K ohřevu a tavení kovů v indukčních pecích dochází v důsledku vnitřního ohřevu a změn v krystalických ...

Jak sestavit indukční pec pro tavení kovu doma vlastníma rukama

Tavení kovu indukcí je široce používáno v různých průmyslových odvětvích: metalurgie, strojírenství, klenotnictví. Jednoduchou pec indukčního typu pro tavení kovu doma lze sestavit vlastníma rukama.

Princip fungování

K ohřevu a tavení kovů v indukčních pecích dochází v důsledku vnitřního ohřevu a změn v krystalové mřížce kovu, když jimi procházejí vysokofrekvenční vířivé proudy. Tento proces je založen na jevu rezonance, při kterém mají vířivé proudy maximální hodnotu.

Aby vyvolal proudění vířivých proudů roztaveným kovem, je umístěn v zóně působení elektromagnetického pole induktoru - cívky. Může být ve formě spirály, osmičky nebo trojlístku. Tvar induktoru závisí na velikosti a tvaru ohřívaného obrobku.

Cívka induktoru je připojena ke zdroji střídavého proudu. V průmyslových tavicích pecích se používají průmyslové frekvenční proudy 50 Hz, pro tavení malých objemů kovů ve šperkařství se používají vysokofrekvenční generátory, které jsou účinnější.

Druhy

Vířivé proudy jsou uzavřeny podél omezeného okruhu magnetické pole induktor. Proto je ohřev vodivých prvků možný jak uvnitř cívky, tak z její vnější strany.

Proto jsou indukční pece dvou typů:
• kanál, ve kterém kanály umístěné kolem induktoru jsou nádobou pro tavení kovů a jádro je umístěno uvnitř;
• kelímek, používají speciální nádobu - kelímek z tepelně odolného materiálu, obvykle vyjímatelný.

kanálová pec příliš celkové a určené pro průmyslové objemy tavení kovů. Používá se při tavení litiny, hliníku a dalších neželezných kovů.

kelímková pec poměrně kompaktní, používají jej klenotníci, radioamatéři, takovou troubu lze sestavit vlastníma rukama a používat doma.

přístroj

Domácí pec na tavení kovů má docela jednoduchý design a skládá se ze tří hlavních bloků umístěných ve společném těle:
• vysokofrekvenční alternátor;
• induktor - kutilské spirálové vinutí měděného drátu nebo trubky;
• kelímek.

Kelímek je umístěn v induktoru, konce vinutí jsou připojeny ke zdroji proudu. Když vinutím protéká proud, vzniká kolem něj elektromagnetické pole s proměnným vektorem. V magnetickém poli vznikají vířivé proudy směřující kolmo na jeho vektor a procházející uzavřenou smyčkou uvnitř vinutí. Procházejí kovem umístěným v kelímku a zahřívají jej na teplotu tání.

Výhody indukční pec:

• rychlé a rovnoměrné zahřátí kovu ihned po zapnutí instalace;
• směrovost vytápění - zahřívá se pouze kov, nikoli celá instalace;
• vysoká rychlost tavení a homogenita taveniny;
• nedochází k odpařování legujících složek kovu;
• instalace je šetrná k životnímu prostředí a bezpečná.

Svařovací invertor lze použít jako generátor indukční pece pro tavení kovu. Generátor můžete sestavit také podle níže uvedených schémat vlastníma rukama.

Pec pro tavení kovu na svařovacím invertoru

Tato konstrukce je jednoduchá a bezpečná, protože všechny měniče jsou vybaveny vnitřní ochranou proti přetížení. Celá sestava pece v tomto případě spočívá v tom, že si vytvoříte induktor vlastníma rukama.

Obvykle se provádí ve formě spirály z měděné tenkostěnné trubky o průměru 8-10 mm. Ohýbá se podle šablony požadovaného průměru, přičemž závity jsou umístěny ve vzdálenosti 5-8 mm. Počet závitů je od 7 do 12 v závislosti na průměru a vlastnostech měniče. Celkový odpor induktoru musí být takový, aby nezpůsobil nadproud ve střídači, jinak dojde k jeho vypnutí vnitřní ochranou.

Induktor může být namontován v pouzdře vyrobeném z grafitu nebo textolitu a uvnitř může být instalován kelímek. Induktor jednoduše položíte na tepelně odolný povrch. Pouzdro nesmí vést proud, jinak jím projde obvod vířivých proudů a sníží se výkon instalace. Ze stejného důvodu se nedoporučuje umísťovat cizí předměty do zóny tavení.

Při práci ze svařovacího invertoru musí být jeho pouzdro uzemněno! Zásuvka a kabeláž musí být dimenzovány na proud odebíraný měničem.

Topný systém soukromého domu je založen na provozu pece nebo kotle, jehož vysoký výkon a dlouhá nepřetržitá životnost závisí jak na značce a instalaci samotných topných zařízení, tak na správná instalace komín.

Tranzistorová indukční pec: obvod

Je jich mnoho různé cesty sestavte indukční ohřívač vlastníma rukama. Poměrně jednoduché a osvědčené schéma pece pro tavení kovu je znázorněno na obrázku:

K sestavení instalace vlastníma rukama budete potřebovat následující díly a materiály:
• dva tranzistory s efektem pole typu IRFZ44V;
• dvě diody UF4007 (můžete použít i UF4001);
• rezistor 470 Ohm, 1 W (můžete vzít dva sériově zapojené 0,5 W každý);
• filmové kondenzátory pro 250 V: 3 kusy s kapacitou 1 mikrofarad; 4 kusy - 220 nF; 1 kus - 470 nF; 1 kus - 330 nF;
• měděný drát vinutí v smaltované izolaci Ø1,2 mm;
• měděný drát vinutí v smaltované izolaci Ø2 mm;
• dva prstence z tlumivek odebraných z napájení počítače.

