Smeltende inductieoven voor metaal, diagram, eigenschappen van typen. Zelfgemaakte inductieoven voor het smelten van metaal Zelfgemaakte inductieoven voor het smelten van metaal

Pottenbakkers uit de oudheid die aardewerk in smederijen bakten, vonden soms glimmende harde stukken met ongebruikelijke eigenschappen op de bodem ervan. Vanaf het moment dat ze begonnen na te denken over wat deze prachtige stoffen waren, hoe ze daar verschenen, en ook waar ze nuttig konden worden gebruikt, werd de metallurgie geboren: het ambacht en de kunst van de metaalverwerking.

En het belangrijkste instrument voor het extraheren van nieuwe, uiterst nuttige materialen uit erts werden thermosmeltsmederijen. Hun ontwerpen hebben een lange ontwikkeling doorgemaakt: van primitieve wegwerpkoepels van klei, verwarmd met hout, tot moderne elektrische ovens met automatische controle van het smeltproces.

Metaalsmeltinstallaties zijn niet alleen nodig voor de giganten van de ferrometallurgie-industrie, die gebruik maken van koepelovens, hoogovens, openhaardovens en regeneratieve omvormers met een productie van enkele honderden tonnen per cyclus.
Dergelijke waarden zijn typerend voor het smelten van ijzer en staal, die tot 90% van de industriële productie van alle metalen vertegenwoordigen.
In de non-ferrometallurgie en recycling zijn de volumes veel kleiner. En de mondiale omzet van de productie van zeldzame aardmetalen wordt over het algemeen berekend op enkele kilogrammen per jaar.

Maar de behoefte aan het smelten van metaalproducten ontstaat niet alleen tijdens hun massaproductie. Een aanzienlijk deel van de metaalbewerkingsmarkt wordt in beslag genomen door de productie van gieterijen, waarvoor metaalsmeltinstallaties nodig zijn met een relatief kleine productie - van enkele tonnen tot tientallen kilogrammen. En voor stukwerk, kunstnijverheid en het maken van sieraden worden smeltmachines met een productiecapaciteit van enkele kilogrammen gebruikt.

Alle soorten metaalsmeltapparaten kunnen worden onderverdeeld op basis van het type energiebron ervoor:

1. Thermisch. Het koelmiddel is rookgas of sterk verwarmde lucht.
2. Elektrisch. Er wordt gebruik gemaakt van verschillende thermische effecten van elektrische stroom:
   • Moffel. Verwarming van materialen geplaatst in een thermisch geïsoleerde behuizing met een spiraalvormig verwarmingselement.
   • Weerstand. Het verwarmen van een monster door er een grote stroom doorheen te laten gaan.
   • Boog. Gebruik de hoge temperatuur van de elektrische boog.
   • Inductie. Smeltende metalen grondstoffen interne warmte door de werking van wervelstromen.
3. Streamen. Exotische plasma- en elektronenbundelapparaten.

Flow-elektronenbundelsmeltoven Thermische open haardoven Elektrische boogoven

Voor kleine productievolumes is vooral het gebruik van elektrische het meest geschikt en economisch inductie smeltovens(IPP).

Bouw van inductie-elektrische ovens

Kortom, hun werking is gebaseerd op het fenomeen van Foucault-stromen: wervelinductiestromen in een geleider. In de meeste gevallen behandelen elektrotechnici ze als een schadelijk fenomeen.
Het is bijvoorbeeld dankzij hen dat transformatorkernen zijn gemaakt van stalen platen of tape: in een massief stuk metaal kunnen deze stromen aanzienlijke waarden bereiken, wat leidt tot nutteloze energieverliezen bij het verwarmen ervan.

In een elektrische inductiesmeltoven wordt dit fenomeen met voordeel benut. In wezen is het een soort transformator waarin de rol van een kortgesloten secundaire wikkeling, en in sommige gevallen de kern, wordt gespeeld door een monster van gesmolten metaal. Het is van metaal: alleen materialen die elektriciteit geleiden kunnen erin worden verwarmd, terwijl diëlektrica koud blijven. De rol van de inductor - de primaire wikkeling van de transformator - wordt vervuld door verschillende windingen van een dikke koperen buis die in een spoel is gerold waardoor het koelmiddel circuleert.

Overigens werken keukenkookplaten met inductie-hoogfrequente verwarming, die enorm populair zijn geworden, volgens hetzelfde principe. Een stuk ijs dat erop wordt geplaatst, zal niet eens smelten, maar geplaatst metalen keukengerei zal vrijwel onmiddellijk opwarmen.

Ontwerpkenmerken van inductiethermische ovens

Er zijn twee hoofdtypen PPI's:

Voor beide soorten metaalsmeltinstallaties zijn er geen fundamentele verschillen in het type werkende grondstoffen: ze smelten met succes zowel ferro- als non-ferrometalen. Het is alleen nodig om de juiste bedrijfsmodus en het juiste type kroes te selecteren.

Selectie opties

De belangrijkste criteria voor het kiezen van een of ander type thermische oven zijn dus volumes en continuïteit van de productie. Voor een kleine gieterij is bijvoorbeeld in de meeste gevallen een elektrische oven met smeltkroezen geschikt, en voor een recyclingfabriek is een kanaaloven geschikt.

Bovendien is een van de belangrijkste parameters van een hete oven van een smeltkroes het volume van één smelt, op basis waarvan een specifiek model moet worden geselecteerd. Belangrijke kenmerken zijn ook het maximale bedrijfsvermogen en het type stroom: eenfasig of driefasig.

Een locatie voor installatie kiezen

De locatie van de inductieoven in een werkplaats of werkplaats moet er vrije toegang toe bieden voor de veilige uitvoering van alle technologische handelingen tijdens het smeltproces:

• laden van grondstoffen;
• manipulaties tijdens de werkcyclus;
• het lossen van de afgewerkte smelt.

De installatielocatie moet zijn voorzien van de benodigde elektrische netwerken met de vereiste bedrijfsspanning en het aantal fasen, beschermende aarding met de mogelijkheid tot snelle nooduitschakeling van de unit. Tevens dient de installatie te zijn voorzien van een watervoorziening voor koeling.

Tafelbladconstructies met kleine afmetingen moeten niettemin worden geïnstalleerd op sterke en betrouwbare individuele bases die niet bedoeld zijn voor andere werkzaamheden. Vloerstaande units moeten bovendien voorzien zijn van een stevige, versterkte fundering.

Het is verboden vuur en explosieve materialen in de smeltlosplaats te plaatsen. In de buurt van de plaats van de kachel moet een brandscherm met blusmiddelen worden opgehangen.

Installatie-instructies

Industriële thermosmeltunits zijn apparaten met een hoog energieverbruik. De installatie en elektrische installatie ervan moet worden uitgevoerd door gekwalificeerde specialisten. Kleine units met een belasting tot 150 kg kunnen worden aangesloten door een gekwalificeerde elektricien, volgens de normale elektrische installatieregels.

Een IPP-35-oven met een vermogen van 35 kW met een productievolume van 12 kg ferrometalen en maximaal 40 non-ferrometalen heeft bijvoorbeeld een massa van 140 kg. Dienovereenkomstig zal de installatie uit de volgende stappen bestaan:

1. Keuze geschikte plaats plaatsing met een solide basis voor de thermosmeltunit en een watergekoelde hoogspanningsinductie-unit met een condensatorbank. De locatie van de unit moet voldoen aan alle bedrijfsvereisten en elektrische en brandveiligheid.
2. Het voorzien van de installatie van een waterkoelleiding. De beschreven elektrische smeltoven bevat geen koelmiddelen in de leveringsset, die extra moeten worden aangeschaft. De beste oplossing hiervoor zou een koeltoren met dubbel circuit en een gesloten cyclus zijn.
3. Aansluiting van beschermende aarding.
   

   Het gebruik van elektrische smeltovens zonder aarding is ten strengste verboden.

4. Het voorzien van een afzonderlijke elektrische lijn met een kabel waarvan de doorsnede de juiste belasting biedt. Het vermogensscherm moet tevens de benodigde belasting voorzien van een gangreserve

Voor kleine werkplaatsen en thuisgebruik worden mini-ovens geproduceerd, bijvoorbeeld UPI-60-2, met een vermogen van 2 kW met een smeltkroesvolume van 60 cm³ voor het smelten van non-ferrometalen: koper, messing, brons ~ 0,6 kg , zilver ~ 0,9 kg, goud ~ 1,2 kg. Het gewicht van de installatie zelf is 11 kg, afmetingen - 40x25x25 cm De installatie bestaat uit het plaatsen op een metalen werkbank, het aansluiten van doorstroomwaterkoeling en het aansluiten op een stopcontact.

Technologie van gebruik

Voordat u met een elektrische smeltkroes gaat werken, moet u zeker de staat van de smeltkroezen en de voering controleren: de interne beschermende thermische isolatie. Als het is ontworpen voor het gebruik van twee soorten smeltkroezen: keramiek en grafiet, moet u volgens de instructies het juiste materiaal voor het geladen materiaal selecteren.

Typisch worden keramische smeltkroezen gebruikt voor ferrometalen, grafietkroezen voor non-ferrometalen.

Werkwijze:

• Plaats de smeltkroes in de inductor en bedek deze, nadat u deze met het werkmateriaal hebt geladen, met een warmte-isolerend deksel.
• Schakel waterkoeling in. Veel modellen elektrische smeltunits starten niet als er geen vereiste waterdruk is.

• Het smeltproces in een smeltkroes IPP begint met het inschakelen en het overgaan naar de bedrijfsmodus. Als er een stroomregelaar aanwezig is, zet deze dan in de minimumstand voordat u deze inschakelt.
• Verhoog het vermogen geleidelijk tot het bedrijfsvermogen dat overeenkomt met het geladen materiaal.
• Nadat het metaal is gesmolten, verlaagt u het vermogen tot een kwart van het werkvermogen om het materiaal in gesmolten toestand te houden.
• Voordat u morst, zet u de regelaar op het minimum.
• Schakel na voltooiing van het smelten de stroom naar de installatie uit. Waterkoeling schakel het uit nadat het is afgekoeld.

Het apparaat moet tijdens het smeltproces onder toezicht staan. Eventuele manipulaties met smeltkroezen moeten worden uitgevoerd met behulp van een tang en het dragen van beschermende handschoenen. In geval van brand moet de installatie onmiddellijk spanningsloos worden gemaakt en moeten de vlammen worden gedoofd met een zeildoek of worden geblust met een ander brandblusser dan zuur. Het vullen met water is ten strengste verboden.

Voordelen van inductieovens

• Hoge zuiverheid van de resulterende smelt. In andere typen thermische ovens voor het smelten van metaal is er gewoonlijk direct contact van het koelmiddel met het materiaal, en als gevolg daarvan vervuiling van dit laatste. Bij IPP wordt verwarming veroorzaakt door de absorptie van het elektromagnetische veld van de inductor door de interne structuur van de geleidende materialen. Daarom zijn dergelijke ovens ideaal voor de productie van sieraden.
  

  Voor thermische ovens is het grootste probleem het verminderen van het fosfor- en zwavelgehalte in smeltingen van ferrometalen, waardoor de kwaliteit ervan achteruitgaat.

• Hoge efficiëntie van inductiesmeltapparaten, tot wel 98%.
• Hoge smeltsnelheid door verwarming van het monster van binnenuit en daardoor hoge productiviteit van de IPP, vooral voor kleine werkvolumes tot 200 kg.
  

  Het opwarmen van een elektrische moffeloven met een belasting van 5 kg gebeurt binnen enkele uren, terwijl de IPP hooguit een uur duurt.

• Apparaten met een draagvermogen tot 200 kg zijn eenvoudig te plaatsen, installeren en bedienen.

Het grootste nadeel van elektrische smeltapparaten, en inductieapparaten vormen daarop geen uitzondering, zijn de relatief hoge kosten van elektriciteit als koelmiddel. Maar desondanks betalen de hoge efficiëntie en goede prestaties van IPP's deze grotendeels tijdens de exploitatie.

De video toont een inductieoven in werking.

Inductiesmeltovens worden de afgelopen decennia gebruikt voor het smelten van metalen en legeringen. Het apparaat is wijdverspreid geworden in de metallurgische en mechanische techniek, maar ook in sieraden. Als u wilt, kunt u zelf een eenvoudige versie van deze apparatuur maken. Laten we het werkingsprincipe en de kenmerken van het gebruik van een inductieoven eens nader bekijken.

Inductieverwarmingsprincipe

Om een ​​metaal van de ene aggregatietoestand naar de andere te laten overgaan, moet het tot een voldoende hoge temperatuur worden verwarmd. Bovendien heeft elk metaal en elke legering zijn eigen smeltpunt, dat afhankelijk is van chemische samenstelling en andere punten. Een inductiesmeltoven verwarmt het materiaal van binnenuit door wervelstromen te creëren die door het kristalrooster gaan. Het beschouwde proces houdt verband met het fenomeen resonantie, dat een toename van de sterkte van wervelstromen veroorzaakt.

Het werkingsprincipe van het apparaat heeft de volgende kenmerken:

1. De ruimte die binnen de spoel wordt gevormd, dient om het werkstuk op te nemen. Deze verwarmingsmethode kan alleen in industriële omstandigheden worden gebruikt als er een groot apparaat wordt gemaakt waarin mengsels van verschillende groottes kunnen worden geplaatst.
2. De geïnstalleerde spoel kan een andere vorm hebben, bijvoorbeeld een acht, maar de meest voorkomende is de spiraal. Het is de moeite waard om te overwegen dat de vorm van de spoel wordt gekozen afhankelijk van de kenmerken van het te verwarmen werkstuk.

Om een ​​magnetisch wisselveld te creëren, wordt het apparaat aangesloten op het elektriciteitsnet van het huishouden. Om de kwaliteit van de resulterende legering met hoge vloeibaarheid te verbeteren, worden hoogfrequente generatoren gebruikt.

Ontwerp en gebruik van een inductieoven

Indien gewenst kunt u een inductieoven maken voor het smelten van metaal uit schrootmateriaal. Het klassieke ontwerp bestaat uit drie blokken:

1. Een generator die hoogfrequente wisselstroom genereert. Hij is het die een elektrische stroom creëert, die wordt omgezet in een magnetisch veld dat door het materiaal gaat en de beweging van deeltjes versnelt. Hierdoor vindt de overgang van metaal of legeringen van vast naar vloeibaar plaats.
2. De inductor is verantwoordelijk voor het creëren van een magnetisch veld, dat het metaal verwarmt.
3. De smeltkroes is ontworpen voor het smelten van materiaal. Het wordt in een inductor geplaatst en de wikkeling is verbonden met stroombronnen.

Het proces van het omzetten van elektrische stroom in een magnetisch veld wordt tegenwoordig in een grote verscheidenheid aan industrieën gebruikt.

De belangrijkste voordelen van de inductor omvatten de volgende punten:

1. Een modern apparaat is in staat een magnetisch veld te richten, waardoor de efficiëntie toeneemt. Met andere woorden: de lading wordt verwarmd, niet het apparaat.
2. Door de uniforme verdeling van het magnetische veld wordt het werkstuk gelijkmatig verwarmd. In dit geval duurt het een korte tijd vanaf het moment dat het apparaat wordt ingeschakeld totdat de lading is gesmolten.
3. De homogeniteit van de resulterende legering, evenals de hoge kwaliteit ervan.
4. Bij het verwarmen en smelten van het metaal ontstaat er geen verdamping.
5. De installatie zelf is veilig in gebruik en veroorzaakt geen vorming van giftige stoffen.

Er zijn simpelweg een groot aantal verschillende opties voor zelfgemaakte inductieovens, elk met zijn eigen specifieke kenmerken.

Soorten inductieovens

Gezien de classificatie van apparaten merken we op dat de werkstukken zowel binnen als buiten de spoel kunnen worden verwarmd. Daarom zijn er twee soorten inductieovens:

1. Kanaal. Dit soort apparaat heeft kleine kanalen die zich rond de inductor bevinden. Om een ​​wisselend magnetisch veld te genereren, bevindt zich binnenin een kern.
2. Smeltkroes. Dit ontwerp wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van een speciale container, een smeltkroes genaamd. Het is gemaakt van vuurvast metaal met een hoog smeltpunt.

Het is belangrijk dat kanaalinductieovens grote totale afmetingen hebben en bedoeld zijn voor het industrieel smelten van metaal. Door het continue smeltproces kan een groot volume gesmolten metaal worden verkregen. Kanaalinductieovens worden gebruikt voor het smelten van aluminium en gietijzer, evenals andere non-ferrolegeringen.

Smeltkroes-inductieovens worden gekenmerkt door relatief kleine afmetingen. In de meeste gevallen wordt dit soort apparaat gebruikt in sieraden, maar ook bij het thuis smelten van metaal.

Wanneer u met uw eigen handen een oven maakt, kunt u het vermogen aanpassen door het aantal beurten te wijzigen. Het is de moeite waard om te overwegen dat naarmate het vermogen van het apparaat toeneemt, er een grotere batterij nodig is, omdat het energieverbruik toeneemt. Om de temperatuur van de belangrijkste structurele elementen te verlagen, is een ventilator geïnstalleerd. Tijdens langdurig gebruik van de kachel kunnen de belangrijkste elementen ervan aanzienlijk opwarmen, wat de moeite waard is om rekening mee te houden.

