“ na dvojtyčovom magnetickom jadre typu PL.

Sekundárne vinutie sa z takýchto vinutí odstráni, primárne sa navinie na jednu tyč, čím sa zvýši počet jeho závitov, aby fungoval v režime blízkom skratu (skratu) v sekundáre. Samotné sekundárne vinutie je voda v ohybe potrubia v tvare U, ktorý obklopuje ďalšiu tyč. Plastové potrubie alebo kov - pri priemyselnej frekvencii na tom nezáleží, ale kov musí byť izolovaný od zvyšku systému pomocou dielektrických vložiek, ako je znázornené na obr., aby bol sekundárny prúd uzavretý iba cez vodu.

V každom prípade je takýto ohrievač vody nebezpečný: možný únik susedí s vinutím pod sieťovým napätím. Ak sa chystáte podstúpiť takéto riziko, musíte do magnetického obvodu vyvŕtať otvor pre uzemňovaciu skrutku a najskôr pevne uzemniť transformátor a nádrž oceľovou prípojnicou s rozlohou najmenej 1,5 metra štvorcového. cm (nie mm štvorcových!).

Ďalej sa transformátor (mal by byť umiestnený priamo pod nádržou), s pripojeným napájacím káblom s dvojitou izoláciou, uzemňovacou elektródou a cievkou na ohrev vody, naliaty do jednej „bábiky“ so silikónovým tmelom ako čerpadlo. motor akvarijný filter. Nakoniec je veľmi vhodné pripojiť celú jednotku k sieti prostredníctvom vysokorýchlostného elektronického RCD.

Video: „indukčný“ kotol na báze dlaždíc pre domácnosť

Induktor v kuchyni

Indukčné varné dosky sa v kuchyni stali samozrejmosťou, pozri obr. Podľa princípu činnosti je to rovnaké ako indukčný sporák, iba dno akejkoľvek kovovej varnej nádoby funguje ako skratované sekundárne vinutie, pozri obr. vpravo, a to nielen z feromagnetického materiálu, ako často píšu neznalci. Len hliníkový riad vypadne z používania; lekári dokázali, že voľný hliník je karcinogén a meď a cín sa už dlho nepoužívajú kvôli toxicite.

Domácnosť indukčná varná doska- produkt doby špičkových technológií, hoci jeho myšlienka vznikla súčasne s indukčnými taviacimi pecami. Po prvé, na izoláciu induktora od varenia bolo potrebné trvanlivé, odolné, hygienické dielektrikum bez EMF. Vhodné sklokeramické kompozity sa objavili vo výrobe relatívne nedávno a horná doska dosky predstavuje významnú časť ich nákladov.

Potom sú všetky varné nádoby iné a ich obsah mení svoje elektrické parametre a odlišné sú aj režimy varenia. Špecialista to nedokáže opatrným utiahnutím gombíkov na požadovaný spôsob, potrebujete vysokovýkonný mikrokontrolér. Nakoniec, podľa hygienických požiadaviek, prúd v induktore musí byť čistý sínusový prúd a jeho veľkosť a frekvencia sa musia komplexne meniť podľa stupňa pripravenosti riadu. To znamená, že generátor musí mať digitálny výstupný prúd, riadený rovnakým mikrokontrolérom.

Nemá zmysel vyrábať kuchynskú indukčnú varnú dosku sami: samotné elektronické komponenty za maloobchodné ceny budú stáť viac peňazí ako hotové dobré dlaždice. A stále je dosť ťažké ovládať tieto zariadenia: každý, kto ich má, vie, koľko tlačidiel alebo senzorov je tam s nápismi: „Stew“, „Roast“ atď. Autor tohto článku videl dlaždicu, na ktorej boli oddelene uvedené „Navy Borscht“ a „Pretanier Soup“.

