Gjør-det-selv induksjon mini ovn. Hvordan lage en smelteovn fra en induksjonskomfyr. Transistor Induction Furnace: Circuit

En hjemmeinduksjonsovn kan takle relativt små mengder metall. En slik ovn trenger imidlertid ikke en skorstein eller belg for å pumpe luft inn i smelteområdet. Og hele utformingen av en slik ovn kan plasseres på et skrivebord. Derfor er oppvarming ved hjelp av elektrisk induksjon den beste måten å smelte metaller hjemme. Og i denne artikkelen vil vi vurdere design og montasjeplaner for slike ovner.

Hvordan er induksjonsovnen - generator, induktor og digelen

I fabrikkverkstedene kan du finne kanalinduksjonsovner for smelting av ikke-jernholdige og jernholdige metaller. Disse anleggene har en veldig høy effekt, satt av den indre magnetiske kretsen, noe som øker tettheten til det elektromagnetiske feltet og temperaturen i ovnens digel.

Kanalstrukturer bruker imidlertid store deler av energi og tar mye plass, derfor, hjemme og i små verksteder, brukes en installasjon uten magnetisk krets - en smeltedigel for smelting av ikke-jernholdig / jernmetall. Denne designen kan settes sammen selv med egne hender, fordi digelinstallasjonen består av tre hovedkomponenter:

En generator som produserer vekselstrøm med høye frekvenser, som er nødvendige for å øke tettheten til det elektromagnetiske feltet i digelen. Hvis diameteren på digelen kan sammenlignes med en lang bølge av vekselstrømfrekvens, vil dessuten denne konstruksjonen transformere opp til 75 prosent av elektrisiteten som forbrukes av installasjonen til termisk energi.
En induktor er en kobberspiral som er laget på grunnlag av en nøyaktig beregning av ikke bare diameteren og antall svinger, men også geometrien til ledningen som brukes i denne prosessen. Induktorkretsen må være konfigurert til å forsterke effekten som følge av resonans med generatoren, og mer presist med frekvensen av tilførselsstrømmen.
En digel er en ildfast beholder der alt smeltearbeid foregår, initiert av utseendet til virvelstrømmer i metallstrukturen. Diameteren på digelen og andre dimensjoner på denne beholderen bestemmes strengt av egenskapene til generatoren og induktoren.

En slik ovn kan settes sammen av enhver amatør radioamatør. For å gjøre dette, må han finne den rette ordningen og fylle opp med materialer og detaljer. En liste over alt dette finner du nedenfor.

Hva ovnene er satt sammen fra - vi velger materialer og detaljer

Grunnlaget for utformingen av en hjemmelaget diggelovn er den enkleste laboratorieomformeren til Kukhtetsky. Kretsen for denne installasjonen på transistorer har følgende skjema:

Basert på dette skjemaet kan du sette sammen en induksjonsovn ved hjelp av følgende komponenter:

to transistorer - helst feltype og merke IRFZ44V;
kobbertråd med en diameter på 2 mm;
to dioder av merket UF4001, enda bedre - UF4007;
to gassringer - de kan fjernes fra den gamle strømforsyningen fra skrivebordet;
tre kondensatorer med en kapasitet på 1 uF hver;
fire kondensatorer på 220 nF hver;
en kondensator med en kapasitet på 470 nF;
en kondensator med en kapasitet på 330 nF;
en motstand per 1 watt (eller 2 motstander på 0,5 watt hver), designet for en motstand på 470 ohm;
kobbertråd med en diameter på 1,2 mm.

I tillegg trenger du et par radiatorer - de kan fjernes fra gamle hovedkort eller kjølere for prosessorer, og et oppladbart batteri med en kapasitet på minst 7200 mAh fra en gammel avbruddsfri strømforsyning på 12 V. Vel, i dette tilfellet er degelkapasiteten praktisk talt ikke nødvendig - Ovnen vil smelte stangmetall, som kan holdes ved den kalde enden.

Trinn-for-trinn-instruksjoner for montering - enkle operasjoner

Skriv ut og heng en tegning av en laboratorieinverter fra Kukhtetsky over skrivebordet. Etter dette, legg ut alle radiodelene etter karakterer og merker og varme opp loddebolt. Fest de to transistorene til radiatorene. Hvis du jobber med ovnen i mer enn 10-15 minutter på rad, må du feste kjølere fra datamaskinen til radiatorene ved å koble dem til en fungerende strømforsyning. Utviklingsdiagrammet for transistorene fra IRFZ44V-serien er som følger:

Ta 1,2 mm kobbertråd og vikle det på ferrittringer, og gjør 9-10 svinger. Som et resultat får du choker. Avstanden mellom svingene bestemmes av ringens diameter, basert på tonehøyden. I prinsippet kan alt gjøres "for øye", og varierer antall svinger i området fra 7 til 15 omdreininger. Sett sammen et batteri med kondensatorer ved å koble alle delene parallelt. Som et resultat bør du få et 4,7 uF-batteri.

Lag nå en induktor fra en kobber 2 mm ledning. Diameteren på svingene i dette tilfellet kan være lik diameteren til porselen digelen eller 8-10 centimeter. Antall svinger skal ikke overstige 7-8 stykker. Hvis ovnens kraft i løpet av testene virker utilstrekkelig for deg - gjenskape konstruksjonen til induktoren ved å endre diameter og antall svinger. Derfor er det på de første parene bedre å gjøre kontaktene til induktoren ikke loddet, men avtakbar. Neste, samle alle elementene på PCB-brettet, basert på tegningen av laboratorieomformeren Kukhtetskiy. Og koble 7200 mAh-batteriet til strømnålene. Det er alt.

I hverdagen bruker vi husholdningsapparater, og noen ganger tenker vi ikke engang på prinsippene for deres handling. Med utviklingen av teknologisk fremgang, kommer nye utviklinger og enheter til live. En av disse er induksjonskomfyren. Prinsippet for dets drift er basert på sekvensiell konvertering av energi fra elektrisk til elektromagnetisk, og deretter til termisk energi. For øyeblikket er det ingen alternativer med høy effektivitet.

Induksjonskomfyrer har en rekke funksjoner.

Rask oppvarming med lavt strømforbruk.
Mat fås uten røyk, lukten av bitterhet og skadelige sporstoffer.
Ovnen varmer bare mat i oppvasken, så det er umulig å brenne deg selv.

En ytterligere fordel med induksjonskomfyren er muligheten til å bruke dens kvaliteter til andre formål, for eksempel for å lage en smelteovn.

Konvertering av en induksjonskomfyr til en smelteovn

Hvis du trenger et lite smelteverk ikke i stor skala, men for dine egne behov med et volum på maksimalt 1 liter, kan du lage det fra fliser av induksjonstype.

På grunn av fordelene og evnen til å konvertere elektromagnetiske bølger til varmeenergi, er den perfekt for slike formål.

Du må gjøre noen endringer i designet, legge til noen detaljer, omforme saken, og du får det du trenger.

En slik DIY-modell vil være veldig praktisk å bruke og spare penger.

Viktig! Prosessen med å lage en smelteovn vil kreve kunnskap og tid, så studer nøye alle teoretiske grunnlag og les instruksjonene. Hvis du tviler på at du kan oppnå alt, er det bedre å overlate det til fagfolk.

Hvilke detaljer er nødvendig for en hjemmelaget induksjonsovn

Før du fortsetter med produksjonen av en hjemmelaget smelteovn basert på prinsippet om drift av en induksjonskomfyr, må du sette sammen de nødvendige elementene. Og om nødvendig, kjøp de manglende delene.

For å jobbe trenger du følgende.

Induksjonsovn.
Et kobberrør med en diameter på 8 mm og en lengde på 3 m.
Kondensator.
Bytte om.
Glødelampe for kontroll.
Crucible.

Tips. Kvaliteten og smeltehastigheten vil i stor grad bestemmes av kraften til generatoren, lamper og frekvensen som belastningen utføres med.

