Kako napraviti indukcijski grijač s vlastitim rukama? Sheme indukcijske peći indukcijski izračun taljenja sheme

Kućanska indukcijska peć lako može zagrijati stan. U industriji, ovi uređaji su uključeni u taljenje raznih metala. Osim toga, oni mogu sudjelovati u toplinskoj obradi dijelova, kao i njihovoj ordinaciji. Glavna prednost peć za indukciju je jednostavnost korištenja. Osim toga, oni su lako održavati i ne zahtijevaju povremene preglede, što je vrlo važno.

Za instalaciju ovog uređaja apsolutno ne morate istaknuti odvojena soba, Izvedba ovih uređaja je vrlo dobra. To je u velikoj mjeri zbog činjenice da nema detalja koji su podložni mehaničkom trošenju. Općenito, indukcijske peći su sigurne za zdravlje ljudi i opasnost tijekom rada ne predstavljaju.

Kako radi?

Rad indukcijske peći započinje opskrbom naizmjeničnoj struji generatoru. U isto vrijeme prolazi kroz poseban induktor, koji je unutar dizajna. Zatim se na uređaju aktivira kondenzator. Njegov glavni zadatak je formiranje oscilacijskog kruga. U tom slučaju cijeli sustav je konfiguriran za radnu frekvenciju. Indukt u peći se bavi stvaranjem izmjeničnog magnetskog polja. U ovom trenutku napon u uređaju se povećava na 200 V.

Za skratiti krug u sustavu postoji feroomagnetska jezgra, ali nije instalirana u svim modelima. Nakon toga, magnetsko polje interagira s obradkom i stvara snažan tok. Sljedeće se javlja indukcija električno vodljivog elementa i javlja se sekundarni napon. U ovom slučaju, u kondenzatoru se formira struja vrtlog. Prema zakonu Joule-Lenza, on daje svoju energiju induktor. Kao rezultat toga, balleta u peći se zagrijava.

Domaće peći tipa indukcije

Indukcijska pećnica obavlja se strogo prema crtežima u skladu sa sigurnosnim pravilima. Tijelo uređaja treba odabrati iz aluminijske legure. U gornjem dijelu dizajna treba biti velika platforma. Njegova debljina dužna je biti najmanje 10 mm. Za označavanje se najčešće koristi uzorak čelika. Za ispuštanje rastaljenog metala, u obliku nosa potrebna je šupljina obloge. U isto vrijeme u dizajnu treba postojati platforma za padding.

Za dijelove iznad predloška postavljen je izolacijski stav. Podrška za šarku bit će smještena neposredno ispod njega. Kako bi se ohladio induktor u peći, treba biti prikladan. Napon na uređaj se hrani mostom, koji se nalazi na dnu uređaja. Za sposobnost nagiba, indukcijska pećnica, s vlastitim rukama, treba imati poseban mjenjač. U isto vrijeme, najbolje je napraviti ručku tako da je moguće ručno ispustiti metal.

Peći tvrtke "Thermolit"

Indukcijske peći za taljenje metala ovog branda imaju prihvatljivu moć pretvarača. U isto vrijeme, kapacitet fotoaparata u modelima može biti vrlo različita. Prosječna brzina taljenja metala je 0,4 t / h. U tom slučaju, nazivni napon opskrbne mreže u rasponuje u području od 0,3. Potrošnja vode u indukcijskoj peći ovisi o sustavu hlađenja. Obično je ovaj parametar 10 kubičnih metara / h. U tom slučaju, specifična potrošnja električne energije je prilično visoka.

Karakteristike peći "Thermolit TM1"

Ova peć za taljenje (indukcija) ima ukupni kapacitet od 0,03 tona. U tom slučaju, snaga pretvarača je samo 50 kW, a prosječna brzina taljenja je 0,04 tona na sat. Napon napajanja mora biti najmanje 0,38 V. Potrošnja vode za hlađenje u ovom modelu je beznačajan. To je u velikoj mjeri zbog niske snage uređaja.

Nepovoljnih nedostataka trebalo bi dodijeliti visoku potrošnju energije. U prosjeku, sat rada peći troši oko 650 kW. Konverter frekvencije u ovom modelu ima klasu "TPC-50". Općenito, "TM1 termolit" je ekonomska oprema, ali sa slabom produktivnošću.

Inducijska peć "TG-2"

Indukcijske peći za taljenje TG serije se proizvode s kapacitetom od 0,6 tona komore. Nazivna snaga uređaja je 100 kW. U isto vrijeme, u sat kontinuiranog rada, moguće je topiti 0,16 tona obojenih metala. Ovaj model se hrani naponom od 0,3 V.

Potrošnja vode na TG-2 peći indukcijskom tipu je vrlo značajna i više od sat posla, prosječno se konzumira do 10 kubičnih metara tekućine. Sve je to posljedica potrebe za intenzivnom rashladnom opremom. Pozitivna strana je umjerena potrošnja električne energije. Obično ispod sata rada, do 530 kW električne energije se troši. Frekvencijski pretvarač u TG-2 modelu je podešen na TPC-100.

Peći "Thermo Pro"

Glavne izmjene opreme iz ove tvrtke su indukcijski peći za taljenje "SAT 05", "SAK-1" i "SOT 05". Prosječna nominalna talište je 900 stupnjeva. U tom slučaju, snaga uređaja se kreće u području od 150 kW. Osim toga, treba napomenuti dobre performanse. Tijekom sata obojenih metala možete rastiti 80 kg. U isto vrijeme, mnogi modeli "Thermo Pro" su proizvedeni za usko kontrolirano korištenje. Neki od njih su namijenjeni isključivo radi s aluminijom, dok se druge izmjene koriste za taljenje olova ili kositra.

