Zagrijavanje i taljenje metala u indukcijskim pećima nastaje zbog unutrašnjeg zagrijavanja i promjene kristalnog...

Kako sastaviti indukcijsku peć za topljenje metala vlastitim rukama kod kuće

Topljenje metala indukcijom ima široku primenu u raznim industrijama: metalurgiji, mašinstvu, nakitu. Jednostavnu indukcijsku peć za topljenje metala možete sastaviti kod kuće vlastitim rukama.

Princip rada

Zagrijavanje i topljenje metala u indukcijskim pećima nastaje zbog unutrašnjeg zagrijavanja i promjena u kristalnoj rešetki metala kada kroz njih prolaze visokofrekventne vrtložne struje. Ovaj proces se zasniva na fenomenu rezonancije, u kojoj vrtložne struje imaju maksimalnu vrijednost.

Da bi se izazvalo strujanje vrtložnih struja kroz rastopljeni metal, postavlja se u zonu djelovanja elektromagnetnog polja induktora - zavojnice. Može biti u obliku spirale, osmice ili trolista. Oblik induktora ovisi o veličini i obliku zagrijanog obratka.

Zavojnica induktora spojena je na izvor izmjenične struje. U proizvodnji peći za topljenje koriste struje industrijske frekvencije od 50 Hz, a za topljenje malih količina metala u nakitu koriste se visokofrekventni generatori jer su efikasniji.

Vrste

Vrtložne struje su zatvorene duž konture ograničene magnetsko polje induktor. Stoga je moguće zagrijavanje provodnih elemenata kako unutar zavojnice tako i izvana.

Stoga indukcijske peći dolaze u dvije vrste:
• kanal, u kojem je spremnik za topljenje metala kanali smješteni oko induktora, a unutar njega je jezgro;
• lonac, koriste poseban spremnik - lončić od materijala otpornog na toplinu, obično se može ukloniti.

Kanalska peć preveliki i dizajnirani za industrijske količine topljenja metala. Koristi se za topljenje livenog gvožđa, aluminijuma i drugih obojenih metala.

Peć za lonce Prilično je kompaktan, koriste ga zlatari i radio-amateri, takav štednjak se može sastaviti vlastitim rukama i koristiti kod kuće.

Uređaj

Domaća peć za topljenje metala ima prilično jednostavan dizajn i sastoji se od tri glavna bloka smještena u zajedničko tijelo:
• generator naizmjenične struje visoke frekvencije;
• induktor - spiralni namotaj od bakrene žice ili cijevi, izrađen ručno;
• crucible.

Lončić je postavljen u induktor, krajevi namota su spojeni na izvor struje. Kada struja teče kroz namotaj, oko njega se pojavljuje elektromagnetno polje s promjenjivim vektorom. U magnetskom polju nastaju vrtložne struje, usmjerene okomito na njegov vektor i prolaze duž zatvorene petlje unutar namota. Oni prolaze kroz metal postavljen u lončić, zagrijavajući ga do tačke topljenja.

Prednosti indukcijske peći:

• brzo i ravnomjerno zagrijavanje metala odmah nakon uključivanja instalacije;
• smjer grijanja - grije se samo metal, a ne cijela instalacija;
• visoka brzina topljenja i homogenost taline;
• nema isparavanja komponenti za legiranje metala;
• Instalacija je ekološki prihvatljiva i sigurna.

Inverter za zavarivanje može se koristiti kao generator za indukcijsku peć za topljenje metala. Također možete vlastitim rukama sastaviti generator koristeći donje dijagrame.

Peć za topljenje metala pomoću invertera za zavarivanje

Ovaj dizajn je jednostavan i siguran, budući da su svi pretvarači opremljeni internom zaštitom od preopterećenja. Cijela montaža peći u ovom slučaju svodi se na izradu induktora vlastitim rukama.

Obično se izvodi u obliku spirale od tankozidne bakarne cijevi promjera 8-10 mm. Savija se prema predlošku potrebnog promjera, postavljajući zavoje na udaljenosti od 5-8 mm. Broj zavoja je od 7 do 12, ovisno o promjeru i karakteristikama pretvarača. Ukupni otpor induktora mora biti takav da ne uzrokuje prekomjernu struju u pretvaraču, inače će se isključiti unutarnjom zaštitom.

Induktor se može učvrstiti u kućište od grafita ili tekstolita, a unutra se može ugraditi lončić. Možete jednostavno postaviti induktor na površinu otpornu na toplinu. Kućište ne smije provoditi struju, inače će kroz njega proći vrtložne struje i snaga instalacije će se smanjiti. Iz istog razloga se ne preporučuje postavljanje stranih predmeta u zonu topljenja.

Prilikom rada sa pretvarača za zavarivanje, njegovo kućište mora biti uzemljeno! Utičnica i ožičenje moraju biti ocijenjeni za struju koju izvlači pretvarač.

Sustav grijanja privatne kuće temelji se na radu peći ili bojlera, čiji visoke performanse i dugi neprekidni vijek trajanja zavise kako od marke i ugradnje samih uređaja za grijanje, tako i od ispravna instalacija dimnjak.

Indukcijska peć sa tranzistorima: dijagram

Ima ih mnogo na razne načine sastavite indukcijski grijač vlastitim rukama. Prilično jednostavan i dokazan dijagram peći za taljenje metala prikazan je na slici:

Da biste sami sastavili instalaciju, trebat će vam sljedeći dijelovi i materijali:
• dva tranzistora sa efektom polja tipa IRFZ44V;
• dvije UF4007 diode (može se koristiti i UF4001);
• otpornik 470 Ohm, 1 W (možete uzeti dva 0,5 W spojena u seriji);
• filmski kondenzatori za 250 V: 3 komada kapaciteta 1 μF; 4 komada - 220 nF; 1 komad - 470 nF; 1 komad - 330 nF;
• bakarna žica za namotaje u emajl izolaciji Ø1,2 mm;
• bakarna žica za namotaje u emajl izolaciji Ø2 mm;
• dva prstena sa induktora uklonjena iz napajanja računara.