Hvordan lage et induksjonssmelter fra en komfyr

Fra et kobberrør er det nødvendig å vri induktoren, som går fra en flat (i bunnen) til en sylindrisk (på toppen). Det viser seg et slags glass kobberspoler. Gjør den i riktig størrelse.
Koble til hele strukturen i henhold til det elektriske kretsskjemaet. Bruk en kondensator og en pære parallelt i en krets.

For å komme i gang, slå på den elektriske komfyren, legg metallet i digelen som ligger inne i induktoren og trykk på bryteren til produktet vårt.

En slik enhet er den mest enkle og praktiske å bruke. Det endrer ikke designet på selve flisen, så alle kan lage den.

referanse. Temperaturen er omtrent 1000 ° C, noe som er ganske nok selv for smelting av sølv.

Nyttige tips for å lage en smelteovn fra induksjonsovn

For å utføre arbeidet riktig og oppnå det resultatet du trenger, vil vi gi deg noen nyttige tips. De er nyttige i fremstillingen av hjemmelaget hjemmelaget utstyr.

Hvis du trenger en slik ovn for å varme opp rommet, bruker du nichrome, grafitt i en spiral er egnet for smelting.
Jo større frekvens og kraft, desto større er effektiviteten. Men det viktigste her er ikke å overdrive.
Bruk kraftige pærer i produktet, men ikke mer enn fire i ett design.

I følge slike instruksjoner vil det selvfølgelig ikke være mulig å sette sammen en fullverdig ovn for smelting av metaller. Slike design er rett og slett ikke designet for slikt arbeid, men du kan få en enhet for små belastninger og lite volum. Dette er ganske nok for personlige behov. Hvis du trenger flere resultater og ytelse, bør du absolutt vurdere å kjøpe et smelteverk av høy kvalitet.

Smelting av induksjonsmetaller brukes aktivt i forskjellige bransjer, for eksempel engineering, metallurgi og smykker. Materialet varmes opp under påvirkning av elektrisk strøm, noe som tillater bruk av varme med maksimal effektivitet. I store fabrikker er det spesielle industrielle enheter for dette, mens du hjemme kan montere en enkel og liten induksjonsovn med egne hender.

Lignende ovner er populære i produksjonen.

Selvmontering av ovnen

Mange teknologier og skjematiske beskrivelser av denne prosessen presenteres på Internett og magasiner, men når du velger det er det verdt å stoppe på en hvilken som helst modell som er mest effektiv i drift, så vel som rimelig og enkel å implementere.

Hjemmelagde smelteovner har en ganske enkel design og består vanligvis av bare tre hoveddeler, plassert i en sterk sak. Disse inkluderer:

høyfrekvent vekselstrømgenererende element;
en spiraldel laget av et kobberrør eller tykk tråd, kalt en induktor;
digel - en beholder hvor glødning eller smelting vil bli utført, laget av ildfast materiale.

Selvfølgelig brukes slikt utstyr sjelden i hverdagen, fordi ikke alle håndverkere trenger slike enheter. Men teknologiene som finnes på disse enhetene er til stede i husholdningsapparater, som mange mennesker takler nesten hver dag. Dette inkluderer mikrobølgeovner, elektriske ovner og induksjonstopper. Med egne hender kan du i henhold til ordningene lage forskjellige utstyr, hvis du har den nødvendige kunnskapen og ferdigheten.

I denne videoen lærer du hva denne ovnen består av.

Oppvarming i en lignende teknikk utføres takket være induksjonsvirvelstrømmer. En økning i temperaturen skjer øyeblikkelig, i motsetning til andre enheter med et lignende formål.

For eksempel har induksjonskomfyrer en virkningsgrad på 90%, og gass og elektrisk kan ikke skryte av denne verdien, det er bare henholdsvis 30-40% og 55-65%. Imidlertid har HDTV komfyrer en ulempe: de må tilberede spesielle retter for deres drift.

Transistor design

Det er mange forskjellige ordninger for å montere induksjonssmelter hjemme. En enkel og velprøvd ovn fra felteffekttransistorer er samlet ganske enkelt, mange mestere kjent med det grunnleggende innen radioteknikk vil takle produksjonen i henhold til skjemaet vist på figuren. Slik oppretter du en installasjon følgende materialer og detaljer må utarbeides:

to transistorer IRFZ44V;
kobbertråder (for vikling) i emaljeisolasjon, 1,2 og 2 mm tykke (en hver);
to ringer fra chokerne, de kan fjernes fra strømforsyningen til den gamle datamaskinen;
en 470 Ohm-motstand per 1 W (to 0,5 W hver kan kobles i serie);
to dioder UF4007 (stille byttet ut med modellen UF4001);
250 W filmkondensatorer - en enhet med en kapasitet på 330 nF, fire enheter - 220 nF, tre enheter - 1 μF, 1 enhet - 470 nF.

Ikke glem verktøyet før du monterer en slik ovn

Monteringen foregår i henhold til den skjematiske tegningen, det anbefales også å henvise til trinnvise instruksjoner, dette vil spare for feil og skader på elementene. Gjør-det-selv-induksjonssmeltende ovn opprettes i henhold til følgende algoritme:

Transistorer er plassert på ganske store radiatorer. Fakta er at kretsløp kan bli veldig varme under drift, så det er så viktig å velge deler av passende størrelse. Alle transistorer kan plasseres på samme radiator, men i dette tilfellet må du isolere dem, og eliminere kontakt med metall. Dette vil hjelpe skiver og pakninger laget av plast og gummi. Riktig pinout av transistorene vises på bildet.
Så begynner de å produsere choker, de vil trenge to stykker. For å gjøre dette, ta en kobbertråd med en diameter på 1,2 mm og pakk den inn med ringer hentet fra strømforsyningen. Sammensetningen av disse elementene inkluderer ferromagnetisk jern i form av et pulver, så det er nødvendig å gjøre minst 7-15 svinger, og etterlate en liten avstand mellom dem.
De resulterende modulene samles i ett batteri med en kapasitet på 4,6 mikrofarader, kondensatorer kobles parallelt.
2 mm tykk kobbertråd brukes til å vikle induktoren. Den er pakket 7-8 ganger rundt en hvilken som helst sylindrisk gjenstand; dens diameter skal svare til størrelsen på digelen. Overskytende ledning er kuttet, men det er ganske lange ender igjen: de vil være nødvendige for å koble til andre deler.
Alle elementer er koblet på brettet, som vist på figuren.

Om nødvendig kan du bygge et hus for enheten, for dette formålet brukes bare varmebestandige materialer, for eksempel tekstolit. Enhetens kraft kan justeres, og det er nok til å endre antallet svinger med wire på induktoren og deres diameter.

Det er flere varianter av induksjonsovnen som du kan sette sammen

Med grafittbørster

Hovedelementet i denne designen er satt sammen av grafittbørster, hvor mellomrommet er fylt med granitt, knust til pulverform. Deretter kobles den ferdige modulen til en trapp ned-transformator. Når du jobber med slikt utstyr, kan du ikke være redd for elektrisk støt, siden det ikke føler behov for å bruke 220 volt.

Produksjonsteknologien til en induktiv ovn fra grafittbørster:

Først settes kroppen sammen, for dette legges en ildfast (ildsted) teglstein 10 × 10 × 18 cm i størrelse på en flis som tåler høy temperatur. Den ferdige boksen er pakket med asbest papp. For å gi dette materialet den nødvendige formen, er det nok å fukte det med en liten mengde vann. Størrelsen på basen avhenger direkte av kraften til transformatoren som brukes i designen. Om ønskelig kan boksen belegges med ståltråd.
Et utmerket alternativ for grafittovner vil være en transformator med en kapasitet på 0,063 kW, hentet fra sveisemaskinen. Hvis den er designet for 380 V, kan du for å sikre sikkerheten utsette den for svingete, selv om mange erfarne radioteknikere mener at denne prosedyren kan forlates uten risiko. Det anbefales imidlertid å pakke transformatoren med tynt aluminium slik at den ferdige enheten ikke blir varm under drift.
Et leirunderlag er installert i bunnen av boksen for å forhindre flytende metall i å spre seg, hvoretter grafittbørster og granitt sand plasseres i boksen.