Op lampen gebaseerde inductieovens zijn zelfs nog wijdverspreider geworden. Je kunt zelf een soortgelijk ontwerp maken. Het assemblageproces heeft de volgende kenmerken:

1. Voor het maken van een inductor wordt een koperen buis gebruikt, waarvoor deze in een spiraal wordt gebogen. Ook moeten de uiteinden groot zijn, wat nodig is om het apparaat op een stroombron aan te sluiten.
2. De inductor moet in de behuizing worden geplaatst. Het is gemaakt van hittebestendig materiaal dat warmte kan reflecteren.
3. De lampcascades zijn aangesloten volgens een circuit met condensatoren en smoorspoelen.
4. De neon-indicatielamp is aangesloten. Het is in het circuit opgenomen om aan te geven dat het apparaat klaar is voor gebruik.
5. Op het systeem is een variabele condensator aangesloten.

Een belangrijk punt is hoe het systeem gekoeld kan worden. Bij het gebruik van bijna alle inductieovens kunnen de belangrijkste structurele elementen tot hoge temperaturen opwarmen. Industriële apparatuur heeft een geforceerd koelsysteem dat werkt op water of antivries. Om met uw eigen handen een waterkoelingsontwerp te maken, is er behoorlijk wat geld nodig.

Thuis is een luchtkoelsysteem geïnstalleerd. Voor dit doel zijn ventilatoren geïnstalleerd. Ze moeten zo worden geplaatst dat een continue stroom koude lucht naar de belangrijkste structurele elementen van de oven wordt gegarandeerd.

Een inductieoven wordt gebruikt voor het smelten van non-ferro- en ferrometalen. Eenheden van dit werkingsprincipe worden op de volgende gebieden gebruikt: van het maken van de beste sieraden tot het grootschalige industriële smelten van metalen. Dit artikel bespreekt de kenmerken van verschillende inductieovens.

Inductieovens voor het smelten van metalen

Werkingsprincipe

Inductieverwarming is de basis voor de werking van de oven. Met andere woorden, elektrische stroom creëert een elektromagnetisch veld en er wordt warmte verkregen, die op industriële schaal wordt gebruikt. Deze wet van de natuurkunde wordt bestudeerd in de laatste klassen van de middelbare school. Maar het concept van een elektrische eenheid en elektromagnetische inductieketels mag niet worden verward. Hoewel de basis van het werk hier en daar elektriciteit is.

Hoe het gebeurt

De generator is verbonden met een wisselstroombron, die deze binnenkomt via een inductor die zich binnenin bevindt. De condensator wordt gebruikt om een ​​oscillatiecircuit te creëren, dat is gebaseerd op een constante werkfrequentie waarop het systeem is afgestemd. Wanneer de spanning in de generator stijgt tot een limiet van 200 V, creëert de inductor een magnetisch wisselveld.

Het circuit wordt meestal gesloten door een kern van ferromagnetische legering. Het wisselende magnetische veld begint een interactie aan te gaan met het werkstukmateriaal en creëert een krachtige elektronenstroom. Nadat het elektrisch geleidende element inductieve actie ondergaat, ervaart het systeem optreden van restspanning, wat in de condensator bijdraagt ​​aan het optreden van wervelstroom. De energie van de wervelstroom wordt omgezet in thermische energie van de inductor en er vindt verwarming plaats hoge temperaturen het gewenste metaal smelten.

De door de inductor geproduceerde warmte wordt gebruikt:

• voor het smelten van zachte en harde metalen;
• voor het verharden van het oppervlak van metalen onderdelen (bijvoorbeeld gereedschap);
• voor thermische behandeling van reeds geproduceerde onderdelen;
• huishoudelijke behoeften (verwarming en koken).

Korte kenmerken van verschillende ovens

Soorten apparaten

Inductiekroesovens

Het is het meest voorkomende type inductieverwarmingsoven. Een onderscheidend kenmerk dat verschilt van andere typen is dat er een wisselend magnetisch veld in verschijnt bij afwezigheid van een standaardkern. Cilindervormige smeltkroes bevindt zich in de inductorholte. De oven, of smeltkroes, is gemaakt van een materiaal dat perfect bestand is tegen vuur en is aangesloten op elektrische wisselstroom.

Positieve aspecten

Smeltkroeseenheden omvatten naar milieuvriendelijke warmtebronnen wordt het milieu niet vervuild door het smelten van metalen.

Er zijn nadelen aan de werking van smeltkroesovens:

• tijdens technologische verwerking worden slakken bij lage temperaturen gebruikt;
• De geproduceerde bekleding van smeltkroesovens heeft een lage weerstand tegen vernietiging, dit is het meest merkbaar tijdens plotselinge temperatuurveranderingen.

De bestaande nadelen vormen geen bijzondere problemen; de voordelen van een smeltkroes-inductie-eenheid voor het smelten van metaal liggen voor de hand en hebben dit type apparaat populair en gewild gemaakt bij een groot aantal consumenten.

Kanaalinductie smeltovens

Dit type wordt veel gebruikt bij het smelten van non-ferrometalen. Effectief gebruikt voor koper en koperlegeringen op basis van messing, kopernikkel, brons. Aluminium, zink en legeringen die deze metalen bevatten, worden actief gesmolten in kanaaleenheden. Het wijdverbreide gebruik van dit soort ovens is beperkt vanwege het onvermogen om een ​​breukbestendige bekleding op de binnenwanden van de kamer aan te brengen.

Gesmolten metaal in kanaalinductieovens ondergaat thermische en elektrodynamische beweging, wat een constante homogeniteit van het mengen van legeringscomponenten in het ovenbad garandeert. Het gebruik van kanaalovens volgens het inductieprincipe is gerechtvaardigd in gevallen waarin speciale eisen worden gesteld aan het gesmolten metaal en de vervaardigde blokken. De legeringen zijn van hoge kwaliteit wat betreft de gasverzadigingscoëfficiënt en de aanwezigheid van organische en synthetische onzuiverheden in het metaal.

Kanaalinductieovens werken als een mixer en zijn ontworpen om de samenstelling waterpas te stellen, een constante procestemperatuur te handhaven en de gietsnelheid in kristallisatoren of mallen te selecteren. Voor elke legering en gietsamenstelling zijn er parameters voor een speciale lading.

Voordelen

• de legering wordt verwarmd in het onderste gedeelte, waar geen luchttoegang is, waardoor de verdamping vanaf het bovenoppervlak wordt verminderd, verwarmd tot een minimumtemperatuur;
• kanaalovens worden geclassificeerd als economische inductieovens, omdat het smelten dat optreedt wordt verzekerd door een laag verbruik van elektrische energie;
• de oven heeft een hoog rendement door het gebruik van een gesloten magneetdraad;
• Een constante circulatie van gesmolten metaal in de oven versnelt het smeltproces en bevordert een uniforme menging van legeringscomponenten.

Gebreken

• de duurzaamheid van de stenen binnenbekleding neemt af bij gebruik van hoge temperaturen;
• de bekleding wordt vernietigd bij het smelten van chemisch agressieve legeringen van brons, tin en lood.
• bij het smelten van vervuilde laagwaardige lading raken de kanalen verstopt;
• de oppervlakteslak in het bad warmt niet op tot een hoge temperatuur, waardoor er geen bewerkingen kunnen worden uitgevoerd in de opening tussen het metaal en de schuilplaats en het smelten van spanen en schroot;
• kanaaleenheden tolereren geen onderbrekingen in de werking, waardoor ze voortdurend een aanzienlijke hoeveelheid vloeibare legering in de ovenmond moeten opslaan.

Volledige verwijdering van gesmolten metaal uit de oven leidt tot snel kraken. Om dezelfde reden is het onmogelijk om een ​​snelle uitvoering uit te voeren omzetting van de ene legering naar de andere, moet je verschillende tussensmeltingen maken, ballast genoemd.

Vacuüm-inductieovens

Dit type wordt veel gebruikt voor het smelten van hoogwaardige staalsoorten en hittebestendige nikkel-, kobalt- en ijzerlegeringen. De eenheid kan met succes omgaan met het smelten van non-ferrometalen. Glas wordt gekookt in vacuümeenheden, onderdelen worden op hoge temperatuur behandeld, enkele kristallen produceren.

De oven is geclassificeerd als een hoogfrequente generator die zich in een inductor bevindt die is geïsoleerd van de externe omgeving en die een hoogfrequente stroom doorlaat. Om een ​​vacuüm te creëren, worden er luchtmassa’s uit gepompt. Alle handelingen voor het introduceren van additieven, het laden van de lading en het afgeven van metaal worden uitgevoerd door automatische mechanismen met elektrische of hydraulische bediening. Legeringen met kleine mengsels van zuurstof, waterstof, stikstof en organische stoffen worden verkregen uit vacuümovens. Het resultaat is veel beter dan dat van open inductieovens.

Hittebestendig staal uit vacuümovens gebruikt bij de productie van gereedschappen en wapens. Sommige nikkellegeringen die nikkel en titanium bevatten, zijn chemisch actief en het is problematisch om ze in andere soorten ovens te verkrijgen. Vacuümovens voeren het gieten van metaal uit door de smeltkroes in de interne ruimte van de behuizing te draaien of door de kamer te draaien met een vaste oven. Sommige modellen hebben een opening aan de onderkant om metaal in een geïnstalleerde container af te voeren.

Smeltkroesovens met transistoromzetter

Gebruikt voor non-ferrometalen met een beperkt gewicht. Ze zijn mobiel, licht van gewicht en kunnen gemakkelijk van plaats naar plaats worden verplaatst. Het ovenpakket bevat een hoogspanningstransistor universele omvormer. Hiermee kunt u het aanbevolen vermogen selecteren voor verbinding met het netwerk, en dienovereenkomstig het type converter dat in dit geval nodig is bij het wijzigen van de gewichtsparameters van de legering.

Transistor-inductieoven Op grote schaal gebruikt voor metallurgische verwerking. Met zijn hulp worden onderdelen bij het smeden verwarmd en worden metalen voorwerpen gehard. Smeltkroezen in transistorovens zijn gemaakt van keramiek of grafiet; de eerste zijn ontworpen om ferromagnetische metalen zoals gietijzer of staal te smelten. Grafiet wordt geïnstalleerd om messing, koper, zilver, brons en goud te smelten. Ze smelten glas en silicium. Aluminium smelt goed met behulp van gietijzeren of stalen smeltkroezen.

Wat is de bekleding van inductieovens

Het doel is om de ovenbehuizing te beschermen tegen de destructieve effecten van hoge temperaturen. Bijwerkingen is dus warmtebehoud procesefficiëntie neemt toe.

De smeltkroes in het ontwerp van een inductieoven wordt op een van de volgende manieren gemaakt:

• door uitgravingsmethode in ovens met een klein volume;
• door de gedrukte methode van vuurvast materiaal in de vorm van metselwerk;
• gecombineerd, waarbij keramiek en een bufferlaag tussen het metselwerk en de indicator worden gecombineerd.

De bekleding is gemaakt van kwartsiet, korund, grafiet, chamottegrafiet, magnesiet. Aan al deze materialen worden additieven toegevoegd om de eigenschappen van de voering te verbeteren, volumeveranderingen te verminderen, het sinteren te verbeteren en de weerstand van de laag tegen agressieve materialen te vergroten.

Om een ​​bepaald materiaal voor de voering te selecteren houd rekening met een aantal begeleidende voorwaarden, namelijk het type metaal, de prijs en vuurvaste eigenschappen van de smeltkroes, de levensduur van de compositie. Een goed geselecteerde voeringsamenstelling zou moeten zorgen technische eisen om het proces uit te voeren:

• het verkrijgen van blokken van hoge kwaliteit;
• de grootste hoeveelheid volledig smelten zonder reparatiewerkzaamheden;
• veilig werk van specialisten;
• stabiliteit en continuïteit van het smeltproces;
• ontvangen kwaliteit materiaal bij gebruik van een economische hoeveelheid middelen;
• gebruik van gangbare materialen voor voering tegen een lage prijs;
• minimale impact op de omringende ruimte.

Door het gebruik van inductieovens kunt u verkrijgen legeringen en metalen van uitstekende kwaliteit met een minimaal gehalte aan verschillende onzuiverheden en zuurstof, waardoor het gebruik ervan in complexe productiegebieden toeneemt.

Inductieverhitting is onmogelijk zonder het gebruik van drie hoofdelementen:

• inductor;
• generator;
• verwarmingselement.

Een inductor is een spoel, meestal gemaakt van koperdraad, die een magnetisch veld opwekt. Een dynamo wordt gebruikt om een ​​hoogfrequente stroom te produceren uit de standaard elektrische stroom van 50 Hz. Als verwarmingselement wordt een metalen voorwerp gebruikt dat thermische energie kan absorberen onder invloed van een magnetisch veld.

Als u deze elementen op de juiste manier combineert, kunt u een krachtig apparaat krijgen dat perfect is voor het verwarmen van vloeibare koelvloeistof en het verwarmen van een huis. Met behulp van een generator wordt een elektrische stroom met de nodige kenmerken aan de inductor geleverd, d.w.z. op een koperen spoel. Bij het passeren ervan vormt een stroom geladen deeltjes een magnetisch veld.

Het werkingsprincipe van inductieverhitters is gebaseerd op het optreden van elektrische stromen in geleiders die verschijnen onder invloed van magnetische velden

De eigenaardigheid van het veld is dat het bij hoge frequenties van richting kan veranderen elektromagnetische golven. Als er een metalen voorwerp in dit veld wordt geplaatst, zal het onder invloed van de gecreëerde wervelstromen beginnen op te warmen zonder direct contact met de inductor.

De hoogfrequente elektrische stroom die door de omvormer aan de inductiespoel wordt geleverd, creëert een magnetisch veld met een voortdurend veranderende vector van magnetische golven. Metaal dat in dit veld wordt geplaatst, warmt snel op

De afwezigheid van contact maakt het mogelijk om de energieverliezen tijdens de overgang van het ene type naar het andere verwaarloosbaar te maken, wat het verhoogde rendement van inductieketels verklaart.

Om water voor het verwarmingscircuit te verwarmen, volstaat het om ervoor te zorgen dat het in contact komt met een metalen verwarmer. Vaak gebruikt als verwarmingselement metalen pijp, waar eenvoudig een stroom water doorheen stroomt. Het water koelt tegelijkertijd de verwarming af, waardoor de levensduur aanzienlijk wordt verlengd.

De elektromagneet van een inductieapparaat wordt verkregen door draad rond een ferromagneetkern te wikkelen. De resulterende inductiespoel warmt op en draagt ​​warmte over aan het verwarmde lichaam of aan het koelmiddel dat in de buurt door de warmtewisselaar stroomt

Literatuur

• Babat G.I., Svenchansky A.D. Elektrische industriële ovens. - M.: Gosenergoizdat, 1948. - 332 p.
• Burak Ya I., Ogirko I.V. Optimale verwarming van een cilindrische schaal met temperatuurafhankelijke materiaaleigenschappen // Mat. methoden en fysisch-mechanisch velden. - 1977. - Uitgave. 5. - blz. 26-30.
• Vasiliev A.S. Buizengeneratoren voor hoogfrequente verwarming. - L.: Werktuigbouwkunde, 1990. - 80 p. - (Bibliotheek van hoogfrequente thermisten; uitgave 15). - 5300 exemplaren.
• - ISBN 5-217-00923-3. Vlasov V.F.
• Cursus radiotechniek. - M.: Gosenergoizdat, 1962. - 928 p. Izyumov N.M., Linde D.P.
• Basisprincipes van radiotechniek. - M.: Gosenergoizdat, 1959. - 512 p. Lozinsky M.G.
• Industriële toepassing van inductieverwarming. - M.: Uitgeverij van de USSR Academie van Wetenschappen, 1948. - 471 p.
• Toepassing van hoogfrequente stromen in elektrothermie / Ed. A.E. Slukhotsky. - L.: Werktuigbouwkunde, 1968. - 340 p. Slukhotsky A.E.
• Inductoren. - L.: Werktuigbouwkunde, 1989. - 69 p. - (Bibliotheek van hoogfrequente thermisten; uitgave 12). - 10.000 exemplaren.- ISBN 5-217-00571-8.

Fogel A.A.

Inductiemethode voor het in suspensie houden van vloeibare metalen / Ed. A. N. Shamova. - 2e druk, herz. - L.: Werktuigbouwkunde, 1989. - 79 p. - (Bibliotheek van hoogfrequente thermisten; uitgave 11). - 2950 exemplaren.

- .

Werkingsprincipe

De laatste optie, die het vaakst wordt gebruikt in verwarmingsketels, is in trek geworden vanwege het gemak van de implementatie ervan. Het werkingsprincipe van een inductieverwarmingsinstallatie is gebaseerd op de overdracht van magnetische veldenergie naar het koelmiddel (water). In de inductor wordt een magnetisch veld gevormd. Wisselstroom die door de spoel gaat, creëert wervelstromen die energie in warmte omzetten. Werkingsprincipe van inductieverwarmingsinstallatie.

Het water dat via de onderste buis naar de ketel wordt gevoerd, wordt verwarmd door energieoverdracht en verlaat het via de bovenste buis en komt verder in het verwarmingssysteem terecht. Voor het creëren van druk wordt een ingebouwde pomp gebruikt. Het voortdurend circuleren van water in de ketel voorkomt dat de elementen oververhit raken. Bovendien trilt het koelmiddel tijdens bedrijf (met een laag geluidsniveau), waardoor kalkaanslag op de binnenwanden van de ketel onmogelijk is.