DIY redoslijed montaže:

• Tranzistori sa efektom polja su ugrađeni na radijatore. Budući da se strujni krug jako zagrije tokom rada, radijator mora biti dovoljno velik. Možete ih instalirati na jedan radijator, ali tada trebate izolirati tranzistore od metala pomoću brtvi i podložaka od gume i plastike. Pinout tranzistora sa efektom polja prikazan je na slici.

• Potrebno je napraviti dva čoka. Da bi ih napravili, bakrena žica promjera 1,2 mm namotana je oko prstenova uklonjenih iz napajanja bilo kojeg računala. Ovi prstenovi su napravljeni od feromagnetnog gvožđa u prahu. Na njih je potrebno namotati od 7 do 15 zavoja žice, pokušavajući održati udaljenost između zavoja.

• Gore navedeni kondenzatori su sastavljeni u bateriju ukupnog kapaciteta 4,7 μF. Spajanje kondenzatora je paralelno.

• Namotaj induktora je izrađen od bakarne žice prečnika 2 mm. Omotajte 7-8 zavoja namotaja oko cilindričnog predmeta prikladnog za prečnik lončića, ostavljajući krajeve dovoljno duge da se spoje na strujni krug.
• Spojite elemente na ploči u skladu sa dijagramom. Kao izvor napajanja koristi se baterija od 12 V, 7,2 A/h. Trenutna potrošnja u režimu rada je oko 10 A, kapacitet baterije u ovom slučaju će trajati oko 40 minuta. Po potrebi tijelo peći je izrađeno od materijala otpornog na toplinu, na primjer, tekstolita. Snaga uređaja može mijenjati promjenom broja zavoja namotaja induktora i njihovog prečnika.

Tokom dužeg rada, grijaći elementi se mogu pregrijati! Možete koristiti ventilator da ih ohladite.

Indukcijski grijač za topljenje metala: video

Indukcijska peć sa lampama

Pomoću elektronskih cijevi možete sastaviti snažniju indukcijsku peć za topljenje metala vlastitim rukama. Dijagram uređaja je prikazan na slici.

Za generiranje visokofrekventne struje koriste se 4 paralelno spojene žarulje. Kao induktor koristi se bakrena cijev prečnika 10 mm. Instalacija je opremljena kondenzatorom za podešavanje za regulaciju snage. Izlazna frekvencija je 27,12 MHz.

Za sastavljanje kruga potrebno vam je:

• 4 elektronske cijevi - tetrode, možete koristiti 6L6, 6P3 ili G807;
• 4 prigušnice na 100...1000 µH;
• 4 kondenzatora na 0,01 µF;
• neonska indikatorska lampa;
• trimer kondenzator.

Sama montaža uređaja:

1. Induktor se pravi od bakrene cijevi savijanjem u spiralni oblik. Promjer zavoja je 8-15 cm, razmak između zavoja je najmanje 5 mm. Krajevi su kalajisani za lemljenje na strujno kolo. Prečnik induktora treba da bude 10 mm veći od prečnika lončića postavljenog unutra.
2. Induktor je postavljen u kućište. Može biti izrađen od materijala otpornog na toplinu, neprovodnog materijala ili od metala, koji pruža toplinsku i električnu izolaciju od elemenata kola.
3. Kaskade svjetiljki su sastavljene prema krugu s kondenzatorima i prigušnicama. Kaskade su povezane paralelno.
4. Spojite neonsku indikatorsku lampu - ona će signalizirati da je krug spreman za rad. Lampa se iznosi na tijelo instalacije.
5. Kondenzator za podešavanje promjenjivog kapaciteta je uključen u krug, njegova ručka je također spojena na kućište.

Za sve ljubitelje delicija pripremljenih metodom hladnog dimljenja, predlažemo da ovdje naučite kako brzo i jednostavno napraviti pušnicu vlastitim rukama, a ovdje se možete upoznati sa fotografijama i video uputama za izradu generatora dima za hladno dimljenje.

Hlađenje kruga

Industrijske topionice opremljene su sistemom prisilnog hlađenja pomoću vode ili antifriza. Izvođenje vodenog hlađenja kod kuće zahtijevat će dodatne troškove usporedive po cijeni s troškovima same instalacije za topljenje metala.

Zračno hlađenje pomoću ventilatora je moguće ako je ventilator dovoljno udaljen. Inače će metalni namotaj i drugi elementi ventilatora poslužiti kao dodatni krug za zatvaranje vrtložnih struja, što će smanjiti efikasnost instalacije.

Elementi elektronskih kola i krugova lampe takođe se mogu aktivno zagrijati. Za njihovo hlađenje predviđeni su hladnjaci.

Sigurnosne mjere pri radu

• Glavna opasnost pri radu s domaćom instalacijom je opasnost od opekotina od zagrijanih elemenata instalacije i rastopljenog metala.
• Krug lampe uključuje visokonaponske elemente, tako da se mora staviti u zatvoreno kućište kako bi se spriječio slučajni kontakt s elementima.
• Elektromagnetno polje može uticati na objekte koji se nalaze izvan kućišta uređaja. Stoga je prije rada bolje nositi odjeću bez metalnih elemenata i ukloniti složene uređaje iz operativnog prostora: telefone, digitalne fotoaparate.

Peć za topljenje metala kod kuće može se koristiti i za brzo zagrijavanje metalnih elemenata, na primjer, prilikom njihovog kalajisanja ili oblikovanja. Radne karakteristike predstavljenih instalacija mogu se prilagoditi određenom zadatku promjenom parametara induktora i izlaznog signala generatorskih agregata - na taj način možete postići njihovu maksimalnu efikasnost.

Indukcijske peći se koriste za topljenje metala i odlikuju se činjenicom da se zagrijavanje u njima odvija kroz električna struja. Struja se pobuđuje u induktoru, tačnije u konstantnom polju.

U takvim strukturama energija se pretvara nekoliko puta (u ovom nizu):

• u elektromagnetne;
• električni;
• termalni

Takve peći omogućuju korištenje topline s maksimalnom efikasnošću, što nije iznenađujuće, jer su najnapredniji od svih postojećih modela koji rade na struju.

Bilješka! Indukcijski dizajni dolaze u dva tipa - sa ili bez jezgra. U prvom slučaju, metal se postavlja u cevasto korito, koje se nalazi oko induktora. Jezgro se nalazi u samom induktoru. Druga opcija se zove lončić, jer se u njoj metal i lončić već nalaze unutar indikatora. Naravno, u ovom slučaju ne može biti govora ni o kakvom jezgru.

