วิธีทำเตาแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยมือของคุณเอง เตาแม่เหล็กไฟฟ้า: หลักการทำงาน, ภาพวาด, วิธีทำด้วยตัวเอง ฐานหม้อแปลง

การหลอมโลหะแบบเหนี่ยวนำถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายใน อุตสาหกรรมต่างๆ: โลหะวิทยา วิศวกรรมเครื่องกล เครื่องประดับ เตาหลอมแบบเหนี่ยวนำอย่างง่ายสำหรับการหลอมโลหะที่บ้านสามารถประกอบได้ด้วยมือ

หลักการทำงาน
การให้ความร้อนและการหลอมโลหะในเตาหลอมเหนี่ยวนำเกิดขึ้นเนื่องจากการให้ความร้อนภายในและการเปลี่ยนแปลงในโครงผลึกของโลหะเมื่อกระแสน้ำวนความถี่สูงไหลผ่าน กระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ของการสั่นพ้องซึ่งกระแสน้ำวนมีค่าสูงสุด เพื่อให้กระแสไหลวนไหลผ่านโลหะหลอมเหลว มันถูกวางไว้ในโซนการกระทำของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของตัวเหนี่ยวนำ - ขดลวด มันสามารถอยู่ในรูปแบบของเกลียว รูปที่แปด หรือพระฉายาลักษณ์ รูปร่างของตัวเหนี่ยวนำขึ้นอยู่กับขนาดและรูปร่างของชิ้นงานที่จะให้ความร้อน
ขดลวดเหนี่ยวนำเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟกระแสสลับ ในเตาหลอมอุตสาหกรรมจะใช้กระแสความถี่อุตสาหกรรม 50 เฮิรตซ์ สำหรับการหลอมโลหะปริมาณเล็กน้อยในเครื่องประดับจะใช้เครื่องกำเนิดความถี่สูงเนื่องจากมีประสิทธิภาพมากกว่า

มุมมอง
กระแสน้ำวนจะปิดในวงจรที่จำกัดโดยสนามแม่เหล็กของตัวเหนี่ยวนำ ดังนั้นความร้อนขององค์ประกอบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าจึงเป็นไปได้ทั้งภายในขดลวดและด้านนอก ดังนั้นเตาเหนี่ยวนำจึงมี 2 ประเภท:
ช่องซึ่งความสามารถในการหลอมโลหะเป็นช่องที่อยู่รอบ ๆ ตัวเหนี่ยวนำและมีแกนอยู่ภายใน
เบ้าหลอมพวกเขาใช้ภาชนะพิเศษ - เบ้าหลอมที่ทำจากวัสดุทนความร้อนซึ่งมักจะถอดออกได้

เตาหลอมแบบช่องใหญ่เกินไปและออกแบบมาสำหรับปริมาณการหลอมโลหะทางอุตสาหกรรม ใช้ในการถลุงเหล็กหล่อ อะลูมิเนียม และโลหะที่ไม่ใช่เหล็กอื่นๆ เตาหลอมขนาดค่อนข้างเล็กใช้โดยช่างอัญมณีนักวิทยุสมัครเล่น เตาดังกล่าวสามารถประกอบด้วยมือของคุณเองและใช้ที่บ้าน

อุปกรณ์
เตาหลอมโลหะทำเองก็พอ การออกแบบที่เรียบง่ายและประกอบด้วยสามช่วงตึกหลักที่วางอยู่ในอาคารทั่วไป:
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับความถี่สูง
ตัวเหนี่ยวนำ - ขดลวดเกลียวที่ทำจากลวดทองแดงหรือท่อทำด้วยมือ
เบ้าหลอม

เบ้าหลอมถูกวางไว้ในตัวเหนี่ยวนำส่วนปลายของขดลวดเชื่อมต่อกับแหล่งกระแส เมื่อกระแสไหลผ่านขดลวด จะมีสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีเวกเตอร์แปรผันเกิดขึ้นรอบๆ กระแสน้ำวนเกิดขึ้นในสนามแม่เหล็ก ตั้งฉากกับเวกเตอร์ของมันและไหลผ่านเป็นวงปิดภายในขดลวด พวกเขาผ่านโลหะที่วางอยู่ในเบ้าหลอมในขณะที่ให้ความร้อนถึงจุดหลอมเหลว