Pořadí montáže svépomocí:

• Tranzistory s efektem pole jsou namontovány na radiátorech. Protože se okruh během provozu velmi zahřívá, musí být radiátor dostatečně velký. Můžete je také nainstalovat na jeden radiátor, ale pak musíte tranzistory izolovat od kovu pomocí těsnění a podložek vyrobených z pryže a plastu. Pinout tranzistorů s efektem pole je znázorněn na obrázku.

• Je nutné udělat dvě tlumivky. Pro jejich výrobu je měděný drát o průměru 1,2 mm navinut na kroužky odebrané z napájecího zdroje jakéhokoli počítače. Tyto kroužky jsou vyrobeny z práškového feromagnetického železa. Je třeba je navinout od 7 do 15 závitů drátu a snažit se udržet vzdálenost mezi závity.

• Výše uvedené kondenzátory jsou sestaveny do baterie s celkovou kapacitou 4,7 mikrofaradů. Zapojení kondenzátorů - paralelní.

• Vinutí induktoru je vyrobeno z měděného drátu o průměru 2 mm. 7-8 závitů vinutí je navinuto na válcový předmět vhodný pro průměr kelímku, přičemž zůstávají dostatečně dlouhé konce pro připojení k obvodu.
• Připojte prvky na desce podle schématu. Jako zdroj energie je použita baterie 12 V, 7,2 A/h. Proud odebíraný při provozu je cca 10 A, kapacita baterie v tomto případě vystačí na cca 40 minut. V případě potřeby je těleso pece vyrobeno z tepelně odolného materiálu, např. textolitu. Výkon zařízení může být změněno změnou počtu závitů vinutí induktoru a jejich průměru.

Při delším provozu se mohou topné články přehřát! K jejich chlazení můžete použít ventilátor.

Indukční ohřívač pro tavení kovu: video

Lampová indukční trouba

Výkonnější indukční pec pro tavení kovů lze sestavit ručně na vakuové trubice. Schéma zařízení je znázorněno na obrázku.

Pro generování vysokofrekvenčního proudu se používají 4 paralelně zapojené paprskové lampy. Jako induktor je použita měděná trubka o průměru 10 mm. Jednotka je vybavena trimovacím kondenzátorem pro nastavení výkonu. Výstupní frekvence je 27,12 MHz.

K sestavení obvodu potřebujete:

• 4 elektronky - tetrody, můžete použít 6L6, 6P3 nebo G807;
• 4 tlumivky pro 100 ... 1000 μH;
• 4 kondenzátory při 0,01 uF;
• neonová kontrolka;
• ladící kondenzátor.

Sestavení zařízení vlastníma rukama:

1. Induktor je vyroben z měděné trubky a ohýbá ji do tvaru spirály. Průměr závitů je 8-15 cm, vzdálenost závitů je minimálně 5 mm. Konce jsou pocínovány pro připájení k obvodu. Průměr induktoru musí být o 10 mm větší než průměr kelímku umístěného uvnitř.
2. Umístěte induktor do pouzdra. Může být vyroben z tepelně odolného nevodivého materiálu nebo z kovu, který poskytuje tepelnou a elektrickou izolaci od prvků obvodu.
3. Kaskády lamp jsou sestaveny podle schématu s kondenzátory a tlumivkami. Kaskády jsou zapojeny paralelně.
4. Připojte neonovou kontrolku - bude signalizovat připravenost obvodu k provozu. Lampa je přivedena do instalačního pouzdra.
5. V obvodu je zařazen ladicí kondenzátor s proměnnou kapacitou, jeho rukojeť je rovněž zobrazena na pouzdře.

Pro všechny milovníky lahůdek uzených za studena vám nabízíme, abyste se zde naučili, jak rychle a snadno vyrobit udírnu vlastníma rukama, a zde se můžete seznámit s foto a video návodem na výrobu generátoru kouře uzeného za studena.

Chlazení okruhu

Průmyslové tavírny jsou vybaveny systémem nuceného chlazení pomocí vody nebo nemrznoucí směsi. Vodní chlazení doma bude vyžadovat dodatečné náklady, srovnatelné v ceně s náklady na samotnou tavbu kovů.

Chlazení ventilátorem je možné za předpokladu, že je ventilátor dostatečně vzdálený. V opačném případě bude kovové vinutí a další prvky ventilátoru sloužit jako přídavný obvod pro uzavření vířivých proudů, což sníží účinnost instalace.

Prvky elektronických a lampových obvodů jsou také schopny aktivně se zahřívat. Pro jejich chlazení jsou k dispozici radiátory odvádějící teplo.

Opatření pro bezpečnost práce

• Hlavním nebezpečím při práci s domácí instalací je riziko popálení od zahřátých prvků instalace a roztaveného kovu.
• Obvod lampy obsahuje prvky s vysokým napětím, takže musí být umístěn v uzavřené skříni, aby se vyloučil náhodný kontakt s prvky.
• Elektromagnetické pole může ovlivňovat předměty, které jsou mimo skříň zařízení. Proto je před prací lepší obléknout si oblečení bez kovových prvků, odstranit složitá zařízení z oblasti pokrytí: telefony, digitální fotoaparáty.

Domácí tavicí pec na kov lze také použít k rychlému zahřátí kovových prvků, například když jsou pocínovány nebo tvarovány. Charakteristiky provozu prezentovaných instalací lze upravit na konkrétní úkol změnou parametrů tlumivky a výstupního signálu generátorových soustrojí - lze tak dosáhnout jejich maximální účinnosti.

Indukční pece slouží k tavení kovů a vyznačují se tím, že se ohřívají pomocí elektrický proud. K buzení proudu dochází v induktoru, respektive v neproměnném poli.

V takových konstrukcích se energie přeměňuje několikrát (v tomto pořadí):

• do elektromagnetického
• elektrický;
• tepelný.

Taková kamna umožňují využívat teplo s maximální účinností, což není překvapivé, protože jsou nejpokročilejší ze všech existujících modelů, které fungují na elektřinu.

