Omatehtud induktsioonahi. Kuidas oma kätega induktsioonahju teha. Induktsioonahju struktuur

Kinnitage välimine silinder metallist põhja külge. Seda saab teha keevitamise või kruvimise teel. Kui põhja suurus on oluliselt suurem kui silindri läbimõõt, muudab see konstruktsiooni stabiilsemaks ja turvalisemaks.

Asetage välimise silindri põhi tulekindlatele tellistele, veendudes, et see on võimalikult stabiilne. Need kuumakindlad tellised toetavad teie ahju sulamise ajal ja isoleerivad selle kuuma põhja.

Sisestage sisemine silinder välimisse, veendudes, et see sobib täpselt keskele. Silindri seinte vahelise ruumi saab täita tulekindlaga lubimört või kuiv liiv, mis annab struktuurile a O suurem stabiilsus; silindrid saab lihtsalt metallkiiludega üksteise suhtes kinnitada.

Puurige või lõigake umbes 6 cm (2 1/4 tolli) läbimõõduga auk põhja lähedal asuvatesse välis- ja sisesilindritesse, kaldu sisse- ja ülespoole, et õhk saaks vabalt tiiglisse voolata, varustades põleva kütuse hapnikuga.

Lõigake metalltoru läbimõõduga 6 cm ja pikkusega pool meetrit või rohkem (sobib õhukese seinaga metalltoru juhtmete jaoks) - see on mõeldud õhu varustamiseks sulatuskambrisse; keevitage see välimise silindri ava külge või kinnitage see kruvidega.

Lõika ring Lehtmetall, piisavalt suur, et katta täielikult kaamera ülaosa. Lõigake sellesse ringi 15x15 cm (6x6 tolli) auk, et õhk saaks vabalt ringelda ja tiiglisse metalli lisada; lõigatud tükk toimib kaanena. Mugavuse huvides saab kaane ketiga kinnitada ahju välisseinale ning kaanele kinnitada ka käepide.

Tee tiigel (sulatuspott). Võite kasutada sobivat metallist silindrit vanast termosest või sellest valmistatud pada roostevabast terasest. Et sulametalli saaks tiiglist välja valada, kinnitage sellele terasest käepide, mis ulatuks sulatuskambri ülaosast välja.

Ühendage puhur korpuse põhja lähedale varem paigaldatud metalltoruga. Võite kasutada vana fööni või väikese võimsusega lehepuhurit, kinnitades need teibiga toru külge. Kui teil pole fööni ega masinat, sobib iga seade, mis tagab vajaliku õhuvoolu läbi toru. Kuid pidage meeles, et liiga suur õhuvool võib põhjustada söe intensiivset ja kiiret põlemist ning ebapiisav õhuvool pärsib põlemist ega taga teile vajalikku temperatuuri.

Induktsioonkuumutuse põhimõte on muundada elektrit juhtiva kuumutatud objekti poolt neeldunud elektromagnetvälja energia soojusenergiaks.

Induktsioonkütteseadmetes loob elektromagnetvälja induktiivpool, mis on mitme pöördega silindriline mähis (solenoid). Muutuja juhitakse läbi induktiivpooli elektrit, mille tulemusena tekib induktiivpooli ümber ajas muutuv vahelduv magnetväli. See on esimene elektromagnetvälja energia muundumine, mida kirjeldab Maxwelli esimene võrrand.

Kuumutatud objekt asetatakse induktiivpooli sisse või kõrvale. Induktiivpooli tekitatud magnetilise induktsiooni vektori muutuv (ajas) voog tungib läbi kuumutatud objekti ja indutseerib elektriväli. Selle välja elektrijooned paiknevad magnetvoo suunaga risti asetseval tasapinnal ja on suletud, st kuumutatavas objektis on elektriväli keerise iseloomuga. Mõju all elektriväli, Ohmi seaduse järgi tekivad juhtivusvoolud (pöörisvoolud). See on elektromagnetvälja energia teine ​​teisendus, mida kirjeldab Maxwelli teine ​​võrrand.

Kuumutatud objektis muundub indutseeritud vahelduva elektrivälja energia pöördumatult soojusenergiaks. Sellise energia termilise hajumise, mille tulemuseks on objekti kuumenemine, määrab juhtivusvoolude (pöörisvoolude) olemasolu. See on elektromagnetvälja energia kolmas teisendus ja selle teisenduse energiasuhet kirjeldab Lenz-Joule'i seadus.