เตาอบเหนี่ยวนำและมัน ประโยชน์:

ความร้อนอย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอของโลหะทันทีหลังจากเปิดเครื่อง
ทิศทางการทำความร้อน - มีเพียงโลหะเท่านั้นที่ให้ความร้อน ไม่ใช่การติดตั้งทั้งหมด
อัตราการหลอมสูงและความเป็นเนื้อเดียวกันของการหลอม
ไม่มีการระเหยของส่วนประกอบโลหะผสม
การติดตั้งเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและปลอดภัย

อินเวอร์เตอร์เชื่อมสามารถใช้เป็นเครื่องกำเนิดของเตาเหนี่ยวนำสำหรับการหลอมโลหะ คุณยังสามารถประกอบเครื่องกำเนิดตามไดอะแกรมด้านล่างด้วยมือของคุณเอง

เตาหลอมโลหะบนอินเวอร์เตอร์เชื่อม
การออกแบบนี้เรียบง่ายและปลอดภัยเนื่องจากอินเวอร์เตอร์ทั้งหมดมีการป้องกันโอเวอร์โหลดภายใน ในกรณีนี้การประกอบทั้งหมดของเตาหลอมลงไปเพื่อสร้างตัวเหนี่ยวนำด้วยมือของคุณเอง โดยปกติจะทำในรูปของเกลียวจากท่อทองแดงที่มีผนังบางซึ่งมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 8-10 มม. พับตามแบบ เส้นผ่านศูนย์กลางที่ต้องการ, ระยะเลี้ยวที่ระยะ 5-8 มม. จำนวนรอบตั้งแต่ 7 ถึง 12 ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางและลักษณะของอินเวอร์เตอร์ ความต้านทานรวมของตัวเหนี่ยวนำจะต้องไม่ทำให้เกิดกระแสเกินในอินเวอร์เตอร์ มิฉะนั้น ตัวเหนี่ยวนำจะถูกสะดุดโดยการป้องกันภายใน ตัวเหนี่ยวนำสามารถแก้ไขได้ในตัวเรือนกราไฟท์หรือ PCB และติดตั้งภายในเบ้าหลอม คุณสามารถวางตัวเหนี่ยวนำไว้บนพื้นผิวที่ทนความร้อนได้ ตัวเรือนต้องไม่นำกระแสไฟมิฉะนั้นวงจรกระแสวนจะไหลผ่านและกำลังของการติดตั้งจะลดลง ด้วยเหตุผลเดียวกัน ไม่แนะนำให้วางวัตถุแปลกปลอมในบริเวณหลอมละลาย เมื่อใช้งานจากอินเวอร์เตอร์เชื่อม ตัวเรือนจะต้องต่อสายดิน! เต้าเสียบและสายไฟต้องได้รับการจัดอันดับสำหรับการดึงกระแสของอินเวอร์เตอร์

เตาเหนี่ยวนำทรานซิสเตอร์: วงจร

มีมากมาย วิธีทางที่แตกต่างประกอบเครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำด้วยมือของคุณเอง
ในการประกอบการติดตั้งด้วยตนเอง คุณจะต้องมีชิ้นส่วนและวัสดุดังต่อไปนี้:
ทรานซิสเตอร์แบบ field-effect สองตัวของประเภท IRFZ44V;
ไดโอด UF4007 สองตัว (สามารถใช้ UF4001 ได้)
ตัวต้านทาน 470 โอห์ม 1 W (คุณสามารถต่อ 0.5 W สองตัวต่ออนุกรมกัน)
ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มสำหรับ 250 V: 3 ชิ้นที่มีความจุ 1 μF; 4 ชิ้น - 220 nF; 1 ชิ้น - 470 nF; 1 ชิ้น - 330 nF;
ลวดทองแดงในฉนวนเคลือบ Ø1.2 มม.
ลวดทองแดงในฉนวนเคลือบ Ø2 มม.
วงแหวนสองวงออกจากโช้กที่ถอดออกจากแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์