Poznámka! Indukční provedení jsou dvojího typu – s jádrem nebo bez něj. V prvním případě je kov umístěn v trubkovém skluzu, který je umístěn kolem induktoru. Jádro je umístěno v samotném induktoru. Druhá možnost se nazývá kelímek, protože v něm je kov s kelímkem již uvnitř indikátoru. O nějakém jádru samozřejmě v tomto případě nemůže být řeč.

V dnešním článku si povíme, jak na toDIY indukční trouba.

Klady a zápory indukčních konstrukcí

Mezi mnoha výhodami jsou následující:

• čistota a bezpečnost životního prostředí;
• zvýšená homogenita taveniny v důsledku aktivního pohybu kovu;
• rychlost - troubu lze používat téměř okamžitě po zapnutí;
• zóna a soustředěná orientace energie;
• vysoká rychlost tání;
• nedostatek odpadu z legujících látek;
• schopnost nastavit teplotu;
• četné technické možnosti.

Ale jsou tu i nevýhody.

1. Struska se zahřívá kovem, v důsledku čehož má nízkou teplotu.
2. Pokud je struska studená, pak je velmi obtížné odstranit fosfor a síru z kovu.
3. Mezi cívkou a taveným kovem se magnetické pole rozptýlí, takže bude nutné snížit tloušťku obložení. To brzy povede k tomu, že samotná podšívka selže.

Video - Indukční pec

Průmyslová aplikace

Obě varianty provedení se používají při tavení železa, hliníku, oceli, hořčíku, mědi a drahých kovů. Užitný objem takových konstrukcí se může pohybovat od několika kilogramů do několika stovek tun.

Pece pro průmyslové použití se dělí na několik typů.

1. Středofrekvenční konstrukce se běžně používají ve strojírenství a metalurgii. S jejich pomocí se taví ocel a při použití grafitových kelímků se taví i barevné kovy.
2. Průmyslová frekvenční provedení se používají při tavení železa.
3. Odporové konstrukce jsou určeny pro tavení hliníku, slitin hliníku, zinku.

Poznámka! Právě indukční technologie tvořila základ populárnějších zařízení – mikrovlnných trub.

domácí použití

Indukční tavicí pec se ze zřejmých důvodů v domácnosti používá jen zřídka. Ale technologie popsaná v článku se nachází téměř ve všech moderní domy a byty. Jedná se o výše zmíněné mikrovlny a indukční sporáky a elektrické trouby.

Vezměme si například talíře. Ohřívají nádobí díky indukčním vířivým proudům, v důsledku čehož dochází k ohřevu téměř okamžitě. Je charakteristické, že není možné zapnout hořák, na kterém není žádné nádobí.

Účinnost indukčních sporáků dosahuje 90 %. Pro srovnání: u elektrických sporáků je to asi 55-65% a u plynových sporáků - ne více než 30-50%. Ale spravedlivě stojí za zmínku, že provoz popsaných kamen vyžaduje speciální pokrmy.

Domácí indukční trouba

Není to tak dávno, co domácí radioamatéři jasně ukázali, že si můžete vyrobit indukční pec sami. Dnes je jich mnoho různá schémata a výrobní technologie, ale uvedli jsme pouze ty nejoblíbenější z nich, což znamená nejúčinnější a nejsnáze proveditelné.

Indukční pec z vysokofrekvenčního generátoru

Níže je uveden elektrický obvod pro výrobu domácího zařízení z vysokofrekvenčního (27,22 megahertzového) generátoru.

Kromě generátoru bude montáž vyžadovat čtyři vysoce výkonné žárovky a těžkou lampu pro indikátor připravenosti k práci.

Poznámka! Hlavním rozdílem mezi pecí vyrobenou podle tohoto schématu je rukojeť kondenzátoru - v tomto případě je umístěna venku.

Navíc se kov v cívce (induktoru) roztaví v zařízení nejmenšího výkonu.

Při výrobě je třeba mít na paměti několik věcí důležité body, ovlivňující rychlost desky kovu. Tento:

• Napájení;
• frekvence;
• vířivé ztráty;
• intenzita přenosu tepla;
• ztráta hystereze.

Zařízení bude napájeno ze standardní sítě 220 V, ovšem s předinstalovaným usměrňovačem. Pokud je pec určena k vytápění místnosti, pak se doporučuje použít nichromovou spirálu, a pokud pro tavení, pak grafitové kartáče. Pojďme se s každou ze struktur podrobněji seznámit.

Video - Konstrukce svařovacího invertoru

Podstata návrhu je následující: je nainstalována dvojice grafitových kartáčů a mezi ně se nalije prášková žula, po které je připojen redukční transformátor. Je charakteristické, že při tavení se člověk nemůže bát úrazu elektrickým proudem, protože není třeba používat 220 V.

Technologie montáže

Krok 1. Základ je sestaven - krabice šamotových cihel o rozměrech 10x10x18 cm, položená na žáruvzdorné dlaždici.

Krok 2. Boxování je zakončeno azbestovou lepenkou. Po navlhčení vodou materiál změkne, což vám umožní dát mu jakýkoli tvar. V případě potřeby lze konstrukci omotat ocelovým drátem.

Poznámka! Rozměry krabice se mohou lišit v závislosti na výkonu transformátoru.

Krok 3 Nejlepší možnost pro grafitovou pec - transformátor ze svařovacího stroje o výkonu 0,63 kW. Pokud je transformátor navržen pro 380 V, lze jej převinout, i když mnoho zkušených elektrikářů říká, že můžete nechat vše tak, jak je.

Krok 4. Transformátor je obalený tenkým hliníkem - takže konstrukce se během provozu příliš nezahřeje.

Krok 5. Jsou instalovány grafitové kartáče, na dně krabice je instalován jílový substrát - takže se roztavený kov nerozšíří.