U današnjem članku ćemo govoriti o tome kako napravitiDIY indukcijska pećnica.

Prednosti i nedostaci indukcijskih dizajna

Među brojnim prednostima vrijedi istaknuti sljedeće:

• čistoća i sigurnost okoliša;
• povećana homogenost taline zbog aktivnog kretanja metala;
• brzina – pećnica se može koristiti gotovo odmah nakon uključivanja;
• zonska i fokusirana energetska orijentacija;
• visoka stopa topljenja;
• nema isparenja od legirajućih supstanci;
• mogućnost podešavanja temperature;
• brojne tehničke mogućnosti.

Ali postoje i nedostaci.

1. Zgura se zagrijava od metala, zbog čega ima nisku temperaturu.
2. Ako je šljaka hladna, tada je vrlo teško ukloniti fosfor i sumpor iz metala.
3. Magnetno polje se raspršuje između zavojnice i metala za topljenje, pa će biti potrebno smanjenje debljine obloge. To će uskoro dovesti do kvara same obloge.

Video – Indukcijska pećnica

Industrijska primjena

Oba dizajna se koriste za topljenje livenog gvožđa, aluminijuma, čelika, magnezijuma, bakra i plemenitih metala. Korisna zapremina takvih struktura može se kretati od nekoliko kilograma do nekoliko stotina tona.

Industrijske peći se dijele na nekoliko tipova.

1. Srednjefrekventni dizajni se obično koriste u mašinstvu i metalurgiji. Uz njihovu pomoć, čelik se topi, a kada se koriste grafitne lončiće, tope se obojeni metali.
2. Industrijski frekventni dizajni se koriste u topljenju željeza.
3. Otporne strukture su namenjene za topljenje aluminijuma, legura aluminijuma i cinka.

Bilješka! Upravo je indukcijska tehnologija bila osnova popularnijih uređaja - mikrovalnih pećnica.

Kućna upotreba

Iz očiglednih razloga, indukcijska peć za topljenje se ne koristi često u svakodnevnom životu. Ali tehnologija opisana u članku nalazi se u gotovo svima moderne kuće i apartmane. To uključuje gore navedene mikrovalne pećnice, indukcijske štednjake i električne pećnice.

Razmotrite, na primjer, ploče. Oni zagrijavaju posuđe zahvaljujući indukcijskim vrtložnim strujama, zbog čega se zagrijavanje događa gotovo trenutno. Tipično je da je nemoguće uključiti gorionik na kojem nema posuđa.

Učinkovitost indukcijskih štednjaka dostiže 90%. Za poređenje: za električne peći je otprilike 55-65%, a za plinske peći ne više od 30-50%. Ali pošteno rečeno, vrijedi napomenuti da je za rad s opisanim pećima potreban poseban pribor.

Domaća indukcijska peć

Ne tako davno, domaći radio-amateri jasno su pokazali da možete sami napraviti indukcijsku peć. Danas ih ima mnogo razne šeme i tehnologije proizvodnje, naveli smo samo najpopularnije od njih, što znači najefikasnije i jednostavne za implementaciju.

Indukcijska peć napravljena od visokofrekventnog generatora

Ispod je električni krug za izradu domaćeg uređaja od visokofrekventnog (27,22 megaherca) generatora.

Pored generatora, za montažu će biti potrebne četiri sijalice velike snage i teška lampa za indikator spremnosti.

Bilješka! Glavna razlika između peći napravljene prema ovoj shemi je ručka kondenzatora - u ovom slučaju se nalazi izvana.

Osim toga, metal koji se nalazi u zavojnici (induktoru) će se rastopiti u uređaju najmanje snage.

Prilikom izrade potrebno je zapamtiti neke važne tačke, što utiče na brzinu kontrole metala. Ovo:

• snaga;
• frekvencija;
• vrtložni gubici;
• intenzitet prenosa toplote;
• gubici na histerezi.

Uređaj će se napajati iz standardne mreže od 220 V, ali sa unaprijed instaliranim ispravljačem. Ako je peć namijenjena za grijanje prostorije, onda se preporučuje upotreba nihromske spirale, a ako je za topljenje, onda grafitne četke. Pogledajmo pobliže svaki od dizajna.

Video - Izgradnja invertera za zavarivanje

Suština dizajna je sljedeća: ugrađuje se par grafitnih četkica, a između njih se sipa granitni prah, nakon čega se spaja na opadajući transformator. Karakteristično je da se tokom topljenja ne treba bojati strujnog udara, jer nema potrebe za korištenjem 220 V.

Tehnologija montaže

Korak 1. Sastavlja se osnova - kutija od šamotne cigle dimenzija 10x10x18 cm, položena na vatrootporne pločice.

Korak 2. Kutija je završena azbestnim kartonom. Nakon vlaženja vodom, materijal omekšava, što mu omogućava da dobije bilo koji oblik. Po želji, konstrukcija se može omotati čeličnom žicom.

Bilješka! Dimenzije kutije mogu varirati ovisno o snazi ​​transformatora.

Korak 3. Najbolja opcija za grafitnu peć - transformator iz aparata za zavarivanje snage 0,63 kW. Ako je transformator dizajniran za 380 V, onda se može premotati, iako mnogi iskusni električari tvrde da možete ostaviti sve kako je

Korak 4. Transformator je omotan tankim aluminijumom - na taj način se struktura neće previše zagrijati tokom rada.

Korak 5. Postavljaju se grafitne četke, na dno kutije postavlja se glinena podloga - na taj način se rastopljeni metal neće širiti.

Glavna prednost takve peći je njena visoka temperatura, koja je pogodna čak i za topljenje platine ili paladija. Ali među nedostacima je brzo zagrijavanje transformatora, mala zapremina (ne više od 10 g može se rastopiti odjednom). Iz tog razloga će biti potreban drugačiji dizajn za taline veće zapremine.