Omdat de inductiemethode voor het smelten van staal goedkoper is dan vergelijkbare methoden op basis van het gebruik van stookolie, steenkool en andere energiebronnen, begint de berekening van een inductieoven met het berekenen van het vermogen van de eenheid.

De kracht van een inductieoven is verdeeld in actief en nuttig, elk heeft zijn eigen formule.

Als initiële gegevens moet u weten:

• de capaciteit van de oven bedraagt ​​in het onderhavige geval bijvoorbeeld 8 ton;
• eenheidsvermogen (de maximale waarde wordt genomen) – 1300 kW;
• huidige frequentie – 50 Hz;
• De productiviteit van de oveninstallatie bedraagt ​​6 ton per uur.

Het is ook noodzakelijk om rekening te houden met het metaal of de legering die wordt gesmolten: afhankelijk van de toestand is het zink. Dit belangrijk punt, de warmtebalans van het smelten van gietijzer in een inductieoven, evenals van andere legeringen, is anders.

Nuttig vermogen overgebracht naar vloeibaar metaal:

• Рpol = Wtheor×t×P,
• Wat het specifieke energieverbruik is, is theoretisch en toont de oververhitting van het metaal met 10°C aan;
• P – productiviteit van de oveninstallatie, t/u;
• t - oververhittingstemperatuur van de legering of metalen knuppel in het ovenbad, 0C
• Rpol = 0,298×800×5,5 = 1430,4 kW.

Actief vermogen:

• P = Ppol/Yuterm,
• Rpol – overgenomen uit de vorige formule, kW;
• Yuterm is het rendement van een gieterijoven, de limieten liggen van 0,7 tot 0,85, met een gemiddelde van 0,76.
• P = 1311,2/0,76 = 1892,1 kW, de waarde wordt afgerond op 1900 kW.

In de laatste fase wordt het inductorvermogen berekend:

• Schil = P/N,
• P – actief vermogen van de oveninstallatie, kW;
• N is het aantal inductoren dat op de oven is aangebracht.
• Schil =1900/2= 950 kW.

Het stroomverbruik van een inductieoven bij het smelten van staal hangt af van de prestaties en het type inductor.

Ovencomponenten

Dus als u geïnteresseerd bent om met uw eigen handen een mini-inductieoven te maken, dan is het belangrijk om te weten dat het belangrijkste element de verwarmingsspiraal is. In het geval van een zelfgemaakte versie volstaat het om een ​​inductor te gebruiken die is gemaakt van een blanke koperen buis met een diameter van 10 mm

Voor de inductor wordt een interne diameter van 80-150 mm gebruikt en het aantal windingen is 8-10. Het is belangrijk dat de windingen elkaar niet raken en dat de afstand ertussen 5-7 mm is. Delen van de inductor mogen niet in contact komen met het scherm; de minimale opening moet 50 mm zijn.

Als u van plan bent om met uw eigen handen een inductieoven te maken, moet u weten dat op industriële schaal water of antivries wordt gebruikt om de inductoren te koelen. In het geval van een laag stroomverbruik en kortdurend gebruik van het apparaat dat wordt gemaakt, kunt u het doen zonder koeling. Maar tijdens bedrijf wordt de inductor erg heet en kan koperaanslag niet alleen de efficiëntie van het apparaat sterk verminderen, maar ook leiden tot een volledig verlies van prestaties. Het is onmogelijk om zelf een gekoelde inductor te maken, dus deze moet regelmatig worden vervangen. Je kunt niet geforceerd gebruiken luchtkoeling, omdat de ventilatorbehuizing die dicht bij de spoel wordt geplaatst EMF zal "aantrekken", wat zal leiden tot oververhitting en een afname van de efficiëntie van de oven.

Het probleem van inductieverwarming van werkstukken gemaakt van magnetische materialen

Als de omvormer voor inductieverwarming geen zelfoscillator is, geen automatisch frequentieregelcircuit (PLL) heeft en werkt vanuit een externe masteroscillator (op een frequentie dichtbij de resonantiefrequentie van het oscillerende circuit "inductor - compenserende condensatorbank ”). Op het moment dat een werkstuk van magnetisch materiaal in de inductor wordt gebracht (als de afmetingen van het werkstuk groot genoeg zijn en in overeenstemming zijn met de afmetingen van de inductor), neemt de inductantie van de inductor sterk toe, wat leidt tot een plotselinge afname van de inductor. natuurlijke resonantiefrequentie van het oscillatiecircuit en de afwijking ervan ten opzichte van de frequentie van de hoofdoscillator. Het circuit raakt uit resonantie met de hoofdoscillator, wat leidt tot een toename van de weerstand en een plotselinge afname van het vermogen dat naar het werkstuk wordt overgebracht. Als het vermogen van de installatie wordt geregeld door een externe stroombron, is de natuurlijke reactie van de exploitant het verhogen van de voedingsspanning van de installatie. Wanneer het werkstuk wordt verwarmd tot het Curiepunt, verdwijnen de magnetische eigenschappen ervan en keert de eigenfrequentie van het oscillerende circuit terug naar de frequentie van de hoofdoscillator. De circuitweerstand neemt scherp af en het stroomverbruik neemt sterk toe. Als de exploitant geen tijd heeft om de verhoogde voedingsspanning te verwijderen, zal de installatie oververhit raken en uitvallen.
Als de installatie is uitgerust met een automatisch besturingssysteem, moet het besturingssysteem de overgang door het Curie-punt bewaken en automatisch de frequentie van de hoofdoscillator verlagen en deze aanpassen aan de resonantie met het oscillerende circuit (of het geleverde vermogen verlagen als de frequentie verandering is onaanvaardbaar).

Als niet-magnetische materialen worden verwarmd, doet het bovenstaande er niet toe. De introductie van een werkstuk gemaakt van niet-magnetisch materiaal in de inductor verandert praktisch niets aan de inductantie van de inductor en verschuift de resonantiefrequentie van het werkende oscillerende circuit niet, en er is geen behoefte aan een besturingssysteem.

Als de afmetingen van het werkstuk veel kleiner zijn dan de afmetingen van de inductor, verandert dit ook de resonantie van het werkcircuit niet sterk.

Inductiekookplaten

Hoofd artikel: Inductie kookplaat

Inductie kookplaat- een elektrisch keukenfornuis dat metalen keukengerei verwarmt met geïnduceerde wervelstromen die worden opgewekt door een hoogfrequent magnetisch veld met een frequentie van 20-100 kHz.

Zo'n kachel heeft een hoger rendement in vergelijking met elektrische verwarmingselementen, omdat er minder warmte wordt besteed aan het verwarmen van het lichaam, en bovendien is er geen versnellings- en afkoelperiode (wanneer de opgewekte, maar niet door het kookgerei geabsorbeerde energie, wordt verspild).

Inductie smeltovens

Hoofd artikel: Inductiekroesoven

Inductie (contactloze) smeltovens zijn elektrische ovens voor het smelten en oververhitten van metalen, waarbij verwarming optreedt als gevolg van wervelstromen die ontstaan ​​in de metalen smeltkroes (en metaal), of alleen in het metaal (als de smeltkroes niet van metaal is; deze verwarmingsmethode is efficiënter als de smeltkroes slecht geïsoleerd is).

Het wordt gebruikt in gieterijen van fabrieken, maar ook in precisiegietwerkplaatsen en reparatiewerkplaatsen van machinebouwfabrieken om hoogwaardige gietstukken van staal te produceren. Het is mogelijk om non-ferrometalen (brons, messing, aluminium) en hun legeringen in een grafietsmeltkroes te smelten. Een inductieoven werkt volgens het principe van een transformator, waarbij de primaire wikkeling een watergekoelde inductor is, en de secundaire en tegelijkertijd belasting het metaal is dat zich in de smeltkroes bevindt. Het verwarmen en smelten van het metaal vindt plaats als gevolg van de stromen die erin stromen, die ontstaan ​​onder invloed van het elektromagnetische veld dat door de inductor wordt gecreëerd.

Geschiedenis van inductieverwarming

Opening elektromagnetische inductie in 1831 eigendom van Michael Faraday. Wanneer een geleider in het veld van een magneet beweegt, wordt daarin een EMF geïnduceerd, net zoals wanneer een magneet beweegt waarvan de veldlijnen het geleidende circuit snijden. De stroom in het circuit wordt inductie genoemd. De wet van elektromagnetische inductie is de basis voor de uitvinding van veel apparaten, inclusief de bepalende apparaten: generatoren en transformatoren die elektrische energie opwekken en distribueren, wat de fundamentele basis vormt van de hele elektrische industrie.

In 1841 formuleerde James Joule (en onafhankelijk Emil Lenz) een kwantitatieve beoordeling van het thermische effect van elektrische stroom: “De kracht van de warmte die vrijkomt per volume-eenheid van een medium tijdens de stroom van elektrische stroom is evenredig met het product van de elektrische stroom. dichtheid en de intensiteit elektrisch veld"(Wet van Joule-Lenz). Thermisch effect geïnduceerde stroom gaf aanleiding tot de zoektocht naar apparaten voor contactloze verwarming van metalen. De eerste experimenten met het verwarmen van staal met behulp van inductiestroom werden uitgevoerd door E. Colby in de VS.

De eerste succesvol werkende zogenaamde. De kanaalinductieoven voor het smelten van staal werd in 1900 gebouwd door Benedicks Bultfabrik in Gysing, Zweden. In het respectabele tijdschrift uit die tijd "THE ENGINEER" verscheen op 8 juli 1904 een beroemd tijdschrift, waarin de Zweedse uitvinder-ingenieur F. A. Kjellin vertelt over zijn ontwikkeling. De oven werd aangedreven door een eenfasige transformator. Het smelten werd uitgevoerd in een smeltkroes in de vorm van een ring; het metaal daarin vertegenwoordigde de secundaire wikkeling van een transformator, aangedreven door een stroomsterkte van 50-60 Hz.

De eerste oven met een vermogen van 78 kW werd op 18 maart 1900 in gebruik genomen en bleek zeer oneconomisch, aangezien de smeltcapaciteit slechts 270 kg staal per dag bedroeg. De volgende oven werd in november van hetzelfde jaar vervaardigd met een vermogen van 58 kW en een staalcapaciteit van 100 kg. De oven vertoonde een hoog rendement; de smeltcapaciteit bedroeg 600 tot 700 kg staal per dag. De slijtage door thermische schommelingen bleek echter op een onaanvaardbaar niveau te liggen en het veelvuldig vervangen van de voering verminderde het uiteindelijke rendement.

De uitvinder kwam tot de conclusie dat het voor maximale smeltprestaties noodzakelijk is om bij het aftappen een aanzienlijk deel van de smelt achter te laten, waardoor veel problemen worden vermeden, waaronder slijtage van de voering. Deze methode van het smelten van staal met een residu, dat later ‘moeras’ werd genoemd, wordt nog steeds bewaard in sommige industrieën die ovens met een grote capaciteit gebruiken.

In mei 1902 werd een aanzienlijk verbeterde oven met een capaciteit van 1800 kg in gebruik genomen, de afvoer was 1000-1100 kg, de rest 700-800 kg, vermogen 165 kW, de smeltcapaciteit van staal kon oplopen tot 4100 kg per dag! Dit resultaat in een energieverbruik van 970 kWh/t is indrukwekkend qua efficiëntie, die niet veel onderdoet voor de moderne productiviteit van ongeveer 650 kWh/t. Volgens de berekeningen van de uitvinder ging bij een energieverbruik van 165 kW 87,5 kW verloren, bedroeg het nuttige thermische vermogen 77,5 kW en werd een zeer hoog totaal rendement van 47% verkregen. De kosteneffectiviteit wordt verklaard door het ringvormige ontwerp van de smeltkroes, waardoor het mogelijk werd een multi-turn-inductor te maken met lage stroom en hoge spanning - 3000 V. Moderne ovens met een cilindrische smeltkroes zijn veel compacter en vergen minder kapitaalinvesteringen , zijn gemakkelijker te bedienen, zijn uitgerust met veel verbeteringen gedurende honderd jaar van hun ontwikkeling, maar de efficiëntie is immaterieel toegenomen. Toegegeven, de uitvinder negeerde in zijn publicatie het feit dat elektriciteit niet wordt betaald voor actief vermogen, maar voor totaal vermogen, dat bij een frequentie van 50-60 Hz ongeveer twee keer zo hoog is als actief vermogen. En in moderne ovens wordt reactief vermogen gecompenseerd door een condensatorbank.

Met zijn uitvinding legde ingenieur F.A. Kjellin de basis voor de ontwikkeling van industriële kanaalovens voor het smelten van non-ferrometalen en staal in de industriële landen van Europa en Amerika. De overgang van kanaalovens van 50-60 Hz naar moderne hoogfrequente smeltkroesovens duurde van 1900 tot 1940.

Verwarmingssysteem

Om een ​​inductieverhitter te maken, gebruiken deskundige vakmensen een eenvoudige lasomvormer, die gelijkspanning omzet in wisselspanning. Voor dergelijke gevallen wordt een kabel met een doorsnede van 6-8 mm gebruikt, maar niet de standaard 2,5 mm voor lasmachines.

Dergelijke verwarmingssystemen moeten van een gesloten type zijn en automatisch worden geregeld. Voor andere veiligheid heeft u een pomp nodig die voor circulatie door het systeem zorgt, evenals een ontluchtingsklep. Zo'n verwarmer moet worden beschermd tegen houten meubilair, evenals vanaf de vloer en het plafond minimaal 1 meter.

Implementatie in binnenlandse omstandigheden

Inductieverwarming heeft de markt nog niet voldoende veroverd vanwege de hoge kosten van het verwarmingssysteem zelf. Voor industriële ondernemingen kost zo'n systeem bijvoorbeeld 100.000 roebel, voor huishoudelijk gebruik - vanaf 25.000 roebel. en hoger. Daarom is de interesse in circuits waarmee je met je eigen handen een zelfgemaakte inductieverhitter kunt maken heel begrijpelijk.

inductie verwarmingsketel

Transformator gebaseerd

Het belangrijkste element van een inductieverwarmingssysteem met een transformator zal het apparaat zelf zijn, dat een primaire en secundaire wikkeling heeft. Wervelstromen zullen zich in de primaire wikkeling vormen en een elektromagnetisch inductieveld creëren. Dit veld heeft invloed op de secundaire, die in feite een inductieverwarmer is, fysiek geïmplementeerd in de vorm van een verwarmingsketellichaam. Het is de secundaire kortgesloten wikkeling die energie overbrengt naar de koelvloeistof.

Secundaire kortgesloten wikkeling van de transformator

De belangrijkste elementen van een inductieverwarmingsinstallatie zijn:

• kern;
• wikkelen;
• twee soorten isolatie: thermische en elektrische isolatie.

De kern bestaat uit twee ferrimagnetische buizen met verschillende diameters en een wanddikte van minimaal 10 mm, aan elkaar gelast. Ringkernwikkeling gemaakt van koperdraad wordt uitgevoerd via de buitenbuis. Het is noodzakelijk om 85 tot 100 beurten toe te passen met een gelijke afstand tussen de beurten. Wisselstroom, die in de loop van de tijd verandert, creëert wervelstromen in een gesloten circuit, die de kern, en dus het koelmiddel, verwarmen, waardoor inductieverhitting plaatsvindt.

Gebruik van hoogfrequente lasomvormer

Een inductieverwarmer kan worden gemaakt met behulp van een lasomvormer, waarbij de hoofdcomponenten van het circuit een dynamo, een inductor en een verwarmingselement zijn.

De generator wordt gebruikt om de standaard voedingsfrequentie van 50 Hz om te zetten naar een stroom met een hogere frequentie. Deze gemoduleerde stroom wordt geleverd aan een cilindrische inductorspoel, waarbij koperdraad als wikkeling wordt gebruikt.

Koperdraad voor het wikkelen

De spoel creëert een wisselend magnetisch veld, waarvan de vector verandert met een door de generator gespecificeerde frequentie. De gecreëerde wervelstromen die door het magnetische veld worden geïnduceerd, veroorzaken verwarming van het metalen element, waardoor energie wordt overgedragen aan het koelmiddel. Op deze manier wordt een ander doe-het-zelf-inductieverwarmingsschema geïmplementeerd.

Het verwarmingselement kan ook met uw eigen handen worden gemaakt uit gesneden metaaldraad van ongeveer 5 mm lang en een stuk polymeerbuis waarin het metaal wordt geplaatst. Controleer bij het installeren van kleppen aan de boven- en onderkant van de buis de vuldichtheid - er mag geen vrije ruimte meer zijn. Volgens het diagram worden ongeveer 100 windingen koperen bedrading bovenop de buis geplaatst, de inductor die is aangesloten op de generatorterminals. Inductieverwarming van koperdraad vindt plaats als gevolg van wervelstromen die worden gegenereerd door een wisselend magnetisch veld.

Opmerking: Doe-het-zelf-inductieverwarmers kunnen volgens elk schema worden gemaakt; het belangrijkste om te onthouden is dat het belangrijk is om betrouwbare thermische isolatie te bieden, anders zal de efficiëntie van het verwarmingssysteem aanzienlijk dalen. .

Voor- en nadelen van het apparaat

Er zijn veel “voordelen” van een vortex-inductieverwarmer. Dit is een eenvoudig circuit voor zelfproductie, verhoogde betrouwbaarheid, hoog rendement, relatief lage energiekosten, lange levensduur, lage kans op storingen, enz.