Den viktigste fordelen med slike anordninger er det høye smeltepunktet, som kan endre tilstanden for aggregering til og med av palladium og platina. Ulempene inkluderer for rask oppvarming av transformatoren, så vel som et lite ovnområde, som ikke tillater smelting av mer enn 10 g metall om gangen. Derfor må hver master forstå at hvis enheten skal takle store volumer, er det bedre å lage en ovn med en annen design.

Lampeinnretning

En kraftig smelteovn kan settes sammen fra elektroniske pærer. Som det fremgår av diagrammet, må bjelkelamper kobles parallelt for å oppnå en høyfrekvent strøm. I stedet for en induktor brukes et kobberrør med en diameter på 10 mm i denne enheten. Dessuten er designet utstyrt med en trimmerkondensator for å kunne regulere ovnens kraft. For å bygge, må du forberede:

fire lamper (tetroder) L6, 6P3 eller G807;
trimmer kondensator;
4 choker per 100-1000 μH;
neon indikatorlys;
fire kondensatorer ved 0,01 uF.

Til å begynne med formes et spiralrør til et kobberrør - dette vil være induktoren til enheten. I dette tilfellet er det igjen en avstand på minst 5 mm mellom svingene, og deres diameter skal være 8-15 cm. Endelene av spiralen blir behandlet for festing til kretsen. Tykkelsen på den resulterende induktoren skal være 10 mm større enn degelens (den er plassert inne).

Den ferdige delen plasseres i huset. For dens fremstilling bør bruke et materiale som vil gi elektrisk og termisk isolasjon av fyllingen av enheten. Deretter er en kaskade montert fra lampene, chokerne og kondensatorene, som vist på figuren, de sistnevnte er koblet i en rett linje.

Tiden er inne for å koble til en neonindikator: den er nødvendig slik at masteren kan lære om beredskapen til enheten for drift. Denne lyspæren vises på ovnlegemet sammen med håndtaket til en variabel kondensator.

Utstyr for kjølesystem

Industrielle enheter for metallsmelting er utstyrt med spesielle kjølesystemer basert på frostvæske eller vann. For utstyret til disse viktige installasjonene i improviserte HDTV-ovner, vil det være behov for ekstra kostnader, som sammenstillingen kan ramme lommeboken betydelig. Derfor er det bedre å gi et husholdningsapparat et billigere system bestående av vifter.

Luftkjøling av disse enhetene er mulig på deres avsidesliggende sted fra ovnen. Ellers kan metallviklings- og viftedelene fungere som en krets for å lukke virvelstrømmer, noe som vil redusere utstyrets effektivitet betydelig.

Rør og elektroniske kretsløp har også en tendens til å varme opp aktivt under drift av enheten. For deres avkjøling brukes vanligvis kjøleromsradiatorer.

Vilkår for bruk

For erfarne radioteknikere kan det å virke som en enkel oppgave å montere en induksjonsovn i henhold til ordninger med egne hender, slik at enheten vil være klar ganske raskt, og masteren vil prøve å lage sin oppretting i aksjon. Det er verdt å huske at når du jobber med en hjemmelaget installasjon, er det viktig å følge sikkerhetsforholdsregler og ikke glem de viktigste truslene som kan oppstå under operasjonen av en treghetsovn:

Flytende metall og varmeelementer kan forårsake alvorlige forbrenninger.
Rørkretser består av deler med høyspenning, så under monteringen av enheten må de plasseres i en lukket kasse, og dermed eliminere muligheten for utilsiktet kontakt med disse elementene.
Det elektromagnetiske feltet kan til og med påvirke ting som er utenfor installasjonsboksen. Før du slår på enheten, må du derfor fjerne alle sofistikerte enheter, for eksempel mobiltelefoner, digitale kameraer, MP3-spillere, samt fjerne alle metallsmykker. Personer med pacemakere er også i faresonen: De skal aldri bruke slikt utstyr.

Disse ovnene kan ikke bare brukes til smelting, men også for hurtig oppvarming av metallgjenstander under støping og tinning. Ved å endre utgangssignalet fra installasjonen og parametrene til induktoren, kan du konfigurere enheten for en spesifikk oppgave.

Hjemmelagde komfyrer vil smelte små volum jern; disse effektive enhetene kan fungere fra vanlige utsalgssteder. Enheten tar ikke mye plass, kan den plasseres på skrivebordet i verkstedet eller garasjen. Hvis en person kan lese enkle elektriske kretser, trenger han ikke kjøpe slikt utstyr i en butikk, fordi han kan sette sammen en liten komfyr med egne hender på bare noen få timer.

Radioamatører har lenge funnet ut at du kan lage induksjonsovner for smelting av metall med egne hender. Disse enkle kretsene hjelper deg med å lage en TV-installasjon for hjemmebruk. Imidlertid vil det være riktigere å kalle alle de beskrevne strukturer laboratorieomformerne til Kukhtetsky, siden det ganske enkelt er umulig å montere en fullverdig komfyr av denne typen på egen hånd.

Induksjonsvarmer fungerer etter prinsippet om "å få strøm fra magnetisme". I en spesiell spole genereres et vekslende magnetfelt med høy effekt, som genererer virvelige elektriske strømmer i en lukket leder.

En lukket leder i induksjonskomfyrer er metallredskaper som varmes opp med virvelstrømmer. Generelt er prinsippet om drift av slike enheter ikke komplisert, og hvis du har litt kunnskap om fysikk og elektrikk, vil det ikke være vanskelig å montere en induksjonsvarmer med egne hender.

Følgende enheter kan lages uavhengig:

enheter for oppvarming i en varmekjel.
Mini ovner for smelting av metaller.
plater til matlaging.

Gjør-det-selv-induksjonskomfyr må lages i samsvar med alle normer og regler for bruk av disse enhetene. Hvis det blir avgitt elektromagnetisk stråling for mennesker utenfor huset i sideretningene, er det strengt forbudt å bruke en slik enhet.

I tillegg ligger den store vanskeligheten med utformingen av ovnen i valg av materiale til bunnen av komfyren, som må tilfredsstille følgende krav:

Ideell for å lede elektromagnetisk stråling.
Ikke vær ledende materiale.
For å motstå belastning med høy temperatur.

I husholdnings-kokeplater er det induksjonsflater som brukes dyre keramikk, mens du lager en induksjonskoker hjemme, er det ganske vanskelig å finne et verdig alternativ til et slikt materiale. Derfor, for det første, bør du designe noe enklere, for eksempel en induksjonsovn for herding av metaller.

Produksjonsinstruksjon

Blueprints

Figur 1. Elektrisk krets til induksjonsvarmer

Figur 2. Enhet.

Figur 3. Skjema for en enkel induksjonsvarmer

For fremstilling av ovnen trenger du følgende materialer og verktøy:

lodding;
tekstolittavle.
minibor.
radioelementer.
termisk fett.
kjemikalier for etsing av brettet.