* มีการติดตั้งทรานซิสเตอร์แบบ Field-effect บนหม้อน้ำ เนื่องจากวงจรจะร้อนมากระหว่างการทำงาน หม้อน้ำต้องมีขนาดใหญ่เพียงพอ คุณสามารถติดตั้งได้บนหม้อน้ำตัวเดียว แต่คุณต้องแยกทรานซิสเตอร์ออกจากโลหะโดยใช้ปะเก็นและแหวนรองที่ทำจากยางและพลาสติก
* จำเป็นต้องทำสองโช้ก ในการสร้างคุณต้องใช้ลวดทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.2 มม. พันบนวงแหวนที่ถอดออกจากแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์เครื่องใดก็ได้ วงแหวนเหล่านี้ประกอบด้วยผงเหล็กแม่เหล็กเฟอร์โรแมกเนติก มีความจำเป็นต้องหมุนลวดจาก 7 ถึง 15 รอบพยายามรักษาระยะห่างระหว่างการเลี้ยว
* รวบรวมตัวเก็บประจุข้างต้นลงในแบตเตอรี่ที่มีความจุรวม 4.7 μF ตัวเก็บประจุเชื่อมต่อแบบขนาน
* ขดลวดของตัวเหนี่ยวนำทำด้วยลวดทองแดงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 มม. การหมุนวน 7-8 รอบบนวัตถุทรงกระบอกที่เหมาะสมกับเส้นผ่านศูนย์กลางของเบ้าหลอม เหลือปลายที่ยาวเพียงพอสำหรับการเชื่อมต่อกับวงจร
* เชื่อมต่อองค์ประกอบบนกระดานตามแผนภาพ ใช้แบตเตอรี่ขนาด 12 V, 7.2 A/h เป็นแหล่งพลังงาน กระแสไฟในโหมดการทำงานอยู่ที่ประมาณ 10 A ความจุของแบตเตอรี่ในกรณีนี้จะเพียงพอสำหรับประมาณ 40 นาที หากจำเป็น ตัวเตาจะทำจากวัสดุทนความร้อน เช่น PCB พลังของอุปกรณ์สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเปลี่ยนจำนวนรอบของขดลวดเหนี่ยวนำและเส้นผ่านศูนย์กลาง

ในระหว่างการใช้งานเป็นเวลานาน ส่วนประกอบเครื่องทำความร้อนอาจร้อนเกินไป! สามารถใช้พัดลมเพื่อทำให้เย็นลงได้

เตาแม่เหล็กไฟฟ้า

เตาเหนี่ยวนำที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับการหลอมโลหะสามารถประกอบขึ้นด้วยมือของคุณเองบนท่ออิเล็กทรอนิกส์ ในการสร้างกระแสไฟความถี่สูงจะใช้หลอดลำแสง 4 ดวงต่อขนานกัน ใช้ท่อทองแดงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม. เป็นตัวเหนี่ยวนำ ตัวเครื่องมีตัวเก็บประจุทริมเมอร์สำหรับควบคุมกำลังไฟฟ้า แสดงความถี่ - 27.12 MHz

ในการวาดไดอะแกรมคุณต้อง:
4 หลอดอิเล็กทรอนิกส์ - tetrodes คุณสามารถใช้ 6L6, 6P3 หรือ G807
4 โช้กสำหรับ 100 ... 1,000 μH;
ตัวเก็บประจุ 4 ตัวที่ 0.01 μF;
ไฟแสดงสถานะนีออน
ตัวเก็บประจุทริมเมอร์