Modifikacija "SAT 05"

Ova indukcijska pećnica je dizajnirana za aluminijsku talinu. Snaga ovog uređaja je točno 20 kW. U isto vrijeme, za sat vremena, možete proći do 20 kg metala. Kapacitet fotoaparata u modelu SAT 05 je 50 kg, a pretvarač frekvencije ima klasu "TPC".

Baterije u uređaju su instalirani tip kondenzatora. Na dnu dizajna proizvođač je proveo poseban kabel za hlađenje vode. Upravljačka ploča u ovom modelu je dostupna. Između ostalog, treba napomenuti veliki komplet "SAT 05" peć. Uključuje sve instalacijske dodatke, kao i operativne dokumente.

Parametri peći "SAK-1"

Ova indukcijska peć najčešće se koristi za miris vodstva, kao i kositra. U nekim slučajevima, dopušteno je ležati bakar, ali izvedba značajno pada. Prosječna temperatura Taljenje fluktuira u području od 1000 stupnjeva, snaga ovog uređaja ima 250 kW. Za sat vremena kontinuiranog rada moguće je preskočiti do 400 kg obojenih metala. U tom slučaju kapacitet kapaciteta omogućuje vam da učitate do 1000 kg materijala. Napon napajanja je 0,3 kvadratna metra.

Potrošnja vode za hlađenje modela "SAK-1" je beznačajna. Tijekom sata, oko 10 kubičnih metara tekućine troši. Specifična potrošnja električne energije je također mala i iznosi 530 kW. Frekvencijski pretvarač u ovom dizajnu osigurava brand "TPC-400". Općenito, model SAK-1 pokazao se ekonomičan i jednostavan za korištenje.

Pregled modela "SAK 05"

Indukcijske peći za taljenje metala "SAK 05" odlikuju se velikim kapacitetom - 0,5 tona. U isto vrijeme, moć sonde za dovod je 400 kW. Radna brzina taljenja u ovoj peći je prilično visoka. Nominalni napon uređaja je 0,3 kV. Za sat vode konzumira se oko 11 kubičnih metara za hlađenje sustava. Također treba napomenuti da je potrošnja električne energije znatna i je 530 kW. Konverter frekvencije u uređaju ima klasu "TPC-400". U isto vrijeme, to je sposobno ispustiti graničnu temperaturu na 800 stupnjeva. Indukcijska peć "SAK 05" namijenjena je isključivo za taljenje aluminija i bronce. Kabinet za izmjenu topline instaliran je od strane proizvođača marke "ih". Također treba napomenuti prikladnu upravljačku ploču. Dostupni su alarm i hidrogeniranje u sustavu.

Između ostalog, standardni skup uključuje skup turbo i montažnih pribora. Općenito, model "SAK 05" ispostavilo se da je vrlo zaštićen i može se koristiti bez rizika za zdravlje. Na mnogo načina postignut je na štetu šipki, koji su pričvršćeni na hidrauličkim cilindrima. U isto vrijeme, metal praktično ne prska. Izravno podešavanje frekvencije tijekom rada u automatskom načinu rada. Kondenzatori se koriste u ovom prosječnom naponu.

Najnaprednija vrsta grijanja je takva u kojoj se toplina stvara izravno u grijanom tijelu. Ova metoda zagrijavanja vrlo je dobro provedena kroz tijelo električne struje. Međutim, izravno - uključivanje grijanog tijela u električni krug nije uvijek moguće iz razloga tehničke i praktične prirode.

U tim slučajevima, savršen pogled na grijanje može se provesti uporabom indukcijskog grijanja, u kojoj se toplina stvara u grijanom tijelu, koji eliminira višak, obično veliku potrošnju energije u zidovima peći ili u drugim grijaćim elementima. Stoga, unatoč relativno niskoj razini. P. DE. Generirajuće struje povećane i visoke frekvencije, ukupni k. N. Indukcijsko grijanje je često veće od.

Način indukcije također vam omogućuje brzo zagrijavanje nemetalnih tijela ravnomjerno tijekom njihove debljine. Loša toplinska vodljivost takvih tijela eliminira mogućnost brzog grijanja njihovih unutarnjih slojeva na uobičajeni način, tj. Opskrbu topline izvana. U indukcijskoj metodi, toplina se formira jednako iu vanjskim slojevima i unutarnje i unutarnje i može imati čak i opasnost od pregrijavanja potonjeg, ako ne i da se napravi potrebna toplinska izolacija vanjskih slojeva.

Posebno vrijedna imovina indukcijskog grijanja je mogućnost vrlo visoke koncentracije energije u grijanom tijelu, lako preciznu dozu. Međutim, samo se može dobiti isti red gustoće energije, međutim, ova metoda grijanja je teško kontrolirati.

Značajke i poznate prednosti indukcijskog grijanja stvorili su mnoge mogućnosti da ga primijeni u mnogim industrijama. Osim toga, omogućuje vam stvaranje novih vrsta struktura koje nisu u potpunosti implementirane uobičajenim metodama toplinske obrade.

Fizički proces

U indukcijskim pećima i uređajima, toplina u električno vodljivom grijanju se oslobađa strujama induciranim u njemu naizmjeničnom elektromagnetskom polju. Stoga se ovdje izvodi izravno grijanje.

Indukcijsko zagrijavanje metala temelji se na dva fizički zakon: I zakon u Južci Lenzi. Metalna tijela (novčanice, dijelovi itd.) Smješteni su u koji se u njima uzbuđuje vrtlog. Indukcija EMF-a se određuje brzinom promjene magnetskog toka. Prema akciji indukcije EMF-a u tijelima, vrtlog (zatvoren unutar tijela) struje koje naglašavaju toplinu. Ovaj EMF stvara u metalu, toplinska energija koju pružaju te struje uzrokuju je uzrok metalnog grijanja. Indukcijsko grijanje je izravno i beskontaktno. To vam omogućuje da dođete do temperature dovoljne za taljenje najtrajnijih metala i legura.