Kirjeldatud elektromagnetvälja energia muundumised võimaldavad:
1) kanda induktiivpooli elektrienergia kuumutatud objektile ilma kontakte kasutamata (erinevalt takistusahjudest)
2) eraldab soojust otse köetavas objektis (prof. N. V. Okorokovi terminoloogia järgi nn sisemise kütteallikaga ahi), mille tulemusena on soojusenergia kasutamine kõige täiuslikum ja küte. kiirus suureneb oluliselt (võrreldes nn ahjudega, millel on väline allikas küte").

Kuumutatud objekti elektrivälja tugevuse suurust mõjutavad kaks tegurit: magnetvoo suurus, st objekti läbistavate (või kuumutatava objektiga ühendatud) magnetiliste jõujoonte arv ja selle sagedus. toitevool, st kuumutatava objektiga ühendatud magnetvoo muutuste sagedus (aja jooksul).

See võimaldab luua kahte tüüpi induktsioonkütteseadmeid, mis erinevad nii konstruktsiooni kui ka tööomaduste poolest: induktsioonpaigaldised südamikuga ja ilma.

Tehnoloogilise otstarbe järgi jaotatakse induktsioonkuumutusseadmed sulatusahjudeks metallide sulatamiseks ja kütteseadmeteks kuumtöötlemiseks (karastamine, karastamine), töödeldavate detailide kuumutamiseks enne plastilist deformatsiooni (sepistamine, stantsimine), keevitamiseks, jootmiseks ja pinnakatteks, keemilis-termilise töötlemise toodetele jne.

Induktsioonküttepaigaldise varustava voolu muutuste sageduse järgi eristatakse neid:
1) tööstuslikud sageduspaigaldised (50 Hz), mis saavad toidet võrgust otse või alandavatrafode kaudu;
2) kõrgsageduspaigaldised (500-10000 Hz), mis töötavad elektrimasina või pooljuhtsagedusmuunduriga;
3) kõrgsageduspaigaldised (66 000–440 000 Hz ja üle selle), mida toidavad toruelektroonilised generaatorid.

Südamikuga induktsioonkütteseadmed

Sulatusahjus (joon. 1) paigaldatakse elektrotehnilisest terasplekist (lehe paksus 0,5 mm) suletud südamikule profileeritud vasktorust valmistatud silindriline mitme pöördega induktiivpool. Induktiivpooli ümber asetatakse tulekindel keraamiline vooder kitsa rõngakujulise kanaliga (horisontaalne või vertikaalne), kus asub vedel metall. Vajalik tingimus töö on suletud elektrit juhtiv ring. Seetõttu on sellises ahjus võimatu sulatada üksikuid tahke metalli tükke. Ahju käivitamiseks tuleb kanalisse valada portsjon teisest ahjust pärit vedelat metalli või jätta osa eelmisest sulatisest (ahju jääkvõimsusest).

Joonis 1. Induktsioonkanali ahju skeem: 1 - indikaator; 2 - metall; 3 - kanal; 4 - magnetahel; F - peamine magnetvoog; Ф 1р ja Ф 2р - magnetlekke vood; U 1 ja I 1 - pinge ja vool induktiivpooli ahelas; I 2 - juhtivusvool metallis

Induktsioonkanaliga ahju terasest magnetsüdamikus on suletud suur töötav magnetvoog ja ainult väike osa kogu induktiivpooli tekitatud magnetvoost suletakse läbi õhu lekkevoo kujul. Seetõttu töötavad sellised ahjud edukalt tööstuslikul sagedusel (50 Hz).

Hetkel olemas suur number VNIIETO-s välja töötatud selliste ahjude tüübid ja konstruktsioonid (ühe- ja mitmefaasilised ühe ja mitme kanaliga, vertikaalse ja horisontaalse suletud kanaliga erinevad kujud). Neid ahjusid kasutatakse suhteliselt madala sulamistemperatuuriga värviliste metallide ja sulamite sulatamiseks, samuti kvaliteetse malmi tootmiseks. Malmi sulatamisel kasutatakse ahju kas katlana (segisti) või sulatussõlmena. Disainid ja spetsifikatsioonid kaasaegsed induktsioonkanaliga ahjud on antud erialakirjanduses.