De productiviteit van het apparaat kan aanzienlijk zijn; eenheden van dit type worden met succes gebruikt in de metallurgische industrie. In termen van verwarmingssnelheid van het koelmiddel concurreren apparaten van dit type vol vertrouwen met traditionele elektrische ketels; de watertemperatuur in het systeem bereikt snel het vereiste niveau.

Tijdens de werking van de inductieketel trilt de verwarming lichtjes. Deze trilling schudt kalkaanslag en andere mogelijke verontreinigingen van de wanden van de metalen buis, waardoor een dergelijk apparaat zelden hoeft te worden schoongemaakt. Uiteraard moet het verwarmingssysteem tegen deze verontreinigingen worden beschermd met behulp van een mechanisch filter.

Een inductiespoel verwarmt het metaal (buis of stukjes draad) dat erin is geplaatst met behulp van hoogfrequente wervelstromen, geen contact vereist

Constant contact met water minimaliseert de kans dat de verwarming doorbrandt, wat een vrij veel voorkomend probleem is bij traditionele ketels met verwarmingselementen. Ondanks de trillingen werkt de ketel extreem stil; extra geluidsisolatie op de installatieplaats van het apparaat is niet vereist.

Een ander voordeel van inductieketels is dat ze bijna nooit lekken, tenzij het systeem correct is geïnstalleerd. De afwezigheid van lekken is te wijten aan de contactloze methode om thermische energie naar de verwarmer over te dragen. Met behulp van de hierboven beschreven technologie kan het koelmiddel bijna tot damptoestand worden verwarmd.

Dit zorgt voor voldoende thermische convectie om een ​​efficiënte beweging van het koelmiddel door de leidingen te bevorderen. In de meeste gevallen hoeft het verwarmingssysteem niet te worden uitgerust met een circulatiepomp, hoewel het allemaal afhangt van de kenmerken en het ontwerp van het specifieke verwarmingssysteem.

Soms is een circulatiepomp noodzakelijk. Het installeren van het apparaat is relatief eenvoudig. Hoewel dit enige vaardigheden vereist bij het installeren van elektrische apparaten en verwarmingsbuizen.

Maar dit handige en betrouwbare apparaat heeft een aantal nadelen waarmee ook rekening moet worden gehouden. Een ketel verwarmt bijvoorbeeld niet alleen de koelvloeistof, maar ook de gehele werkruimte eromheen. Het is noodzakelijk om voor een dergelijke eenheid een aparte ruimte toe te wijzen en alle vreemde voorwerpen eruit te verwijderen. Voor een persoon kan het ook onveilig zijn om langdurig in de buurt van een werkende ketel te blijven.

Inductieverhitters hebben elektrische stroom nodig om te werken. Zowel zelfgemaakte als in de fabriek gemaakte apparatuur is aangesloten op een huishoudelijk AC-netwerk

Het apparaat heeft elektriciteit nodig om te kunnen werken. In gebieden waar er geen vrije toegang is tot dit voordeel van de beschaving, zal een inductieketel nutteloos zijn. En zelfs als de stroom regelmatig uitvalt, zal de efficiëntie laag zijn

Als er onzorgvuldig met het apparaat wordt omgegaan, kan er een explosie optreden.

Als u de koelvloeistof oververhit, verandert deze in stoom. Als gevolg hiervan zal de druk in het systeem sterk toenemen, waar de leidingen eenvoudigweg niet tegen kunnen en zullen barsten. Daarom moet het apparaat voor de normale werking van het systeem worden uitgerust met op zijn minst een manometer, en nog beter: een noodstopapparaat, een thermostaat, enz.

Dit alles kan de kosten van een zelfgemaakte inductieketel aanzienlijk verhogen. Hoewel het apparaat als vrijwel stil wordt beschouwd, is dit niet altijd het geval. Sommige modellen kunnen om verschillende redenen nog steeds wat geluid produceren. Voor een onafhankelijk gemaakt apparaat neemt de kans op een dergelijke uitkomst toe.

Er zijn vrijwel geen slijtagecomponenten in het ontwerp van zowel in de fabriek gemaakte als zelfgemaakte inductieverhitters. Ze gaan lang mee en werken feilloos

Zelfgemaakte inductieketels

Het eenvoudigste circuit van het apparaat dat is gemonteerd, bestaat uit een segment kunststof pijp, in de holte waarvan verschillende metalen elementen worden geplaatst om een ​​kern te creëren. Dit kan dunne roestvrijstalen draad zijn, in ballen gerold, draad in kleine stukjes gesneden - walsdraad met een diameter van 6-8 mm, of zelfs een boor met een diameter die overeenkomt met interne maat pijpen. Van buitenaf worden er glasvezelstaven op gelijmd en wordt er een draad van 1,5-1,7 mm dik glasisolatie op gewikkeld. De lengte van de draad is ongeveer 11 m. De productietechnologie kan worden bestudeerd door de video te bekijken:

De zelfgemaakte inductieverwarmer werd vervolgens getest door hem met water te vullen en aan te sluiten op een in de fabriek gemaakte ORION 2 kW inductiekookplaat in plaats van op de standaardinductiekookplaat. De testresultaten worden getoond in de volgende video:

Andere vakmensen raden aan om als bron een lasomvormer met laag vermogen te gebruiken, waarbij de secundaire wikkelklemmen op de spoelklemmen worden aangesloten. Als je het werk van de auteur zorgvuldig bestudeert, komen de volgende conclusies naar voren:

• De auteur heeft goed werk geleverd en zijn product werkt ongetwijfeld.
• Er zijn geen berekeningen gemaakt over de dikte van de draad, het aantal en de diameter van de spoelwindingen. De wikkelparameters werden naar analogie overgenomen kookplaat Dienovereenkomstig zal een inductieboiler een vermogen hebben van niet meer dan 2 kW.
• Op zijn best zelfgemaakte eenheid zal water kunnen verwarmen voor twee verwarmingsradiatoren van elk 1 kW, dit is voldoende om één kamer te verwarmen. In het ergste geval zal de verwarming zwak zijn of helemaal verdwijnen, omdat de tests zonder koelvloeistofstroom zijn uitgevoerd.

Het is moeilijk om preciezere conclusies te trekken vanwege het gebrek aan informatie over verder testen van het apparaat. Een andere manier om inductieverwarming van water voor verwarming onafhankelijk te organiseren, wordt getoond in de volgende video:

De radiator, gelast uit verschillende metalen buizen, fungeert als een externe kern voor de wervelstromen die worden gecreëerd door de spoel van dezelfde inductiekookplaat. De conclusies zijn als volgt:

• Het thermische vermogen van de resulterende verwarmer overschrijdt het elektrische vermogen van het paneel niet.
• Het aantal en de grootte van de pijpen werden willekeurig gekozen, maar boden voldoende oppervlak om de door de wervelstromen gegenereerde warmte over te dragen.
• Dit inductieverwarmingscircuit bleek succesvol in een specifiek geval waarin het appartement omringd is door de gebouwen van andere verwarmde appartementen. Bovendien heeft de auteur de werking van de installatie in het koude seizoen niet laten zien met registratie van de luchttemperatuur in de kamers.

Om de getrokken conclusies te bevestigen, wordt voorgesteld een video te bekijken waarin de auteur een soortgelijke verwarming probeerde te gebruiken in een vrijstaand, geïsoleerd gebouw:

Fogel A.A.

Inductieverwarming is het verwarmen van materialen door elektrische stromen die worden geïnduceerd door een wisselend magnetisch veld. Dit is dus de verwarming van producten gemaakt van geleidende materialen (geleiders) door het magnetische veld van inductoren (bronnen van magnetische wisselvelden).

Inductieverwarming wordt als volgt uitgevoerd. Een elektrisch geleidend (metaal, grafiet) werkstuk wordt in een zogenaamde inductor geplaatst, dit is een of meerdere draadwindingen (meestal koper). Met behulp van een speciale generator worden krachtige stromen met verschillende frequenties (van tientallen Hz tot enkele MHz) in de inductor geïnduceerd, waardoor een elektromagnetisch veld rond de inductor ontstaat. Het elektromagnetische veld induceert wervelstromen in het werkstuk. Wervelstromen verwarmen het werkstuk onder invloed van Joule-warmte.

Het inductor-blanco systeem is een kernloze transformator waarbij de inductor de primaire wikkeling is. Het werkstuk is als een secundaire wikkeling, kortgesloten. De magnetische flux tussen de wikkelingen wordt door de lucht gesloten.

Bij hoge frequenties worden wervelstromen door het magnetische veld dat ze zelf opwekken verplaatst naar dunne oppervlaktelagen van het werkstuk Δ (huideffect), waardoor hun dichtheid sterk toeneemt en het werkstuk opwarmt. De onderliggende metaallagen worden verwarmd vanwege de thermische geleidbaarheid. Niet de stroom is van belang, maar de hoge stroomdichtheid. In de huidlaag Δ neemt de stroomdichtheid toe met e maal ten opzichte van de stroomdichtheid in het werkstuk, terwijl 86,4% van de warmte van de totale warmteafgifte vrijkomt in de huidlaag. De diepte van de huidlaag is afhankelijk van de stralingsfrequentie: hoe hoger de frequentie, hoe dunner de huidlaag. Het hangt ook af van de relatieve magnetische permeabiliteit μ van het werkstukmateriaal.

Voor ijzer, kobalt, nikkel en magnetische legeringen heeft μ bij temperaturen onder het Curiepunt een waarde van enkele honderden tot tienduizenden. Voor andere materialen (smelten, non-ferrometalen, vloeibare laagsmeltende eutectica, grafiet, elektrisch geleidende keramiek, enz.) is μ ongeveer gelijk aan eenheid.

Formule voor het berekenen van de huiddiepte in mm:

Δ=103ρμπf(\displaystyle \Delta =10^(3)(\sqrt (\frac (\rho)(\mu \pi f)))),

Waar ρ - elektrische weerstand van het werkstukmateriaal bij verwerkingstemperatuur, Ohm m, F- frequentie van het elektromagnetische veld gegenereerd door de inductor, Hz.

Bij een frequentie van 2 MHz is de huiddiepte voor koper bijvoorbeeld ongeveer 0,047 mm, voor ijzer ≈ 0,0001 mm.

De inductor wordt tijdens bedrijf erg heet, omdat deze zijn eigen straling absorbeert. Bovendien absorbeert het de thermische straling van het hete werkstuk. Inductoren zijn gemaakt van koperen buizen die worden gekoeld door water. Water wordt aangevoerd door zuiging - dit zorgt voor veiligheid in geval van burn-out of andere drukverlaging van de inductor.

Fogel A.A.

De smeltunit van een inductieoven wordt gebruikt om een ​​grote verscheidenheid aan metalen en legeringen te verwarmen. Het klassieke ontwerp bestaat uit de volgende elementen:

1. Afvoerpomp.
2. Watergekoelde inductor.
3. Frame gemaakt van roestvrij staal of aluminium.
4. Contactgebied.
5. De haard is gemaakt van hittebestendig beton.
6. Steun met hydraulische cilinder en lagereenheid.

Het werkingsprincipe is gebaseerd op het creëren van Foucault-wervelinductiestromen. In de regel veroorzaken dergelijke stromen storingen bij het bedienen van huishoudelijke apparaten, maar in dit geval worden ze gebruikt om de lading tot de vereiste temperatuur te verwarmen. Bijna alle elektronica begint tijdens bedrijf op te warmen. Deze negatieve factor in het elektriciteitsverbruik wordt optimaal benut.

Voordelen van het apparaat

De inductiesmeltoven werd relatief recent in gebruik genomen. Op productielocaties zijn de bekende openhaardovens, hoogovens en andere apparatuur geïnstalleerd. Een dergelijke oven voor het smelten van metaal heeft de volgende voordelen:

1. Door gebruik te maken van het inductieprincipe is het mogelijk de apparatuur compact te maken. Daarom zijn er geen problemen met hun plaatsing in kleine ruimtes. Een voorbeeld zijn hoogovens, die alleen in voorbereide ruimtes kunnen worden geïnstalleerd.
2. De resultaten van de onderzoeken geven aan dat de efficiëntie bijna 100% is.
3. Hoge smeltsnelheid. Hoog tarief Efficiëntie bepaalt dat het veel minder tijd kost om het metaal te verwarmen in vergelijking met andere ovens.
4. Bij het smelten in sommige ovens kan de chemische samenstelling van het metaal veranderen. Inductie neemt de eerste plaats in termen van smeltzuiverheid. De gecreëerde Foucault-stromen verwarmen het werkstuk van binnenuit, waardoor de mogelijkheid wordt geëlimineerd dat verschillende onzuiverheden in de compositie terechtkomen.

Het is dit laatste voordeel dat de verspreiding van inductieovens in sieraden bepaalt, omdat zelfs een kleine concentratie onzuiverheden het verkregen resultaat negatief kan beïnvloeden.

Vanwege het feit dat M. Faraday het fenomeen elektromagnetische inductie in 1831 ontdekte, zag de wereld een groot aantal apparaten die water en andere media verwarmen.

Omdat deze ontdekking werd gerealiseerd, gebruiken mensen deze in het dagelijks leven:

• Waterkoker met schijfverwarmer voor het verwarmen van water;
• Multicooker-oven;
• Inductiekookplaat;
• Magnetrons (fornuis);
• Verwarming;
• Verwarmingskolom.

De opening wordt ook gebruikt voor een extruder (niet mechanisch). Vroeger werd het veel gebruikt in de metallurgie en andere industrieën die verband hielden met metaalverwerking. Een inductieve ketel in de fabriek werkt volgens het principe van de werking van wervelstromen op een speciale kern in het interne deel van de spoel. Foucault-wervelstromen zijn oppervlakkig, dus het is beter om een ​​holle metalen buis als kern te nemen waar het koelmiddelelement doorheen gaat.

Het optreden van elektrische stromen vindt plaats als gevolg van de toevoer van elektrische wisselspanning aan de wikkeling, waardoor een wisselend elektrisch magnetisch veld ontstaat, dat de potentiaal 50 keer per seconde verandert. bij een standaard industriële frequentie van 50 Hz.

In dit geval is de Ruhmkorff-inductiespoel zo ontworpen dat deze rechtstreeks op een wisselstroomvoeding kan worden aangesloten. Bij de productie worden voor dergelijke verwarming hoogfrequente elektrische stromen gebruikt - tot 1 MHz, dus het is vrij moeilijk om de werking van het apparaat bij 50 Hz te bereiken. De dikte van de draad en het aantal windingen dat het apparaat gebruikt, worden voor elke eenheid afzonderlijk berekend met behulp van een speciale methode voor het benodigde warmtevermogen. Een zelfgemaakte, krachtige eenheid moet efficiënt functioneren, het water dat door de buis stroomt snel verwarmen en niet opwarmen.

Organisaties investeren daarom serieus geld in de ontwikkeling en implementatie van dergelijke producten:

• Alle problemen zijn succesvol opgelost;
• Het rendement van het verwarmingsapparaat is 98%;
• Functioneert zonder onderbreking.

Naast het hoogste rendement kan men niet anders dan aangetrokken worden door de snelheid waarmee het medium dat door de kern gaat, wordt verwarmd. In afb. voorgestelde exploitatieschema inductie boiler gemaakt in de fabriek. Een dergelijk schema heeft een eenheid van het merk "VIN", geproduceerd door de fabriek in Izhevsk.

Hoe lang het apparaat zal werken, hangt uitsluitend af van hoe verzegeld de behuizing is en hoe de isolatie van de draadwindingen niet is beschadigd, en dit is volgens de fabrikant een behoorlijk aanzienlijke periode - tot 30 jaar.

Voor al deze voordelen, die het apparaat 100% heeft, moet je veel geld betalen; een inductor, magnetische boiler is de duurste van alle soorten verwarmingsinstallaties. Daarom geven veel vakmensen er de voorkeur aan om zelf een ultra-zuinige verwarmingseenheid te monteren.

Regels voor het zelf maken van apparatuur

Om de inductieverwarmingsinstallatie correct te laten werken, moet de stroom voor een dergelijk product overeenkomen met het vermogen (deze moet minimaal 15 ampère zijn, indien nodig meer).

• De draad moet in stukken worden gesneden die niet groter zijn dan vijf centimeter. Dit is nodig voor een efficiënte verwarming in een hoogfrequent veld.
• Het lichaam mag in diameter niet kleiner zijn dan de voorbereide draad en dikke wanden hebben.
• Voor bevestiging aan het verwarmingsnetwerk wordt aan één kant van de constructie een speciale adapter bevestigd.
• Aan de onderkant van de buis moet een gaas worden geplaatst om te voorkomen dat de draad eruit valt.
• Dit laatste is in een zodanige hoeveelheid nodig dat het de gehele interne ruimte vult.
• De structuur is gesloten en de adapter is geïnstalleerd.
• Vervolgens wordt uit deze buis een spoel opgebouwd. Om dit te doen, wikkelt u het met reeds voorbereide draad. Het aantal beurten moet in acht worden genomen: minimaal 80, maximaal 90.
• Na aansluiting op het verwarmingssysteem wordt water in het apparaat gegoten. De spoel wordt aangesloten op de voorbereide omvormer.
• Er is een watertoevoerpomp geïnstalleerd.
• Er is een temperatuurregelaar geïnstalleerd.

De berekening van inductieverwarming zal dus afhangen van de volgende parameters: lengte, diameter, temperatuur en verwerkingstijd

Let op de inductantie van de bussen die naar de inductor leiden, die veel groter kan zijn dan de inductor zelf.