Tilleggsmateriell og funksjonene deres:

For fremstilling av spolersom vil avgi et vekslende magnetfelt som er nødvendig for oppvarming, er det nødvendig å fremstille et segment av et kobberrør med en diameter på 8 mm og en lengde på 800 mm.
Krafttransistorer er den dyreste delen av en hjemmelaget induksjonsinstallasjon. For montering av frekvensgeneratorkretsen er det nødvendig å forberede 2 slike elementer. For disse formålene er transistorer av følgende merker egnet: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Ved fremstilling av kretsen brukes 2 identiske av de listede felteffekttransistorer.
For produksjon av oscillerende krets Du trenger keramiske kondensatorer med en kapasitet på 0,1 mF og en driftsspenning på 1600 V. For at det skal dannes en vekselstrøm med høy effekt i spolen, kreves det 7 slike kondensatorer.
Når du bruker en slik induksjonsenhet, vil felteffekttransistorer være veldig varme, og hvis aluminiumsradiatorer ikke er koblet til dem, vil disse elementene etter noen få sekunder med maksimal effekt feile. Sett transistorer på kjølerommene skal være gjennom et tynt lag termisk pasta, ellers vil effektiviteten til slik avkjøling være minimal.
dioder, som brukes i en induksjonsvarmer, må være ultraraske. Mest egnet for denne kretsen, dioder: MUR-460; UF-4007; Hennes - 307.
Motstander brukt i krets 3: 10 kOhm med en effekt på 0,25 W - 2 stk. og 440 ohm med en effekt på 2 watt. Zener dioder: 2 stk. med en driftsspenning på 15 V. Zenerffekt skal være minst 2 watt. Induktoren brukes med induksjon for å koble til spolens strømterminaler.
For å få strøm på hele enheten, trenger du en strømforsyning med en kapasitet på opptil 500. W. og spenning 12 - 40 V.Du kan slå denne enheten fra et bilbatteri, men du får ikke den høyeste strømavlesningen på denne spenningen.

Produksjonsprosessen til selve den elektroniske generatoren og spolen tar litt tid og utføres i følgende sekvens:

Fra et kobberrør en spiral med en diameter på 4 cm er laget. For fremstilling av en spiral, bør et kobberrør skrues på en stang med en flat overflate med en diameter på 4 cm. Spiralen skal ha 7 svinger som ikke skal være i kontakt. Festingsringer er loddet til de to endene av røret for å koble til transistorens radiatorer.
Det trykte kretskortet er laget i henhold til ordningen. Hvis det er mulig å tilføre polypropylenkondensatorer, vil enheten på grunn av det faktum at slike elementer har minimale tap og stabil drift med store amplituder av spenningssvingninger fungere mye mer stabil. Kondensatorer i kretsen er parallelt installert og danner en oscillerende krets med en kobberspole.
Metalloppvarming oppstår inne i spolen etter at kretsen er koblet til en strømforsyning eller batteri. Ved oppvarming av metallet er det nødvendig å sikre at det ikke er noen kortslutning av fjærviklingene. Hvis du berører det oppvarmede spolemetallet 2 omdreininger av spolen samtidig, vil transistorene feile umiddelbart.

Nyanser

Ved gjennomføring av eksperimenter på oppvarming og herding av metaller, inne i induksjonsspolen, kan temperaturen være betydelig og er 100 grader Celsius. Denne varmeeffekten kan brukes til å varme vann til husholdningsbruk eller til å varme opp et hus.
Varmekretsen omtalt ovenfor (figur 3), ved maksimal belastning, er den i stand til å gi magnetisk energiutslipp inne i spolen lik 500 watt. Slik kraft er ikke nok til å varme opp et stort volum vann, og konstruksjonen av en induksjonsspole med høy effekt vil kreve fremstilling av en krets hvor det vil være nødvendig å bruke meget dyre radioelementer.
Budsjettløsning for organisering av induksjonsvarme av en væske, er bruken av flere apparater beskrevet ovenfor, arrangert i serie. Samtidig skal spiralene være på samme linje og ikke ha en vanlig metallleder.
Som rustfritt stålrør med en diameter på 20 mm brukes. Flere induksjonsspiraler "blir" festet på røret, slik at varmeveksleren er i midten av spiralen og ikke kommer i kontakt med spolene. Med samtidig inkludering av 4 slike enheter, vil varmekraften være i størrelsesorden 2 kW, noe som allerede er nok for øyeblikkelig oppvarming av væsken med en liten vannsirkulasjon, opp til de verdiene som tillater å bruke denne designen i tilførsel av varmt vann til et lite hus.
Hvis du kobler et slikt varmeelement til en godt isolert tank, som vil være plassert over varmeapparatet, vil resultatet være et kjelesystem hvor oppvarmingen av væsken vil bli utført inne i det rustfrie røret, det oppvarmede vannet vil stige opp, og den kaldere væsken vil ta sin plass.
Hvis huset er betydelig, så kan antall induksjonsspiraler økes til 10 stykker.
Kraften til en slik kjele kan enkelt justeres ved å slå spiralene av eller på. Jo flere seksjoner som samtidig slås på, desto større blir kraften til varmeenheten som fungerer på denne måten.
For å drive en slik modul trenger du en kraftig strømforsyning. Hvis en DC-sveisemaskin for inverter er tilgjengelig, kan det lages en spenningsomformer med den nødvendige kraften.
På grunn av det faktum at systemet fungerer på likestrøm, som ikke overskrider 40 V, er driften av en slik anordning relativt sikker, hovedsaken er å tilveiebringe en sikringsblokk i generatorens kraftkrets, som i tilfelle en kortslutning vil koble fra systemet og derved eliminere muligheten for brann.
Dermed er det mulig å organisere "gratis" oppvarming hjemme., forutsatt at batteriene er installert for å drive induksjonsenhetene, hvis lading skyldes energien fra sol og vind.
Batterier skal kombineres i seksjoner på 2 stk., Koblet i serie. Som et resultat vil forsyningsspenningen med en slik forbindelse være minst 24 V. Dette vil sikre driften av kjelen ved høy effekt. I tillegg vil seriell tilkobling redusere strømstyrken i kretsen og øke batteriets levetid.

Betjening av improviserte induksjonsvarmeenheter, tillater ikke alltid å utelukke spredning av skadelig elektromagnetisk stråling til mennesker, derfor bør induksjonskjelen installeres i et ikke-boligbygg og skjermes med galvanisert stål.
Påkrevd når du jobber med strøm sikkerhetsforskrifter må overholdesog spesielt gjelder dette 220 V AC.
Som et eksperiment du kan lage en komfyr for matlaging i henhold til skjemaet spesifisert i artikkelen, men å betjene denne enheten anbefales ikke alltid på grunn av ufullkommenhet av selvfremstilling av avskjerming av denne enheten, på grunn av dette kan eksponering for menneskekroppen være forårsaket av skadelig elektromagnetisk stråling som kan påvirke helsen negativt.

Induksjonsovnen ble oppfunnet for lenge siden, allerede i 1887, S. Farranti. Den første industrielle enheten ble lansert i 1890 hos selskapet Benedicks Bultfabrik. I lang tid var induksjonsovner i industrien eksotiske, men ikke på grunn av de høye kostnadene for strøm, da var det ikke dyrere enn den nåværende. I prosessene som foregikk i induksjonsovner var det fremdeles mye uforståelig, og elementærbasen til elektronikk tillot ikke å skape effektive kontrollkretser for dem.

I induksjonsovnsfære skjedde det en bokstavelig bokstavelig talt foran våre øyne i dag, takket være utseendet til mikrokontrollere hvis datakraft overstiger datamaskinens datamaskiner for et tiår siden. For det andre takket være ... mobilkommunikasjon. Utviklingen av den krevde salg av rimelige transistorer som var i stand til å levere kraft på flere kW ved høye frekvenser. De ble på sin side skapt på grunnlag av halvledere heterostrukturer, for studien som den russiske fysikeren Zhores Alferov fikk Nobelprisen for.

Til slutt, induksjon ovner ikke bare fullstendig transformert i industrien, men ble også utbredt i hverdagen. Interesse for emnet ga mange hjemmelagde varer, som i prinsippet kan være nyttige. Men de fleste forfattere av konstruksjoner og ideer (beskrivelsene er mye mer i kildene enn brukbare produkter) forestiller seg dårlig både det grunnleggende i fysikken ved induksjonsvarme og den potensielle faren ved analfabeter. Denne artikkelen er ment å tydeliggjøre noen av de mest uklare punktene. Materialet er bygd med tanke på spesifikke strukturer:

En industriell kanalovn for smelting av metall, og muligheten for å lage den selv.
Ingelovasjonsdigelovner, de enkleste i utførelse og de mest populære blant hjemmelagde produsenter.
Induksjonskjeler, raskt fortrengende kjeler med varmeelementer.
Husholdningsapparater til induksjon av matlaging som konkurrerer med gassovner og i en rekke parametere som er overlegne mikrobølgeovner.