การประกอบอุปกรณ์ DIY:
1. ตัวเหนี่ยวนำทำจากท่อทองแดงดัดเป็นเกลียว เส้นผ่านศูนย์กลางของการหมุนคือ 8-15 ซม. ระยะห่างระหว่างการหมุนอย่างน้อย 5 มม. ปลายเป็นกระป๋อง เส้นผ่านศูนย์กลางของตัวเหนี่ยวนำควรใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวเหนี่ยวนำภายใน 10 มม.
2. วางตัวเหนี่ยวนำในตัวเรือน มันสามารถทำจากวัสดุทนความร้อน ไม่นำไฟฟ้า หรือโลหะ โดยให้ฉนวนกันความร้อนและไฟฟ้าจากองค์ประกอบวงจร
3. น้ำตกของโคมไฟประกอบขึ้นตามแบบแผนด้วยตัวเก็บประจุและโช้ก น้ำตกมีการเชื่อมต่อแบบขนาน
4. เชื่อมต่อหลอดไฟนีออน - จะเป็นสัญญาณว่าวงจรพร้อมใช้งาน หลอดไฟถูกนำออกมาสู่ตัวของการติดตั้ง
5. วงจรประกอบด้วยที่กันจอนคาปาซิเตอร์แบบปรับได้และที่จับก็ถูกดึงออกมาที่ร่างกาย

เตาแม่เหล็กไฟฟ้า - วงจรทำความเย็น

โรงงานหลอมอุตสาหกรรมมีระบบระบายความร้อนด้วยน้ำหรือสารป้องกันการแข็งตัว การระบายความร้อนด้วยน้ำที่บ้านจะมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมซึ่งเทียบได้กับราคาโรงถลุงโลหะเอง ระบายความร้อนด้วยอากาศด้วยพัดลมได้หากพัดลมตั้งอยู่ไกลพอสมควร มิฉะนั้นขดลวดโลหะและองค์ประกอบอื่น ๆ ของพัดลมจะทำหน้าที่เป็นวงจรเพิ่มเติมสำหรับการปิดกระแสน้ำวนซึ่งจะลดประสิทธิภาพของเครื่อง องค์ประกอบของวงจรอิเล็กทรอนิกส์และหลอดไฟก็สามารถให้ความร้อนได้เช่นกัน เพื่อให้เย็นลงมีอ่างระบายความร้อน

มาตรการความปลอดภัยในการทำงาน
อันตรายหลักเมื่อทำงานกับการติดตั้งแบบทำเองคือความเสี่ยงที่จะเกิดการไหม้จากองค์ประกอบความร้อนของการติดตั้งและโลหะหลอมเหลว
วงจรหลอดไฟประกอบด้วยองค์ประกอบที่มี ไฟฟ้าแรงสูงจึงต้องใส่ไว้ในกล่องปิด ยกเว้นการสัมผัสโดยไม่ได้ตั้งใจ
สนามแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถส่งผลกระทบต่อวัตถุที่อยู่นอกกล่องเครื่องมือได้ ดังนั้นก่อนทำงาน ควรสวมเสื้อผ้าที่ไม่มีส่วนประกอบที่เป็นโลหะ นำอุปกรณ์ที่ซับซ้อนออกจากพื้นที่ครอบคลุม เช่น โทรศัพท์ กล้องดิจิตอล

เตาหลอมโลหะแบบเหนี่ยวนำที่บ้านยังสามารถใช้เพื่อให้ความร้อนแก่องค์ประกอบโลหะได้อย่างรวดเร็ว เช่น เมื่อหลอมหรือขึ้นรูป คุณสมบัติของการติดตั้งที่นำเสนอสามารถปรับให้เข้ากับงานเฉพาะโดยการเปลี่ยนพารามิเตอร์ของตัวเหนี่ยวนำและสัญญาณเอาท์พุตของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า - วิธีนี้คุณสามารถบรรลุประสิทธิภาพสูงสุด