Südamikuta induktsioonkütteseadmed

Sulatusahjus (joonis 2) on sulametall keraamilises tiiglis, mis on paigutatud silindrilise mitme pöördega induktiivpooli. valmistatud vasest profiiltorust, mille kaudu juhitakse jahutusvett. Induktiivpooli konstruktsiooni kohta saate lähemalt tutvuda.

Terassüdamiku puudumine toob kaasa magnetilise lekkevoo järsu suurenemise; tiiglis oleva metalliga haarduvate magnetiliste jõujoonte arv on äärmiselt väike. See asjaolu nõuab elektromagnetvälja muutumise sageduse (ajaliselt) vastavat suurendamist. Seetõttu jaoks tõhus töö induktsioontiigli ahjusid tuleb toita suurenenud ja mõnel juhul ka kõrge sagedusega vooludega vastavatest voolumuunduritest. Sellistel ahjudel on väga madal loomulik võimsustegur (cos φ=0,03-0,10). Seetõttu on reaktiiv (induktiiv) võimsuse kompenseerimiseks vaja kasutada kondensaatoreid.

Praegu on VNIIETO-s välja töötatud mitut tüüpi induktsioontiigli ahjusid vastavate suurusvahemike (võimsuse järgi) kujul kõrge, kõrge ja tööstusliku sagedusega terase sulatamiseks (IST-tüüpi).

Riis. 2. Induktsioontiigli ahju ehituse skeem: 1 - induktiivpool; 2 - metall; 3 - tiigel (nooled näitavad vedela metalli ringluse trajektoori elektrodünaamiliste nähtuste tagajärjel)

Tiigliahjude eelised on järgmised: otse metallis eralduv soojus, metalli suur ühtlus. keemiline koostis ja temperatuur, metallide saasteallikate puudumine (va tiigli vooder), sulatusprotsessi kontrollimise ja reguleerimise lihtsus, hügieenilised töötingimused. Lisaks iseloomustavad induktsioontiigli ahjud: rohkem suur jõudlus kõrge eriküttevõimsuse (võimsusühiku kohta) tõttu; võime sulatada tahket laengut, jätmata metalli eelmisest sulatusest (erinevalt kanalahjudest); madal mass vooder võrreldes metalli massiga, mis vähendab soojusenergia akumuleerumist tiigli vooderdis, vähendab ahju termilist inertsi ja muudab seda tüüpi sulatusahjud äärmiselt mugavaks perioodilisteks töödeks sulatuste vaheliste pausidega, eriti vormitud valukodade puhul. masinaehitustehased; ahju kompaktsus, mis muudab selle isoleerimise üsna lihtsaks tööruum alates keskkond ja sulatada vaakumis või antud koostisega gaasikeskkonnas. Seetõttu kasutatakse metallurgias laialdaselt vaakum-induktsioontiigli ahjusid (tüüp ISV).

Lisaks eelistele on induktsioontiigli ahjudel järgmised puudused: suhteliselt külmade räbude olemasolu (räbu temperatuur on madalam kui metalli temperatuur), mis raskendab rafineerimisprotsesside läbiviimist kvaliteetsete teraste sulatamisel. ; keerulised ja kallid elektriseadmed; voodri madal vastupidavus juures teravad kõikumised temperatuur, mis on tingitud tiigli voodri väikesest termilisest inertsist ja vedela metalli hõõrdumisest elektrodünaamiliste nähtuste ajal. Seetõttu kasutatakse selliseid ahjusid legeeritud jäätmete ümbersulatamiseks, et vähendada elementide raiskamist.

Viited:
1. Egorov A.V., Moržin A.F. Elektriahjud (terase tootmiseks). M.: “Metallurgia”, 1975, 352 lk.

Tööpõhimõte ise induktsioonahi on see, et sulatamiseks vajalik soojus saadakse elektrist, mis tekib vahelduva magnetvälja toimel. Sellistes ahjudes muundatakse energia elektromagnetilisest energiast, seejärel elektriliseks ja lõpuks soojuseks. Kuidas teha oma kätega induktsioonahju?