Merk: alle betraktede enheter er basert på magnetisk induksjon laget av en induktor (induktor), og kalles derfor induksjon. Bare elektrisk ledende materialer, metaller osv. Kan smeltes / varmes opp i dem. Det er også elektriske induksjonskapasitive ovner basert på elektrisk induksjon i dielektrikum mellom kondensatorplatene, de brukes til "skånsom" smelting og elektrotermisk behandling av plast. Men de er mye mindre vanlige enn induktorer; deres vurdering krever en egen diskusjon, så la oss la det være nå.

Driftsprinsipp

Prinsippet for drift av induksjonsovnen er illustrert på fig. til høyre. I hovedsak er det en elektrisk transformator med en kortsluttet sekundærvikling:

Vekselspenningsgeneratoren G genererer vekselstrøm I1 i induktoren L (varmespiral).
Kondensator C sammen med L danner en svingende krets som er innstilt på driftsfrekvensen, som i de fleste tilfeller øker installasjonens tekniske parametere.
Hvis generatoren G er selvsvingende, blir C ofte utelukket fra kretsen ved å bruke induktorens egen kapasitans i stedet. Den har flere titalls picofarader for høyfrekvente induktorer beskrevet nedenfor, som bare tilsvarer arbeidsfrekvensområdet.
Induktoren skaper i samsvar med Maxwells ligninger et vekslende magnetfelt med intensitet H i det omkringliggende rommet. Induktorens magnetiske felt kan enten stenge gjennom en separat ferromagnetisk kjerne eller eksistere i fritt rom.
Magnetfeltet, som trenger gjennom arbeidsstykket (eller smelteladningen) W plassert i induktoren, skaper en magnetisk fluks F.
Ф, hvis W er elektrisk ledende, induserer en sekundærstrøm I2 i den, så er de samme Maxwell-ligningene.
Hvis Φ er tilstrekkelig massiv og solid, lukkes I2 inne i W, og danner en virvelstrøm eller Foucault-strøm.
I følge Joule-Lenz-loven overfører virvelstrømmer energien som de mottar gjennom induktoren og magnetfeltet fra generatoren, og oppvarmer billetten (ladningen).

Det elektromagnetiske samspillet fra fysikkens synspunkt er sterkt nok og har en ganske høy lang rekkevidde. Til tross for energistegning i flere trinn, er induksjonsovnen i stand til å vise opptil 100% effektivitet i luft eller vakuum.

Merk: i et medium av et ikke-ideelt dielektrikum med en dielektrisk konstant\u003e 1, reduseres den potensielt oppnåelige effektiviteten av induksjonsovner, og i et medium med en magnetisk konstant\u003e 1 er det lettere å oppnå høy effektivitet.

Kanalovn

Kanalinduksjonssmelteovnen er den første som brukes i bransjen. Den er strukturelt lik en transformator, se fig. til høyre:

Den primære viklingen, drevet av en strøm av industriell (50/60 Hz) eller økt (400 Hz) frekvens, er laget av kobber, innvendig avkjølt av en flytende varmebærer, et rør;
Sekundær kortsluttet vikling - smelte;
En ringformet digel laget av et varmebestandig dielektrikum der smelten er plassert;
Stablede magnetiske transformatorstålplater.

Kanalovner brukes til omsmelting av duralumin, ikke-jernholdige spesiallegeringer og for å produsere støpejern av høy kvalitet. Industrielle kanalovner krever smeltefrø, ellers vil ikke sekundæren kortslutte og det blir ingen oppvarming. Eller mellom smulene på ladebuen vil oppstå, og all smeltingen vil bare eksplodere. Før du starter ovnen, helles en liten smelte i digelen, og den omsmeltede delen helles ikke helt. Metallurgister sier at kanalovnen har en gjenværende kapasitet.

En kanalovn for kraft opp til 2-3 kW kan lages av seg selv fra en sveisetransformator med industriell frekvens. I en slik ovn kan opp til 300-400 g sink, bronse, messing eller kobber smeltes. Det er mulig å ommelte duralumin, bare støping må tillates å eldes etter avkjøling, fra flere timer til 2 uker, avhengig av legeringens sammensetning for å få styrke, seighet og elastisitet.

Merk: duralumin ble generelt oppfunnet ved en tilfeldighet. Utviklerne, sinte på at de ikke lyktes med å legere aluminium, kastet en annen "nei" -prøve på laboratoriet og gikk på virvelvind. Nøktern opp, kom tilbake - men ingen skiftet farge. Sjekket - og han fikk styrke nesten stål, forblir lett som aluminium.

Transformatorens “primære” er igjen på heltid, den er allerede designet for å fungere i sekundær kortslutningsmodus av sveisebuen. "Videresalg" fjernes (den kan deretter settes tilbake og brukes til transformatorens tiltenkte formål), og i stedet for å settes på en ringdigel. Men det er farlig å prøve å gjøre om RF-sveiseomformeren til en kanalovn! Ferrittkjernen overopphetes og brytes i stykker på grunn av at ferrittens dielektriske konstant er \u003e\u003e 1, se ovenfor.

Problemet med restkapasitet i en ovn med lav effekt forsvinner: en ledning laget av samme metall, bøyd i en ring og med vridde ender, settes i ladningen for frø. Ledningsdiameter - fra 1 mm / kW ovnkraft.

Men problemet med ringdigelen oppstår: det eneste egnede materialet for den lille digelen er elektrofor. Det er umulig å behandle det selv hjemme, men hvor kan jeg få en passende? Andre ildfaste stoffer er uegnet på grunn av deres høye dielektriske tap eller porøsitet og lave mekaniske styrke. Selv om kanalovnen gir smelting av høyeste kvalitet, krever den ikke elektronikk, og dens effektivitet selv ved en effekt på 1 kW overstiger 90%, brukes de ikke av hjemmelagde produsenter.

Under en vanlig digel

Restkapasiteten irriterte metallurgene - legeringer smeltet dyrt. Derfor, så snart tilstrekkelig kraftige radiorør dukket opp på 20-tallet av forrige århundre, kom ideen umiddelbart opp: kast på magnetkretsen (vi vil ikke gjenta de profesjonelle idiomene til tøffe menn), og sett den ordinære digelen direkte i induktoren, se fig.

Ved industriell frekvens vil du ikke gjøre dette; et lavfrekvent magnetfelt kryper bort uten å konsentrere det (dette er det såkalte spredningsfeltet) og overføre energien hvor som helst, men ikke til smelten. Du kan kompensere for spredningsfeltet ved å øke frekvensen til en høy: hvis diameteren til induktoren er i samsvar med bølgelengden til arbeidsfrekvensen, og hele systemet er i elektromagnetisk resonans, vil opptil 75% eller mer av energien til det elektromagnetiske feltet konsentreres inne i den "hjerteløse" spolen. Effektiviteten frigis tilsvarende.

Imidlertid ble det allerede funnet ut i laboratoriene at forfatterne av ideen overså en åpenbar omstendighet: smelten i induktoren, selv om diamagnetisk, men elektrisk ledende, endrer induktansen til varmespolen på grunn av sitt eget magnetfelt fra virvelstrømmer. Den innledende frekvensen måtte stilles inn under en kald ladning og endres når den smeltet. Dessuten, jo større arbeidsstykket er, desto større: hvis 200 g stål kan dispenseres i området 2-30 MHz, for en gris med en jernbanetank, vil den første frekvensen være omtrent 30-40 Hz, og driftsfrekvensen vil være opp til flere kHz.

Det er vanskelig å lage passende automatisering på lamper, for å "trekke" frekvensen bak platen - du trenger en høyt kvalifisert operatør. I tillegg, ved lave frekvenser, manifesterer spredningsfeltet seg sterkest. Smelten, som også er kjernen i spolen i en slik ovn, samler til en viss grad magnetfeltet i nærheten av den, men for å oppnå en akseptabel effektivitet var det nødvendig å omgi hele ovnen med en kraftig ferromagnetisk skjerm.

