Схематична схема на индукционния нагревател

Индукционен нагревател - изобретението е старо. Първият прототип се появява в края на 19-ти век - през 1887 г., а вече през 1890 г. машината е инсталирана в фирмата Benedicks Bultfabrik. Въпреки многобройните предимства на такива инсталации, те не се използват често, тъй като по това време не може да се създаде наистина ефективна верига на индукционния нагревател поради неразвитата електроника.

Пробивна индукция

Индукционни нагреватели за метали

Истинско пробивно индукционно оборудване е станало съвсем наскоро. Индуктивният метод се използва не само в промишлеността, но и в ежедневието. Такова бързо развитие е появата на модерни микроконтролери с голяма обработваща мощност. Вторият фактор, който се превърна в основата за възникването на ефективни модели на пещи, е разработването на евтини, но мощни транзистори. Възможността за използване на отопление чрез индукция в жилищните помещения ражда друг феномен - многобройни домашно приготвени продукти. Диаграмите на пещ, създадена от собствените си ръце, могат да имат различия, но те винаги разчитат на принципа на индукция.

Не е трудно да направите индукционен бойлер от собствените си ръце, но ако решите такава работа, трябва да помните за опасността от електричество. Неграмотен дизайн и създаден дизайн, в най-добрия случай просто няма да работи. В най-лошия случай тя може да се превърне в източник на сериозна опасност за живота и здравето на домакинството. Говоренето за използването на индукция ще започне с преглед на различните видове пещи, работещи по този принцип.

Как действа индукцията?

Индукционният нагревател се основава на магнитна или електрическа индукция. По-голямата част от двата индустриални модела и домашна пещ се намира в областта на използване на индуктор, който създава магнитно поле. Въпреки някои ограничения в заявлението, те са по-разпространени от електрическите продукти. Процесите, протичащи по време на експлоатацията на инсталацията, в обобщена форма, са както следва.

Индукционната намотка създава алтернативно магнитно поле, което е затворено за феромагнитната сърцевина или се намира в свободно пространство. Полето от своя страна създава магнитен поток. Освен това се образува вторичен или вихров ток, в зависимост от това коя схема е в основата на инсталацията. Вятърните токове дават получената енергия, осигурявайки отопление.

В хода на експлоатацията на такава пещ се извършва многоетапно преобразуване на различни видове енергия. Резултатът е почти 100% ефективност на инсталацията. Причината за това е фактът, че електромагнитното взаимодействие се характеризира с висока мощност.

Видове индукционни пещи

Индуктивен нагревател - концепцията е широка. Тази схема се основава на различни типове пещи и котли, работещи върху преобразуването на електромагнитната енергия. Както беше отбелязано по-горе, индукционният нагревател се използва за пръв път в промишлеността. От дълго време индустриалната сфера беше единствената за използването на такива пещи. Въпреки факта, че ситуацията се промени радикално и магнитната индукция е влязла в живота на хората, е по-добре да се разгледат видовете такива пещи точно от производствените модели, използвани за топене на материали.

Кухненски печки

Въздухонагревател или нагревател на канали

По своя дизайн каналът за индукционен котел наподобява конвенционален трансформатор. Основната област на нейното приложение е стоманената и металургичната промишленост. В такива пещи се извършва топенето на цветни сплави, дуралуминий, производството на висококачествен чугун. За да се затопли каналната пещ, се изисква стопилка. Тя се излива в тигела преди да започне инсталацията. Част от стопилката трябва задължително да се съхранява в остатъчния капацитет след завършване на топенето.

Независимо от факта, че каналните структури са промишлени, те се използват и от домашните майстори. Популярността на каналните инсталации сред "самоизработващите се" е била осигурена от простата простота на изграждане на индукционен котел със собствените си ръце. Като основа на инсталацията за домашна работилница можете да вземете конвенционален заваръчен трансформатор. Такъв агрегат позволява топенето на цветни метали и сплави. За разлика от индустриалните пещи, домашното индукционно топилно оборудване няма сериозен проблем - необходимостта от остатъчен капацитет. Причината за това е незначителната сила на устройството, създадено от ръцете.