Dakle, za topljenje velikih količina metala trebat će vam peć s nihromskom žicom. Princip rada dizajna je prilično jednostavan: električna struja se dovodi u nihromsku spiralu, koja se zagrijava i topi metal. Na internetu postoji mnogo različitih formula za izračunavanje dužine žice, ali sve su, u principu, iste.

Korak 1. Za spiralu se koristi nihrom ø0,3 mm dužine oko 11 m.

Korak 2. Žica mora biti namotana. Da biste to učinili, trebat će vam ravna bakrena cijev ø5 mm - spirala je namotana na nju.

Korak 3. Koristite mali lončić kao lonac. keramička cijevø1,6 cm i dužine 15 cm Jedan kraj cijevi je začepljen azbestnim navojem - na taj način rastopljeni metal neće iscuriti.

Korak 4. Nakon provjere funkcionalnosti, spirala se polaže oko cijevi. U ovom slučaju, isti azbestni navoj postavlja se između zavoja - to će spriječiti kratke spojeve i ograničiti pristup kisiku.

Korak 5. Gotova zavojnica se stavlja u grlo za lampu velike snage. Takve patrone su obično keramičke i imaju potrebnu veličinu.

Prednosti ovog dizajna:

• visoka produktivnost (do 30 g po prolazu);
• brzo zagrevanje (oko pet minuta) i dugo hlađenje;
• jednostavnost upotrebe - pogodno je sipati metal u kalupe;
• brza zamjena spirale u slučaju pregorevanja.

Ali postoje, naravno, nedostaci:

• nihrom izgara, posebno ako je spirala slabo izolirana;
• nesigurnost - uređaj je priključen na napajanje od 220 V.

Bilješka! Ne možete dodati metal u peć ako je prethodni dio već otopljen. Inače će se sav materijal raspršiti po prostoriji, štoviše, može ozlijediti oči.

Kao zaključak

Kao što vidite, još uvijek možete sami napraviti indukcijsku peć. Ali da budemo iskreni, opisani dizajn (kao i svi oni dostupni na Internetu) nije baš peć, već laboratorijski pretvarač Kukhtetsky. Jednostavno je nemoguće sastaviti punopravnu indukcijsku strukturu kod kuće.

Glavni urednik

Kako napraviti indukcijski grijač vlastitim rukama?

Električni grijači

Indukcijski grijači rade na principu “struje izvedene iz magnetizma”. Izmjenično magnetsko polje velike snage stvara se u posebnom zavojnici, koji stvara vrtložne električne struje u zatvorenom vodiču.

Zatvoreni provodnik u indukcijskim štednjacima je metalna posuda koja se zagrijava vrtložnim električnim strujama. Općenito, princip rada takvih uređaja nije kompliciran, a ako imate malo znanja o fizici i elektrotehnici, sastavljanje indukcijskog grijača vlastitim rukama neće biti teško.

Sljedeći uređaji se mogu izraditi samostalno:

1. Uređaji za zagrijavanje rashladne tekućine u kotlu za grijanje.
2. Mini pećnice za topljenje metala.
3. Ploče za kuvanje hrane.

Indukcijsko kuhalo "uradi sam" mora biti proizvedeno u skladu sa svim standardima i propisima za rad ovih uređaja. Ako se elektromagnetno zračenje opasno za ljude emitira izvan kućišta u bočnim smjerovima, tada je uporaba takvog uređaja strogo zabranjena.

Osim toga, velika poteškoća u dizajniranju peći leži u odabiru materijala za podnožje ploče za kuhanje, koji mora ispunjavati sljedeće zahtjeve:

1. Idealno provodi elektromagnetno zračenje.
2. Nije provodljiv materijal.
3. Izdržati visoko temperaturno opterećenje.

Indukcijske površine za kuhanje u kućanstvu koriste skupu keramiku, a kada pravite indukcijski štednjak kod kuće, prilično je teško pronaći dostojnu alternativu takvom materijalu. Stoga bi prvo trebali dizajnirati nešto jednostavnije, na primjer, indukcijsku peć za očvršćavanje metala.

Uputstva za proizvodnju

Za izradu peći trebat će vam sljedeći materijali i alati:

• lemilica;
• lemljenje;
• tekstolitna ploča.
• mini bušilica.
• radioelementi.
• termalna pasta.
• hemijski reagensi za jetkanje ploče.

Dodatni materijali i njihove karakteristike:

1. Za izradu zavojnice, koji će emitovati naizmjenično magnetsko polje potrebno za grijanje, potrebno je pripremiti komad bakarne cijevi prečnika 8 mm i dužine 800 mm.
2. Snažni tranzistori snage su najskuplji dio domaće indukcijske instalacije. Da biste instalirali krug generatora frekvencije, morate pripremiti 2 takva elementa. Tranzistori sljedećih marki su pogodni za ove svrhe: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Prilikom izrade kola koriste se 2 identična od navedenih tranzistora sa efektom polja.
3. Za proizvodnju oscilatornog kola trebat će vam keramički kondenzatori kapaciteta 0,1 mF i radnog napona od 1600 V. Da bi se u zavojnici stvorila naizmjenična struja velike snage, bit će potrebno 7 takvih kondenzatora.
4. Prilikom rada s takvim indukcijskim uređajem, tranzistori sa efektom polja će se jako zagrijati i ako na njih nisu pričvršćeni radijatori od aluminijske legure, nakon samo nekoliko sekundi rada pri maksimalnoj snazi, ovi elementi će otkazati. Tranzistore treba postaviti na hladnjake kroz tanak sloj termalne paste, inače će efikasnost takvog hlađenja biti minimalna.
5. Diodes, koji se koriste u indukcijski grijač, mora imati ultra-brzo djelovanje. Najprikladnije diode za ovo kolo su: MUR-460; UF-4007; ONA – 307.
6. Otpornici koji se koriste u krugu 3: 10 kOhm snaga 0,25 W – 2 kom. i 440 Ohm snage - 2 W. Zener diode: 2 kom. sa radnim naponom od 15 V. Snaga zener dioda mora biti najmanje 2 W. Sa indukcijom se koristi prigušnica za spajanje na priključke za napajanje zavojnice.
7. Za napajanje cijelog uređaja trebat će vam napajanje snage do 500 W. i napon 12 - 40 V. Ovaj uređaj možete napajati iz akumulatora automobila, ali nećete moći dobiti najveća očitanja snage na ovom naponu.