Intenzivno indukcijsko grijanje je moguće samo u visokonaponskim i frekvencijskim elektromagnetskim poljima koji stvaraju posebni uređaji - induktori. Induktori se pokreću mrežom od 50 Hz (industrijska frekvencija) ili iz pojedinačnih izvora energije - generatori i srednji i visoki frekvencijski pretvarači.

Najjednostavniji inducirani indukcijski indukcijski uređaj za indukciju grijanja - izolirani vodič (izdužen ili valjan u spiralu) metalna cijev ili nametnuta na njegovoj površini. Kada je vodio struja induktora dirigenta u cijevi, zagrijavanje ga. Toplina iz cijevi (to može biti i lonac, kapacitet) se prenosi na grijani medij (voda koja teče kroz cijev, zrak itd.).

Indukcijsko grijanje i otvrdnjavanje metala

Najčešće primijenjeno izravno indukcijsko zagrijavanje metala na srednje i visoke frekvencije. To koristi posebne induktore izvedbe. Induktor emitira, koji pada na grijano tijelo i blijedi u njemu. Energija apsorbiranog vala pretvara se u tijelo u toplinu. Efikasnost grijanja je veća od bliže izglede emitiranog elektromagnetski val (ravna, cilindrična itd.) na oblik tijela. Stoga, za grijanje ravan tel Koristi se ravni induktor, cilindrični praznine - cilindrični (solenoidni) induktor. U općenito Oni mogu imati komplicirani oblik zbog potrebe za koncentriranjem elektromagnetske energije u željenom smjeru.

Značajka indukcijskog ulaza energije je sposobnost reguliranja prostorne lokacije zone toka.

Prvo, vrtložne struje pojavljuju se unutar područja pokrivenog induktorom. Samo taj dio tijela se zagrijava, koji je u magnetskoj vezi s induktor, bez obzira na ukupne veličine tijela.

Drugo, dubina cirkulacijske zone vrtložnih struja i posljedično, zone energije je depeted, osim drugih čimbenika, od učestalosti induktorske struje (povećava se na niskim frekvencijama i smanjuje se s povećanjem frekvencije).

Učinkovitost prijenosa energije od induktora na zagrijanu struju ovisi o veličini jaza između njih i povećava se kada se smanjuje.

Indukcijsko grijanje se koristi za otvrdnjavanje čeličnih proizvoda, kroz grijanje pod plastičnom deformacijom (kovanje, žigosanje, prešanje, itd.), Taljenje metala, toplinsku obradu (žarenje, odmor, normalizacija, ugazi), zavarivanje, površine, zavarivanje, metala

Za grijanje se koristi indirektno indukcijsko grijanje tehnološka oprema (cjevovodi, kapacitet itd.), Grijanje tekućih medija, sušenje premaza, materijala (npr. Drvo). Najvažniji parametar postavki indukcijskih grijanja je frekvencija. Za svaki proces (površinsko stvrdnjavanje kroz grijanje) postoji optimalan frekvencijski raspon koji pruža najbolje tehnološke i ekonomske pokazatelje. Za indukcijsko grijanje koriste se frekvencije iz 50Hz do 5 MHz.

Prednosti indukcijskog grijanja

1) Prijenos električne energije izravno u grijano tijelo omogućuje izravno zagrijavanje vodljivih materijala. U isto vrijeme, stopa grijanja se povećava u usporedbi s instalacijama neizravnog djelovanja, u kojoj se proizvod grije samo s površine.

2) Prijenos električne energije izravno u grijano tijelo ne zahtijeva kontaktne uređaje. Pogodno je u uvjetima proizvodnje automatskog trakta, pri korištenju vakuuma i zaštitnih sredstava.

3) Zahvaljujući fenomenu površinskog učinka, maksimalna snaga se oslobađa u površinski sloj grijanog produkta. Stoga, indukcijski grijanje kada gašenje osigurava brzo zagrijavanje površinskog sloja proizvoda. To vam omogućuje da dobijete visoku tvrdoću površine dijela s relativno viskoznom sredinom. Proces otpornog stvrdnjavanja površine je brži i ekonomičniji od drugih metoda otvrdnjavanja površine proizvoda.

4) Indukcijsko grijanje u većini slučajeva omogućuje povećanje produktivnosti i poboljšanje radnih uvjeta.

Indukcijske peći

Indukcijska peć ili uređaj može se promatrati kao vrsta transformatora u kojem je primarno namotavanje (induktor) spojen na AC izvor, a zagrijano tijelo same služi kao sekundarno namotavanje.

Za tijek rada indukcijske taljenja peći, elektrodinamički i toplinski kretanje tekućeg metala u kadi ili loncu, koji pridonosi pripravi homogenog metala i njegovih ujednačenih temperatura kroz volumen, kao i malu metalnu volgar (nekoliko puta) manje nego u arc pećima).

Indukcijske peći se koriste u proizvodnji lijevanja, uključujući oblikovani, čelik, lijevano željezo, obojene metale i legure.

Indukcijske tablete mogu se podijeliti u peći kanala industrijske frekvencije i hrskavi peći industrijske, srednje i visoke frekvencije.

Peć za indukciju kanala je transformator, obično industrijska frekvencija (50 Hz). Sekundarni namotač transformatora služi izlijevanje rastaljenog metala. Metal se zaključuje u prstenom kanala iz vatrostalnog.

Glavni magnetski protok vodi u metalu EMF kanala, EMF stvara struju, struja se zagrijava metal, stoga je peć indukcijskog kanala slična transformatoru koja radi u kratkom spoju.

Induktori kanala peći se izvode iz longitudinalne bakrene cijevi, ima hlađenje vode, dio serije nastalogke ohladi od ventilatora ili iz centraliziranog zračnog sustava.