Inductieverwarming met hoge precisie

Deze verwarming heeft het eenvoudigste principe, omdat deze contactloos is. Hoogfrequente pulsverwarming maakt het mogelijk om de hoogste temperatuuromstandigheden te bereiken, waarbij het mogelijk is de moeilijkste metalen te verwerken om te smelten. Om inductieverwarming uit te voeren, moet u de vereiste spanning van 12 V (volt) en inductiefrequentie in elektromagnetische velden creëren.

Dit kan binnen speciaal apparaat– inductor. Hij wordt aangedreven door elektriciteit uit een industriële stroomvoorziening op 50 Hz.

Het is mogelijk om hiervoor individuele voedingen te gebruiken: omvormers/generatoren. Het eenvoudigste apparaat voor een laagfrequent apparaat is een spiraal (geïsoleerde geleider), die in de binnenkant van een metalen buis kan worden geplaatst of eromheen kan worden gewikkeld. De stromende stromen verwarmen de buis, die vervolgens warmte aan de woonruimte levert.

Het gebruik van inductieverwarming bij minimale frequenties is niet gebruikelijk. De meest voorkomende verwerking van metalen vindt plaats op hogere of middenfrequenties. Dergelijke apparaten onderscheiden zich door het feit dat de magnetische golf naar het oppervlak reist, waar deze verzwakt. De energie wordt omgezet in warmte. Voor het beste effect moeten beide componenten een vergelijkbare vorm hebben. Waar wordt warmte toegepast?

Tegenwoordig is het gebruik van hoogfrequente verwarming wijdverbreid:

• Voor het contactloos smelten en solderen van metalen;
• Machinebouwindustrie;
• Sieraden;
• Creatie van kleine elementen (planken) die beschadigd kunnen raken bij gebruik van andere technieken;
• Verharding van oppervlakken van onderdelen met verschillende configuraties;
• Warmtebehandeling van onderdelen;
• Medische praktijk (desinfectie van apparaten/instrumenten).

Verwarming kan veel problemen oplossen.

Wat is inductieverwarming

Het principe waarop een inductieboiler werkt.

Een inductieapparaat werkt op energie die wordt gegenereerd door een elektromagnetisch veld. Het wordt geabsorbeerd door de warmtedrager en geeft het vervolgens aan het pand:

1. Een inductor creëert in zo’n boiler een elektromagnetisch veld. Dit is een draadspoel met meerdere windingen met een cilindrische vorm.
2. Als er doorheen stroomt, genereert een elektrische wisselstroom rond de spoel een magnetisch veld.
3. De lijnen ervan staan ​​loodrecht op de elektromagnetische fluxvector. Wanneer ze worden verplaatst, creëren ze een gesloten cirkel.
4. De wervelstromen die door wisselstroom ontstaan, zetten elektrische energie om in warmte.

Thermische energie tijdens inductieverwarming wordt spaarzaam en met een lage verwarmingssnelheid verbruikt. Hierdoor brengt het inductieapparaat het water voor het verwarmingssysteem in korte tijd op een hoge temperatuur.

Kenmerken van het apparaat

De elektrische stroom is verbonden met de primaire wikkeling.

Inductieverwarming wordt uitgevoerd met behulp van een transformator. Het bestaat uit een paar wikkelingen:

• extern (primair);
• kortgesloten intern (secundair).

In het diepe gedeelte van de transformator ontstaan ​​wervelstromen. Ze leiden het opkomende elektromagnetische veld om naar het secundaire circuit. Het functioneert tegelijkertijd als behuizing en fungeert als verwarmingselement voor water.

Met een toename van de dichtheid van wervelstromen gericht op de kern, warmt deze eerst zelf op en vervolgens het hele thermische element.

Om koel water te leveren en het voorbereide koelmiddel in het verwarmingssysteem te verwijderen, is de inductieverwarmer uitgerust met een paar buizen:

1. De onderste is geïnstalleerd op het inlaatgedeelte van het watertoevoersysteem.
2. De bovenste buis gaat naar het toevoergedeelte van het verwarmingssysteem.

Uit welke elementen bestaat het apparaat en hoe werkt het?

Een inductieboiler bestaat uit de volgende structurele elementen:

Foto	Structurele eenheid
	Inductor. Het bestaat uit vele windingen koperdraad. Het is in hen dat het elektromagnetische veld wordt gegenereerd.
	Verwarmingselement. Dit is een metalen buis of stukjes staaldraad die in de inductor worden geplaatst.
	Generator. Het zet huishoudelijke elektriciteit om in hoogfrequente elektrische stroom. De rol van een generator kan worden gespeeld door een omvormer van een lasapparaat.

Schema van de werking van een verwarmingssysteem met een inductieboiler.

Wanneer alle componenten van het apparaat samenwerken, wordt thermische energie gegenereerd en overgedragen aan water. Het werkingsschema van de unit is als volgt:

1. De generator produceert hoogfrequente elektrische stroom. Vervolgens wordt het doorgestuurd naar de inductiespoel.
2. Het ontvangt de stroom en transformeert deze in een elektrisch magnetisch veld.
3. De verwarmer in de spoel warmt op door de werking van wervelstromen die verschijnen als gevolg van een verandering in de magnetische veldvector.
4. Het water dat in het element circuleert, wordt erdoor verwarmd. Vervolgens komt het in het verwarmingssysteem terecht.

Voor- en nadelen van de inductieverwarmingsmethode

Het apparaat is compact en neemt weinig ruimte in beslag.

Inductieverhitters hebben dergelijke voordelen:

• hoog niveau van efficiëntie;
• vereisen geen frequent onderhoud;
• ze nemen weinig vrije ruimte in beslag;
• als gevolg van trillingen van het magnetische veld nestelt de schaal zich er niet in;
• de apparaten zijn stil;
• ze zijn veilig;
• door de dichtheid van de behuizing zijn er geen lekkages;
• De werking van de heater is volledig geautomatiseerd;
• het toestel is milieuvriendelijk, stoot geen roet of roet uit koolmonoxide enz.

De foto toont een inductieketel voor waterverwarming in de fabriek.

Het grootste nadeel van het apparaat zijn de hoge kosten van de fabrieksmodellen..

Echter dit nadeel kan worden genivelleerd als u een inductieverwarmer met uw eigen handen monteert. De eenheid is samengesteld uit gemakkelijk toegankelijke elementen, hun prijs is laag.

Voordelen van het gebruik van alle soorten inductieverhitters

Een inductieverwarmer heeft ongetwijfeld voordelen en is een leider onder alle soorten apparaten. Dit voordeel is als volgt:

• Het verbruikt minder elektriciteit en vervuilt de omringende ruimte niet.
• Het is gebruiksvriendelijk, levert werk van hoge kwaliteit en geeft u controle over het proces.
• Verwarming door de wanden van de kamer zorgt voor een bijzondere zuiverheid en de mogelijkheid om ultrazuivere legeringen te verkrijgen, terwijl het smelten kan worden uitgevoerd in verschillende atmosferen, inclusief inerte gassen en vacuüm.
• Met zijn hulp is het mogelijk om delen van elke vorm gelijkmatig te verwarmen of selectief te verwarmen
• Ten slotte zijn inductieverhitters universeel, waardoor ze overal kunnen worden gebruikt en verouderde, energieverbruikende en inefficiënte installaties kunnen worden vervangen.

Wanneer u met uw eigen handen een inductieverwarmer maakt, moet u zich zorgen maken over de veiligheid van het apparaat. Om dit te doen, moet u de volgende regels volgen die het betrouwbaarheidsniveau van het algehele systeem verhogen:

1. Er moet een veiligheidsklep in het bovenste T-stuk worden geplaatst om de overmatige druk te ontlasten. Anders, als het mislukt circulatie pomp de kern zal eenvoudig barsten onder invloed van stoom. In de regel voorziet het circuit van een eenvoudige inductieverhitter in dergelijke momenten.
2. De omvormer is alleen via een aardlekschakelaar met het netwerk verbonden. Dit apparaat werkt in kritieke situaties en helpt kortsluiting te voorkomen.
3. De lasomvormer moet worden geaard door de kabel naar een speciaal metalen circuit te leiden dat in de grond achter de wanden van de constructie is gemonteerd.
4. Het inductieverhitterlichaam moet op een hoogte van 80 cm boven het vloerniveau worden geplaatst. Bovendien moet de afstand tot het plafond minimaal 70 cm zijn, en tot andere meubelstukken - meer dan 30 cm.
5. Een inductieverhitter produceert een zeer sterk elektromagnetisch veld, dus een dergelijke installatie moet uit de buurt van woonruimtes en verblijven met huisdieren worden gehouden.

Inductieverwarmingscircuit

Dankzij de ontdekking van het fenomeen elektromagnetische inductie door M. Faraday in 1831 zijn er in ons moderne leven veel apparaten verschenen die water en andere media verwarmen. Elke dag gebruiken we een waterkoker met schijfverwarmer, een multicooker en een inductiekookplaat, aangezien we deze ontdekking pas in onze tijd voor dagelijks gebruik konden realiseren. Vroeger werd het gebruikt in de metallurgische en andere metaalverwerkende industrieën.

Een inductieketel in de fabriek gebruikt bij zijn werking het principe van de werking van wervelstromen op een metalen kern die in de spoel is geplaatst. Foucault-wervelstromen hebben een oppervlaktekarakter, dus het is zinvol om een ​​holle metalen buis als kern te gebruiken waar een verwarmd koelmiddel doorheen stroomt.

Werkingsprincipe van een inductieverhitter

Het optreden van stromen is te wijten aan de toevoer van elektrische wisselspanning aan de wikkeling, waardoor een elektromagnetisch wisselveld ontstaat dat 50 keer per seconde van potentiaal verandert bij een normale industriële frequentie van 50 Hz. In dit geval is de inductiespoel zo ontworpen dat deze rechtstreeks op het wisselstroomnet kan worden aangesloten. In de industrie worden voor dergelijke verwarming hoogfrequente stromen gebruikt - tot 1 MHz, dus het is vrij moeilijk om het apparaat te laten werken met een frequentie van 50 Hz.

De dikte van de koperdraad en het aantal windingen van de wikkeling die door inductiewaterverwarmers worden gebruikt, worden voor elke eenheid afzonderlijk berekend met behulp van een speciale methode voor de vereiste thermische kracht. Het product moet efficiënt werken, het water dat door de buis stroomt snel verwarmen en niet oververhitten. Bedrijven investeren veel geld in de ontwikkeling en implementatie van dergelijke producten, dus alle problemen worden met succes opgelost en het rendement van de verwarming is 98%.

Naast het hoge rendement is vooral de snelheid waarmee het door de kern stromende medium wordt verwarmd, bijzonder aantrekkelijk. De figuur toont een diagram van de werking van een inductieverhitter gemaakt in een fabriek. Dit schema wordt gebruikt in eenheden van het bekende VIN-merk, geproduceerd door de fabriek in Izhevsk.

Werkingsschema van de verwarming

De levensduur van de warmtegenerator hangt alleen af ​​van de dichtheid van de behuizing en de integriteit van de isolatie van de draadwindingen, en dit blijkt een vrij lange periode te zijn die fabrikanten tot 30 jaar aangeven; Voor al deze voordelen die deze apparaten daadwerkelijk hebben, moet je veel geld betalen; een inductieboiler is de duurste van alle soorten elektrische verwarmingsinstallaties. Om deze reden namen enkele ambachtslieden de productie over zelfgemaakt apparaat om het te gebruiken bij het verwarmen van het huis.

DIY-proces

De volgende hulpmiddelen zijn nuttig voor de klus:

• lassen omvormer;
• lasstroom die een stroom genereert van 15 ampère.

Je hebt ook koperdraad nodig, die rond het kernlichaam is gewikkeld. Het apparaat zal fungeren als een inductor. De draadcontacten zijn zo aangesloten op de klemmen van de omvormer dat er geen twist ontstaat. Het stuk materiaal dat nodig is om de kern samen te stellen, moet de vereiste lengte hebben. Gemiddeld is het aantal windingen 50, de draaddiameter is 3 millimeter.

Koperdraad met verschillende diameters voor wikkeling

Laten we nu verder gaan met de kern. Zijn rol zal een polymeerpijp zijn, gemaakt van polyethyleen. Dit type kunststof is bestand tegen behoorlijk hoge temperaturen. De kerndiameter bedraagt ​​50 millimeter, de wanddikte bedraagt ​​minimaal 3 mm. Dit onderdeel wordt gebruikt als meter waarop koperdraad wordt gewikkeld, waardoor een inductor wordt gevormd. Bijna iedereen kan een eenvoudige inductieboiler in elkaar zetten.

In de video ziet u een manier om de inductieverwarming van water voor verwarming onafhankelijk te organiseren:

Eerste optie

De draad wordt in stukken van 50 mm gesneden en er wordt een plastic buis mee gevuld. Om te voorkomen dat het uit de buis morst, moet u de uiteinden afdichten met gaas. Aan de uiteinden worden adapters van de buis geplaatst, op de plaats waar de kachel is aangesloten.

Op het lichaam van laatstgenoemde wordt een wikkeling gewikkeld met koperdraad. Hiervoor heb je ongeveer 17 meter draad nodig: je moet 90 bochten maken, de buisdiameter is 60 millimeter. 3,14×60×90=17 meter.

Belangrijk om te weten! Wanneer u de werking van het apparaat controleert, moet u er zorgvuldig op letten dat er water (koelvloeistof) in zit. Anders zal de behuizing van het apparaat snel smelten.
. Pijp crasht in pijpleiding

De verwarming is aangesloten op de omvormer. Het enige dat overblijft is het apparaat met water vullen en aanzetten. Alles is klaar!

De pijp botst in de pijpleiding. De verwarming is aangesloten op de omvormer. Het enige dat overblijft is het apparaat met water vullen en aanzetten. Alles is klaar!

Tweede optie

Deze optie is veel eenvoudiger. Op het verticale deel van de buis wordt een recht stuk van een meter gekozen. Het moet grondig worden gereinigd van verf met schuurpapier. Vervolgens wordt dit gedeelte van de buis bedekt met drie lagen elektrisch weefsel. Een inductiespoel is omwikkeld met koperdraad. Het gehele aansluitsysteem is goed geïsoleerd. Nu kunt u de lasomvormer aansluiten en is het montageproces volledig voltooid.

Inductiespoel omwikkeld met koperdraad

Voordat u met uw eigen handen een boiler gaat maken, is het raadzaam om vertrouwd te raken met de kenmerken van fabrieksproducten en hun tekeningen te bestuderen. Dit zal u helpen de initiële gegevens van zelfgemaakte apparatuur te begrijpen en mogelijke fouten te voorkomen.

Derde optie

Om de verwarmer op deze complexere manier te maken, moet je lassen gebruiken. Voor gebruik heeft u ook een driefasige transformator nodig. Er moeten twee buizen aan elkaar worden gelast, die als verwarming en kern zullen fungeren. Op het lichaam van de inductor wordt een wikkeling geschroefd. Dit verhoogt de prestaties van het apparaat, dat een compact formaat heeft, wat erg handig is voor thuisgebruik.

Wikkeling op het spoellichaam

Voor de aan- en afvoer van water zijn er 2 buizen in het lichaam van de inductie-unit gelast. Om geen warmte te verliezen en mogelijke stroomlekken te voorkomen, moet u isolatie aanbrengen. Het zal de hierboven beschreven problemen elimineren en het geluid volledig elimineren wanneer de ketel in werking is.

Afhankelijk van de ontwerpkenmerken worden vloer- en tafelinductieovens onderscheiden. Ongeacht welke optie is gekozen, er zijn verschillende basisregels voor de installatie:

1. Wanneer de apparatuur in werking is, is er een hoge belasting op het elektriciteitsnet. Om de mogelijkheid van kortsluiting als gevolg van isolatieslijtage te elimineren, moet tijdens de installatie een hoogwaardige aarding worden uitgevoerd.
2. Het ontwerp heeft een waterkoelcircuit, waardoor de mogelijkheid van oververhitting van de hoofdelementen wordt geëlimineerd. Daarom is het noodzakelijk om voor een betrouwbare waterstijging te zorgen.
3. Als u een tafelkachel installeert, moet u letten op de stabiliteit van de gebruikte basis.
4. Een oven voor het smelten van metaal is een complex elektrisch apparaat, waarbij u bij de installatie alle aanbevelingen van de fabrikant moet volgen. Speciale aandacht wordt gegeven aan de parameters van de stroombron, die moeten overeenkomen met het model van het apparaat.
5. Vergeet niet dat er behoorlijk wat vrije ruimte rond de kachel moet zijn. Tijdens bedrijf kan zelfs een kleine smelt in volume en massa per ongeluk uit de mal spatten. Bij temperaturen boven de 1000 graden Celsius veroorzaakt het onherstelbare schade aan diverse materialen en kan er zelfs brand ontstaan.

Het apparaat kan tijdens het gebruik erg heet worden. Daarom mogen er geen brandbare of explosieve stoffen in de buurt zijn. Bovendien, volgens de brandveiligheidsmaatregelen in de omgeving, er moet een brandscherm worden geïnstalleerd.

Veiligheidsregels

Voor verwarmingssystemen die inductieverwarming gebruiken, is het belangrijk om verschillende regels te volgen om lekken, efficiëntieverliezen, energieverbruik en ongelukken te voorkomen. . Inductieverwarmingssystemen vereisen veiligheidsklep voor het vrijgeven van water en stoom bij pompstoring.


