V indukcijskih pečeh in napravah se toplota v ogrevani napravi sprošča s tokovi, ki nastanejo v izmeničnem elektromagnetnem polju znotraj enote. Imenujejo se indukcija. Zaradi njihovega delovanja se temperatura dvigne. Indukcijsko segrevanje kovin temelji na dveh glavnih fizikalnih zakonih:
- Faraday-Maxwell;
- Joule-Lenz.
V kovinskih telesih, ko so postavljena v izmenično polje, se začnejo pojavljati vrtinčna električna polja.
indukcijska grelna naprava
Vse se zgodi na naslednji način. Pod vplivom spremenljivega magnetnega toka se spremeni elektromotorna sila (EMF) indukcije.
EMF deluje tako, da znotraj teles tečejo vrtinčni tokovi, ki sproščajo toploto v celoti v skladu z Joule-Lenzovim zakonom. Prav tako EMF ustvarja izmenični tok v kovini. V tem primeru se sprosti toplotna energija, kar vodi do zvišanja temperature kovine.
Ta vrsta ogrevanja je najlažja, saj je brezkontaktna. Omogoča doseganje zelo visokih temperatur, pri katerihnajbolj ognjevzdržne kovine je mogoče obdelati.
Za indukcijsko ogrevanje je potrebno ustvariti določeno napetost in frekvenco v elektromagnetnih poljih. To je mogoče storiti v posebni napravi - induktorju. Napaja se iz industrijskega omrežja pri 50 Hz. Za to lahko uporabite posamezne vire energije - pretvornike in generatorje.
Najenostavnejša nizkofrekvenčna induktorska naprava je spirala (izoliran vodnik), ki jo lahko namestimo v kovinsko cev ali jo navijemo okoli nje. Prehajajoči tokovi segrejejo cev, ta pa prenaša toploto v okolje.
Uporaba indukcijskega ogrevanja pri nizkih frekvencah je precej redka. Pogostejša obdelava kovin pri srednji in visoki frekvenci.
Takšne naprave se razlikujejo po tem, da magnetni val zadene površino, kjer se oslabi. Telo pretvori energijo tega vala v toploto. Za največji učinek morata biti obe komponenti blizu oblike.
Kje se uporablja
Uporaba indukcijskega ogrevanja je v sodobnem svetu zelo razširjena. Področje uporabe:
- taljenje kovin, njihovo spajkanje na brezkontakten način;
- pridobivanje novih kovinskih zlitin;
- strojništvo;
- nakit;
- izdelajte majhne dele, ki se lahko poškodujejo z drugimi metodami;
- površinsko utrjevanje (poleg tega so deli lahko najbolj zapletene konfiguracije);
- toplotna obdelava (obdelovalni strojni deli, utrjene površine);
- zdravilo (dezinfekcija aparatov in instrumentov).
Indukcijsko ogrevanje: pozitivne lastnosti
Ta metoda ima številne prednosti:
- Hitro lahko segreje in stopi kateri koli prevodni material.
- Omogoča segrevanje v katerem koli mediju: vakuum, atmosfera, neprevodna tekočina.
- Zaradi dejstva, da se segreva samo prevodni material, ostanejo stene, ki slabo absorbirajo valove, hladne.
- Na specializiranih področjih metalurgije pridobivanje ultra čistih zlitin. To je zabaven proces, saj se kovine mešajo v suspendiranem stanju, v lupini zaščitnega plina.
- V primerjavi z drugimi vrstami indukcija ne onesnažuje okolja. Če je pri plinskih gorilnikih prisotno onesnaženje, pa tudi pri obločnem ogrevanju, potem indukcija to odpravi zaradi "čistega" elektromagnetnega sevanja.
- Majhne mere induktorja naprave.
- Možnost izdelave induktorja katere koli oblike, to ne bo vodilo do lokalnega segrevanja, ampak bo prispevalo k enakomerni porazdelitvi toplote.
- Nenadomestljivo, če je treba segreti le določeno površino.
- Takšne opreme ni težko nastaviti na želeni način in ga regulirati.
pomanjkljivosti
Sistem ima naslednje pomanjkljivosti:
- Samonamestitev inprilagajanje vrste ogrevanja (indukcije) in njegove opreme je precej težko. Bolje je, da se obrnete na strokovnjake.
- Potreba po natančnem ujemanju induktorja in obdelovanca, sicer indukcijsko ogrevanje ne bo zadostno, njegova moč lahko doseže majhne vrednosti.
indukcijska grelna oprema
Za ureditev individualnega ogrevanja lahko razmislite o možnosti, kot je indukcijsko ogrevanje.
Enota bo transformator, sestavljen iz dveh vrst navitij: primarnega in sekundarnega (ki pa je v kratkem stiku).