Indukčné sporáky však majú oproti iným mnoho výhod:

• Takmer nulové, na rozdiel od mikrovlnných rúr, OOPP, aj keď si na túto dlažbu sadnete sami.
• Možnosť programovania pre prípravu tých najzložitejších jedál.
• Rozpúšťanie čokolády, tavenie rybieho a hydinového tuku, príprava karamelu bez najmenších známok pripálenia.
• Vysoká účinnosť vďaka rýchlemu ohrevu a takmer úplnej koncentrácii tepla vo varnej nádobe.

K poslednému bodu: pozrite sa na obr. vpravo sú rozvrhy ohrevu varenia na indukčnom sporáku a plynovom horáku. Každý, kto pozná integráciu, okamžite pochopí, že induktor je o 15-20% úspornejší a nie je potrebné ho porovnávať s liatinovou „palacinkou“. Náklady na energiu pri príprave väčšiny jedál na indukčnom sporáku sú porovnateľné s plynovým sporákom a ešte nižšie na dusenie a varenie hustých polievok. Induktor je zatiaľ horší ako plyn iba počas pečenia, keď je potrebné rovnomerné zahrievanie na všetkých stranách.

Vlastnosti indukčných pecí

• Výhody
• Nedostatky

• Základy obsluhy rúry

Použitie kachlí v každodennom živote

• Krby planika
• Pece Guca
• Kachle Thorma

Video k téme

Súvisiace články

Zanechajte komentár k článku

V súčasnosti je tento typ pece s indukčným systémom široko žiadaný v procese tavenia kovov. Pomocou prúdu dochádza k procesu zahrievania kovu, to nie je len hlavná a možno aj hlavná vlastnosť takýchto pecí. Súčin prúdu sa vyskytuje v poli induktora. Počas procesu spracovania prechádza elektrický prúd niekoľkými fázami transformácie. Prvým stupňom transformácie je elektromagnetický stupeň, potom elektrický stupeň a v konečnom dôsledku tepelný stupeň. Teplo generované sporákom je takmer úplne využité a preto sú indukčné sporáky najlepšie spomedzi konkurencie. Mnoho ľudí sa pýta na otázku, ako si vyrobiť takéto zariadenie sami a je to možné? V tomto článku odhalíme vlastnosti zariadenia a pomôžeme vyriešiť niektoré problémy a nájsť správne odpovede.

Typy pecí s indukčným systémom

Existujú dva hlavné typy, na ktoré sa indukčné pece delia.

V jednej z nich je základom srdcový kanál v takýchto peciach je kov umiestnený okolo induktora prstencovým spôsobom.

Druhý typ takýto kanál nemá. Tento typ sa nazýva téglik a v týchto peciach sa kov nachádza vo vnútri samotného induktora. V druhom prípade je použitie uzavretého jadra technicky nemožné.

Vlastnosti indukčných pecí

Zrejmé výhody indukčných pecí sú niektoré z nižšie uvedených funkcií:

Výhody

Pretože je kov rovnomerne rozdelený, výsledný materiál má počas procesu dobrú homogénnu hmotu. Tento typ pece funguje tak, že presúva energiu cez zóny a má tiež funkciu zamerania energie. Je možné široko používať také parametre, ako je pracovná frekvencia, kapacita a spôsob obloženia, regulácia teploty tavenia kovu, čo je tiež pozitívna zložka pracovného procesu. Technologický potenciál pecí vytvára veľmi vysokú rýchlosť tavenia, pece sú šetrné k životnému prostrediu, bezpečné pre ľudí a sú vždy pripravené na prácu.

Nedostatky

Zjavnou nevýhodou týchto pecí je ich čistenie. Pretože iba teplo generované kovom ohrieva trosku a takáto teplota spravidla nestačí na jej plné využitie. V dôsledku vysokého teplotného rozdielu medzi troskou a kovom je proces odstraňovania odpadu veľmi náročný. Ďalšou nevýhodou je medzera, kvôli ktorej treba vždy zmenšiť hrúbku obkladu. V dôsledku takýchto akcií sa zvyčajne po určitom čase stane chybným.