Om verstoringen in de werking van het elektrische netwerk te voorkomen, wordt aanbevolen om een ​​ketel met inductieverwarming, met de hand gemaakt volgens de voorgestelde diagrammen, aan te sluiten op een aparte toevoerleiding, waarvan de kabeldoorsnede minimaal 5 mm2 zal zijn

Conventionele bedrading is mogelijk niet in staat het vereiste stroomverbruik aan te kunnen.

1. Inductieverwarmingssystemen hebben een veiligheidsklep nodig om water en stoom vrij te laten als de pomp defect raakt.
2. Voor de veilige werking van een door u zelf samengesteld verwarmingssysteem zijn een manometer en een aardlekschakelaar nodig.
3. Als u het gehele inductieverwarmingssysteem geaard en elektrisch geïsoleerd heeft, voorkomt u elektrische schokken.
4. Om de schadelijke effecten van het elektromagnetische veld op het menselijk lichaam te voorkomen, is het beter om dergelijke systemen buiten de woonwijk te verplaatsen, waar installatieregels moeten worden gevolgd, volgens welke het inductieverwarmingsapparaat op een afstand van 80 cm van horizontaal (vloer en plafond) en 30 cm van verticale oppervlakken.
5. Controleer de aanwezigheid van koelvloeistof voordat u het systeem inschakelt.
6. Om storingen in de werking van het elektrische netwerk te voorkomen, wordt aanbevolen om een ​​ketel met inductieverwarming, met de hand gemaakt volgens de voorgestelde schema's, aan te sluiten op een aparte toevoerleiding, waarvan de kabeldoorsnede minimaal 5 mm2 zal zijn . Conventionele bedrading is mogelijk niet in staat het vereiste stroomverbruik aan te kunnen.

Creatie van geavanceerde apparaten

Met je eigen handen een HDTV-verwarmingsinstallatie maken is moeilijker, maar radioamateurs kunnen het doen, omdat je voor de montage een multivibratorcircuit nodig hebt. Het werkingsprincipe is vergelijkbaar: wervelstromen die voortkomen uit de interactie van de metaalvuller in het midden van de spoel en zijn eigen sterk magnetische veld verwarmen het oppervlak.

Ontwerp van HDTV-installaties

Omdat zelfs kleine spoelen een stroom van ongeveer 100 A produceren, moet er een resonerende capaciteit op worden aangesloten om de inductietrek in evenwicht te brengen. Er zijn 2 soorten werkcircuits voor het verwarmen van HDTV op 12 V:

• aangesloten op het elektriciteitsnet.

• gerichte elektrische;
• aangesloten op het elektriciteitsnet.

In het eerste geval kan een mini HDTV-installatie in een uur worden gemonteerd. Zelfs als er geen 220 V-netwerk aanwezig is, kun je zo'n generator overal gebruiken, zolang je maar autoaccu's als stroombron hebt. Het is uiteraard niet krachtig genoeg om metaal te smelten, maar het kan wel de hoge temperaturen bereiken die nodig zijn voor kleine klusjes, zoals het blauw verwarmen van messen en schroevendraaiers. Om het te maken, moet je het volgende kopen:

• veldeffecttransistors BUZ11, IRFP460, IRFP240;
• autoaccu vanaf 70 A/u;
• hoogspanningscondensatoren.

De stroom van de 11 A-voeding neemt tijdens het verwarmen af ​​tot 6 A vanwege de metaalweerstand, maar de behoefte aan dikke draden die een stroom van 11-12 A kunnen weerstaan ​​blijft bestaan ​​om oververhitting te voorkomen.

Het tweede circuit voor een inductieverwarmingsinstallatie in een plastic behuizing is complexer, gebaseerd op de IR2153-driver, maar het is handiger om hiermee via de regelaar een resonantie van 100k op te bouwen. Het circuit moet worden aangestuurd via een netwerkadapter met een spanning van 12 V of meer. Het vermogensgedeelte kan via een diodebrug rechtstreeks op het hoofdnetwerk van 220 V worden aangesloten. De resonantiefrequentie bedraagt ​​30 kHz. De volgende items zijn vereist:

• 10 mm ferrietkern en 20 windingen inductor;
• koperen buis als HDTV-spoel van 25 windingen op een doorn van 5-8 cm;
• condensatoren 250 V.

Vortex-verwarmers

Een krachtigere installatie, die bouten kan verwarmen totdat ze geel worden, kan volgens een eenvoudig schema worden gemonteerd. Maar tijdens bedrijf zal de warmteontwikkeling behoorlijk groot zijn, dus het wordt aanbevolen om radiatoren op transistors te installeren. Je hebt ook een choke nodig, die je kunt lenen van de voeding van elke computer, en de volgende hulpmaterialen:

• stalen ferromagnetische draad;
• koperdraad 1,5 mm;
• veldeffecttransistors en diodes voor sperspanning vanaf 500 V;
• Zenerdiodes met een vermogen van 2-3 W, nominaal 15 V;
• eenvoudige weerstanden.

Afhankelijk van het gewenste resultaat varieert het wikkelen van de draad op een koperen basis van 10 tot 30 windingen. Vervolgens komt de montage van het circuit en de voorbereiding van de basisspoel van de verwarmer uit ongeveer 7 windingen van 1,5 mm koperdraad. Het is verbonden met het circuit en vervolgens met elektriciteit.

Vakmensen die bekend zijn met het lassen en bedienen van een driefasige transformator kunnen de efficiëntie van het apparaat verder verhogen en tegelijkertijd het gewicht en de afmetingen verminderen. Om dit te doen, moet u de basis van twee pijpen lassen, die zowel als kern als als verwarming zullen dienen, en na de wikkeling twee pijpen in de behuizing lassen om koelvloeistof toe te voeren en te verwijderen.

Voordelen en nadelen

Nadat u het werkingsprincipe van een inductieverhitter heeft begrepen, kunt u de positieve en positieve aspecten ervan overwegen negatieve aspecten. Gezien de grote populariteit van warmtegeneratoren van dit type, kan worden aangenomen dat het veel meer voordelen dan nadelen heeft. Een van de belangrijkste voordelen zijn:

• Eenvoud van ontwerp.
• Hoog rendement.
• Lange levensduur.
• Gering risico op schade aan het apparaat.
• Aanzienlijke energiebesparing.

Omdat de prestatie-indicator van een inductieketel binnen een groot bereik ligt, kunt u eenvoudig een eenheid voor een specifiek gebouwverwarmingssysteem selecteren. Deze apparaten zijn in staat om de koelvloeistof snel tot een bepaalde temperatuur te verwarmen, waardoor ze een waardige concurrent van traditionele ketels zijn.

Tijdens de werking van de inductieverhitter wordt een lichte trilling waargenomen, waardoor kalk van de pijpen wordt geschud. Hierdoor kan het toestel minder vaak gereinigd worden. Omdat het koelmiddel voortdurend in contact staat met het verwarmingselement, zijn de risico's van falen relatief klein.

Deel 1. DIY-INDUCTIEKETEL - het is eenvoudig. Apparaat voor inductiekookplaat.

Als er bij de installatie van de inductieketel geen fouten zijn gemaakt, zijn lekkages vrijwel uitgesloten. Dit komt door de contactloze overdracht van warmte-energie naar de verwarming. Gebruik van indHiermee kunt u het bijna in een gasvormige toestand brengen. Op deze manier wordt een efficiënte waterbeweging door de leidingen bereikt, en in sommige situaties is het zelfs mogelijk om het gebruik van circulatiepompeenheden te vermijden.

Helaas bestaan ​​er tegenwoordig geen ideale apparaten. Naast een groot aantal voordelen hebben inductieverhitters ook een aantal nadelen. Omdat het apparaat elektriciteit nodig heeft om te kunnen werken, zal het in regio's met frequente stroomuitval niet kunnen werken maximale efficiëntie. Wanneer de koelvloeistof oververhit raakt, neemt de druk in het systeem sterk toe en kunnen de leidingen barsten. Om dit te voorkomen, moet de inductieverhitter zijn uitgerust met een nooduitschakeling.

DIY-inductieverwarmer

Werkingsprincipe van inductieverwarming

Een inductieverhitter maakt gebruik van de energie van een elektromagnetisch veld, dat het verwarmde object absorbeert en omzet in warmte. Om een ​​magnetisch veld op te wekken wordt een inductor gebruikt, d.w.z. een cilindrische spoel met meerdere windingen. Door deze inductor te passeren, creëert een elektrische wisselstroom een ​​magnetisch wisselveld rond de spoel.

Met een zelfgemaakte inverterkachel verwarm je snel en tot zeer hoge temperaturen. Met behulp van dergelijke apparaten kun je niet alleen water verwarmen, maar zelfs verschillende metalen smelten

Als een verwarmd object in of nabij de inductor wordt geplaatst, zal het worden gepenetreerd door de flux van de magnetische inductievector, die in de loop van de tijd voortdurend verandert. In dit geval ontstaat er elektrisch veld, waarvan de lijnen loodrecht op de richting van de magnetische flux staan ​​en in een gesloten cirkel bewegen. Dankzij deze wervelstromen wordt elektrische energie omgezet in thermische energie en warmt het object op.

Zo wordt de elektrische energie van de inductor overgebracht naar het object zonder gebruik van contacten, zoals gebeurt in weerstandsovens. Als gevolg hiervan wordt thermische energie efficiënter besteed en neemt de verwarmingssnelheid merkbaar toe. Dit principe wordt veel toegepast op het gebied van metaalverwerking: smelten, smeden, solderen, oppervlaktebehandeling, enz. Met niet minder succes kan een vortex-inductieverwarmer worden gebruikt om water te verwarmen.

Hoogfrequente inductieverhitters

Het breedste toepassingsgebied betreft hoogfrequente inductieverhitters. De heaters kenmerken zich door een hoge frequentie van 30-100 kHz en een breed vermogensbereik van 15-160 kW. Het hoogfrequente type zorgt voor een oppervlakkige verwarming, maar dit is voldoende om de chemische eigenschappen van het metaal te verbeteren.

Hoogfrequente inductieverhitters zijn eenvoudig te bedienen en zuinig, en hun rendement kan 95% bereiken. Alle typen werken lange tijd continu en de versie met twee blokken (wanneer de hoogfrequente transformator in een apart blok wordt geplaatst) maakt 24 uur per dag gebruik mogelijk. De verwarming heeft 28 soorten bescherming, die elk verantwoordelijk zijn voor hun eigen functie. Voorbeeld: monitoring van de waterdruk in een koelsysteem.

• Inductieverwarmer 60 kW Toegest
• Inductieverwarmer 65 kW Novosibirsk
• Inductieverwarmer 60 kW Krasnojarsk
• Inductieverwarmer 60 kW Kaluga
• Inductieverwarmer 100 kW Novosibirsk
• Inductieverwarmer 120 kW Ekaterinburg
• Inductieverwarmer 160 kW Samara

Sollicitatie:

• oppervlakteverharding van tandwielen
• verharding van assen
• verharding van kraanwielen
• onderdelen verwarmen vóór het buigen
• solderen van frezen, frezen, boren
• het verwarmen van het werkstuk tijdens het heet stempelen
• landingsbouten
• lassen en oppervlaktebehandeling van metalen
• restauratie van onderdelen.

Voor het op kleine schaal smelten van metaal is soms een apparaat nodig. Dit is vooral acuut in een werkplaats of bij kleinschalige productie. De meest efficiënte oven van dit moment is een metaalsmeltoven met elektrische verwarming, namelijk een inductieoven. Vanwege de eigenaardigheden van zijn structuur kan het effectief worden gebruikt bij het smeden en een onmisbaar hulpmiddel in de smederij worden.

Inductieovenstructuur

De oven bestaat uit 3 elementen:

1. 1. Elektronisch en elektrisch gedeelte.
2. 2. Inductor en smeltkroes.
3. 3. spoelkoelsysteem.

Om een ​​werkende oven voor het smelten van metaal samen te stellen, volstaat het om een ​​werkend elektrisch circuit en een inductorkoelsysteem te assembleren. De eenvoudigste versie van het smelten van metaal wordt getoond in de onderstaande video. Het smelten vindt plaats in het tegen-elektromagnetische veld van de inductor, dat interageert met geïnduceerde elektro-wervelstromen in het metaal, dat een stuk aluminium in de ruimte van de inductor vasthoudt.

Om metaal effectief te kunnen smelten zijn grote stromen en hoge frequenties in de orde van 400-600 Hz nodig. De spanning van een gewoon 220V-stopcontact thuis is voldoende om metalen te laten smelten. Het is alleen nodig om van 50 Hz 400-600 Hz te maken.
Elk circuit voor het maken van een Tesla-spoel is hiervoor geschikt.

Blikjes en ander afval zijn recyclebaar! Hoe maak je een oven voor het smelten van aluminium met je eigen handen

Ik vond de volgende 2 circuits op de GU 80, GU 81(M) lamp het leukst. En de lamp wordt gevoed door een APK-transformator uit een magnetron.

Deze circuits zijn bedoeld voor een Tesla-spoel, maar ze vormen een uitstekende inductieoven; in plaats van de secundaire spoel L2 is het voldoende om een ​​stuk ijzer in de interne ruimte van de primaire wikkeling L1 te plaatsen.

De primaire spoel L1 of inductor bestaat uit een koperen buis die in 5-6 windingen is gerold, waarvan de uiteinden van schroefdraad zijn voorzien om het koelsysteem aan te sluiten. Voor het smelten van levitatie moet de laatste draai in de tegenovergestelde richting worden uitgevoerd.
Condensator C2 in het eerste circuit en een identieke in het tweede circuit stellen de frequentie van de generator in. Bij een waarde van 1000 picoFarads bedraagt ​​de frequentie ongeveer 400 kHz. Deze condensator moet een hoogfrequente keramische condensator zijn en ontworpen voor een hoogspanning van ongeveer 10 kV (KVI-2, KVI-3, K15U-1), andere typen zijn niet geschikt! Het is beter om K15U te gebruiken. Condensatoren kunnen parallel worden aangesloten. Het is ook de moeite waard om rekening te houden met het vermogen waarvoor de condensatoren zijn ontworpen (dit staat op hun behuizing), neem dit met een reserve. de andere twee condensatoren KVI-3 en KVI-2 worden warm tijdens langdurig gebruik. Alle andere condensatoren zijn ook afkomstig uit de KVI-2, KVI-3, K15U-1-serie; de ​​capaciteit verandert in de kenmerken van de condensatoren.
Hier is een schematisch diagram van wat er zou moeten gebeuren. Ik heb 3 blokken in kaders omcirkeld.

Het koelsysteem bestaat uit een pomp met een stroom van 60 l/min, een radiator van elke VAZ-auto en ik heb een gewone koelventilator voor thuis tegenover de radiator geplaatst.

Wees de eerste die een reactie achterlaat

Meesters in hun vak: wij produceren een smeltoven

Een smelterij is een grote of draagbare structuur waarin een hoeveelheid non-ferrometaal kan worden gesmolten. De inductiesmeltoven is algemeen bekend. In productieomstandigheden worden grote hoeveelheden inductiesmeltovens geïnstalleerd in speciale ruimtes om metaal in grote hoeveelheden te smelten. Ze smelten metaal waaruit veel onderdelen voor motorfietsen, auto's en tractoren worden gegoten. Voor het smelten van maximaal 5 kg aluminium. u kunt uw eigen inductiesmeltovens, vastebrandstofinstallaties en gasovens bouwen. Ze werken allemaal geweldig. Hoe en waarvan kun je een smeltkroes voor thuis maken?

Wij bouwen onze eigen smeltoven

De installatie voor het smelten van metaal (Fig. 1) is samengesteld uit bakstenen. Het moet brandveilig zijn. Als bindmiddel wordt vuurklei gebruikt. Om het apparaat met kolen te stoken, is geforceerde lucht nodig. Hiervoor moet in de onderste helft van de unit een speciaal kanaal worden gelaten voor luchttoegang. Onder dit kanaal bevindt zich een rooster. Dit is een speciaal gietijzeren rooster waarop steenkool of cokes wordt gelegd. Het rooster kan worden gebruikt van een oude kachel of worden gekocht op de markt of in een bouwmarkt. Voor sterkte verbranden sommigen de afgewerkte structuur met een metalen riem. De steen kan op de rand worden geplaatst.

Een smeltoven kan niet zonder een smeltkroes. Je kunt in plaats daarvan een gietijzeren ketel gebruiken. Je kunt het op de boerderij zoeken. Het zal goed zijn als het geëmailleerd blijkt te zijn. De smeltkroes wordt dichter bij de brandende cokes geïnstalleerd. Het enige dat overblijft is een ventilator als geforceerde lucht te installeren, de cokes aan te steken en te beginnen met smelten. De oven is met uw eigen handen klaar. Het kan worden gebruikt voor het smelten van gietijzer, koper, brons, aluminium.

Bouw van een tafeloven

Van eenvoudige materialen je kunt gas- of elektrische apparaten bouwen die comfortabel op een tafel of werkbank passen. Om te werken heb je nodig:

Asbest is de afgelopen jaren verboden thuisgebruik, zodat deze vervangen kan worden door tegels van tegels of cement. De maten zijn afhankelijk van de wensen van de eigenaar. Macht speelt hier een grote rol elektrisch netwerk en uitgangsspanning van de transformator. Het is voldoende om een ​​spanning van 25 V op de elektroden aan te leggen. Voor een industriële transformator die bij laswerkzaamheden wordt gebruikt, is deze spanning meestal 50-60 V. In dit geval moet de afstand tussen de elektroden worden vergroot. Veel wordt gedaan door ervaring. Als gevolg hiervan is het smelten van 60-80 g metaal een goed resultaat.