Peći indukcijske kanale dizajnirane su tako da kontinuirano rade s rijetkim prijelazima iz jednog metalnog branda na drugu. Peći indukcije kanala uglavnom se koriste za taljenje aluminija i njegovih legura, kao i bakra i neke njegove legure. Drugi seriji peći specijaliziranih kao miješalice za vađenje i pregrijavanje tekućeg lijevanog željeza, obojenih metala i legura prije lijevanja u lijevanje plijesni.

Rad indukcijskog krucivog peći temelji se na apsorpciji elektromagnetske energije vodljivog kaveza. Spremnik se nalazi unutar cilindričnog zavojnica. S električne točke gledišta, indukcijska kruciva peć je kratko-spojeni transformator zraka, a sekundarno namotaja je vodljivo.

Induction Frucible Peći se uglavnom koriste za taljenje metala na oblikovanoj lijevi tijekom periodičnog rada, kao i bez obzira na način rada - za taljenje nekih legura, kao što je bronca, koja negativno utječu na oblogu kanala.

Načelo indukcijskog grijanja sastoji se u pretvaranju energije elektromagnetskog polja, apsorbiranim u električno vodljivim grijanim predmetom, u toplinsku energiju.

U postrojenjima indukcijskog grijanja, elektromagnetsko polje stvara induktor, koji je multi-os cilindrični svitak (solenoid). Promjenjiva električna struja prolazi kroz induktor, kao rezultat kojih se kroz induktor javlja varijable varijable magnetskog polja oko induktora. Ovo je prva konverzija energije elektromagnetskog polja opisanog prvom jednadžbom Maxwell.

Grijani objekt nalazi se unutar induktor ili pored njega. Promjena (u vremenu) protok magnetskog indukcijskog vektora koji je stvorio induktor, prožima grijani objekt i inducira električno polje, Električne linije ovog polja nalaze se u ravnini okomito na smjer magnetskog toka i zatvorene su, tj. Električno polje u grijanom objektu je vrtlog. Pod utjecajem električnog polja, prema zakonu OHM-a, nastaju struje vodljivosti (vrtložne struje). Ovo je druga konverzija energije elektromagnetskog polja opisanog od strane druge jednadžbe Maxwell.

U zagrijanom objektu energija induciranog naizmjeničnog električnog polja se nepovratno kreće u toplinsku. Takva toplinska disperzija energije, posljedica toga je zagrijavanje objekta, određuje se postojanjem struje vodljivosti (vrtložne struje). Ovo je treća konverzija energije elektromagnetskog polja, a energetski omjer ove transformacije opisao je Lenza-Joule Zakon.

Opisane transformacije energije elektromagnetskog polja omogućuju:
1) Prijenos električne energije induktora u zagrijani objekt bez pribjegavanja kontaktima (za razliku od peći otpornosti)
2) Odaberite toplinu izravno u zagrijanom objektu (tzv. "Peć s unutarnjim izvorom grijanja" od strane terminologije prof. NV Okorokova), kao rezultat od kojih se iskorištava uporaba toplinske energije najsavršenija i najsavršenija i Stopa zagrijavanja značajno se povećava (u usporedbi s takozvanim "pećima s vanjskim izvorom grijanja").

Veličina struje električnog polja u zagrijanom objektu utječe dva čimbenika: veličinu magnetskog toka, tj. Broj magnetskih vodova koji prožimaju objekt (ili povezani s grijanim predmetom), a frekvencija struje hrane, IE stope promjene (u vremenu) magnetskog toka zarobljenog s grijanim predmetom.

To omogućuje obavljanje dvije vrste instalacija indukcijskog grijanja, koje se razlikuju u dizajnerskim i operativnim svojstvima: indukcijske instalacije s jezgrom i bez jezgre.

U tehnološkoj svrsi ugradnje indukcijskog grijanja podijeljena je na peći za taljenje za taljenje metala i instalacija grijanja za toplinsku obradu (gašenje, odmor), za grijanje praznine ispred plastične deformacije (kovanje, žigosanje), za zavarivanje, lemljenje i površine, za kemijske proizvode za toplinsku obradu, itd.

Učestalost promjena u strujnom opskrbljuju ugradnju indukcijskog grijanja, razlikovati:
1) Instalacije industrijskih frekvencija (50 Hz) hrane se na mreži izravno ili kroz niže transformatore;
2) instalacije povećane frekvencije (500-10000 Hz) koje primaju energetske ili poluvodičke frekvencije pretvarača;
3) High-frekvencijske postavke (66.000-440,000 Hz i gore) pokreće elektronički generatori svjetiljke.

Instalacije indukcijskog grijanja s jezgrom

U peći za otapanje (sl. 1), cilindrični višenamjenski induktor izrađen od bakrene profilirane cijevi je posađen na zatvorenoj jezgri, postiže se od čelika električnog lima (debljina lima 0,5 mm). Oko induktora postavilo je refraktornu keramičku oblogu s uskim prstenom kanalom (horizontalnim ili okomitim), gdje se nalazi tekući metal. Preduvjet Rad je zatvoreni električki vodljivi prsten. Dakle, nemoguće je rastopiti pojedinačne dijelove čvrsti metal U takvoj peći. Za početak peći, pada u kanal da poplavi dio tekućeg metala iz druge peći ili ostaviti dio tekućeg metala iz prethodnog taljenja (kapacitet zaostalog štednjaka).

Sl. 1. Dijagram peći indukcijskog kanala: 1 - indikator; 2 - metal; 3 - kanalni; 4 - magnetska cijev; F - primarni magnetsko strujanje; F 1R i f 2p - magnetske tokove raspršivanja; U 1 i i 1 - napon i struja u induktorskom krugu; I 2 - struja vodljivosti u metalu

U čeličnim magnetskim linijama indukcijskog kanala, veliki radni magnetski fluks je zatvoren i samo mali dio ukupnog magnetskog toka koje je stvorio induktor je zatvoren kroz zrak kao tok raspršivanja. Stoga takve peći uspješno rade na industrijskoj frekvenciji (50 Hz).