Proces proizvodnje elektronskog generatora i zavojnice traje malo vremena i izvodi se u sljedećem redoslijedu:

1. Od bakarne cijevi izrađuje se spirala promjera 4 cm. Za izradu spirale bakrenu cijev treba zašrafiti na šipku sa ravnom površinom promjera 4 cm. Spirala treba imati 7 zavoja, koji se ne smiju dodirivati. Prstenovi za pričvršćivanje su zalemljeni na 2 kraja cijevi za spajanje na tranzistorske radijatore.
2. Štampana ploča je izrađena prema dijagramu. Ako je moguće ugraditi polipropilenske kondenzatore, onda će zbog činjenice da takvi elementi imaju minimalne gubitke i stabilan rad pri velikim amplitudama fluktuacija napona, uređaj raditi mnogo stabilnije. Kondenzatori u kolu su instalirani paralelno kako bi formirali oscilirajući krug s bakrenim zavojnicama.
3. Zagrijavanje metala javlja se unutar zavojnice nakon što je krug spojen na napajanje ili bateriju. Prilikom zagrijavanja metala treba paziti da se ne zagrije kratki spoj namotaji opruge. Ako dodirnete 2 zavoja zavojnice u isto vrijeme zagrijanim metalom, tranzistori će odmah otkazati.

1. Prilikom provođenja eksperimenata na zagrijavanju i otvrdnjavanju metala, unutar indukcionog namotaja temperatura može biti značajna i iznosi 100 stepeni Celzijusa. Ovaj efekat termičkog grijanja može se koristiti za zagrijavanje vode za kućnu upotrebu ili za grijanje doma.
2. Dijagram grijača o kojem smo gore govorili (Slika 3), pri maksimalnom opterećenju može osigurati zračenje magnetske energije unutar zavojnice od 500 W. Ova snaga nije dovoljna za zagrijavanje velike količine vode, a izgradnja indukcijskog svitka velike snage zahtijevat će izradu kruga u kojem će biti potrebno koristiti vrlo skupe radio elemente.
3. Budžetno rješenje za organizaciju indukcionog grijanja tekućina, je korištenje nekoliko gore opisanih uređaja, smještenih u seriji. U tom slučaju spirale moraju biti na istoj liniji i ne moraju imati zajednički metalni provodnik.
4. Kao izmjenjivač toplinecijev iz od nerđajućeg čelika prečnika 20 mm. Nekoliko indukcijskih spirala je „nanizano“ na cijev, tako da se izmjenjivač topline nalazi u sredini spirale i ne dolazi u kontakt s njenim zavojima. Kada se istovremeno uključe 4 takva uređaja, snaga grijanja će biti oko 2 kW, što je već dovoljno za protočno zagrijavanje tekućine s malom cirkulacijom vode, do vrijednosti koje omogućavaju korištenje ovog dizajna u opskrbi toplinom. vode do male kuće.
5. Ako spojite takav grijaći element na dobro izolirani spremnik, koji će se nalaziti iznad grijača, rezultat će biti kotlovski sistem u kojem će se tekućina zagrijavati unutar nehrđajuće cijevi, zagrijana voda će se dizati prema gore, a hladnija tekućina će zauzeti njeno mjesto.
6. Ako je površina kuće značajna, tada se broj indukcijskih zavojnica može povećati na 10 komada.
7. Snaga takvog kotla može se lako podesiti gašenjem ili uključivanjem spirala. Što je više sekcija uključeno u isto vrijeme, to je veća snaga uređaja za grijanje koji radi na ovaj način.
8. Za napajanje takvog modula trebat će vam snažno napajanje. Ako je inverter dostupan aparat za zavarivanje DC, onda se od njega može napraviti pretvarač napona potrebne snage.
9. Zbog činjenice da sistem radi na konstantnoj električnoj struji, koji ne prelazi 40 V, rad takvog uređaja je relativno siguran, glavna stvar je osigurati blok osigurača u strujnom krugu generatora, koji će u slučaju kratkog spoja isključiti sistem, čime se eliminira mogućnost požara.
10. Na ovaj način možete organizirati "besplatno" grijanje doma., uz ugradnju punjivih baterija za napajanje indukcijskih uređaja, čije će se punjenje vršiti korištenjem sunčeve energije i energije vjetra.
11. Baterije treba spojiti u sekcije od 2, povezane u seriju. Kao rezultat toga, napon napajanja s takvim priključkom bit će najmanje 24 V, što će osigurati da kotao radi velikom snagom. osim toga, serijska vezaće smanjiti struju u krugu i produžiti vijek trajanja baterija.

1. Eksploatacija kućni aparati indukcijsko grijanje, ne eliminira uvijek širenje elektromagnetnog zračenja štetnog za ljude, tako da indukcijski kotao treba instalirati u nestambenom prostoru i zaštititi ga pocinčanim čelikom.
2. Obavezno pri radu sa strujom moraju se poštovati sigurnosni propisi a posebno se to odnosi na mreže naizmjenične struje napona od 220 V.
3. Kao eksperiment možete napraviti ploču za kuvanje prema shemi navedenoj u članku, ali se ne preporučuje stalno korištenje ovog uređaja zbog nesavršenosti self-made zaštitom ovog uređaja, zbog toga ljudsko tijelo može biti izloženo štetnom elektromagnetnom zračenju koje može negativno utjecati na zdravlje.

Indukcijski štednjak se razlikuje od običnog štednjaka po tome što zagrijava metalno posuđe induciranim vrtložnim strujama koje stvara visokofrekventno magnetsko polje. Pri radu sa takvim pločicama koristite posuđe od materijala koji bi efikasno apsorbovao energiju vrtložnih polja. Na primjer, obični čelik, tako da se posuđe za indukcijske pećnice može provjeriti magnetom. Ali nemojte se bojati pogriješiti u odabiru materijala - moderni indukcijski štednjaci automatski prepoznaju odgovarajuće posuđe i samo u tom slučaju uključuju generator.