Hlavní výhodou takové pece je vysoká teplota, která je vhodná i pro tavení platiny nebo palladia. Ale mezi mínusy je rychlé zahřátí transformátoru, malý objem (najednou nelze tavit více než 10 g). Z tohoto důvodu bude pro tavení velkých objemů vyžadováno jiné provedení.

Takže pro tavení velkých objemů kovu je nutná pec s nichromovým drátem. Princip fungování designu je poměrně jednoduchý: elektrický proud je aplikován na nichromovou spirálu, která zahřívá a taví kov. Na webu existuje mnoho různých vzorců pro výpočet délky drátu, ale všechny jsou v zásadě stejné.

Krok 1. Pro spirálu je použit nichrom ø0,3 mm, asi 11 m dlouhý.

Krok 2. Drát musí být navinut. K tomu potřebujete rovnou měděnou trubku ø5 mm - na ní je namotaná spirála.

Krok 3. Jako kelímek se použije malá keramická trubka ø1,6 cm a 15 cm dlouhá, jeden konec trubky je ucpaný azbestovou nití, aby roztavený kov nevytékal.

Krok 4. Po kontrole výkonu a spirály je položena kolem potrubí. Zároveň je mezi závity umístěn stejný azbestový závit - zabrání zkratu a omezí přístup kyslíku.

Krok 5. Hotová cívka je umístěna v kazetě z lampy s vysokým výkonem. Takové kazety jsou obvykle keramické a mají požadovanou velikost.

Výhody takového designu:

• vysoká produktivita (až 30 g na běh);
• rychlé zahřátí (asi pět minut) a dlouhé chlazení;
• snadné použití - je vhodné nalít kov do forem;
• rychlá výměna spirály v případě vyhoření.

Ale jsou tu samozřejmě i nevýhody:

• nichrom vyhoří, zvláště pokud je spirála špatně izolovaná;
• nejistota - zařízení je připojeno k síti 220V.

Poznámka! Do sporáku nemůžete přidat kov, pokud je tam předchozí část již roztavena. V opačném případě se veškerý materiál rozsype po místnosti a navíc může poranit oči.

Jako závěr

Jak vidíte, indukční pec si stále můžete vyrobit svépomocí. Ale abych byl upřímný, popsaný design (jako vše dostupné na internetu) není tak docela pec, ale laboratorní invertor Kukhtetsky. Sestavit plnohodnotnou indukční konstrukci doma je prostě nemožné.

Hlavní editor

Jak vyrobit indukční ohřívač vlastníma rukama?

Elektrické ohřívače

Indukční ohřívače fungují na principu „získávání proudu z magnetismu“. Ve speciální cívce se generuje vysoce výkonné střídavé magnetické pole, které v uzavřeném vodiči vytváří vířivé elektrické proudy.

Uzavřeným vodičem u indukčních sporáků je kovové nádobí, které je ohříváno vířivými elektrickými proudy. Obecně platí, že princip fungování takových zařízení není složitý a s malými znalostmi ve fyzice a elektrotechnice nebude obtížné sestavit indukční ohřívač vlastníma rukama.

Následující zařízení lze vyrobit nezávisle:

1. Zařízení pro ohřev chladicí kapaliny v topném kotli.
2. Mini trouby pro tavení kovů.
3. Desky pro vaření jídla.

Indukční vařič pro kutily musí být vyroben v souladu se všemi normami a pravidly pro provoz těchto zařízení. Pokud je elektromagnetické záření nebezpečné pro člověka vyzařováno mimo skříň v bočních směrech, je přísně zakázáno takové zařízení používat.

Kromě toho velký problém při konstrukci sporáku spočívá ve výběru materiálu pro základnu varné desky, který musí splňovat následující požadavky:

1. Ideální pro vedení elektromagnetického záření.
2. Není vodivý.
3. Odolá vysoké teplotní zátěži.

V indukčních varných deskách pro domácnost se používá drahá keramika, při výrobě indukčního sporáku doma je poměrně obtížné najít vhodnou alternativu k takovému materiálu. Pro začátek byste proto měli navrhnout něco jednoduššího, například indukční pec na kalení kovů.

Návod na výrobu

Pro výrobu pece budete potřebovat následující materiály a nástroje:

• páječka;
• pájka;
• textolitová deska.
• mini vrtačka.
• radioelementy.
• teplovodivá pasta.
• chemická činidla pro leptání desek.

Další materiály a jejich vlastnosti:

1. K vytvoření cívky, který bude vyzařovat střídavé magnetické pole nutné pro ohřev, je nutné připravit kus měděné trubky o průměru 8 mm a délce 800 mm.
2. Výkonné výkonové tranzistory jsou nejdražší částí domácí indukční instalace. Pro montáž obvodu generátoru frekvence je nutné připravit 2 takové prvky. Pro tyto účely jsou vhodné tranzistory značek: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Při výrobě obvodu jsou použity 2 identické z uvedených tranzistorů s efektem pole.
3. Pro výrobu oscilačního obvodu budete potřebovat keramické kondenzátory s kapacitou 0,1 mF a provozním napětím 1600 V. Aby se v cívce vytvořil střídavý proud o vysokém výkonu, je potřeba 7 takových kondenzátorů.
4. Během provozu takového indukčního zařízení tranzistory s efektem pole se velmi zahřejí a pokud k nim nejsou připojeny radiátory z hliníkové slitiny, po několika sekundách provozu na maximální výkon tyto prvky selžou. Tranzistory by měly být umístěny na chladiče přes tenkou vrstvu teplovodivé pasty, jinak bude účinnost takového chlazení minimální.
5. Diody, které se používají v indukční ohřívač, musí být ultrarychlá akce. Nejvhodnější pro tento obvod, diody: MUR-460; UV-4007; HER-307.
6. Rezistory použité v obvodu 3: 10 kOhm s výkonem 0,25 W - 2 ks. a výkon 440 ohmů - 2 watty. Zenerovy diody: 2 ks. s provozním napětím 15 V. Výkon zenerových diod musí být minimálně 2 watty. U indukce se používá tlumivka pro připojení k výkonovým výstupům cívky.
7. Pro napájení celého zařízení budete potřebovat napájecí zdroj s kapacitou až 500.W. a napětí 12 - 40 V. Toto zařízení můžete napájet z autobaterie, ale při tomto napětí nedosáhnete nejvyššího výkonu.