Trenutno postoji veliki broj Vrste i dizajni takvih peći dizajniranih u Vniitu (jednofazni i višefazni s jednim i nekoliko kanala, s okomitim i horizontalnim zatvorenim kanalom različitih oblika). Te se peći koriste za taljenje obojenih metala i legura s relativno niskom točkom tališta, kao i za proizvodnju visokokvalitetnog lijevanog željeza. Kada se zamrljava od lijevanog željeza, peć se koristi ili kao piggyback (mikser), ili kao jedinica za otapanje. Građevinarstvo I. tehnički podaci Moderne ploča za indukciju kanala prikazana su u posebnoj literaturi.

Instalacije indukcijskog grijanja bez jezgre

U peći za taljenje (sl. 2), otopljeni metal se nalazi u keramičkom lovcu, smještenom na unutrašnjosti cilindričnog induktora višestrukih motora. Napravljene od bakra profilirane cijevi kroz koju se prolazi hladna voda. Više možete saznati o dizajnu induktora.

Odsutnost čelične jezgre dovodi do oštar povećanje magnetskog toka raspršenja; Broj magnetskih linija prekrivenih metalom u loncu bit će iznimno malen. Ova okolnost zahtijeva odgovarajuće povećanje učestalosti promjena (u vremenu) elektromagnetskog polja. Stoga je za učinkovito djelovanje indukcijskih štetnih peći, potrebno je hraniti ih povećanom strujom, au nekim slučajevima i visoke frekvencije od odgovarajućih trenutnih pretvarača. Takve peći imaju vrlo nizak prirodni faktor snage (cos φ \u003d 0,03-0,10). Stoga je potrebno primijeniti kondenzatore da nadoknade reaktivnu (induktivnu) moć.

Trenutno postoji nekoliko vrsta indukcijskih krucivih peći razvijenih u Vniietu u obliku odgovarajućih dimenzionalnih redova (po kapacitetu) visoke, povišene i industrijske frekvencije, za taljenje čelika (istočni tip).

Sl. 2. Shema uređaja indukcijskog krucivog peći: 1 - induktor; 2 - metal; 3 - Tigel (strelice koje prikazuju putanju cirkulacije tekućeg metala kao rezultat elektrodinamičkih pojava)

Prednosti hrskavi peći su sljedeće: toplinu izravno u metalu, visoke jedinstven metal za kemijski sastav i temperaturu, odsutnost izvora kontaminacije metala (uz oznaku), praktičnost kontrole i regulacije procesa taljenja , higijenost radnih uvjeta. Osim toga, indukcijske peći su karakteristične: veće performanse zbog visokog specifičnog (po jediničnom kapacitetu) kapaciteta grijanja; sposobnost da se otopi čvrsto uklapanje, ne ostavljajući metal iz prethodnog taljenja (za razliku od peći kanala); Niska težina obloge u usporedbi s masom metala, koja smanjuje akumulaciju toplinske energije u obloge lonca, smanjuje termalnu inertunu peći i čini peći taljenja ovog tipa iznimno prikladnim za povremeni rad s prekidima između topi se, posebno za oblikovane trgovine strojnih građevinskih tvornica; Kompaktnost pećnica, koja vam omogućuje jednostavno izoliranje radnog prostora ambijentalni i napraviti taljenje u vakuumu ili u plinskom okruženju navedenog pripravka. Stoga se metalurgija široko koristi vakuum indukcijskim pećima (WIS tip).

Uz prednosti indukcijske peći, postoje sljedeći nedostaci: prisutnost relativno hladnih šljaca (temperatura troske je manja od temperature metala), što otežava provodi procese rafiniranja tijekom taljenja visokog Kvalitetni čelici; složena i skupa električna oprema; Nizak otpor obloge s oštrim fluktuacijama temperature zbog male termalne inercije obloge lonca i operativnog učinka tekućeg metala u elektrodinamičkim fenomenima. Stoga se takve peći koriste za precijenjeni legiranom otpadom kako bi se smanjilo fug elemenata.

Reference:
1. Egorov A.V., morzhu a.f. Električne peći (za proizvodnju čelika). M.: Metalurgija, 1975, 352 str.

U članku se raspravlja o shemama industrijskih indukcijskih peći (kanal i lov) i indukcijske instalacije hardvera iz strojeva i statičkih frekvencijskih pretvarača.

Shema peći kanala indukcije

Gotovo svi dizajn industrijskih indukcijskih kanala nastavlja se s izmjenjivim indukcijskim jedinicama. Indukcijska jedinica je električni transformator s obloženim kanalom za postavljanje rastaljenog metala. Indukcijska jedinica sastoji se od sljedećih elemenata, kućišta, magnetskog cjevovoda, obloga, induktora.

Indukcijske jedinice se izvode i jednofazni i dvofazni (dual) s jednim ili dva kanala po induktoru. Indukcijska jedinica je spojena na sekundarnu stranu (strana NN) električnog transformatora pomoću kontakatatora s uređajima za gašenje. Ponekad su dva sklopnika uključena s paralelnim operativnim kontaktima u glavnom lancu.

Na sl. Slika 1 prikazuje dijagram snage jednofazne indukcijske jedinice peći kanala. Maksimalni strujni prekidač RM1 i RM2 služe za kontrolu i isključivanje peći tijekom preopterećenja i kratkih spojeva.

Trofazni transformatori koriste se za napajanje trofaznih ili dvofaznih peći s ukupnim trofaznim magnetskim krugom ili dva ili tri odvojena magnetska cjevovoda tipa šipke.