Het is beter om elektroden te maken van borstels van een redelijk krachtige elektromotor. Ze hebben een zeer handige stroomtoevoerdraad. Je kunt ze zelf malen. Er zouden geen grote problemen moeten zijn om materiaal te vinden. Bij een zelfgemaakt product moet je aan de zijkant gaten boren met een diameter van 5-6 mm, er een koperdraad van ongeveer 5 mm dik in steken en voorzichtig een spijker inslaan om de draad vast te zetten. Het enige dat overblijft is een inkeping maken met een vijl, dit zal het contact met het grafiet in poedervorm helpen verbeteren. De binnenkant van de oven is bekleed met mica. Dit is een uitstekende warmte-isolator. De buitenmuren van de oven zijn versterkt met tegels.

Om de oven van stroom te voorzien, kunt u een transformator nemen die de netspanning verlaagt tot 52 V. De netwikkeling is gewikkeld met 620 draadwindingen Ø1 mm. De neerwaartse wikkeling is gewikkeld met een draad van 4,2 x 2,8 mm met glasvezelisolatie. Aantal beurten #8212; 70. De oven is verbonden met de transformator met draden met een doorsnede van 7-8 mm² met goede isolatie. De voltooide installatie moet een tijdje worden ingeschakeld, zodat alle organische insluitsels uitbranden. De oven werd met de hand in elkaar gezet.

• giet met een schep of spatel grafiet erin en maak er een gat in;
• een materiaalplano wordt in het gat geplaatst;
• edelmetalen moeten in een glazen ampul worden geplaatst;
• tin en aluminium worden in een aparte ijzeren beker geplaatst;
• Bij legeringen wordt eerst het vuurvaste metaal gesmolten en daarna het laagsmeltende metaal.

In dergelijke ovens kunt u geen magnesium-, zink-, cadmium- of zilvercontacten smelten.

Cadmium brandt uit wanneer het gesmolten is, waarbij giftige gele rook ontstaat.

Wanneer u met de installatie werkt, moet u de veiligheidsmaatregelen in acht nemen:

1. Zorg ervoor dat er geen kortsluiting in de draden ontstaat.
2. De aan/uit-schakelaar moet zich dichtbij de operator bevinden.
3. Laat het apparaat tijdens het gebruik niet onbeheerd achter.
4. In de buurt moet er een container gevuld met water zijn waarin de werkstukken worden gekoeld.
5. Bij het smelten van gietijzer en andere metalen moet u een veiligheidsbril en handschoenen gebruiken.

Indien gewenst kunt u gasinstallaties maken. Ze zijn zeer geschikt voor het smelten van kleine partijen non-ferrometaal. Inductiesmeltovens kunnen elk metaal smelten. Ze kunnen worden gebruikt als conventionele installaties voor het werken met non-ferro- en edele metalen, als smelt- en warmhoudovens tijdens de productie. Ze zijn geschikt voor verschillende behoeften: voor het verwarmen van metalen, voor het maken van legeringen van verschillende metalen, voor het smelten van gietijzer.

In een zelfgebouwde inductieoven kun je een klein stukje ijzer smelten. Dit is het meest efficiënte apparaat dat werkt via een 220V-stopcontact in huis. De kachel komt goed van pas in een garage of werkplaats, waar hij eenvoudig op een bureaublad kan worden geplaatst. Het heeft geen zin om het te kopen, aangezien een inductieoven binnen een paar uur met uw eigen handen kan worden gemonteerd, als iemand elektrische schema's kan lezen. Het is niet raadzaam om zonder diagram te doen, omdat dit een volledig beeld geeft van het apparaat en u fouten bij het aansluiten kunt voorkomen.

Inductieovendiagram

Parameters van inductieovens

Nog geen reacties!

Hoe een inductieoven correct monteren?

Om de reparateur te helpen

Ter beoordeling bieden wij elektrische schakelschema's voor elektrische kachels aan voor zelfreparatie!

Er worden Russische en geïmporteerde platen gepresenteerd, die al jaren niet zijn veranderd.
Om groter te bekijken, klik op de foto.

Hoofdelementen en componenten van de kachel: verwarmingselement E1 (in de eerste brander), E2 (in de tweede brander), E3-E5 (in de oven), schakeleenheid bestaande uit schakelaars S1-S4, thermisch relais F type T- 300, indicatoren HL1 en HL (gasontlading om de werking van het verwarmingselement aan te geven), HL3 (gloeilamptype voor verlichting van de oven). Het vermogen van elk verwarmingselement is ongeveer 1 kW

Om het vermogen en de mate van verwarming van het verwarmingselement van de oven aan te passen, wordt een 4-standenschakelaar S1 gebruikt. Wanneer de hendel in de eerste stand staat, zijn de contacten P1-2 en P2-3 gesloten. In dit geval wordt het volgende met het netwerk verbonden via een stekker: verwarmingselement E3 in serie met parallel geschakelde verwarmingselementen E2 en E3. De stroom zal langs het pad vloeien: onderste contact van de stekker XP, F, P1-. 2, E4 en E5, E3, P2-3, bovenste XP-stekkercontact. Omdat verwarmingselement E3 in serie is aangesloten op verwarmingselement E4 en E5, zal de circuitweerstand maximaal zijn en zullen het vermogen en de mate van verwarming minimaal zijn. Bovendien zal de neonindicator HL1 oplichten als gevolg van de stroomdoorgang door het circuit: het onderste contact van de XP-stekker, F, P1-2, E4 en E5, R1, HL1, het bovenste contact van XP.

Dream 8-knooppunten verbinden:

In de tweede stand zijn de contacten P1-1, P2-3 ingeschakeld. In dit geval zal de stroom door het circuit vloeien: het onderste contact van de XP-stekker, F, P1-1, E3, P2-3, het bovenste contact van XP. In deze situatie zal slechts één E3-verwarmingselement werken en zal het vermogen groter zijn door een afname van de totale weerstand bij een constante netspanning van 220V.

In de derde positie van schakelaar S1 zullen de contacten P1-1, P2-2 sluiten, wat zal leiden tot verbinding met het netwerk van alleen parallel geschakelde verwarmingselementen E4 en E5. Schakelaar S4 wordt gebruikt om de ovenverlichtingslamp HL3 in te schakelen.

5.Elektra 1002

H1, H2 - buisbranders, H3 - gietijzeren brander 200 mm, H4 - gietijzeren brander 145 mm, P1, P2 - traploze vermogensregelaars, P3, P4 - zevenstanden stroomschakelaars, PSh - drietraps ovenschakelaar, P5 - blokkeren schakelaar, L1.... L4 - signaallampen voor het inschakelen van de branders, L5 - signaallamp voor het inschakelen van de oven- of grillverwarmers, L6 - signaallamp voor het bereiken van de ingestelde temperatuur in de oven, H5, H6 - ovenverwarmers, H7 - grill, T - temperatuurregelaar, B - sleutelschakelaar, L7 – ovenverlichtingslamp, M – reductiemotor.

6. BRANDERSCHAKELAARS Verbranding, Нansa, Electra, Lysva:

Nuances van het repareren van elektrische panelen Bosch Samsung Electrolux

Zelf een kachelbrander vervangen

Inhoudsopgave:

1. Werkingsprincipe
2. Parameters van inductieovens
3. Kenmerken van inductorwerking

In een zelfgebouwde inductieoven kun je een klein stukje ijzer smelten.

Hoe je met je eigen handen een smeltkroes of smeltoven maakt

Dit is het meest efficiënte apparaat dat werkt via een 220V-stopcontact in huis. De kachel komt goed van pas in een garage of werkplaats, waar hij eenvoudig op een bureaublad kan worden geplaatst. Het heeft geen zin om het te kopen, aangezien een inductieoven binnen een paar uur met uw eigen handen kan worden gemonteerd, als iemand elektrische schema's kan lezen. Het is niet raadzaam om zonder diagram te doen, omdat dit een volledig beeld geeft van het apparaat en u fouten bij het aansluiten kunt voorkomen.

Werkingsprincipe van inductieoven

Een zelfgemaakte inductieoven voor het smelten van een kleine hoeveelheid metaal vereist geen grote afmetingen of zo'n complex apparaat als industriële eenheden. De werking ervan is gebaseerd op het opwekken van stroom door een wisselend magnetisch veld. Het metaal wordt gesmolten in een speciaal stuk, een smeltkroes genaamd, en in een inductor geplaatst. Het is een spiraal met een klein aantal windingen van een geleider, bijvoorbeeld een koperen buis. Als het apparaat korte tijd wordt gebruikt, raakt de geleider niet oververhit. In dergelijke gevallen is het voldoende om koperdraad te gebruiken.

Een speciale generator lanceert krachtige stromen in deze spiraal (inductor) en er ontstaat een elektromagnetisch veld omheen. Dit veld in de smeltkroes en in het metaal dat daarin wordt geplaatst, veroorzaakt wervelstromen. Zij zijn het die de smeltkroes verwarmen en het metaal smelten omdat het ze absorbeert. Opgemerkt moet worden dat de processen zeer snel plaatsvinden als u een smeltkroes gebruikt die is gemaakt van niet-metaal, bijvoorbeeld chamotte, grafiet, kwartsiet. Een zelfgemaakte smeltoven biedt een verwijderbaar smeltkroesontwerp, dat wil zeggen dat er metaal in wordt geplaatst en na verwarming of smelten uit de inductor wordt getrokken.

Inductieovendiagram

De hoogfrequente generator is samengesteld uit 4 elektronische buizen (tetrodes), die parallel met elkaar zijn verbonden. De verwarmingssnelheid van de inductor wordt geregeld door een variabele condensator. Het handvat strekt zich naar buiten uit en stelt u in staat de capaciteit van de condensator aan te passen. De maximale waarde zorgt ervoor dat het stukje metaal in de spoel binnen enkele seconden rood wordt.

Parameters van inductieovens

De effectieve werking van dit apparaat is afhankelijk van de volgende parameters:

• generatorvermogen en frequentie,
• hoeveelheid verliezen in wervelstromen,
• de snelheid van het warmteverlies en de hoeveelheid van deze verliezen in de omringende lucht.

Hoe selecteer ik de componenten van het circuit om voldoende omstandigheden te verkrijgen voor het smelten in de werkplaats? De generatorfrequentie is vooraf ingesteld: deze moet 27,12 MHz zijn als het apparaat met uw eigen handen wordt geassembleerd voor gebruik in een thuiswerkplaats. De spoel is gemaakt van een dunne koperen buis of draad, PEV 0,8. Het is voldoende om niet meer dan 10 beurten te maken.

Elektronische lampen moeten worden gebruikt met een hoog vermogen, bijvoorbeeld het merk 6p3s. Het schema voorziet ook in de installatie van een extra neonlamp. Het zal dienen als een indicator dat het apparaat gereed is. De schakeling voorziet ook in het gebruik van keramische condensatoren (vanaf 1500V) en smoorspoelen. De aansluiting op een stopcontact in huis gebeurt via een gelijkrichter.

Uiterlijk ziet een zelfgemaakte inductieoven er zo uit: een generator met alle details van het circuit is bevestigd aan een kleine standaard op poten. Er is een inductor (spiraal) op aangesloten. Opgemerkt moet worden dat deze optie voor het assembleren van een zelfgemaakt smeltapparaat toepasbaar is voor het werken met een klein volume metaal. Een inductor in de vorm van een spiraal is het gemakkelijkst te maken, dus voor een zelfgemaakt apparaat wordt deze in deze vorm gebruikt.

Kenmerken van inductorwerking

Er zijn echter veel verschillende modificaties van de inductor. Het kan bijvoorbeeld worden gemaakt in de vorm van een cijfer acht, een klaverblad of een andere vorm. Het moet handig zijn om het materiaal voor warmtebehandeling te plaatsen. Een plat oppervlak wordt bijvoorbeeld het gemakkelijkst verwarmd door spoelen die in de vorm van een slang zijn gerangschikt.

Bovendien heeft het de neiging door te branden en om de levensduur van de inductor te verlengen, kan deze worden geïsoleerd met hittebestendig materiaal. Er wordt bijvoorbeeld gebruik gemaakt van het gieten van een vuurvast mengsel. Opgemerkt moet worden dat dit apparaat niet beperkt is tot koperdraadmateriaal. Je kunt ook staaldraad of michrome gebruiken. Wanneer u met een inductieoven werkt, moet u rekening houden met de thermische gevaren ervan. Bij per ongeluk aanraken kan de huid ernstig verbrand worden.

Master Kudelya © 2013 Het kopiëren van sitemateriaal is alleen toegestaan ​​met vermelding van de auteur en een directe link naar de bronsite

Zelfgemaakte smeltkroes elektrische oven.

NL

Een oven voor het smelten van metaal dus. Hier heb ik niet veel uitgevonden, maar gewoon geprobeerd een apparaat te maken, indien mogelijk uit kant-en-klare componenten en, indien mogelijk, zonder enige speling in het productieproces te laten.
Bij het fornuis bovenste deel Laten we het een smeltkroes noemen, de onderste is de besturingseenheid.
Laat je niet afschrikken door de witte doos aan de rechterkant - dit is over het algemeen een gewone transformator.
Belangrijkste parameters van de oven:
— ovenvermogen - 1000 W
- kroesvolume - 62 cm3
— maximale temperatuur - 1200 °C

Smeltend

Omdat het mijn doel niet was om tijd te verspillen aan experimenten met korund-fosfaatbinders, maar om tijd te besparen door kant-en-klare componenten te gebruiken, heb ik een kant-en-klare verwarming van YASAM gebruikt, evenals een keramische moffel die daarmee samenwerkt.

Verwarming: fechral, ​​draaddiameter 1,5 mm, staven met een diameter van 3 mm zijn aan de klemmen gelast. Weerstand 5 ohm. De aanwezigheid van een moffel is verplicht, omdat de draden in de verwarming bloot zijn. Verwarmingsgrootte Ф60/50х124 mm. Afmetingen moffel Ф54,5/34х130 mm. We maken een gat in de bodem van de moffel voor de liftstang.
Het lichaam van de smelter is gemaakt van standaard roestvrij staal. buis 220/200, machinaal bewerkt tot een aanvaardbare wanddikte. De hoogte is ook niet voor niets genomen. Omdat onze bekleding vuurvaste baksteen zal zijn, wordt bij de hoogte rekening gehouden met drie steendiktes. Het is tijd om de montagetekening te posten. Om de pagina niet onoverzichtelijk te maken, zal ik hier niet publiceren, maar zal ik links plaatsen: Deel 1, Deel 2.
De eerste tekening toont niet de lichtgewicht chamottering waarop de smeltkroes staat; de hoogte van de ring is afhankelijk van de gebruikte smeltkroes. In het midden van de ring bevindt zich een gat voor de stang. De staaf is puntig en bereikt in de onderste positie de smeltkroes niet.
Zoals ik al schreef, is de ovenbekleding gemaakt van lichtgewicht vuurvaste stenen ШЛ 0,4 of ШЛ 0,6, standaardmaat nr. 5. De afmetingen zijn 230x115x65 mm. Baksteen is gemakkelijk te verwerken met zagen en schuurpapier. De zaag gaat echter niet lang mee :) Vuurvaste stenen verwerken. Aan de rechterkant is de originele steen :)
Voor rechte sneden - een ijzerzaag voor hout, voor gebogen sneden - een zelfgemaakte zaag gemaakt van een ijzerzaagblad met grote tanden, met een verminderde (geslepen) breedte van het blad.

Bij het maken van voeringen moeten eenvoudige regels worden gevolgd:
- gebruik geen mortel om de onderdelen vast te zetten. Alles is droog. Het gaat hoe dan ook kapot
— delen van de voering mogen nergens rusten. Er moet speling zijn, gaten
— als je grote delen van de voering van een ander materiaal maakt, kun je deze beter in kleinere delen verdelen. Het zal nog steeds splitsen. Daarom kun je het beter doen.

Voor het thermokoppel maken we een gat in de derde laag en in de tweede en eerste laag maken we een opening tussen de verwarming en de voering. De opening is zodanig dat het thermokoppel stevig naar binnen wordt gedrukt, zo dicht mogelijk bij de verwarmer. Je kunt bij YASAM een gekocht thermokoppel gebruiken, maar ik gebruik zelfgemaakte. Het is niet dat ik spijt heb van het geld (hoewel ze daar behoorlijk duur zijn), ik laat de kruising gewoon kaal voor een beter thermisch contact. Hoewel er een risico bestaat op verbranding van de ingangscircuits van de regelaar.

Besturingseenheid

In de besturingseenheid zijn de onderste en bovenste afdekkingen voorzien van roosters voor het koelen van de verwarmingsaansluitingen. Toch is de diameter van de stiften 3 mm. Daarnaast is er ook warmtestraling via de bodem van de smeltkroes aanwezig. Het is niet nodig om de regelaar te koelen - 10 watt in totaal. Laten we tegelijkertijd de koude uiteinden van het thermokoppel afkoelen. Besturingseenheid met temperatuurregelaar Termodat-10K2. Rechtsboven bevindt zich de aan/uit-schakelaar. Linksboven bevindt zich een hefboom voor de smeltkroes met een hefstang (roestvrijstalen elektrode Ф3 mm).