Samotný proces výroby elektronického generátoru a cívky trvá trochu času a probíhá v následujícím pořadí:

1. Z měděné trubky vyrobí se spirála o průměru 4 cm.K vytvoření spirály by se měla měděná trubka navinout na tyč s rovným povrchem o průměru 4 cm. Spirála by měla mít 7 závitů, které by se neměly dotýkat. Na 2 koncích trubice jsou připájeny montážní kroužky pro připojení k tranzistorovým radiátorům.
2. Deska s plošnými spoji je vyrobena podle schématu. Pokud je možné dodat polypropylenové kondenzátory, pak vzhledem k tomu, že takové prvky mají minimální ztráty a stabilní provoz při velkých amplitudách kolísání napětí, bude zařízení pracovat mnohem stabilněji. Kondenzátory v obvodu jsou instalovány paralelně a tvoří oscilační obvod s měděnou cívkou.
3. Kovové topení se vyskytuje uvnitř cívky po připojení obvodu ke zdroji napájení nebo baterii. Při ohřevu kovu je nutné zajistit, aby nedošlo k žádné zkrat pružinová vinutí. Pokud se zahřátého kovu dotknete 2 závitů cívky současně, tranzistory okamžitě selžou.

1. Při provádění pokusů o zahřívání a kalení kovů, uvnitř indukční cívky může být teplota značná a dosahuje až 100 stupňů Celsia. Tento topný efekt lze využít k ohřevu užitkové vody nebo k vytápění domu.
2. Schéma ohřívače diskutované výše (obrázek 3), při maximální zátěži je schopen poskytnout vyzařování magnetické energie uvnitř cívky rovné 500 wattům. Takový výkon nestačí k ohřevu velkého objemu vody a konstrukce vysoce výkonné indukční cívky bude vyžadovat výrobu obvodu, ve kterém bude nutné použít velmi drahé rádiové prvky.
3. Rozpočtové řešení pro organizaci indukčního ohřevu kapaliny, je použití několika zařízení popsaných výše, uspořádaných v sérii. V tomto případě musí být spirály na stejném vedení a nesmí mít společný kovový vodič.
4. jako výměník teplapoužívá se potrubí z nerezové oceli 20 mm v průměru. Na potrubí je „navlečeno“ několik indukčních spirál, takže výměník tepla je uprostřed spirály a nedochází ke kontaktu se svými závity. Při současném zahrnutí 4 takových zařízení bude topný výkon asi 2 kW, což již stačí pro průtokový ohřev kapaliny s malou cirkulací vody, na hodnoty umožňující použití této konstrukce v dodává teplou vodu do malého domu.
5. Pokud takové topné těleso připojíte k dobře izolované nádrži, který bude umístěn nad ohřívačem, výsledkem bude kotlový systém, ve kterém bude ohřev kapaliny probíhat uvnitř nerezové trubky, ohřátá voda bude stoupat a na její místo nastoupí chladnější kapalina.
6. Pokud je plocha domu významná, počet indukčních cívek lze zvýšit až na 10 kusů.
7. Výkon takového kotle lze snadno upravit vypnutím nebo zapnutím spirálek. Čím více sekcí je současně zapnuto, tím větší bude výkon topného zařízení pracujícího tímto způsobem.
8. K napájení takového modulu potřebujete výkonný napájecí zdroj. Pokud je tam měnič svářečka stejnosměrný proud, pak je možné z něj vyrobit měnič napětí požadovaného výkonu.
9. Vzhledem k tomu, že systém funguje na stejnosměrný elektrický proud, která nepřesahuje 40 V, provoz takového zařízení je relativně bezpečný, hlavní věcí je zajistit pojistkovou skříňku v napájecím obvodu generátoru, která v případě zkratu odpojí systém od napětí, čímž se eliminuje možnost požáru.
10. Tímto způsobem je možné organizovat „bezplatné“ vytápění domu, za předpokladu, že jsou instalovány baterie pro napájení indukčních zařízení, která budou nabíjena pomocí solární a větrné energie.
11. Baterie by měly být kombinovány v sekcích po 2, zapojeny do série. V důsledku toho bude napájecí napětí s takovým připojením nejméně 24 V., což zajistí provoz kotle při vysokém výkonu. Kromě, sériové připojení sníží proud v obvodu a zvýší životnost baterií.

1. Vykořisťování domácí zařízení indukční ohřev, ne vždy umožňuje vyloučit šíření elektromagnetického záření škodlivého pro člověka, proto by měl být indukční kotel instalován v nebytovém prostoru a stíněný pozinkovanou ocelí.
2. Povinné při práci s elektřinou je třeba dodržovat bezpečnostní předpisy a zejména pro sítě 220 V AC.
3. Jako experiment můžete si vyrobit varnou desku na vaření podle schématu uvedeného v článku, ale nedoporučuje se toto zařízení neustále provozovat kvůli nedokonalostem vlastní výroba stínění tohoto zařízení, z tohoto důvodu je možné vystavení lidského těla škodlivému elektromagnetickému záření, které může nepříznivě ovlivnit zdraví.

Indukční vařič se od běžného vařiče liší tím, že ohřívá kovové nádobí indukovanými vířivými proudy generovanými vysokofrekvenčním magnetickým polem. Při práci s takovými dlaždicemi používejte nádobí z materiálu, který by účinně absorboval energii vírových polí. Například obyčejná ocel, takže nádobí pro indukční trouby lze kontrolovat magnetem. Nebojte se ale udělat chybu ve výběru materiálu – moderní indukční sporáky automaticky rozpoznají vhodné nádobí a pouze v tomto případě zapnou generátor.