Indukčné pece v priemysle

Priemysel používa hlavne také typy pecí, ako sú kanálové a téglikové indukčné pece. Kelímkové pece tavia veľa kovov v akomkoľvek množstve. Nádoba na kov v takýchto peciach môže pojať objemy od niekoľkých stoviek do niekoľkých ton kovu. Pokiaľ ide o kanálové pece, tavia neželezné kovy rôznych typov a množstiev a majú tiež schopnosť taviť liatinu.
Indukčné pece v priemysle prichádzajú v troch frekvenciách: stredná frekvenčná pec, priemyselná frekvenčná pec a odporová pec.

Prvý typ zariadenia sa zvyčajne používa v rôznych dielňach, ako sú zlievarne kovov taviarne a strojárske závody.

Okrem tavenia neželezných kovov medzi ich schopnosti patrí aj tavenie ocele. Je to spôsobené tým, že takéto pece sú vybavené grafitovými téglikami, ktoré umožnia aj tavenie a prehrievanie liatiny.

Pokiaľ ide o odporové pece, používajú sa na prehrievanie a pretavovanie zliatin hliníka a zinku, ako aj mnohých iných kovov.

Základy obsluhy rúry

Je tu jeden zaujímavý fakt. Základom fungovania a fungovania rúr s indukčným systémom boli navrhnuté dnes tak potrebné mikrovlnné rúry.
Mikrovlnné rúry nesú väčšinu schopností indukčných pecí, len s menšou silou a produkovanou teplotou ohrevu. Dnes existujú mini rúry, ako napríklad delonghi, ktoré fungujú ako pece a dokážu pripraviť jedlo rýchlo a chutne. Ich súčasťou sú výhrevné telesá so špecifickým účinkom, ktoré nielen na dlhú dobu zjednodušujú životnosť moderných ľudí, a tiež urobiť to pohodlnejšie.

Výroba kachlí vlastnými rukami je dnes možná

Veľmi často sa o túto tému zaujímajú fanúšikovia rádiovej techniky a rádiového dizajnu. Dnes by malo byť zrejmé, že vytvorenie takéhoto vybavenia vlastnými rukami je celkom možné a mnohí to už urobili. Ale na vytvorenie takejto pece musíte vykonať akciu elektrická schéma, v ktorom by boli predpísané úkony práve tejto pece. Takéto obvody vyžadujú použitie RF generátorov, ktoré sú schopné produkovať oscilačné vlny. Na vytvorenie požadovaného obvodu je potrebné využiť možnosti štyroch vákuových trubíc, ako aj jednej neónovej lampy, ktorá signalizuje, že systém je pripravený na prevádzku.
Vzhľadom na to, že rukoväť AC kondenzátora nie je umiestnená vo vnútri rúry, môžete si mini indukčnú rúru navrhnúť sami pomocou vyššie popísanej schémy. Jasnou výhodou takýchto pecí je, že aj malá variabilná kapacita funguje veľmi dobre v prevádzke. Kov umiestnený v jeho cievke sa prekvapivo rýchlo roztaví, napríklad kúsok hliníka sa roztopí asi za tridsať sekúnd. Výkon zariadenia si overíte pomocou skrutkovača, ktorý sa za pár sekúnd dostane do rozžeraveného stavu.
Pri navrhovaní tohto typu pece musíte vedieť, že rýchlosť tavenia v takýchto peciach závisí od niekoľkých faktorov, ktoré sú uvedené nižšie:

• Generovanie energie;
• Hysterézne straty;
• Straty spôsobené vírivými prúdmi.
• Pulzná frekvencia;
• Obdobie, počas ktorého sa teplo prenáša z pece von.

Keď používate lampy, musíte pamätať na to, že musia rozložiť svoju silu tak, aby stačili iba 4 lampy. Pri použití usmerňovača získate sieť približne 220 V.