Ulaku na peći tijekom razdoblja rafiniranja metala i održavanje načina mirovanja su autotransformers za preciznu kontrolu snage tijekom uklanjanja podešavanja metala do željenog kemijski sastav (S mirno, bez bušenja, načina taljenja), kao i za početne lansiranja peći pri prvom talištu, koji se provode na malom volumenu metala u kadi da bi se osiguralo postepeno sušenje i sinteriranje obloge. Snaga Autotransformer je odabrana u roku od 25-30% od glavne snage transformatora.

Da biste kontrolirali temperaturu vode i zraka, induktor hlađenja i indukcijske jedinice, instalirajte elektrocontact termometri, izvanredan signal kada je temperatura premašila iznad dopuštene. Obrok peći automatski se isključuje kada se peć okrene za metalni odvod. Da biste pratili položaj peći, krajnji prekidači su odabrani s električnim pogonom. U pećima i mješalicama kontinuiranog djelovanja tijekom metalnog odvoda i učitavanja novih dijelova smjese, ne izvodi se isključenje indukcijskih jedinica.

Sl. jedan. Shematski shema Jedinica za indukciju kanala kanala peći: VM - Prekidač napajanja, CL - Kontaktor, TR - transformator, C - kondenzator, i induktor, TN1, TN2 - naponski transformatori, 777, TT2 - strujni transformatori, r - Disconector, PR - , PM1, RM2 - Maksimalni trenutni relej.

Kako bi se osigurala pouzdana prehrana tijekom rada iu hitnim slučajevima, pogon motora mehanizama nagiba indukcijske peći, ventilator, pogon uređaja za čitanje i kontrolnim sustavima pokreće se zasebni transformator vlastitih potreba.

Shema indukcijske pećnice

Industrijska indukcija krucibilna peći kapaciteta više od 2 tona i kapaciteta od preko 1000 kW hrane za trofazne transformatore za snižavanje s regulacijom sekundarnog napona pod opterećenjem spojenim na visokonaponske mreže industrijske frekvencije.

Peći se izvodi jednomfaznom i kako bi se osiguralo ujednačena opterećenja mrežnih faza na sekundarnom krugu napona, simetrični uređaj koji se sastoji od reaktora L s kontrolom induktice metodom promjene zračnog jaza u magnetskom krugu i COP kondenzator baterija spojena na induktor prema shemi trokuta (vidi ARIS na slici. 2). Power Transformatori s kapacitetom od 1000, 2500 i 6300 kV-A imaju 9 - 23 koraka sekundarnog napona s automatskom regulacijom energije na željenoj razini.

Peći manjih spremnika i napajanja snage na jednofaznim transformatorima kapaciteta od 400 - 2500 kV-a, s potrošnjom energije iznad 1000 kW također postavljaju simetrične uređaje, ali na strani energetskog transformatora. Na nižoj snazi \u200b\u200bpeći i napajanja od visokonaponske mreže od 6 ili 10 kV, moguće je napustiti simetrični uređaj ako se fluktuacije napona prilikom uključivanja i isključivanja peći će biti u dopuštenim granicama.

Na sl. Slika 2 prikazuje shemu opskrbe indukcijske peći industrijske frekvencije. Peći se isporučuju s električnim regulatorima arir načina, koji u određenim granicama osiguravaju održavanje napona, snage RP i COSI mijenjanjem broja naponskih koraka strujnog transformatora i spajanja dodatnih dijelova kondenzatorske baterije. Regulatori i mjerna oprema postavljeni su u kontrolnim ormarićima.

Sl. 2. Uključivanje strujnog strujnog strujanja Crucible Peć na energetskom transformatoru sa simetričnim uređajem i regulatorima moda peći: PSN - Koraci napona, C - simetrični kapacitet, L - reaktor simetričnog uređaja, c-st Induktorska pećnica, ARIS - Regulator simetričnog uređaja, Arir - Način kontroler, 1K-NK - Kontrolatori kontrole baterije, TT1, TT2 - strujni transformatori.

Na sl. Slika 3 prikazuje temeljni dijagram indukcijske peći iz srednjeg frekvencijskog pretvarača stroja. Peći su opremljeni automatskim električnim regulatorima, sustavom signalizacije "jesti" lonca (za visoke temperature peći), kao i alarmi o oštećenju hlađenja u elementima za ugradnju vode.

Sl. 3. strujni krug napajanja indukcijskog krucivog peći iz prosječnog pretvarača frekvencijskog stroja sa strukturni krug automatskog upravljanja modom taljenja: M - pogonski motor, M - Prosječni generator frekvencije, 1K-NK - magnetski početak, TI - naponski transformator, TT - strujni transformator, IP - Indukcijska pećnica, C - kondenzatori, DF-fazni senzor, PU - Uređaj za uključivanje, UFR-pojačalo-fazni regulator, 1KL, 2KL - linearni sklopnici, BS - Usporedba jedinica, BZ - Zaštita bloka, OV - Uzbuđivanje namota, regulator pH-napona.

Indukcijski krug stvrdnjavanja

Na sl. Slika 4 prikazuje temeljni električni strujni krug indukcijskog hardvera s pretvarača frekvencijskog stroja. Osim izvora prehrana Shema uključuje moć kontaktora, ordinaran transformator Trz, na sekundarnom namotu od kojih je induktor uključen i, kompenzira CX kondenzator baterija, napon i strujni transformatori, i 1tt, 2tt, mjerni instrumenti (VoltMer V, Wattmeter W, phazometar) i struja generatora struje i ekscitacije struje, kao i maksimalni trenutni prekidač 1RM, 2pm za zaštitu napajanja od kratkog spoja i preopterećenja.