V tomto případě nedochází k žádnému fyzickému zahřívání povrchu. Na sporák můžete položit papír - nebude hořet, nebo se ho dotknout dlaní a nespálit se. Na rozdíl od mikrovlnky, která ohřívá samotný produkt zevnitř (tekutinu v jídle), indukční vařič ohřívá pouze kov a kovové nádobí, které naopak předává teplo pokrmu (něco podobného jako klasický elektrický sporák).

Princip fungování indukčního sporáku je znázorněn na obrázku.

1 - nádobí,
2 - sklokeramický povrch,
3 - izolace,
4 - indukční cívka,
5 - frekvenční měnič,
6 - řídící jednotka.

Pod sklokeramickým povrchem kamen je umístěna indukční cívka, kterou protéká elektrický proud o frekvenci cca 50 kHz. Ve dně nádobí se indukují indukční proudy, které jej ohřívají, a zároveň produkty umístěné v nádobí. V takovém sporáku dochází k ohřevu rychleji než na plynovém nebo elektrickém sporáku - asi jeden a půlkrát.

Schéma zapojení indukčního sporáku je poměrně složité a může se u různých modelů výrazně lišit. Zejména elektronická řídící jednotka. Přestože základem je oscilátor, budič tranzistoru středního výkonu a bipolární tranzistor s izolovaným hradlem, jako je IGBT H20R1202 (IRGP 20B120), který pohání cívku induktoru, je pro všechny desky stejný. Níže je zobrazeno několik schémat zapojení - kliknutím je zvětšíte.

Nejsložitějším prvkem indukční varné desky je elektronická řídicí jednotka. Nezapíná nebo reguluje výkon generátoru, ale dělá to podle speciálního programu - nejprve uvede kamna na pár minut na maximální výkon, a když se voda vaří, sníží výkon na předem stanovenou úroveň. A pokročilé modely mají infračervené senzory, které řídí proces vaření. Hlídají teplotu pánve nebo hrnce a po dosažení vámi nastavené teploty sníží výkon ohřevu. Smažení pod kontrolou teploty eliminuje možnost vznícení tuku a poškození pánve přehřátím. Po vyjmutí nádobí se sporák automaticky vypne.

V současné době průmysl vyrábí jak jednotlivá malá indukční jednoplotýnková kamna, tak velké stacionární, vestavné čtyřplotýnkové plochy. Náklady na takový sporák jsou o něco vyšší než obvyklé, ale nákupem indukčního sporáku výrazně ušetříte na elektřině - podle recenzí lidí až 50%. A také snížit pravděpodobnost poškození nádobí a potravin.

Vývoj kuchyně domácí přístroje nestojí na místě a nedávno mezi domácí přístroje se objevil moderní modely který si rychle získal oblibu. Řeč je o indukčních varných deskách.

Podívejme se blíže na to, co je to zařízení, které funguje na základě takových fyzikálních jevů, jako jsou indukční proudy.

Typy indukčních sporáků

Tento typ panelu se do kuchyní dostal v 80. letech minulého století. V této době se objevily první komerční vzorky pod značkou AEG. Jejich cena byla velmi vysoká. Kromě toho kupující nebyli připraveni vzdát se tradičních, známých a spolehlivých kamen. Proto byly nové povrchy potkávány spíše lhostejně.

Postupně však přibývalo obdivovatelů indukčních jednotek. Taková varná zařízení již nejsou v kuchyni žádnou vzácností. Mnoho hospodyněk má vlastní zkušenost jejich použití.

V dnešní době obchodní nabídky několik typů indukčních panelů.

• Kompletní s troubou. Toto je deska, která dvě části: indukční varná deska a trouba.
• Kombinované spotřebiče. V takových zařízeních je několik různých hořáků. V některých zařízeních princip fungování je kombinovaný. Například v panelu ze čtyř hořáků jsou dva indukční a dva konvenční elektrické.
• Varná deska s více hořáky. Je to pohodlné, protože snadné vložení do desky stolu. Na přání majitele lze kombinovat s troubou, která je umístěna přímo pod povrchem. Není to však jediná možnost, protože prostor pod pracovní deskou zaberou prostorné zásuvky. Různé kuchyňské náčiní budou mít vždy po ruce.
• Jsou tu také malé dlaždice s jedním hořákem. Ony vhodné pro jejich mobilitu. Není nutné, aby hledali jedno jediné místo, protože takovou dlaždici lze snadno přeskládat na jiné místo. A také ona vhodné pro přepravu, můžete si ho vzít s sebou i na služební cestu nebo cestování.

Zařízení indukčních sporáků

Design se skládá z takových prvků.

• Horizontální povrch, jehož velikost závisí na počtu hořáků na něm. Povrch tvoří sklokeramika, která je vhodná pro fungování konstrukce a stává se zajímavým detailem interiéru.
• Indukční cívky díky kterým bude zařízení fungovat.
• Ovládací blok.

Princip činnosti

Činnost zařízení je založena na vlastnostech elektromagnetické indukce, to znamená výskyt elektrického proudu v uzavřeném obvodu v důsledku změny magnetického proudu.

Odkaz. Tento fyzikální jev objevil již v roce 1831 Angličan M. Faraday.

V mnoha elektrických spotřebičích, které denně používáme, je transformátor.

Indukční vařič je ve skutečnosti stejný transformátor. Obsluha přístroje je jednoduchá. Sklokeramický povrch ukrývá cívku, která zajišťuje pohyb elektrického proudu. Jeho frekvence je od 20 do 60 kHz.

Indukční cívka je primární cívkou, zatímco rendlík, pánev nebo jiné náčiní, ve kterém se vaří to či ono jídlo, se stává sekundární.

Když se na dno nádoby přivede indukční proud, zahřeje se. Podle toho se zahřívá i jeho obsah.