U tom slučaju ne dolazi do fizičkog zagrijavanja površine. Možete staviti papir na šporet i neće se zapaliti, ili ga možete dodirnuti dlanom i da se ne opečete. Za razliku od mikrovalne pećnice koja zagrijava sam proizvod iznutra (tekućinu u hrani), indukcijski štednjak zagrijava samo metalni i metalni pribor, koji zauzvrat prenosi toplinu na hranu (nešto slično običnom električnom štednjaku).

Princip rada indukcijskog štednjaka prikazan je na slici.

1 - posuđe,
2 - staklokeramička površina,
3 - izolacija,
4 - indukcijska zavojnica,
5 - frekventni pretvarač,
6 - upravljačka jedinica.

Ispod staklokeramičke površine peći nalazi se indukcijska zavojnica kroz koju teče električna struja frekvencije oko 50 kHz. Na dnu posude se induciraju indukcijske struje koje ga zagrijavaju, a ujedno i hranu koja se stavlja u posudu. U takvoj peći zagrijavanje se događa brže nego na plinskoj ili električnoj peći - oko jedan i pol puta.

Šematski dijagram indukcijskog štednjaka je prilično složen i može se značajno razlikovati za različite modele. Posebno elektronska upravljačka jedinica. Iako je osnova generator, drajver koji koristi tranzistore srednje snage i izlazni bipolarni tranzistor sa izolovanim zatvaračem, tip IGBT H20R1202 (IRGP 20B120), koji upravlja zavojnicom induktora, isti je za sve ploče. Nekoliko električnih dijagrama je prikazano ispod - kliknite za povećanje.

Najsloženiji element indukcijskog štednjaka je elektronska upravljačka jedinica. Ne uključuje samo i ne reguliše snagu generatora, već to radi po posebnom programu – prvo će peć dovesti na maksimalnu snagu na par minuta, a kada voda proključa, smanjiće snagu na unapred određeni nivo. A napredni modeli imaju infracrvene senzore koji kontroliraju proces kuhanja. Oni prate temperaturu posude ili tiganja i smanjuju snagu grijanja kada se postigne temperatura koju ste postavili. Prženje pod kontrolom temperature eliminiše mogućnost zapaljenja masti i oštećenja tiganja usled pregrijavanja. Nakon uklanjanja posuđa, štednjak se automatski isključuje.

Trenutno, industrija proizvodi kako pojedinačne male indukcijske štednjake s jednim plamenikom, tako i velike stacionarne, ugrađene površine za četiri sjedala. Trošak takve peći je nešto veći od običnog, ali kupovinom indukcijske peći značajno ćete uštedjeti na struji - do 50%, prema recenzijama ljudi. Također smanjujete mogućnost oštećenja posuđa i hrane.

Razvoj kuhinje kućanskih aparata ne stoji mirno, a odnedavno među kućanskih aparata pojavio moderni modeli, koji je brzo stekao popularnost. Govorimo o indukcijskim pločama za kuhanje.

Pogledajmo pobliže šta je uređaj koji radi na osnovu fizičkih pojava kao što su indukcijske struje.

Vrste indukcijskih štednjaka

Ova vrsta panela došla je u kuhinje 80-ih godina prošlog vijeka. U to vrijeme pojavili su se prvi komercijalni uzorci pod brendom AEG. Njihov trošak je bio veoma visok. Osim toga, kupci nisu bili spremni odustati od tradicionalnih, dobro poznatih i pouzdanih peći. Stoga su nove površine dočekane prilično ravnodušno.

Međutim, postepeno je bilo sve više poklonika indukcijskih jedinica. Ovakvi uređaji za kuhanje više nisu rijetkost u kuhinji. Mnoge domaćice imaju sopstveno iskustvo njihovu upotrebu.

Danas trgovinske ponude nekoliko vrsta indukcijskih panela.

• U kompletu sa pećnicom. Ovo je ploča koja se sastoji dva dela: indukcija hob i pećnice.
• Kombinovani instrumenti. Ovi uređaji imaju nekoliko različitih plamenika. U nekim uređajima princip rada je kombinovan. Na primjer, u panelu Od četiri gorionika, dva su indukcijska, a dva konvencionalna električna..
• Ploča za kuvanje sa više gorionika. Zgodno je jer lako se postavlja u radnu površinu. Na zahtjev vlasnika može se kombinirati sa pećnicom koja se postavlja direktno ispod površine. Ali to nije jedina opcija, jer se prostor ispod radne površine može zauzeti prostranim ladicama. Uvijek će im pri ruci biti različiti kuhinjski pribor.
• Postoje također male pločice sa jednim gorionikom. Oni pogodan za njihovu mobilnost. Za njih nije potrebno tražiti jedno mjesto, jer se takve pločice lako mogu premjestiti na drugo mjesto. I ona pogodan za transport, možete ga čak ponijeti sa sobom na poslovno putovanje ili putovanje.

Ugradnja indukcijskih štednjaka

Struktura se sastoji od sljedećih elemenata.

• Horizontalno površine, čija veličina zavisi od broja gorionika na njemu. Površina je izrađena od staklokeramike koja je pogodna za funkcionisanje konstrukcije i postaje zanimljiv detalj enterijera.
• Indukcijski namotaji koji osiguravaju rad uređaja.
• Kontrolni blok.

Princip rada

Rad uređaja zasniva se na svojstvima elektromagnetne indukcije, odnosno pojava električne struje u zatvorenom kolu zbog promjene magnetske struje.

Referenca. Ovaj fizički fenomen otkrio je Englez M. Faraday davne 1831. godine.

Mnogi električni uređaji koje svakodnevno koristimo sadrže transformator.

Indukcijski štednjak je u suštini isti transformator. Rad uređaja je jednostavan. Staklokeramička površina skriva zavojnicu koja osigurava kretanje električne struje. Njegova frekvencija je od 20 do 60 kHz.

Indukcijska zavojnica je primarna zavojnica, a sekundarna zavojnica je lonac, tiganj ili drugi pribor u kojem se priprema ovo ili ono jelo.

Kada se indukcijska struja dovede na dno posuđa, ono se zagrijava. U skladu s tim, njegov sadržaj se također zagrijava.