โลกได้ก่อให้เกิดเทคโนโลยีที่เป็นที่ยอมรับสำหรับการผลิตโลหะและเหล็กกล้า ซึ่งถูกใช้โดยองค์กรด้านโลหะวิทยาในปัจจุบัน เหล่านี้รวมถึง: วิธีการแปลงสำหรับการผลิตโลหะ, การกลิ้ง, การดึง, การหล่อ, การปั๊ม, การปลอม, การกด ฯลฯ อย่างไรก็ตามโดยทั่วไปแล้ว สภาพที่ทันสมัยคือการหลอมโลหะและเหล็กกล้าในคอนเวอร์เตอร์ เตาเผาแบบเปิด และเตาไฟฟ้า เทคโนโลยีเหล่านี้แต่ละอย่างมีข้อเสียและข้อดีหลายประการ อย่างไรก็ตามที่สมบูรณ์แบบที่สุดและ เทคโนโลยีใหม่ล่าสุดปัจจุบันมีการผลิตเหล็กในเตาไฟฟ้า ข้อได้เปรียบหลักของเทคโนโลยีหลังอื่นคือผลผลิตสูงและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม พิจารณาวิธีการประกอบอุปกรณ์ที่จะหลอมโลหะที่บ้านด้วยมือของคุณเอง

เตาไฟฟ้าเหนี่ยวนำขนาดเล็กสำหรับหลอมโลหะที่บ้าน

การถลุงโลหะที่บ้านเป็นไปได้ถ้าคุณมีเตาไฟฟ้าที่คุณสามารถทำเองได้ ให้เราพิจารณาการสร้างเตาไฟฟ้าขนาดเล็กอุปนัยสำหรับการผลิตโลหะผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน (OS) เมื่อเทียบกับแอนะล็อก การติดตั้งที่สร้างขึ้นจะแตกต่างกันในคุณสมบัติต่อไปนี้:

• ต้นทุนต่ำ (มากถึง 10,000 รูเบิล) ในขณะที่ราคาของแอนะล็อกอยู่ที่ 150,000 รูเบิล
• ความเป็นไปได้ของกฎระเบียบ ระบอบอุณหภูมิ;
• ความเป็นไปได้ของการหลอมโลหะด้วยความเร็วสูงในปริมาณน้อย ซึ่งช่วยให้สามารถติดตั้งได้ไม่เฉพาะในด้านวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงในเครื่องประดับ ด้านทันตกรรม เป็นต้น
• ความสม่ำเสมอและความเร็วของการทำความร้อน
• ความเป็นไปได้ของการวางชิ้นงานในเตาเผาในสุญญากาศ
• ขนาดค่อนข้างเล็ก
• ระดับเสียงต่ำไม่มีควันเกือบสมบูรณ์ซึ่งจะเพิ่มประสิทธิภาพแรงงานเมื่อทำงานกับหน่วย
• ความสามารถในการทำงานจากเครือข่ายเฟสเดียวและสามเฟส

การเลือกประเภทสคีมา

บ่อยที่สุดเมื่อสร้าง เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำใช้วงจรหลักสามประเภท: ฮาล์ฟบริดจ์, บริดจ์อสมมาตร และฟูลบริดจ์ เมื่อออกแบบการติดตั้งนี้ มีการใช้วงจรสองประเภท ได้แก่ ฮาล์ฟบริดจ์และฟูลบริดจ์ที่มีการควบคุมความถี่ ทางเลือกนี้ได้รับแจ้งจากความจำเป็นในการควบคุมตัวประกอบกำลัง ปัญหาเกิดขึ้นจากการรักษาโหมดเรโซแนนซ์ในวงจร เนื่องจากมันช่วยให้สามารถปรับค่าพลังงานที่ต้องการได้ มีสองวิธีในการควบคุมเสียงสะท้อน:

• โดยการเปลี่ยนความจุ
• โดยการเปลี่ยนความถี่

ในกรณีของเรา การสั่นพ้องจะคงอยู่โดยการปรับความถี่ คุณลักษณะนี้ทำให้เกิดการเลือกชนิดของวงจรควบคุมความถี่