Waarom heb ik voor Termodat als toezichthouder gekozen? Ik had te maken met Ram, maar na een winter in een onverwarmde kamer crashte de firmware. De thermodata heeft al verschillende winters doorstaan ​​en heeft niet alleen de firmware, maar ook de instellingen behouden.

Smeltkroesoven: ontwerpopties, doe-het-zelfproductie

Bovendien is de carrosserie van metaal, onverwoestbaar. (We moeten op zijn minst een fles van de Perm-bewoners meenemen voor reclame :)
Daarnaast kun je ook de macht van ze overnemen element-blok Aansturing van triac BUS1-B01. Dit blok is specifiek ontworpen om met Thermodats te werken.
De instructies voor Termodat-10K2 vindt u hier.

Diagram van een elektrische oven. De dikke lijn toont circuits met hoge stroomsterkte. Ze gebruiken een draad van minimaal 6 mm2.

Over de transformator vertel ik je later. Nu over de besturingseenheid. Het wordt ingeschakeld door tuimelschakelaar T1, beschermd door een zekering van 0,25 A. Bovendien is het bedoeld voor het voeden van de regelaar overspanningsbeveiliging, die zich in de transformatorbehuizing bevindt. Als voedingselement wordt een TS142-80 triac gebruikt (1420 volt, 80 ampère, geschreven in CHIP en DIP). Ik heb de triac op de radiator geplaatst, maar zoals de praktijk leert, warmt hij nauwelijks op. Vergeet niet de triac te isoleren van de behuizing. Of het nu mica of keramiek is. Ofwel de triac zelf, ofwel gemonteerd met een radiator.

Op de foto achter de Thermodat zit een ventilatorvoeding. Vervolgens heb ik het voor de ventilator toegevoegd, die ik op het onderste rooster heb geplaatst. De voeding is het eenvoudigst - trans, brug en condensator, produceert 12 volt. Computerventilator.
Verwarmingsvermogen. Via het rooster zit een uitlaat in een keramische buis. Om verbinding te maken met de terminal heb ik een kruisgeboorde bout gebruikt.
Een thermokoppel in de besturingseenheid plaatsen. Als je niet zo’n keramisch rietje hebt, spuug dan de benodigde hoeveelheid uit in YASAM.

Let op: de installatie wordt uitgevoerd met een gewone installatiedraad, hoogstroomcircuits zijn meeraderig van minimaal 6 mm2, thermokoppeluiteinden bevinden zich rechtstreeks in het klemmenblok. De BUS in zijn fabrieksvorm past niet, ik moest de hoes verwijderen (en wie heeft dat nu makkelijk? ;)). De rest is te zien op de foto.

Transformator.

Ondanks zo'n formidabel uiterlijk is dit apparaat een gewone 1 kW-transformator. Hij heeft zojuist verschillende beroepen veranderd (grafietsmelter, lasser, enz.) en een behuizing, een automatische schakelaar, een indicator voor de stroomverbruik van het netwerk en andere prachtige dingen aangeschaft.

Je hoeft dit natuurlijk niet allemaal af te schermen, een simpele kilowatt-trance onder de tafel is voldoende. De basis van alles is een transformator van U-vormig ijzer. Afhankelijk van de behoefte spoel ik het terug zonder de primaire te demonteren of te veranderen.
Waarom heb je eigenlijk een transformator nodig? Het is een feit dat om de verwarmer gedurende een acceptabele tijd te laten werken, de diameter van de draad zo dik mogelijk moet zijn. Na analyse van deze tabel kunnen we een teleurstellende conclusie trekken: de draad moet zo dik mogelijk zijn. En dit is niet langer 220 volt.

Daarom zult u in serieuze apparaten geen verwarmingstoestellen vinden die zijn ontworpen voor 220 volt. Als u deze verwarming rechtstreeks op het netwerk aansluit, zal het stroomverbruik ongeveer 9 kW bedragen. Je plant een netwerk door het hele huis, en zo'n klap zal fataal zijn voor de verwarming. Daarom worden er spanningsbegrenzende circuits gebruikt. Voor mij is de handigste manier om een ​​transformator te gebruiken.
Dus primair: - 1,1 Volt per beurt
— Ruststroom 450 mA
Secundair: - bij een belasting van 5 ohm en een vermogen van 1000 W zal de spanning 70 volt zijn
— secundaire stroom 14 A, draad 6 mm2, draadlengte 28 m.
Natuurlijk gaat deze kachel niet eeuwig mee. Maar ik kan hem vervangen door een geschikte draad te vinden en de secundaire draad snel terug te spoelen.
Als u de instructies voor Thermodat leest, bestaat de mogelijkheid om het maximale vermogen te beperken. Maar dit past niet bij ons, omdat we het hebben over het gemiddelde vermogen per kachel. In de gedistribueerde pulsmodus, zoals de onze, zullen de pulsen allemaal 9 kW zijn en lopen we het risico een pandemonium te krijgen met licht en muziek. En ook bij de buren, want ook de machines in de entree zijn ontworpen voor middelhoog vermogen.

Voor degenen die al lang geen instructies meer willen lezen, plaats ik een spiekbriefje met coëfficiënten en instellingen voor een specifieke oven. Nadat je de Thermodat hebt ingesteld, zet je de trance aan en ga je gang.
Vanwege de traagheid van de wijzer geeft de indicator van de stroom die door het netwerk wordt verbruikt ook het gemiddelde vermogen weer. Terwijl de verwarming koud is, zal de stroom dichter bij 5 ampère liggen, omdat deze iets lager opwarmt (vanwege de toename van de weerstand van de verwarming). Naarmate het instelpunt nadert, zal het bijna tot nul dalen (werking van de PID-regelaar).

Vul de smeltkroes vol met een bronzen koevoet en sluit het deksel. De binnenkant van het deksel is bekleed met lichtgewicht chamotte op mortel voor open haarden en kachels. Voor degenen die extra nieuwsgierig zijn (ik ben er zelf één) zit er in de deksel een venstertje bedekt met mica.

De temperatuur is boven de 1000 graden Celsius, maar het oppervlak van de smeltkroes is nog niet opgewarmd. Dit geeft de kwaliteit van de voering aan. Na 30-40 minuten smolt de inhoud van de smeltkroes.
Na het smelten drukken we op de lifthendel, waarna we de smeltkroes al met een greep kunnen oppakken. De foto toont een inkeping in het bovenste gedeelte van de smeltkroes, alleen voor een veilige grip.

P.S. Over de smeltkroezen. YASAM rust zijn ovens uit met grafietkroezen die met deze verwarmingselementen werken. Als je met goud en zilver werkt, is het verstandig om deze te kopen. Maar ik ben tegen deze burgerlijke excessen. Feit is dat de roestvrijstalen buis F32/28 op wonderbaarlijke wijze overeenkomt met de diameter van de grafietkroes. Je mag je eigen conclusie trekken 😉

We isoleren de verwarmingsdraden van de carrosserie met keramische buizen. Keramische buizen - van zekeringen, misschien van weerstanden.

De bovenste rij stenen ligt gelijk met de rand van het lichaam. Vergeet het gat voor de liftstang niet.

Derde laag voering. In deze laag maken we gaten voor de verwarmingsdraden en voor het thermokoppel (foto).

Tweede laag voering. Snij voor de bovenste uitlaat van de verwarming.

In inductieovens wordt het metaal verwarmd door stromen die worden opgewekt in het onveranderlijke veld van de inductor. In wezen zijn inductieovens ook weerstandsovens, maar ze verschillen ervan in de manier waarop ze energie overbrengen naar het verwarmde metaal. In tegenstelling tot weerstandsovens wordt elektrische energie in inductieovens eerst omgezet in elektromagnetische energie, vervolgens weer in elektrische energie en ten slotte in thermische energie.

Bij inductieverhitting komt de warmte direct vrij in het verwarmde metaal, waardoor het gebruik van warmte het meest compleet is. Vanuit dit oogpunt zijn deze ovens het meest geavanceerde type elektrische ovens.

Er zijn twee soorten inductieovens: kernloze en kernloze smeltkroes. In kernovens bevindt het metaal zich in een ringvormige groef rond de inductor, waarbinnen de kern passeert. In smeltkroesovens bevindt zich een smeltkroes met metaal in de inductor. Het is in dit geval onmogelijk om een ​​gesloten kern te gebruiken.

Vanwege een aantal elektrodynamische effecten die optreden in de metalen ring rond de inductor, is het specifieke vermogen van kanaalovens beperkt tot bepaalde grenzen. Daarom worden deze ovens voornamelijk gebruikt voor het smelten van laagsmeltende non-ferrometalen en slechts in sommige gevallen voor het smelten en oververhitten van gietijzer in gieterijen.

Het specifieke vermogen van inductiekroesovens kan behoorlijk hoog zijn, en de krachten die ontstaan ​​als gevolg van de interactie van magnetische ovens van metaal en inductor worden in deze ovens uitgeoefend positieve impact over het proces, waarbij metaalmenging wordt bevorderd.

Hoe een inductieoven te monteren - diagrammen en instructies

Kernloze inductieovens worden gebruikt voor het smelten van speciale, vooral koolstofarme staalsoorten en legeringen op basis van nikkel, chroom, ijzer en kobalt.

Een belangrijk voordeel van smeltkroesovens is hun eenvoud van ontwerp en kleine afmetingen. Hierdoor kunnen ze volledig in een vacuümkamer worden geplaatst en is het mogelijk om het metaal tijdens het smeltproces onder vacuüm te verwerken. Als vacuümstaalproductie-eenheden worden inductiekroesovens steeds wijdverspreider in de metallurgie van hoogwaardige staalsoorten.

Figuur 3. Schematische weergave van een inductiekanaaloven (a) en transformator (b)

Inductie ovens. Smelttechnologie in inductieovens

INDUCTIE CROUCHABLE OVEN.

In deze ovens worden legeringen van ferro- en non-ferrometalen en zuivere metalen (gietijzer, staal, brons, messing, koper, aluminium) gesmolten. Op huidige frequentie: 1) Ovens met industriële frequentie 50 Hz. 2) Middenfrequentie tot 600 Hz. (tot 2400 Hz ook inbegrepen). 3) Hoge frequentie tot 18000 Hz.

Vaak ind. ovens werken in paren (duplexproces). In de eerste oven wordt de lading gesmolten, in de tweede wordt de Me op het gewenste chemische niveau gebracht. samenstelling of houd Me op de gewenste temperatuur tot het gieten. Het overbrengen van krijt van oven naar oven kan continu worden uitgevoerd langs een stortkoker met behulp van kraanbakken of emmers op een elektrische auto. In inductieovens verandert de samenstelling van de lading; in plaats van ruwijzer worden lichtgewicht materialen van lage kwaliteit gebruikt (spanen, lichtgewicht schroot, afval van eigen productie, d.w.z. afsnijdsels).

Fogel A.A. De lading, elektrische wisselstroom, wordt in de smeltkroes geladen. de stroom die door de inductor (spoel) gaat, creëert een magnetisch veld, dat een elektromotorische kracht in de metalen kooi induceert, die geïnduceerde stromen veroorzaakt, die de verwarming en het smelten van het krijt veroorzaken. In de spoel bevindt zich een smeltkroes van vuurvast materiaal, die de inductor beschermt tegen de effecten van vloeibaar krijt. De primaire wikkeling is een inductor. De secundaire wikkeling en tegelijkertijd de belasting is Krijt in een smeltkroes.

Het rendement van de oven hangt af van de elektrische weerstand van Mel en van de frequentie van de stroom. Voor een hoog rendement is het noodzakelijk dat de diameter van de lading (d-kroes) ten minste 3,5-7 dieptes van stroompenetratie in Me-l bedraagt. Geschatte relatie tussen de capaciteit van de kroes en de stroomfrequentie voor staal en gietijzer. De productiviteit van ovens bedraagt ​​gewoonlijk 30-40 t/uur voor gietijzer en staal. Met een energieverbruik van 500-1000 kWh/ton. Voor brons, koper 15-22 t/uur, voor aluminium 8-9 t/uur Meestal wordt een cilindrische smeltkroes gebruikt. De magnetische flux die door de inductor wordt gecreëerd, gaat door gesloten lijnen zowel binnen als buiten de inductor.

Afhankelijk van de methode om de magnetische flux van buitenaf door te laten, worden ze onderscheiden: 1) open; 2) afgeschermd; 3) gesloten ovenontwerp

Bij een open structuur gaat de magnetische flux door de lucht, dus de structurele elementen (bijvoorbeeld het frame) zijn gemaakt van niet-metaal of zijn op grote afstand van de inductor geplaatst. Bij afscherming wordt de magnetische flux tegengehouden staalconstructies gescheiden door een koperen scherm. In gesloten toestand passeert de magnetische flux door radiaal gerangschikte pakketten van transformatorstaal - magnetische kernen.

Diagram van een elektrische inductieoven: 1 - deksel, 2 rotatie-eenheid, 3 - inductor, 4 - magnetische circuits, 5 - metalen structuur, 6 - waterkoelinginlaten, 7 - smeltkroes, 8 - platform

De oven gaat aan. knooppunten:Inductor, voering, frame, magnetische kernen, deksel, pad, kantelmechanismen.

Aluminium smeltoven

Naast zijn hoofddoel vervult de inductor ook de functie van een elektrisch apparaat dat de vacht ontvangt. en thermische belasting van de smeltkroes. Bovendien zorgt het koelen van de inductor ervoor dat warmte wordt afgevoerd die ontstaat als gevolg van elektrische verliezen, dus worden inductoren gemaakt in de vorm van een cilindrische enkellaagse spoel, waarbij alle windingen zijn gerangschikt in de vorm van een spiraal met een constante hoek van helling, of in de vorm van een spoel waarin alle windingen in een horizontaal vlak worden gelegd, en de overgangen daartussen in de vorm van korte hellende secties.

Afhankelijk van het merk Mel en het t-p niveau worden er 3 soorten voering gebruikt:

1. Zuur(bevat > 90% SiO2) is bestand tegen 80-100 hittegolven

2. Belangrijkste(tot 85% MgO) is bestand tegen 40-50 verhittingen voor kleine ovens en tot 20 verhittingen voor ovens met een capaciteit >1 ton

3. Neutraal(op basis van Al2O3- of CrO2-oxiden)

Diagrammen van inductiesmeltovens: a - smeltkroes, b - kanaal; 1 - spoel; 2 - gesmolten metaal; 3 - smeltkroes; 4 - magnetische kern; 5 - haardsteen met warmteafvoerkanaal.

De padina is gemaakt van vuurvaste stenen voor grote ovens of van aspocement voor kleine. Omslag gemaakt van constructiestaal en van binnen gevoerd. Voordelen van smeltkroesovens:1) Intensieve circulatie van de smelt in de smeltkroes; 2) Het vermogen om bij elke druk een atmosfeer van elk type (oxiderend, reducerend, neutraal) te creëren; 3) Hoge prestaties; 4) Mogelijkheid om het krijt volledig uit de oven te laten lopen; 5) Onderhoudsgemak, mogelijkheid tot mechanisatie en automatisering. Gebreken: 1) Relatief lage temperatuur slakken gericht op de Mel-la-spiegel; 2) Relatief lage duurzaamheid van de voering hoge t-max smelten en in aanwezigheid van thermische veranderingen.

INDUCTIEKANAALOVEN.

Het werkingsprincipe is dat een wisselende magnetische flux een gesloten circuit, gevormd door vloeibaar krijt, binnendringt en in dit circuit een stroom opwekt.

Het vloeibare krijtcircuit is omgeven door een vuurvast materiaal, dat in een stalen behuizing is gebakken. De ruimte die gevuld is met vloeibaar krijt heeft de vorm van een gebogen kanaal. De werkruimte van de oven (bad) is met 2 gaten verbonden met het kanaal, waardoor een gesloten circuit ontstaat. Tijdens de werking van de oven beweegt vloeibaar krijt in het kanaal en op de kruising met het bad. De beweging wordt veroorzaakt door oververhitting van de Mel (in het kanaal is het 50-100 ºС hoger dan in het bad), maar ook door de invloed van het magnetische veld.

Wanneer al het krijt uit de oven is afgevoerd, breekt het elektrische circuit, dat wordt veroorzaakt door het vloeibare krijt in het kanaal. Daarom in kanaalovens produceren gedeeltelijke drainage van vloeibaar krijt. De massa van het “moeras” wordt bepaald op basis van het feit dat de massa van de kolom met vloeibaar krijt boven het kanaal groter is dan de elektrodynamische kracht die het krijt uit het kanaal duwt.

Kanaalovens worden gebruikt als menger voor warmhoud- en smeltovens. De mixer is ontworpen om een ​​bepaalde massa Mel te verzamelen en Mel op een bepaalde temperatuur te houden. Er wordt aangenomen dat de mengcapaciteit gelijk is aan ten minste tweemaal de uurproductiviteit van de smeltoven. Vasthoudovens worden gebruikt om vloeibaar krijt rechtstreeks in mallen te gieten.

Vergeleken met smeltkroesovens hebben kanaalovens lagere kapitaalinvesteringen (50-70% van de smeltkroesoven) en een laag specifiek energieverbruik (hoger rendement). Gebrek: Gebrek aan flexibiliteit bij het reguleren van de chemische samenstelling.

De belangrijkste knooppunten zijn onder meer: Ovenframe; Voering; Inductor; Fur-zm-kanteling; Elektrische uitrusting; Waterkoelsysteem.