Bitan! Posebnost indukcijskih štednjaka je da se lonci i tiganje zagrijavaju. A sama površina, koja se nalazi iznad grijaćeg elementa i ispod posuđa, lagano mijenja svoju temperaturu.

dakle, Kada se zagrijavaju indukcijskim strujama, gubici topline su minimizirani.
Primjetne promjene se javljaju i s vremenom utrošenim na zagrijavanje posuđa. U pogledu brzine grijanja, indukcijski dizajni premašuju rezultate koje pokazuju drugi uređaji.

Uslov za kvalitetno funkcionisanje

Kvalitetan rad indukcijskih kuhinjskih ploča osiguran je upotrebom feromagnetnog posuđa.

Takve tave i lonci mogu biti metalni. Ali Pogodan je samo metal koji reagira na djelovanje magneta. Stoga nije potrebno tražiti bilo kakva specijalizirana jela. Pripremiti ukusno jelo, dovoljno je koristiti običan pribor, na primjer, dobre stare tave od lijevanog željeza. Dozvoljeno je koristiti čak i emajlirano posuđe, ali pod jednim uslovom mora privući magnet.

Bitan! Posuđe od porculana, stakla i drugih materijala nije prikladno za indukcijsku ploču.

Zahtjevi za posuđe

Kada koristite uobičajeno posuđe, morate osigurati da ono ispunjava niz parametara.

• Uz dno minimalni prečnik ne smije biti manji od 120 mm.
• Možete koristiti posuđe koje ima debljina dna od 2 do 6 mm.
• Posuđe posebno napravljeno za upotrebu na indukcijskim pločama ima posebno obeležavanje. Nanosi se na dno proizvoda.

Svaka proizvodna kompanija označava takva jela prema svojim pravilima. Ali Informacije da se može koristiti za indukcijsko kuhanje možete pronaći u uputama za uporabu.

Trošak posebno napravljenih jela može premašiti cijenu tradicionalnih i direktno ovisi o marki. Postoji mnogo kompanija koje se bave proizvodnjom specijalnog posuđa.

Među vodećima su brendovi Fissler i Woll iz Njemačke I. Njihovi katalozi uključuju više od samo tiganja i lonaca. Holandske pećnice i drugi pribor su također popularni. Neki proizvodi su ručno rađeni i imaju keramičko tijelo debljine 10 mm.

Njemačka nije jedina zemlja specijalizirana za proizvodnju takvih proizvoda. Proizvode ih i druge evropske zemlje - Finska, Francuska i mnogi drugi. Proizvodi koji se ovdje proizvode koštaju nešto manje, ali su i pristojne kvalitete.

Poređenje indukcijskih štednjaka i ostalih uređaja za kuhanje

Indukcijske jedinice su uređaji visoke tehnologije koji koriste različite fizičke principe od ostalih uređaja. Indukcijska struja otvara nove horizonte za potrošače u kuhanju i omogućava potpunu kontrolu nad ovim procesom.

Razlike

Sve je u principu

Glavna razlika između različitih uređaja za kuhanje odnosi se na princip njihovog rada.

Nećemo se dugo zadržavati na plinskim jedinicama. Ovdje su razlike očigledne: jesu različite vrste gorivo koje pokreće uređaj.

Čini se da električne peći u ovom pogledu imaju sličnosti, a ne razlike. Uostalom, u ovim dizajnima sve se zasniva na struji. Ali ipak postoji razlika!

Električni štednjak kada je uključen zagreva se na zadatu temperaturu grijanja. Onda vruća površina uređaja prenosi toplotu na posuđe i na taj način zagrijava posudu i njen sadržaj.
Indukcijski štednjak aktivira magnetne struje koje uzrokuje zagrijavanje lonaca ili tiganja, ali ploča ne mijenja svoju temperaturu.

Efikasnost

Hajde da uporedimo efikasnost korišćenja različitih uređaja.

Efikasnost grijanja:

• električni štednjak sa staklokeramikom - 50–60%;
• plinski štednjak - 60–65%;
• indukcijski panel - 90%.

Prednosti i nedostaci indukcijskih uređaja

Prednosti

Nesumnjive prednosti indukcijskih uređaja uključuju sljedeće.

• Povećanje brzine grijanja. Kada se uključi, posuđe i, shodno tome, hrana se zagrijavaju, dok se sama ploča praktički ne zagrijava.
• Ušteda električne energije. Fizički principi koji čine osnovu ovog kuhinjskog uređaja omogućavaju vam kuhanje hrane minimalni troškovi struja. To je zato što se energija troši na stvaranje magnetskog polja. Nema potrebe za zagrijavanjem zavojnice.
• Povećana sigurnost indukcijski kuhinjski aparati. O njegovoj površini nemoguće je izgoreti. Rad takvog uređaja eliminira opasnost od požara, čak i kada je gorionik ostavljen dugo uključen. Nakon što je jelo skuvano i šporet isključen, neće biti vruće, već toplo.
• Automatsko isključivanje. Peć samostalno prepoznaje prisustvo posuđa na svojoj površini i automatski se isključuje.

Nedostaci

Da budemo pošteni, treba napomenuti da takav panel nije bez nedostataka.

• Za neke potrošače, oprezan stav prema novom tipu kuhinjskog aparata je zbog činjenice da kuhanje na indukcijskom štednjaku zahtijeva upotrebu posebnog pribora. Mora imati određena feromagnetna svojstva. A posuđe od aluminijuma ili stakla ne treba koristiti.
• Tehnika ove klase je uporna Ne preporučuje se postavljanje pored metalnih kućanskih aparata.
• Panel ovih uređaja zahtijeva pažljivo rukovanje. Poklopac ili nož koji padne na njega može uzrokovati pukotinu. Takođe treba biti oprezan kada stavljate posuđe na šporet, jer u suprotnom šporet može da se pokvari.
• Ali ključni nedostatak ovog kućnog aparata je visoka cijena u poređenju sa pločama koje rade na drugim principima.

Koju indukcijsku ploču za kuhanje odabrati?

Na tržištu u našoj zemlji ne postoji veliki izbor ovakvih ploča.

Ali ipak, među dostupnim, možete se fokusirati na modele koje isporučuje koncern AEG-Electrolux. By izgled Proizvodi kompanije se ne razlikuju mnogo od tradicionalnog električnog štednjaka sa staklokeramičkom površinom.