Sellised ahjud jagunevad kahte tüüpi:

1. Tiigel. Sellistes ahjudes asuvad induktiivpool ja südamik metalli sees. Seda tüüpi ahju kasutatakse tööstuslikes sulatuskodades vase, alumiiniumi, malmi, terase sulatamiseks, aga ka juveelitehastes väärismetallide sulatamiseks.
2. kanal. Seda tüüpi ahjudes asuvad induktiivpool ja südamik ümber metalli.

Võrreldes katelde või muude pliitidega on induktsioonpliitidel mitmeid eeliseid:

• koheselt soojeneda;
• keskenduda energia etteantud vahemikku;
• keskkonnasõbralik seade ja suhteline ohutus;
• jäätmeid pole;
• tohutud võimalused temperatuuri ja võimsuse reguleerimiseks;
• sulava metalli homogeensus.

Kütmiseks kasutatakse ka induktsioonahjusid. See on mugav ja samal ajal vaikne küttemeetod.

Ei vaja katla jaoks spetsiaalset ruumi. Katlakivi ei kogune kütteelemendile ja ringlusesse küttesüsteem Võite kasutada mis tahes vedelikku, olgu selleks õli, vesi või muu. Pliit on ka vastupidav, kuna kulub minimaalselt. Nagu varem mainitud, on see väga keskkonnasõbralik, kuna ei satu õhku kahjulikke heitmeid ning vastab ka kõikidele tuleohutusnõuetele.

Teabe kogumine

Inimesel, kes mõistab elektriskeemi lugeda ja sellest aru saada, ei ole raske välja mõelda, kuidas sellist induktsioonahju teha. Internetis näete kümneid või isegi sadu võimalusi mitmesuguste induktsioonahjude valmistamiseks majapidamisprügi abil, näiteks vanast mikrolaineahjust või keevitusinverter.

Pidage kindlasti meeles, et elektrivool on ohtlik asi. Ja induktsioonahju valmistamiseks peab teil olema ettekujutus sellest, mis on induktsioonküte. Soovitav on kaasas olla keegi, kes mõistab vähemalt elektrotehnika põhitõdesid või kellel on elektriseadmetega töötamise kogemus.

Toimimispõhimõte

Sellise pliidi töö aluseks on soojuse eraldamine elektrivoolust, mis tekitab induktiivpooli abil vahelduva magnetvälja. Selgub, et soojust saame esmalt elektromagnetenergiast ja seejärel elektrienergiast. Induktiivpooli (induktiivpooli) pöördeid läbivate voolude suletus tekitab soojust ja soojendab metalli seestpoolt.

Sellisel ahjul võib olla lihtsustatud versioon ja see võib töötada alates koduvõrk 220V. Kuid selleks on vaja alaldit, see tähendab adapterit.

Ahju struktuur

Induktsioonseadme konstruktsioon sarnaneb trafoga. Selles on primaarmähis toide vahelduvvoolu, ja sekundaarne toimib soojendatava kehana.

Lihtsaimaks induktiivpooliks peetakse isoleeritud juhti (spiraali või südamiku kujuline), mis asub pinnal metallist toru või selle sees.

Siin on mõned sõlmed, mis töötavad induktsiooni abil:

• induktiivpool;
• sulatusahju kamber;
• küttekolde kütteelement;
• generaator;
• raami.

Induktsioonahju kasutatakse sageli metallurgia valdkonnas, nii et see kontseptsioon hästi tuntud inimestele, kes on ühel või teisel määral seotud sulatusprotsessiga mitmesugused metallid. Seade võimaldab muuta magnetvälja tekitatud elektrienergia soojuseks.

Sarnaseid seadmeid müüakse kauplustes üsna kõrge hinnaga, kuid kui teil on jootekolbi kasutamise oskused minimaalsed ja teate, kuidas lugeda elektroonilised ahelad, siis võite proovida oma kätega induktsioonahju teha.

Tõenäoliselt ei sobi omatehtud seade rakendamiseks keerulised ülesanded, kuid saab põhifunktsioonidega üsna hästi hakkama. Seadet saab kokku panna töötava transistoridest valmistatud keevitusinverteri baasil või lampide abil. Kõige produktiivsem seade on selle kõrge efektiivsuse tõttu lampidel põhinev seade.