Použitie kachlí v každodennom živote

Používanie takýchto kachlí v každodennom živote je pomerne zriedkavé, hoci podobné technológie sa samozrejme nachádzajú vykurovacie systémy takmer všade. Prichádzajú vo forme mikrovĺn, indukčné variče, a tiež vo forme elektrické rúry. Je to pekné široké uplatnenie v prostredí nových technológií.
Napríklad použitie vírivých indukčných prúdov, ktoré sa používajú pri prevádzke indukčných sporákov, umožňuje pripravovať množstvo rôznych jedál. Keďže sa zohrievajú veľmi málo času a horák nezapnete, jedenie na ňom nič nestojí. Ale aby ste mohli používať tieto celkom produktívne a užitočné kachle, musíte mať špeciálne náradie.

Druhy vykurovacích zariadení

Tento typ pece, ako je indukčná, by sa samozrejme nemal klasifikovať ako vykurovacie kachle. Ale keďže sa používajú spolu s mnohými ďalšími zariadeniami, urobíme to.

Krby planika

Ale vďaka modernej technológii vieme využiť najnovšie objavy v oblasti použitia týchto zariadení. Vykurovacie telesá, akými sú krby planika, nielen vykurujú dom, ale zohrávajú aj dôležitú úlohu dekoratívna úloha pri zdobení miestnosti. Sú biologicky šetrné k vonkajšiemu prostrediu, keďže ich palivom je kvapalina, pri ktorej spracovaní vzniká voda a teplo. Jednou z ich výhod je aj to, že po ich práci nezostáva prach ani popol.

Pece Guca

V súčasnosti sú kachle guca veľmi obľúbené, ktorých hlavným rozdielom je vysoká kvalita a spoľahlivosť v prevádzke, ako aj veľmi krásny vonkajší dizajn Ak nemáte skúsenosti s vývojom takýchto kachlí, je lepšie dôverovať špecializovaným továrňam na výrobu týchto výrobkov. Pretože od toho bude závisieť nielen teplo a pohodlie vašich priestorov, ale predovšetkým bezpečnosť.

Kachle Thorma

Kachle Thorma sú v dnešnej dobe veľmi známe. Vyrábajú sa v továrni s dlhoročnými skúsenosťami s výrobou spoľahlivých a overených produktov. Tento závod je považovaný za lídra v produktivite v Európe. Pece vyrobené v továrni majú spravidla nízku hmotnosť a môžu byť inštalované nielen na základoch, ale aj na stenách. To je veľmi užitočné, ak sú vaše priestory malé veľkosti a musíte ušetriť miesto. Sú vybavené aj špeciálnym režimom dlhodobého spaľovania paliva. Vďaka tomuto režimu môžete: nechať rúru zapnutú dlhú dobu a nestarať sa o bezpečnosť miestnosti. Toto spaľovanie trvá asi 10 hodín. Pece majú konvekčné komory, ktoré úplne spaľujú palivo v peci. Táto funkcia šetrí peniaze a čas.
Takže používanie kachlí tohto typu sa stáva populárnym, ale stále nedokážu nahradiť svojich konkurentov. Sú síce najpokročilejšie medzi v súčasnosti známymi elektrickými pecami, ale umožňujú plne využiť vzniknuté teplo. Ručné vytváranie takýchto pecí je možné, ak máte nejaké skúsenosti s týmito činnosťami, pretože bezpečnosť priestorov bude závisieť od výkonu a bezpečnosti takýchto pecí. Ak túto skúsenosť nemáte, je lepšie využiť služby tovární a rôznych dielní, ktoré sú pripravené vám kedykoľvek pomôcť. Dúfame, že vám tento článok pomohol, ak sa ešte chystáte postaviť tento zázrak techniky a využijete všetky vyššie uvedené rady. Veľa šťastia vo vašom snažení.

Video k téme