Důležité! Zvláštností indukčních sporáků je, že hrnce a pánve jsou ohřívány. A samotný povrch umístěný nad topným tělesem a pod nádobím mírně mění svou teplotu.

Proto, při ohřevu indukčními proudy jsou tepelné ztráty minimalizovány.
K znatelným změnám dochází také s dobou ohřevu nádobí. Pokud jde o rychlost ohřevu, indukční konstrukce jsou lepší než výsledky jiných zařízení..

Podmínka kvalitního fungování

Vysoce kvalitní práce indukčních kuchyňských panelů je zajištěna použitím feromagnetického nádobí.

Takové pánve a hrnce mohou být kovové. Ale vhodný je pouze kov, který reaguje na působení magnetu. Není proto nutné hledat nějaké specializované pokrmy. Připravit chutné jídlo, postačí běžné nádobí, například staré dobré litinové pánve. Je přípustné používat i enamelware, ale za jedné podmínky musí přitahovat magnet.

Důležité! Na indukční varnou desku není vhodné nádobí z porcelánu, skla a jiných materiálů.

Požadavky na nádobí

Při použití běžného nádobí je třeba dbát na to, aby splňovalo řadu parametrů.

• Na dně minimální průměr nesmí být menší než 120 mm.
• Můžete použít nádobí, které má tloušťka dna od 2 do 6 mm.
• Nádobí speciálně vyrobené pro použití na indukčních varných deskách má speciální označení. Nanáší se na spodní část produktu.

Každý výrobce takové nádobí označuje podle svých pravidel. Ale upozornění, že lze vařit na indukční varné desce, naleznete v návodu k použití.

Náklady na speciálně vyrobené pokrmy mohou přesáhnout náklady na tradiční a přímo závisí na značce. Výrobou speciálního nádobí se zabývá mnoho firem.

Značky mezi lídry Fissler a Woll z Německa A. V jejich katalozích nejen pánve a kastroly. Populární jsou také grilovací pánve a další nádobí. Některé výrobky jsou vyráběny ručně, mají pouzdro o tloušťce 10 mm s keramickým povlakem.

Německo není jedinou zemí specializující se na výrobu takových produktů. Vyrábějí je jiné evropské země - Finsko, Francie a mnoho dalších. Výrobky zde vyrobené jsou o něco nižší, ale také slušné kvality.

Porovnání indukčních sporáků a jiných varných zařízení

Indukční jednotky jsou high-tech zařízení, která používají jiné fyzikální principy než ostatní zařízení. Indukční proud otevírá spotřebitelům nové obzory ve vaření a umožňuje vám plně kontrolovat tento proces.

Rozdíly

Vše je o principu

Hlavní rozdíl mezi různými varnými zařízeními se týká principu jejich fungování.

Na plynových jednotkách se nebudeme dlouho zdržovat. Zde jsou rozdíly jasné: jsou odlišné typy palivo, díky kterému zařízení funguje.

Zdá se, že elektrické sporáky v tomto ohledu nemají rozdíly, ale podobnosti. Ostatně v těchto provedeních je vše založeno na elektřině. Ale přesto je tu rozdíl!

elektrický sporák při zapnutí zahřívá až na nastavenou teplotu ohřevu. Pak horký povrch zařízení přenáší teplo na nádobí a tím ohřívá nádobu a její obsah.
Indukční vařič aktivuje magnetické proudy, které vést k ohřívání hrnců nebo pánví, ale varná deska nemění svou teplotu.

Účinnost

Porovnejme efektivitu používání různých zařízení.

účinnost vytápění:

• elektrický sporák se sklokeramikou - 50–60 %;
• plynový sporák - 60–65 %;
• indukční panel - 90%.

Klady a zápory indukčních zařízení

Výhody

Mezi nepochybné výhody indukčních zařízení patří následující.

• Zvýšení rychlosti ohřevu. Během zapínání se nádobí a tedy i výrobky ohřívají, zatímco samotný panel se prakticky nezahřívá.
• Úspora elektrické energie. Fyzikální principy, které se staly základem této kuchyňské techniky, vám umožňují vařit jídlo minimální náklady elektřina. K vytvoření magnetického pole se totiž vynakládá energie. Cívka se nemusí zahřívat.
• Vylepšené zabezpečení indukční kuchyňské spotřebiče. O jejím povrchu nemožné se spálit. Provoz takového zařízení eliminuje výskyt požáru, i když je hořák ponechán po dlouhou dobu. Jakmile se pokrm uvaří a sporák se vypne, nebude horký, ale teplý.
• Automatické vypnutí. Sporák automaticky rozpozná přítomnost nádobí na svém povrchu a automaticky se vypne.

Nedostatky

Pro spravedlnost je třeba poznamenat, že takový panel není bez chyb.

• Někteří spotřebitelé se obávají tohoto nového druhu kuchyňského spotřebiče, protože indukční vaření je vyžaduje použití speciálního náčiní. Musí mít určité feromagnetické vlastnosti. A nádobí vyrobené z hliníku nebo skla by se nemělo používat.
• Technika této třídy vytrvale nedoporučuje se instalovat vedle domácích spotřebičů vyrobených z kovu.
• Panel těchto zařízení vyžaduje pečlivé zacházení. Víko nebo nůž, který na něj spadl, může způsobit prasknutí. Pozor je třeba dávat i při pokládání nádobí na varnou desku, jinak může varná deska prasknout.
• Ale klíčovou nevýhodou tohoto domácího spotřebiče je vysoká cena ve srovnání s kamny fungujícími na jiných principech.

Jakou indukční varnou desku vybrat

Na našem trhu není velký výběr takových talířů.

Mezi tím, co je, se ale přesto můžete zastavit u modelů dodávaných koncernem AEG-Electrolux. Podle vzhled produkty této společnosti se příliš neliší od tradičního elektrického sporáku se sklokeramickým povrchem.