Sl. 4. Koncept Električni strujni dijagram indukcijskog stvrdnjavanja: MS-Tring Engine, G - Generator, TN, TN - naponski i strujni transformatori, K - Kontaktor, 1pm, 2pm, SDM - strujni relej, RK - Žumber, A, V, W - mjerni instrumenti, TRZ-Harding Transformer, OVG pregled pobude generatora, RR - ispusni otpor, RV - kontakti releja, PC - podesivi otpor.

Za snagu starih indukcijskih instalacija za toplinsku obradu se koristi elektromaski frekvencijski pretvarači - sinkroni ili asinkroni pogonski pogonski motor i induktorski generator, u novim indukcijskim instalacijama - statičkim frekvencijskim pretvaračima.

Krug industrijskog pretvarača frekvencije tiristora za napajanje indukcijskog stvrdnjavanja je prikazana na Sl. 5. Krug pretvarača frekvencije tiristora sastoji se od ispravljača, bloka žvakaća, pretvarača (pretvarača), upravljačkih lanaca i pomoćnih čvorova (reaktora, izmjenjivača topline itd.). Prema metodi uzbude, pretvarači se izvode s neovisnim uzbuđenjem (od navodnog generatora) i uz samo-uzbude.

Thyristor pretvarači mogu raditi stabilno i promjenom frekvencije u širokom rasponu (s samo-podešavanjem oscilacijskog kruga u skladu s promjenjivim parametrima opterećenja) i na konstantnoj frekvenciji sa širokim rasponom promjena parametara opterećenja zbog promjene U aktivnom otporu grijanog metala i magnetskih svojstava (za feromagnetske detalje).

Sl. 5. Shematski dijagram morskih lanaca tiristorskog pretvarača TPC-800-1: L je reaktor za izglađivanje, BP - blok za pokretanje, VA - automatski prekidač.

Prednosti tiristorskih pretvarača su odsustvo rotirajućih masa, manjih opterećenja na temelj i mali učinak koeficijenta iskorištenosti energije kako bi se smanjila učinkovitost, učinkovitost je 92 - 94% pri punom opterećenju, a na 0,25 se smanjuje samo 1 - 2 %. Osim toga, budući da se frekvencija može lako mijenjati u određenom rasponu, nema potrebe regulirati spremnik da kompenzira reaktivnu snagu oscilirajućeg kruga.

Indukcijski grijači rade na načelu "dobivanja struje od magnetizma". Varijabilno magnetsko polje visokog snagom generira se u posebnom zavojnici, koji generira vrtrni električne struje u zatvorenom vodiču.

Zatvoreni vodič u indukcijskim pločama je metalni stol koji se zagrijava vrtlogom električne struje. Općenito, načelo rada takvih uređaja nije komplicirano, a u prisutnosti malih znanja u fizici i električar, prikuplja se grijač indukcije Svojim vlastitim rukama neće biti puno posla.

Samo, mogu se napraviti sljedeći uređaji:

1. Instrumenti Za grijanje u grijanju kotla.
2. Mini-peći Za taljenje metala.
3. Ploče za kuhanje hrane.

Indukcijski štednjak s vlastitim rukama, mora biti u skladu sa svim pravilima i pravilima za rad podataka o instrumentima. Ako se, izvan tijela u bočnim smjerovima, razlikovati opasno elektromagnetsko zračenje, zatim upotrijebite takav uređaj je strogo zabranjen.

Osim toga, veća složenost u konstrukciji ploče je izbor materijala za bazu ploče za kuhanje, koja bi trebala zadovoljiti sljedeće zahtjeve:

1. U idealnom slučaju provesti elektromagnetsko zračenje.
2. Nemojte biti vodljivi materijal.
3. Držite visokotemperaturno opterećenje.

U domaćoj indukcijske površine za kuhanje koriste se skupi keramika, u proizvodnji kod kuće indukcijska ploča, Pronađite dostojnu alternativu takvom materijalu je vrlo težak. Stoga, za početak, potrebno je konstruirati nešto lakše, na primjer, indukcijske peći za stvrdnjavanje metala.

Upute za proizvodnju

Nacrti

Slika 1. Strujni krug grijač indukcije
Slika 2. Uređaj. Slika 3. Shema jednostavnog grijača indukcijskog grijača

Za proizvodnju peći, bit će potrebni sljedeći materijali i alati:

• lem;
• tekstolita.
• mini bušilica.
• radio elementi.
• toplinska tjestenina.
• kemijski reagensi za bacitu ploču.

Dodatni materijali i njihove značajke:

1. Za proizvodnju svitkaŠto će zračiti naizmjenično magnetsko polje potrebno za grijanje, potrebno je pripraviti segment bakrene cijevi promjera 8 mm i duljine 800 mm.
2. Snažni tranzistori moći Su najskuplji dio domaće indukcijske instalacije. Za montiranje sheme generatora frekvencije potrebno je pripremiti 2 takve elemente. Za te svrhe prikladni su tranzistori robnih marki: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. U proizvodnji kruga koristi se 2 od istog polja tranzistora.
3. Za proizvodnju oscilirajuće konture Trebat će nam keramičke kondenzatore kapaciteta od 0,1 MF i radni napon od 1600 V. Kako bi se naizmjeničnoj struji velike snage u zavojnici, 7 takvih kondenzatora potrebno.
4. Prilikom rada takvog indukcijskog uređajaTeljni tranzistori će se jako zagrijati i ako su radijatori od aluminijske legure nisu vezani na njih, nakon nekoliko sekundi rada na maksimalnoj snazi, ovi elementi neće uspjeti. Stavite tranzistore na toplinske sudopere treba staviti tanki sloj termalne paste, inače učinkovitost takvog hlađenja će biti minimalna.
5. Diodekoji se koriste u indukcijskom grijaču moraju nužno biti ultrafinski. Najpogodnije za ovu shemu, diode: Mur-460; UF-4007; Nju - 307.
6. Otpornici koji se koriste u shemi 3: 10 COM POWER 0.25 W - 2 računala. i 440 ohm snage - 2 W. Stabilians: 2 kom. Radnim naponom od 15 V. Moć stabilnosti treba biti najmanje 2 W. Prigušnica za spajanje na izlazne snage zavojnice koristi se s indukcijom.
7. Da biste nahranili cijeli uređaj, trebat će vam napajanje do 500. W. i napon 12 - 40 V.Ovaj uređaj možete spremiti s akumulatora, ali dobiti najviši čitanja energije na takvom naponu neće raditi.