Od jeseni 2018. njegova cijena je unutar 30 hiljada rubalja. je potpuno funkcionalan kuhinjski aparat. Plamenici ovog modela se zagrevaju do 100 stepeni u centru, a do 40 stepeni na ivicama.

Na našem tržištu nema drugih kompanija.

Dugi niz godina ljudi su topili metal. Svaki materijal ima svoju tačku topljenja, što se može postići samo upotrebom posebne opreme. Prve peći za topljenje metala bile su prilično velike i instalirane su isključivo u radionicama velikih organizacija. Danas se moderna indukcijska peć može ugraditi u male radionice prilikom postavljanja proizvodnje nakita. Mali je, jednostavan za upotrebu i veoma efikasan.

Princip rada

Jedinica za topljenje indukcijske peći koristi se za zagrijavanje širokog spektra metala i legura. Klasični dizajn sastoji se od sljedećih elemenata:

1. Drain pump.
2. Induktor sa vodenim hlađenjem.
3. Okvir od nerđajućeg čelika ili aluminijuma.
4. Kontaktno područje.
5. Ognjište je izrađeno od betona otpornog na toplinu.
6. Nosač sa hidrauličnim cilindrom i ležajem.

Princip rada se zasniva na stvaranju Foucaultovih vrtložnih indukcionih struja. U pravilu, takve struje uzrokuju kvarove pri radu kućanskih aparata, ali u ovom slučaju se koriste za zagrijavanje punjenja na potrebnu temperaturu. Gotovo sva elektronika počinje da se zagrijava tokom rada. Ovaj negativni faktor u korišćenju električne energije koristi se punim kapacitetom.

Prednosti uređaja

Indukcijska peć za topljenje počela se koristiti relativno nedavno. Na proizvodnim lokacijama ugrađuju se čuvene ložište, visoke peći i druge vrste opreme. Takva peć za topljenje metala ima sljedeće prednosti:

Upravo ova posljednja prednost određuje širenje indukcijskih peći u nakitu, jer čak i mala koncentracija stranih nečistoća može negativno utjecati na dobiveni rezultat.

Ovisno o karakteristikama dizajna, razlikuju se podne i stolne indukcijske peći. Bez obzira koja je opcija odabrana, postoji nekoliko osnovnih pravila za instalaciju:

Uređaj se može jako zagrijati tokom rada. Zato u blizini ne bi trebalo biti zapaljivih ili eksplozivnih materija. Osim toga, prema mjerama zaštite od požara u blizini, mora biti postavljen protivpožarni štit.

Široko se koriste samo dvije vrste peći: lončić i kanal. Imaju slične prednosti i nedostatke, a razlike leže samo u korištenom načinu rada:

Najpopularnija vrsta indukcijske peći je tip lončića. To je zbog njihovih visokih performansi i lakoće rada. Osim toga, ako je potrebno, takav dizajn se može napraviti samostalno.

Domaće verzije su prilično česte. Da biste ih kreirali potrebno vam je:

1. Generator.
2. Crucible.
3. Induktor.

Iskusni električar, ako je potrebno, može napraviti induktor vlastitim rukama. Ovaj strukturni element predstavljen je namotom od bakrene žice. Lončić se može kupiti u trgovini, ali se kao generator koristi krug svjetiljke, samostalna baterija tranzistora ili inverter za zavarivanje.

Korištenje invertera za zavarivanje

Indukcijska peć za topljenje metala vlastitim rukama može se stvoriti korištenjem pretvarača za zavarivanje kao generatora. Ova opcija je najčešće korištena budući da se uloženi napori odnose samo na proizvodnju induktora:

1. Kao glavni materijal koristi se bakrena cijev tankog zida. Preporučeni prečnik je 8-10 cm.
2. Cijev se savija prema željenom uzorku, što ovisi o karakteristikama kućišta koje se koristi.
3. Razmak između zavoja ne smije biti veći od 8 mm.
4. Induktor je postavljen u kućište od tekstolita ili grafita.

Nakon izrade induktora i njegovog postavljanja u kućište, ostaje samo da se na njegovo mjesto ugradi kupljeni lončić.

Takav sklop je prilično složen za implementaciju i uključuje upotrebu otpornika, nekoliko dioda i tranzistora raznih kapaciteta, filmski kondenzator, bakrena žica sa dva različita prečnika i prstenovi od prigušnica. Preporuke skupštine su sljedeće:

Stvoreno kolo se stavlja u kućište od tekstolita ili grafita, koji su dielektrici. shema, koji uključuje upotrebu tranzistora, prilično teško implementirati. Stoga biste se trebali baviti proizvodnjom takve peći samo ako imate određene radne vještine.

Peć sa lampom

U posljednje vrijeme sve rjeđe se stvaraju peći na lampe, jer zahtijevaju pažljivo rukovanje. Korišteni krug je jednostavniji u odnosu na slučaj korištenja tranzistora. Montaža se može izvesti u nekoliko faza:

Lame koje se koriste moraju biti zaštićene od mehaničkih udara.

Hlađenje opreme

Prilikom izrade indukcijske peći vlastitim rukama, najveći problem koji se javlja je hlađenje. To je zbog sljedećih tačaka:

1. Tokom rada ne zagrijava se samo rastopljeni metal, već i neki elementi opreme. Zbog toga je potrebno efikasno hlađenje za dugotrajan rad.
2. Metoda zasnovana na upotrebi protoka vazduha karakteriše niska efikasnost. Osim toga, ne preporučuje se postavljanje ventilatora u blizini peći. To je zbog činjenice da metalni elementi mogu utjecati na generirane vrtložne struje.

Obično se hlađenje vrši dovodom vode. Stvaranje kruga vodenog hlađenja kod kuće nije samo teško, već je i ekonomski neisplativo. Industrijske verzije peći već imaju ugrađeni krug, na koji je dovoljno spojiti hladnu vodu.

Sigurnosne mjere

Kada koristite indukcijsku peć, morate se pridržavati određenih sigurnosnih mjera opreza. Osnovne preporuke:

Prilikom instaliranja opreme treba uzeti u obzir kako će se punjenje puniti i kako će se rastopljeni metal izvući. Preporučljivo je izdvojiti posebnu pripremljenu prostoriju za ugradnju indukcijske peći.