Induktsioonahju tööpõhimõte

Seadme sees oleva metalli kuumutamine toimub elektromagnetiliste impulsside muundamisel soojusenergiaks. Elektromagnetilisi impulsse genereerib vasktraadist või torust mähis.

Induktsioonahju ja küttekontuuride skeem

Kui seade on ühendatud, hakkab läbi mähise voolama elektrivool ja selle ümber tekib elektriväli, mis aja jooksul muudab suunda. Sellise installatsiooni funktsionaalsust kirjeldas esmakordselt James Maxwell.

Kuumutatav objekt tuleb asetada spiraali sisse või selle lähedusse. Sihtobjekti tungib magnetinduktsiooni vool ja selle sisse ilmub keerise tüüpi magnetväli. Seega muutub induktiivne energia soojusenergiaks.

Sordid

Sõltuvalt konstruktsiooni tüübist jagatakse induktsioonspiraaliga ahjud tavaliselt kahte tüüpi:

• kanal;
• Tiigel.

Esimestes seadmetes paikneb sulatatav metall induktsioonpooli ees ja teist tüüpi ahjudes selle sisse.

Saate ahju kokku panna, järgides neid samme:

1. Me painutame vasktoru spiraali kujul. Kokku peate tegema umbes 15 pööret, mille vaheline kaugus peaks olema vähemalt 5 mm. Tiigel peaks asuma vabalt spiraali sees, kus toimub sulatusprotsess;
2. Toodame seadmele töökindla korpuse, mis ei tohiks juhtida elektrivoolu ja peab taluma kõrgeid õhutemperatuure;
3. Drosselid ja kondensaatorid on kokku pandud vastavalt ülaltoodud skeemile;
4. Ahelaga on ühendatud neoonlamp, mis annab märku, et seade on töövalmis;
5. Mahtuvuse reguleerimiseks on joodetud ka kondensaator.

Kasuta kütmiseks

Seda tüüpi induktsioonahjusid saab kasutada ka ruumi kütmiseks. Enamasti kasutatakse neid koos boileriga, mis lisaks toodab kütet külm vesi. Tegelikult kasutatakse disainilahendusi äärmiselt harva, kuna elektromagnetilise energia kadude tõttu on seadme efektiivsus minimaalne.

Teine puudus seisneb seadme suures koguses elektritarbimises töötamise ajal, mistõttu seade kuulub majanduslikult kahjumliku kategooriasse.

Süsteemi jahutus

Eraldi kokkupandud seade peab olema varustatud jahutussüsteemiga, kuna töötamise ajal puutuvad kõik komponendid kokku kõrged temperatuurid, võib konstruktsioon üle kuumeneda ja puruneda. Poest ostetud ahjudes toimub jahutamine vee või antifriisiga.

Kodu jahuti valimisel eelistatakse võimalusi, mis on majanduslikust seisukohast kõige tulusamad.

Koduahjude puhul võite proovida kasutada tavalist labaventilaatorit. Pange tähele, et seadet ei tohiks asetada ahjule liiga lähedale, nagu metallosad Ventilaatorid mõjutavad negatiivselt seadme jõudlust ning on samuti võimelised katkestama keerisevoogusid ja vähendama kogu süsteemi jõudlust.

Ettevaatusabinõud seadme kasutamisel

Seadmega töötades peaksite järgima järgmisi reegleid:

• Mõned paigaldise elemendid ja ka sulav metall on tugeva kuumuse käes, mis põhjustab põletusohtu;
• Lambiahju kasutades pane see kindlasti kinnisesse korpusesse, muidu on suur elektrilöögi oht;
• Enne seadmega töötamist eemaldage seadme tööpiirkonnast kõik materjalid. metallist elemendid ja keerukad elektroonikaseadmed. Seadet ei tohi kasutada inimesed, kellel on südamestimulaator.

Induktsioontüüpi metallisulatusahju saab kasutada metalldetailide tinatamiseks ja vormimiseks.

Omatehtud paigaldust saab hõlpsasti kohandada vastavalt konkreetsetele tingimustele, muutes mõnda seadet. Kui järgite konstruktsiooni kokkupanemisel näidatud skeeme ja järgite ka põhilisi ohutusreegleid, omatehtud seade ei jää praktiliselt alla poest ostetud kodumasinatele.