Proces proizvodnje elektronskog generatora i zavojnice zauzima malo vremena i provodi se u takvom nizu:

1. Od bakrene cijevi Spiral je napravljen promjerom od 4 cm. Za proizvodnju spirale, bakrena cijev treba uključiti šipku s ravnom površinom promjera 4 cm. Helix bi trebala imati 7 skretanja koje ne bi trebalo biti u kontaktu , Na 2 kraja cijevi, pričvrsni prstenovi su lemljeni za povezivanje s radijatorima tranzistora.
2. Tiskana ploča je proizvedena u skladu s shemom. Ako postoji mogućnost opskrbe polipropilenskih kondenzatora, zbog činjenice da takvi elementi imaju minimalne gubitke i održivi rad na velikim fluktuacijama napona, uređaj će raditi mnogo stabilnije. Kondenzatori u dijagramu su instalirani paralelno tvore oscilirajući krug s bakrenim svitkom.
3. Grijanje To se događa unutar zavojnice, nakon što je shema spojena na napajanje ili bateriju. Kada je metal zagrijan, potrebno je osigurati da ne postoji kratki spoj namota struga. Ako dodirnete grijani metal 2 okreta zavojnice u isto vrijeme, tranzistori ne uspiju odmah.

Nijanse

1. Prilikom provođenja eksperimenata o topline i stvrdnjavanju metala, unutar indukcijske spirale, temperatura može biti značajna i je 100 stupnjeva Celzija. Ovaj učinak toplinskog grijanja može se koristiti za zagrijavanje vode za potrebe kućanstva ili za kućno grijanje.
2. Dijagram grijača koji se razmatra (slika 3)U maksimalnom opterećenju, to je sposobno osigurati zračenje magnetske energije u zavojnici jednako 500 W. Takva moć nije dovoljna za zagrijavanje velike količine vode, a izgradnja indukcijskog svitka velike snage zahtijevat će proizvodnju sheme u kojoj će biti potrebno koristiti vrlo skupe radio elemente.
3. Proračunsko rješenje za organizaciju indukcijskog grijanja tekućineje uporaba gore opisanih uređaja, smještenih sekvencijalno. U isto vrijeme, spirale bi trebale biti na istoj liniji i nemaju zajednički metalni vodič.
4. Kao Koristi se cijev od nehrđajućeg čelika promjera 20 mm. Postoji nekoliko indukcijskih spirala na cijevi "štand", tako da je izmjenjivač topline usred spirale i nije došao u kontakt s njezinim okretama. Uz istodobno uključivanje 4 takve uređaje, grijanja će biti oko 2 kW, koja je već dovoljna za tekućinu tekućine s malom cirkulacijom vode, do vrijednosti koje omogućuju uporabu ove konstrukcije u napadu malog kuća.
5. Ako spojite takav grijaći element s dobro izoliranim spremnikomŠto će se nalaziti iznad grijača, rezultat je sustav kotla u kojem će se grijanje tekućine provesti unutar nehrđajuće cijevi, grijana voda će se ustati, a njegovo mjesto će zauzeti hladniju tekućinu.
6. Ako je područje kuće značajnoBroj indukcijskih spirala može se povećati na 10 komada.
7. Moć takvog kotla može se lako podesiti. Isključivanjem ili uključivanjem spirale. Što je više ujedno omogućeno dijelove, to je veća snaga uređaja za grijanje koja radi.
8. Za uključivanje ovog modula, trebat će vam snažan napajanje. Ako je dostupan invertor stroj za zavarivanje izravna strujaIz njega možete napraviti konverter napona tražene snage.
9. Zbog činjenice da sustav radi na konstantnoj električnoj strujiKoji ne prelazi 40b, rad takvog uređaja je relativno siguran, glavna stvar je osigurati blok osigurača u generatoru u shemi napajanja, koja u slučaju kratkog spoja će de-energizirati sustav, Postoji najlakše od vatre.
10. Tako možete organizirati "besplatno" kućno grijanje, U skladu s instalacijom za napajanje indukcijskih uređaja baterija, punjenje koje će se provesti energijom sunca i vjetra.
11. Baterije treba spojiti u dijelove od 2 računala., Spojeno sekvencijalno. Kao rezultat toga, napon napajanja s takvim spojem bit će najmanje 24 V., što će osigurati rad kotla na visokoj snazi. Osim toga, sekvencijalna veza će smanjiti struju čvrstoće u lancu i povećati vijek trajanja baterija.

1. Eksploatacija domaći uređaji Indukcijsko grijanjeNe uklanja uvijek širenje elektromagnetskog zračenja štetnih za ljude, tako da je indukcijski kotao treba instalirati u nerezidentnoj sobi i oklopljeni pocinčani čelik.
2. Potrebno pri radu s električnom energijom treba slijediti sigurnosne propisei posebno se odnosi na AC mrežu s naponom od 220 V.
3. Kao eksperiment može se napraviti kuhati površinu za kuhanje hrane Prema shemi navedenoj u članku, ali da radi ovaj uređaj se ne preporučuje zbog nesavršenosti neovisna proizvodnja Zaštita ovog uređaja, zbog toga je moguće utjecati na ljudsko tijelo štetnog elektromagnetskog zračenja koje može negativno utjecati na zdravlje.