Не мисля, че домашно канална пещ е идеален дизайн, лишен от проблеми или недостатъци. В него възниква проблемът с пръстеновиден тигел. За създаването му е подходящ само един материал: електро-порцелан. Други огнеупорни материали не са подходящи за тази цел. Това е причина за малкото разпространение на каналните пещи в "самостоятелно изработени".

Пещи с тигел

Топилно оборудване

Подобни проекти са разработени през 20-те години на миналия век. Причината за появата им беше необходимостта от изоставяне на остатъчния капацитет на каналните пещи. Идеята беше проста - да се откаже от използването на магнитната верига и да се инсталира тигела директно в индуктора. Вече в процес на разработка се проявява основният проблем на този дизайн - необходимостта от промяна на честотата по време на топенето. Въпреки това, тигелните агрегати са намерили своето приложение. Не ги оставя без внимание и домашни майстори.

Индукционният тигел работи в няколко режима:

• Основен резонансен режим. Тя позволява да се стопи до 500 грама стомана, но загряването на заготовката отнема много време, увеличавайки потреблението на енергия и намалявайки ефективността.
• Работа по хармоници. В този режим устройствата са по-мощни. Отоплението се извършва бързо - буквално след няколко секунди. Топенето може да се извърши в режим на бързо мина. Това създава сплави, които не са налични за топене в други пещи.
• Работете с честота от 5-6 пъти основната. В този режим пещите не се използват за топене, а за втвърдяване на заготовки.

Индукция в дома

Вече е споменато, че индукционното отопление сега се използва широко не само в промишлеността, но и в ежедневието. Този феномен се разпространява все повече и повече, въпреки факта, че инсталациите с висока мощност по никакъв начин не са подходящи за свързване с конвенционална електрическа мрежа на домакинствата. От толкова привлекателни индукционни пещи? Защо домашните занаятчии ги обръщаха внимание?

• Магнитната левитация позволява използването на индукция за пречистване на металите.
• Закаляване на метални заготовки.
• Унифицирано или точно измерване на нагряването на детайла и др.

Малко важна теория

Преди да използвате индукционни отоплителни уреди, си струва да се запознаете с основните теоретични изчисления. В такива пещи отоплението се дължи на електромагнитното поле, което засяга човека. Като цяло може да се сравни с ефекта на микровълнова фурна върху парче месо. Не искаш ли да се чувстваш като пържола по време на работа? Необходимо е да се спазват правилата за безопасност.

Индукция в дома

Силата на електромагнитното поле зависи от гъстотата на потока на неговата енергия (PES). Този индекс ще се увеличава с нарастващата честота на излъчване. Приемливите стойности на ПЕС не трябва да надвишават 30 mW на 1 кв. Км. m телесна повърхност, подложени на постоянна експозиция. От курса на физиката знаем, че ПЕС ще падне, когато бъде изваден от източника. За да се намали тази цифра с около 50 пъти позволява дори еднослойно скриниране на инсталацията с галванизирана мрежа с плитка клетка.

По-трудно е да се намалят вредните ефекти от ултра високите честоти (SHF), като се започне от около 120 MHz. Излагането на микровълнова радиация води до дългосрочни последици. Хората се различават по чувствителност към различни микровълнови честоти, но, след като са получили такова влияние в 10-30 MW за около 30 минути, можете лесно да подкопае здравето и репродуктивната система.

Конвенционалната индукционна пещ не работи в режими с висока мощност и изглежда, че нейният ефект не е сериозна причина да не се използват такива инсталации в домашни работилници. Това е абсолютно вярно, ако говорим за модели, представени на пазара от различни производители. Ситуацията е напълно различна, ако единицата е била моделирана и конструирана независимо. Най-малката грешка по време на нейното производство може да доведе пещта да влезе в режим, имащ паразитна микровълнова печка.

заключение

Тази история за индукционните пещи е просто кратко отклонение в мащабна тема. Днес основната посока на използване на индукция е обработката на материали, която ще бъде утре - времето ще разкаже. Такива единици са обещаващи и интересни, включително и за домашни майстори.