Od podzimu 2018 se jeho cena pohybuje v rozmezí 30 tisíc rublů. je plně funkční kuchyňský spotřebič. Hořáky tohoto modelu ve středu se zahřívají až na 100 stupňů, podél okrajů až na 40 stupňů.

Jiné firmy na našem trhu nejsou.

Po mnoho let lidé taví kovy. Každý materiál má svůj vlastní bod tání, kterého lze dosáhnout pouze za použití speciálního zařízení. První pece na tavení kovu byly poměrně velké a byly instalovány výhradně v dílnách velkých organizací. Moderní indukční pec lze dnes instalovat do malých dílen při zakládání výroby šperků. Je malý, snadno ovladatelný a vysoce účinný.

Princip fungování

Tavicí jednotka indukční pece se používá k ohřevu široké škály kovů a slitin. Klasický design se skládá z následujících prvků:

1. Vypouštěcí čerpadlo.
2. Vodou chlazený induktor.
3. Rám z nerezové oceli nebo hliníku.
4. Kontaktní oblast.
5. Topeniště ze žáruvzdorného betonu.
6. Podpěra s hydraulickým válcem a ložiskovou jednotkou.

Princip činnosti je založen na vytváření vířivých indukovaných Foucaultových proudů. Při provozu domácích spotřebičů takové proudy zpravidla způsobují poruchy, ale v tomto případě se používají k ohřevu náboje na požadovanou teplotu. Téměř veškerá elektronika se během provozu začne zahřívat. Tento negativní faktor při využívání elektřiny je plně využit.

Výhody zařízení

Indukční tavicí pec se začala používat relativně nedávno. Na výrobních místech jsou instalovány známé otevřené pece, vysoké pece a další typy zařízení. Taková pec na tavení kovů má následující výhody:

Právě tato druhá výhoda určuje rozšíření indukční pece ve špercích, protože i malá koncentrace cizích látek může nepříznivě ovlivnit výsledek.

V závislosti na konstrukčních prvcích se rozlišují podlahové a stolní indukční pece. Bez ohledu na to, která možnost byla vybrána, existuje několik základních pravidel pro instalaci:

Zařízení se může během provozu velmi zahřát. Proto by v blízkosti neměly být žádné hořlavé nebo výbušné látky. Kromě toho by podle předpisů požární bezpečnosti měl poblíž být instalován protipožární štít.

Široce se používají pouze dva typy pecí: kelímkové a kanálové. Mají podobné výhody a nevýhody, rozdíly jsou pouze v použitém způsobu práce:

Oblíbenější je kelímková řada indukčních pecí. To je způsobeno jejich vysokým výkonem a snadnou obsluhou. Kromě toho může být podobný design, pokud je to nutné, vyroben nezávisle.

Domácí verze jsou docela běžné.. K jejich vytvoření potřebujete:

1. Generátor.
2. Kelímek.
3. Induktor.

Zkušený elektrikář může v případě potřeby vyrobit induktor vlastníma rukama. Tento konstrukční prvek je reprezentován vinutím měděného drátu. Kelímek lze zakoupit v obchodě, ale jako generátor se používá obvod lampy, baterie tranzistorů pro kutily nebo svařovací invertor.

Použití svařovacího invertoru

Indukční pec pro tavení kovu pro kutily lze vytvořit pomocí svařovacího invertoru jako generátoru. Tato varianta je nejpoužívanější protože vynaložené úsilí se týká pouze výroby induktoru:

1. Jako hlavní materiál je použita tenkostěnná měděná trubka. Doporučený průměr je 8-10 cm.
2. Trubka je ohnuta podle požadovaného vzoru, který závisí na vlastnostech použitého těla.
3. Mezi závity by neměla být vzdálenost větší než 8 mm.
4. Induktor je umístěn v textolitovém nebo grafitovém pouzdře.

Po vytvoření induktoru a jeho umístění do pouzdra zbývá pouze nainstalovat zakoupený kelímek na jeho místo.

Takový obvod je v provedení poměrně komplikovaný, zahrnuje použití odporů, několika diod, tranzistorů jiná kapacita, fóliový kondenzátor, měděný drát se dvěma různými průměry a kroužky z tlumivek. Doporučení pro montáž jsou následující:

Vytvořený obvod je umístěn v textolitovém nebo grafitovém pouzdře, což jsou dielektrika. Systém, zahrnující použití tranzistorů, je poměrně obtížné realizovat. Proto je nutné provést výrobu takové pece pouze tehdy, pokud existují určité pracovní dovednosti.

Pec s lampami

V poslední době vznikají lampová kamna stále méně, protože vyžadují opatrnost při manipulaci. Použité zapojení je jednodušší ve srovnání s případem použití tranzistorů. Montáž lze provést v několika fázích:

Použité lampy musí být chráněny před mechanickými nárazy.

Chlazení zařízení

Při vytváření indukční pece s vlastními rukama vzniká nejvíce problémů s chlazením. Důvodem jsou následující body:

1. Během provozu se zahřívá nejen roztavený kov, ale také některé prvky zařízení. Proto je pro dlouhodobý provoz nutné účinné chlazení.
2. Metoda založená na využití proudění vzduchu se vyznačuje nízkou účinností. Kromě toho se nedoporučuje instalovat ventilátory v blízkosti trouby. To je způsobeno skutečností, že kovové prvky mohou ovlivňovat generované vířivé proudy.

Chlazení se zpravidla provádí přívodem vody. Vytvořit si doma vodní chladicí okruh je nejen obtížné, ale také neekonomické. Průmyslové verze pece mají již zabudovaný okruh, ke kterému stačí připojit studenou vodu.

Bezpečnost

Při použití indukční pece je třeba dodržovat určitá bezpečnostní opatření. Klíčová doporučení:

Při instalaci zařízení je třeba zvážit, jak bude vsázka zatížena a roztavený kov bude extrahován. Pro instalaci indukční pece se doporučuje vyčlenit samostatnou připravenou místnost.