På grunn av de enestående fordelene og de unike egenskapene (se nedenfor) er degel-induksjonsovner mye brukt både i industrien og av selvproduserte mennesker. Derfor dveler vi mer detaljert over hvordan du gjør dette selv.

Litt teori

Når du designer en hjemmelaget "induksjon", må man huske godt: det minimale strømforbruket tilsvarer ikke maksimal effektivitet, og omvendt. Ovnen tar minimumseffekten fra nettverket når den opererer med hovedresonansfrekvens, Pos. 1 i fig. I dette tilfellet fungerer emnet / ladningen (og ved lavere pre-resonante frekvenser) som en kortsluttet sving, og bare en konvektiv celle blir observert i smelten.

I hovedresonansmodus kan opptil 0,5 kg stål smeltes i en 2-3 kW ovn, men oppvarming av ladning / billet vil ta opptil en time eller mer. Følgelig vil det totale strømforbruket fra nettet være stort, og den samlede effektiviteten vil være lav. Ved pre-resonante frekvenser - enda lavere.

Som et resultat fungerer induksjonsovner for smelting av metall oftest ved 2., 3. og andre høyere harmoniske (pos. 2 på figuren.) Kraften som kreves for oppvarming / smelting øker i dette tilfellet; for samme kilo stål på den andre trenger du 7-8 kW, på den 3. 10-12 kW. Men oppvarming skjer veldig raskt, på minutter eller brøkdeler av minutter. Derfor er effektiviteten høy: komfyren har ikke tid til å "spise" mye, da smelten allerede kan helles.

Harmonicaovner har en viktigst, til og med unik fordel: flere konvektive celler oppstår i smelten, og blander den umiddelbart og grundig. Derfor er det mulig å gjennomføre smelting i den såkalte. hurtiglading, få legeringer, som i andre smelteovner er det i det vesentlige umulig å smelte.

Hvis frekvensen "løftes opp" 5-6 eller flere ganger høyere enn hovedfrekvensen, synker effektiviteten litt (litt), men en mer bemerkelsesverdig egenskap ved harmonisk induksjon manifesteres: overflateoppvarming på grunn av hudeffekten som fortrenger EMF til arbeidsstykkets overflate, Pos. 3 på fig. For smelting brukes denne modusen sjelden, men for å varme opp arbeidsstykker for overflatesementering og herding er det en fin ting. Moderne teknologi uten denne metoden for varmebehandling ville rett og slett være umulig.

Om levitasjon i en induktor

Og la oss nå gjøre susen: vi slynger de første 1-3 svingene på induktoren, bøy deretter røret / bussen 180 grader, og skyver resten av viklingen i motsatt retning (Pos. 4 på figuren). Koble til generatoren, før digelen inn i induktoren i ladningen, gi strøm. Vent til smeltingen, fjern digelen. Smelten i induktoren vil samles i en sfære, som vil forbli hengende der til vi slår av generatoren. Da - vil falle ned.

Effekten av elektromagnetisk levitering av smelten brukes til å rense metaller ved sone-smelting, for å oppnå høy presisjon metallkuler og mikrosfærer, etc. Men for et ordentlig resultat, må smelting utføres i høyt vakuum. Derfor blir levitasjon i induktoren bare nevnt for informasjon.

Hvorfor en induktor hjemme?

Som du kan se, til og med en induksjonsovn med lav effekt for kabling av leiligheter og forbruk er litt kraftig. Hvorfor er det verdt å gjøre?

For det første for rensing og separering av edle, ikke-jernholdige og sjeldne metaller. Ta for eksempel den gamle sovjetiske radiokontakten med gullbelagte kontakter; da skånet de ikke gull / sølv for plettering. Vi legger kontaktene i en smal høy digel, legger den i induktoren og smelter ved hovedresonansen (profesjonelt sett, i null modus). Ved å smelte reduserer vi gradvis frekvensen og effekten, slik at emnet fryser i 15 minutter - en halv time.

Bryt digelen etter avkjøling, og hva ser vi? En messingskolonne med en tydelig særegen gylden spiss som bare kan kuttes av. Uten kvikksølv, cyanider og andre killerreagenser. Dette kan ikke oppnås ved å varme opp smelten utenfra på noen måte; konveksjon i den vil ikke.

Vel, gull-gull, og nå ligger ikke svart skrapmetall på veien. Men her er behovet for ensartet, eller presist avmålt over overflate / volum / temperatur oppvarming av metalldeler for høykvalitetsslukking fra en hjemmelaget mann eller et individ. Og her vil induksjonskomfyren hjelpe til, og strømforbruket vil være mulig for familiens budsjett: Tross alt faller hoveddelen av varmeenergien på den latente fusjonsvarmen til metallet. Når du endrer kraften, frekvensen og plasseringen til delen i induktoren, kan du varme opp nøyaktig riktig sted akkurat som det skal, se fig. høyere.

Til slutt, ved å lage en induktor av en spesiell form (se figuren til venstre), kan du frigjøre den herdede delen på rett sted, og bryte sementasjonen med herding i enden / endene. Deretter er det, hvis nødvendig, råttent, flatet ut, og resten forblir solid, tyktflytende, elastisk. Til slutt kan du gjenoppvarme der du slipper, og igjen herde.

Komme til komfyren: det du trenger å vite

Et elektromagnetisk felt (EMF) påvirker menneskekroppen, i det minste varmer det i sin helhet, som kjøtt i en mikrobølgeovn. Derfor, når du jobber med en induksjonsovn som designer, master eller operatør, må du tydelig forstå essensen av følgende konsepter:

PES er energifluksdensiteten til det elektromagnetiske feltet. Bestemmer den generelle fysiologiske effekten av EMF på kroppen, uavhengig av frekvensen av stråling, fordi PES til en EMF med samme intensitet øker med økende strålingsfrekvens. I henhold til sanitærstandarder fra forskjellige land er den tillatte verdien av PES fra 1 til 30 mW per 1 kvadrat. m. av overflaten av kroppen med konstant (mer enn 1 time per dag) eksponering og tre til fem ganger mer med en kortvarig, opptil 20 minutter

Merk: stå alene USA, de har en tillatt PES - 1000 mW (!) per kvadratmeter. m. av kroppen. Faktisk anser amerikanere utseendet til dets fysiologiske effekter som begynnelsen på en fysiologisk effekt, når en person allerede blir syk, og de langsiktige virkningene av eksponering for EMF blir helt ignorert.

PES når du beveger seg bort fra en punktstrålingskilde, faller i kvadratet med avstanden. Enlags avskjerming med galvanisert eller finmasket galvanisert trådnett reduserer PES med 30-50 ganger. Nær spolen langs aksen vil PES være 2-3 ganger høyere enn fra siden.

La oss illustrere med et eksempel. Det er en induktor for 2 kW og 30 MHz med en virkningsgrad på 75%. Følgelig vil ut av det gå 0,5 kW eller 500 watt. I en avstand på 1 m fra den (området av en kule med en radius på 1 m - 12,57 kvm.) Per 1 kvm. m. vil ha 500 / 12,57 \u003d 39,77 watt, og per person - ca 15 watt, dette er mye. Induktoren må plasseres vertikalt, før du slår på ovnen, ta på en jordet skjermingshette på den, overvåke prosessen på avstand og slå den av. Ved en frekvens på 1 MHz vil PES falle 900 ganger, og du kan jobbe med en skjermet induktor uten spesielle forholdsregler.

Mikrobølgeovn - ultrahøye frekvenser. I radioelektronikk teller mikrobølgeovn med den såkalte. Q-bånd, men i fysiologi begynner mikrobølgeovnen på omtrent 120 MHz. Årsaken er elektroinduksjonsoppvarming av plasma i celler og resonansfenomener i organiske molekyler. Mikrobølgeovn har en spesielt målrettet biologisk effekt med langtidseffekter. Det er nok å få 10-30 mW i en halv time for å undergrave helse og / eller reproduksjonsevne. Individuell mikrobølgefølsomhet er svært varierende; arbeider med ham, må du regelmessig gjennomgå en spesiell medisinsk undersøkelse.