Kako deluje
Načelo delovanja običajnega induktorja: vrtinčni tokovi prehajajo v notranjost in usmerjajo električno polje v drugo telo.
Da bi voda šla skozi tak kotel, se do njega pripeljeta dve cevi: za hladno vodo, ki vstopa, in na izhodu tople vode - druga cev. Zaradi tlaka voda nenehno kroži, kar odpravlja možnost segrevanja induktorskega elementa. Prisotnost skale je tukaj izključena, saj se v induktorju pojavljajo stalne vibracije.
Takšen predmet bi bilo poceni za vzdrževanje. Glavni plus je, da naprava deluje tiho. Lahko ga namestite v katero koli sobo.
Opremo izdelajte sami
Namestitev indukcijskega ogrevanja ne bo zelo težka. Tudi tisti, ki nimajo izkušenj, se bodo po skrbnem študiju spopadli z nalogo. Pred začetkom dela se morate založiti z naslednjimi potrebnimi artikli:
- Inverter. Lahko se uporabljaiz varilnega stroja, je poceni in bo potreboval visoko frekvenco. Lahko ga naredite sami. Toda to je zamudna dejavnost.
- Ohišje grelnika (za to je primeren kos plastične cevi, indukcijsko ogrevanje cevi bo v tem primeru najbolj učinkovito).
- Material (uporabna je žica s premerom največ sedem milimetrov).
- Naprave za priključitev induktorja na ogrevalno omrežje.
- Mreža za držanje žice znotraj induktorja.
- Iz bakrene žice lahko ustvarite indukcijsko tuljavo (mora biti emajlirana).
- Črpalka (za dovajanje vode v induktor).
Pravila za samostojno izdelavo opreme
Za pravilno delovanje indukcijske grelne enote mora tok za tak izdelek ustrezati moči (mora biti najmanj 15 amperov, če je potrebno, potem več).
- Žico je treba razrezati na kose, ki niso večji od pet centimetrov. To je potrebno za učinkovito ogrevanje v visokofrekvenčnem polju.
- Telo ne sme biti manjšega premera od pripravljene žice in imeti debele stene.
- Za priklop na ogrevalno omrežje je na eni strani konstrukcije pritrjen poseben adapter.
- Na dno cevi je treba postaviti mrežo, da preprečimo izpadanje žice.
- Slednji je potreben v tolikšni količini, da zapolni celoten notranji prostor.
- Zasnova je zaprta, nameščen je adapter.
- Potem je iz te cevi sestavljena tuljava. Če želite to narediti, ga že zavijtepripravljena žica. Upoštevati je treba število zavojev: najmanj 80, največ 90.
- Po priključitvi na ogrevalni sistem se voda vlije v aparat. Tuljava je priključena na pripravljen pretvornik.
- Vgrajena je vodna črpalka.
- Temperaturni regulator je nameščen.
Tako bo izračun indukcijskega ogrevanja odvisen od naslednjih parametrov: dolžine, premera, temperature in časa obdelave. Bodite pozorni na induktivnost pnevmatik, ki vodijo do induktorja, ki je lahko veliko višja od samega induktorja.
O kuhališčih
Druga uporaba v gospodinjstvu, poleg ogrevalnega sistema, ta vrsta ogrevanja najdemo v štedilnikih.
Ta površina izgleda kot običajen transformator. Njegova tuljava je skrita pod površino plošče, ki je lahko steklena ali keramična. Skozi njo teče tok. To je prvi del tuljave. Toda drugo so jedi, v katerih se bo kuhalo. Na dnu posode nastajajo vrtinčni tokovi. Najprej segrejejo posodo, nato pa hrano v njej.
Toplota se bo sprostila samo, ko posodo postavite na površino kuhalne plošče.
Če manjka, se ne izvede nobeno dejanje. Indukcijsko kuhališče se bo ujemalo s premerom posode, nameščene na njem.
Za takšne peči so potrebne posebne posode. Najbolj feromagnetnokovine lahko komunicirajo z indukcijskim poljem: aluminij, nerjaveče in emajlirano jeklo, lito železo. Ni primerno samo za takšne površine: baker, keramika, steklo in posode iz neferomagnetnih kovin.
Seveda se bo indukcijski štedilnik vklopil samo, če je nanj položena ustrezna posoda.
Sodobne peči so opremljene z elektronsko krmilno enoto, ki omogoča prepoznavanje prazne in neuporabne posode. Glavne prednosti indukcijskih kuhališč so: varnost, enostavnost čiščenja, hitrost, učinkovitost, ekonomičnost. Površina plošče ne sme biti nikoli zažgana.
Torej smo ugotovili, kje se uporablja ta vrsta ogrevanja (indukcije).