Det er veldig vanskelig å kutte av mikrobølgestråling, som proffene sier, det “sifoner” gjennom det minste klikk på skjermen eller ved den minste krenkelse av jordkvaliteten. En effektiv kamp mot mikrobølgestråling av utstyr er bare mulig på nivå med design av høyt kvalifiserte spesialister.

Den viktigste delen av en induksjonsovn er dens varmespole, induktor. For hjemmelagde ovner vil en induktor fra et nakent kobberrør med en diameter på 10 mm eller en kobber bar buss med et tverrsnitt på minst 10 kvadratmeter til en effekt på opptil 3 kW. mm Indenhetens diameter på induktoren er 80-150 mm, antall svinger er 8-10. Svingene skal ikke være i kontakt, avstanden mellom dem er 5-7 mm. Ingen deler av induktoren skal også berøre skjoldet; minste avstand er 50 mm. For å sende konklusjonene fra spolen til generatoren, er det derfor nødvendig å gi et vindu på skjermen som ikke forstyrrer fjerning / installasjon.

Induktorer av industrielle ovner blir avkjølt med vann eller frostvæske, men med en effekt på opptil 3 kW krever ikke induktoren beskrevet ovenfor, når den brukes i opptil 20-30 minutter, tvungen kjøling. Imidlertid varmer han veldig mye opp, og tappingen på kobber reduserer effektiviteten til ovnen kraftig til den mister sin arbeidskapasitet. Det er umulig å lage en væskekjølt induktor selv, så den må endres fra tid til annen. Det er umulig å bruke tvungen luftkjøling: plast- eller metallhuset til viften nær spolen blir "trukket" av EMF, vil overopphetes, og virkningsgraden til ovnen vil falle.

Merk: til sammenligning ble en induktor for et 150 kg stålsmelter bøyd fra et kobberrør med en ytre diameter på 40 mm og 30 indre diameter. Antall svinger er 7, diameteren på spolen er 400 mm inni, og høyden er også 400 mm. For sin oppbygging i null-modus er 15-20 kW nødvendig i nærvær av en lukket kjølekrets med destillert vann.

Generator

Den andre hoveddelen av ovnen er en dynamo. Det er ikke verdt å prøve å lage en induksjonsovn uten å vite det grunnleggende om radioelektronikk i det minste på nivået med en gjennomsnittlig amatørradioamatør. Bruk det også, fordi hvis ovnen ikke er under datakontroll, kan du stille den i modus bare ved å føle kretsen.

Når du velger en generatorkrets, bør løsninger som gir et hardt strømspekter unngås på alle måter. Som et anti-eksempel presenterer vi en ganske vanlig tyristor-nøkkelkrets, se fig. høyere. Beregningen som er tilgjengelig for spesialisten på bølgeformen som er knyttet til den av forfatteren, viser at PES ved frekvenser over 120 MHz fra induktoren som er så energisert overstiger 1 W / kvadrat. m. i en avstand på 2,5 m fra installasjonen. Morderisk enkelhet, du vil ikke si noe.

Som en nostalgisk nysgjerrighet gir vi også et diagram av en gammel rørgenerator, se fig. til høyre. Slik gjorde sovjetiske amatørradioentusiaster tilbake på 50-tallet, ris. til høyre. Innstilling - med en luftkondensator med variabel kapasitet C, med et avstand mellom platene på minst 3 mm. Det fungerer bare i null-modus. Innstillingsindikatoren er et neonlys L. Kretsfunksjonen er et veldig mykt "rør" -utslippspektrum, slik at du kan bruke denne generatoren uten spesielle forholdsregler. Men akk! - Du vil ikke finne lamper for det nå, men med en effekt i induktoren på rundt 500 W, er strømforbruket fra nettverket mer enn 2 kW.

Merk: frekvensen som er angitt på kretsen 27,12 MHz er ikke optimal, den velges på grunn av elektromagnetisk kompatibilitet. I Sovjetunionen var det en gratis ("søppel") -frekvens, som det ikke var nødvendig å bruke, så lenge interferensenheten ikke ble gitt til noen. Generelt kan C gjenoppbygge generatoren i et ganske bredt spekter.

I det følgende bildet. til venstre er den enkleste selvopphissede generatoren. L2 er induktoren; L1 - tilbakemeldingsspole, 2 omdreininger av emaljert ledning med en diameter på 1,2-1,5 mm; L3 - blank eller lading. Som sløyfekapasitans brukes induktorens egen kapasitans, derfor krever ikke denne kretsen justering, den går automatisk i nullmodusmodus. Spekteret er mykt, men med feil fasering, brenner L1 transistoren øyeblikkelig, fordi den er i aktiv modus med en kortslutning med likestrøm i kollektorkretsen.

Transistoren kan også brenne ut bare fra en endring i den ytre temperaturen eller selvoppvarmingen av krystallen - ingen tiltak for å stabilisere dens modus er gitt. Generelt, hvis din gamle KT825 eller lignende ligger rundt et sted, kan du starte eksperimenter på induksjonsvarme med denne kretsen. Transistoren må installeres på en radiator med et område på minst 400 kvadratmeter. se blåse fra en datamaskin eller lignende vifte. Muligheten for justering i induktoren, opp til 0,3 kW - ved å endre forsyningsspenningen innen 6-24 V. Kilden må gi en strøm på minst 25 A. Distribusjonskraften til motstandene til basespenningsdeleren er minst 5 watt.

Ordningen i løypa. Fig. til høyre er en multivibrator med induktiv belastning på kraftige felttransistorer (450 V Uk, minst 25 A Ik). På grunn av bruken av kapasitansen i kretsen til oscillerende krets gir den et ganske mykt spektrum, men off-mode, derfor er det egnet til å varme opp deler opp til 1 kg for å slukke / temperere. Den største ulempen med kretsen er de høye kostnadene for komponentene, kraftige feltarbeidere og høyhastighets (avskjæringsfrekvens minst 200 kHz) høyspenningsdioder i basiskretsene. Bipolare krafttransistorer i denne kretsen fungerer ikke, overopphetes og brennes ut. Radiatoren her er den samme som i forrige tilfelle, men blåsing er ikke lenger nødvendig.

Følgende ordning hevder allerede å være universell, med en kapasitet på opptil 1 kW. Dette er en push-pull generator med uavhengig eksitasjon og brobryting av induktoren. Lar deg jobbe i modus 2-3 eller i modus for overflatevarme; frekvensen reguleres av en variabel motstand R2, og frekvensområdene blir byttet av kondensatorer Cl og C2, fra 10 kHz til 10 MHz. For det første området (10-30 kHz), bør kapasiteten til C4-C7 kondensatorer økes til 6,8 μF.

Transformatoren mellom kaskadene er på en ferritring med et tverrsnittsareal av magnetkretsen på 2 kvadratmeter. se viklinger - fra emaljerte ledninger 0,8-1,2 mm. Transistor radiator - 400 kvm. se for fire med blåsing. Strømmen i induktoren er nesten sinusformet, så strålingsspekteret er mykt og ved alle driftsfrekvenser er det ikke nødvendig med ytterligere beskyttelsestiltak, forutsatt at den blir betjent opp til 30 minutter om dagen etter 2 dager den tredje.

Video: hjemmelaget induksjonsvarmer i drift

Induksjonskjeler

Induksjonskjeler vil uten tvil fortrenge kjeler med varmeelementer der strøm koster mindre enn andre typer drivstoff. Men deres udiskutable fordeler ga også opphav til mange hjemmelagde produkter, hvorfra en spesialist noen ganger bokstavelig talt får håret sitt på ende.

La oss si denne designen: et propylenrør med rennende vann er omgitt av en induktor, og det drives av en 15-25 høyfrekvensomformer fra sveising. En variant er laget av en varmebestandig plast, en hul bagel (torus) lages, vann føres gjennom rørene og vikles rundt det for oppvarming buss, danner en kveilet induktor.

EMF vil overføre sin energi til vannbrønn; Denne har god elektrisk ledningsevne og en anomalt høy (80) dielektrisk konstant. Husk hvordan dråpene med fuktighet som er igjen på oppvasken skyter i mikrobølgeovnen.

Men for det første, for full oppvarming av leiligheten eller om vinteren, trenger du minst 20 kW varme, med nøye isolering fra utsiden. 25 A ved 220 V gir bare 5,5 kW (og hvor mye koster denne elektrisiteten til våre priser?) Med 100% effektivitet. La oss være i Finland, der strøm er billigere enn gass. Men forbruksgrensen for bolig er fremdeles 10 kW, og for søket er det nødvendig å betale til en økt takst. Og kablingen til leiligheten 20 kW tåler det ikke, du må trekke en egen mater fra transformatorstasjonen. Hva vil slikt arbeid koste? Hvis elektrikerne fremdeles er langt fra å sortere ut strømmen i området, og de vil tillate det.

Deretter selve varmeveksleren. Det må enten være massivt metall, da vil bare induksjonsvarme av metallet virke, eller fra plast med lave dielektriske tap (propylen, forresten, gjelder ikke disse, bare dyre fluorplast er egnet), da vil vann direkte absorbere EMF-energi. Men i alle fall viser det seg at induktoren varmer hele volumet av varmeveksleren, og bare dens indre overflate avgir varme til vannet.

Som et resultat, på bekostning av stor innsats med helsefare, får vi en kjele med effektiviteten til et hulebål.

En industriprodusert induksjonsvarmekjel er helt annerledes: enkelt, men umulig hjemme, se fig. til høyre:

En massiv kobberinduktor er koblet direkte til nettverket.
EMF-en blir også oppvarmet av en massiv metalllabyrint-varmeveksler laget av ferromagnetisk metall.
Labyrinten isolerer samtidig induktoren fra vannet.

En slik kjele koster flere ganger mer enn vanlig med et varmeelement, og er egnet for installasjon bare på plastrør, men gir til gjengjeld mange fordeler:

Den brenner aldri - det er ingen rødglødende elektrisk spiral i den.
Den massive labyrinten skjermer pålitelig induktoren: PES i umiddelbar nærhet av 30 kW av induksjonskjelen er null.
Effektivitet - mer enn 99,5%
Helt trygt: den egentlige tidskonstanten til en spole med stor induktans er mer enn 0,5 s, noe som er 10-30 ganger lengre enn tripptiden for en RCD eller maskin. Det akselereres også av "retur" fra forbigående under nedbrytningen av induktansen til huset.
Selve sammenbrudd på grunn av "eiketheten" i strukturen er ekstremt usannsynlig.
Det krever ikke egen jording.
Likegyldig til lynnedslag; hun kunne ikke brenne en massiv spole.
Den store overflaten på labyrinten gir effektiv varmeoverføring med en minimum temperaturgradient, noe som nesten eliminerer dannelsen av skala.
Stor holdbarhet og brukervennlighet: induksjonskjelen, sammen med det hydro-magnetiske systemet (HMS) og filteret, har fungert uten vedlikehold i minst 30 år.

Om hjemmelagde varmtvannskjeler

Her i fig. Diagrammet over en laveffekt induksjonsvarmer for varmtvannsanlegg med en lagringstank er vist. Den er basert på en hvilken som helst strømtransformator på 0,5-1,5 kW med en primær vikling på 220 V. Tvillingstransformatorer fra gamle rørfarge-TV-er "kister" på en dobbelkjernet magnetisk krets type PL er veldig passende.

Den sekundære viklingen fjernes fra slik, primæren spoles av med en stang, noe som øker antall svinger for drift i en modus nær kortslutning (kortslutning) i sekundæren. Selve sekundærviklingen er vann i en U-formet albue fra et rør som dekker en annen stang. Et plastrør eller et metallrør spiller ingen rolle med den industrielle frekvensen, men metallrøret må isoleres fra resten av systemet ved hjelp av dielektriske innlegg, som vist på fig., Slik at sekundærstrømmen bare lukkes gjennom vann.

I alle fall er en slik oppvarming farlig: en mulig lekkasje ligger i tilknytning til viklingen under nettstrøm. Hvis vi tar en slik risiko, må du i magnetkretsen bore et hull for jordingsbolten, og først av alt tett, i bakken, jord transformatoren og tanken med en stålbuss på minst 1,5 kvadratmeter. se (ikke kvm!).

Deretter helles transformatoren (den skal være plassert rett under tanken), med en dobbelt isolasjonsnettverkskabel tilkoblet, en jordingsbryter og en varmtvannsspiral, i en "dukke" med silikonforsegling, som en akvariefilterpumpemotor. Til slutt anbefales det å koble hele enheten til nettverket gjennom en høyhastighets elektronisk RCD.

Video: "induksjon" kjele basert på husfliser

Induktor på kjøkkenet

Induksjonstopper til kjøkkenet har blitt kjent, se fig. I henhold til driftsprinsippet er dette den samme induksjonsovnen, bare bunnen av ethvert metallkokekar fungerer som en kortsluttet sekundærvikling, se fig. til høyre, og ikke bare fra ferromagnetisk materiale, som de ofte ikke vet. Det er bare det at aluminiumsutstyr blir foreldet; Leger har bevist at fritt aluminium er kreftfremkallende, og kobber og tinn har lenge vært ute av bruk på grunn av toksisitet.

Husholdning induksjon komfyr er et produkt av et århundre med høyteknologi, selv om ideen oppsto samtidig med induksjonssmeltende ovner. For det første, for å isolere induktoren fra sammenkoking, var det nødvendig med en sterk, stabil, hygienisk og fritt forbi EMF-dielektrikum. Egnede glasskeramiske kompositter har vist seg i produksjon relativt nylig, og den øvre plate av platen utgjør en betydelig del av kostnadene.

Deretter er alle kokekar forskjellige, og innholdet endrer deres elektriske parametere, og kokemodusene er også forskjellige. En forsiktig vri på knottene til ønsket måte her, og spesialisten vil ikke gjøre, du trenger en høyytelsesmikrokontroller. Endelig må strømmen i induktoren være en ren sinusoid i henhold til sanitærbehov, og dens størrelse og frekvens må variere på en kompleks måte i samsvar med paratholdens beredskapsgrad. Det vil si at generatoren må være med en digital utgangsstrømgenerering styrt av mikrokontrolleren.

Det gir ingen mening å lage en kjøkkeninduksjonsovn selv: det vil ta mer penger for elektroniske komponenter til utsalgspriser enn for en ferdig god komfyr. Og det er fortsatt vanskelig å kontrollere disse enhetene: den som har det vet hvor mange knapper eller sensorer det er med inskripsjoner: "Stew", "Roast", etc. Forfatteren av denne artikkelen så flisen, som separat inkluderte “Borsch Navy” og “Pretanier Soup”.

Likevel har induksjonskomfyrer mange fordeler fremfor andre:

Nesten , i motsetning til mikrobølger, PES, sitter til og med på denne flisen selv.
Mulighet for programmering for tilberedning av de mest komplekse retter.
Smelter sjokolade, smelter fisk og fuglolje, lager karamell uten minste tegn på svie.
Høy effektivitet som et resultat av hurtig oppvarming og nesten fullstendig konsentrasjon av varme i kokekaret.

Til siste punkt: se på fig. til høyre er det planer for tilberedning av sammenkoking på en induksjonsovn og gassbrenner. De som er kjent med integrering, vil umiddelbart forstå at en induktor er 15–20% mer økonomisk, og du kan ikke sammenligne den med en støpejernspannekake. Kostnadene for penger til å tilberede de fleste retter til en induksjonskomfyr er sammenlignbare med gass, og for å sy og tilberede tykke supper enda mindre. Induktoren er fremdeles underordnet gass under steking, når det kreves jevn oppvarming på alle sider.