การวิเคราะห์ส่วนประกอบของวงจร

การวิเคราะห์การทำงานของเตาหลอมเหนี่ยวนำสำหรับการหลอมโลหะที่บ้าน (IP) สามารถแยกแยะสามส่วนหลัก: เครื่องกำเนิดไฟฟ้า หน่วยจ่ายไฟ และหน่วยพลังงาน เพื่อให้ความถี่ที่ต้องการระหว่างการติดตั้งใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนจากหน่วยอื่น ๆ ของการติดตั้งจะเชื่อมต่อกับพวกเขาผ่านสารละลายไฟฟ้าในรูปของหม้อแปลงไฟฟ้า ในการจัดเตรียมวงจรแรงดันไฟฟ้า จำเป็นต้องมีหน่วยจ่ายไฟ ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ขององค์ประกอบกำลังของโครงสร้าง อันที่จริงมันเป็นหน่วยพลังงานที่สร้างสัญญาณที่ทรงพลังที่จำเป็นเพื่อสร้างตัวประกอบกำลังที่ต้องการที่เอาต์พุตของวงจร

รูปที่ 1 แสดงทั่วไป แผนภูมิวงจรรวมการติดตั้งเหนี่ยวนำ

การสร้างแผนผัง

ไดอะแกรมการเชื่อมต่อ (การติดตั้ง) แสดงการเชื่อมต่อ ชิ้นส่วนผลิตภัณฑ์และกำหนดสายไฟ สายเคเบิลที่ทำการเชื่อมต่อเหล่านี้ ตลอดจนตำแหน่งของการเชื่อมต่อ

เพื่อความสะดวกในการติดตั้งเพิ่มเติมได้มีการพัฒนาไดอะแกรมการเดินสายซึ่งสะท้อนถึงหน้าสัมผัสหลักระหว่างบล็อกการทำงานของเตาเผา (รูปที่ 2)

เครื่องกำเนิดความถี่

บล็อก IP ที่ซับซ้อนที่สุดคือตัวสร้าง ให้ความถี่ในการทำงานที่ต้องการของการติดตั้งและสร้างเงื่อนไขเริ่มต้นเพื่อให้ได้วงจรเรโซแนนซ์ ตัวควบคุมพัลส์อิเล็กทรอนิกส์แบบพิเศษของประเภท KR1211EU1 ใช้เป็นแหล่งของการแกว่ง (รูปที่ 3) ตัวเลือกนี้เกิดจากความเป็นไปได้ของการทำงานของไมโครเซอร์กิตนี้ในช่วงความถี่ที่กว้างเพียงพอ (สูงถึง 5 MHz) ซึ่งช่วยให้ได้ มูลค่าสูงกำลังไฟฟ้าที่เอาต์พุตของบล็อกกำลังของวงจร

รูปที่ 4.5 แสดงแผนผังของเครื่องกำเนิดความถี่และแผงวงจรไฟฟ้า

ไมโครเซอร์กิต KR1211EU1 สร้างสัญญาณของความถี่ที่กำหนด ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยใช้ตัวต้านทานควบคุมที่ติดตั้งภายนอกไมโครเซอร์กิต นอกจากนี้สัญญาณไปยังทรานซิสเตอร์ที่ทำงานในโหมดคีย์ ในกรณีของเราจะใช้ทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้าซิลิคอนที่มีเกทหุ้มฉนวนประเภท KP727 ข้อดีของพวกเขามีดังนี้: กระแสอิมพัลส์สูงสุดที่อนุญาตที่พวกเขาสามารถต้านทานได้คือ 56 A; แรงดันไฟฟ้าสูงสุดคือ 50 V ช่วงของตัวบ่งชี้เหล่านี้เป็นที่น่าพอใจอย่างสมบูรณ์สำหรับเรา แต่ในเรื่องนี้มีปัญหาเรื่องความร้อนสูงเกินไปอย่างมีนัยสำคัญ มันคือการแก้ปัญหานี้ซึ่งจำเป็นต้องใช้โหมดคีย์ซึ่งจะช่วยลดเวลาที่ทรานซิสเตอร์อยู่ในสภาพการทำงาน

พาวเวอร์ซัพพลาย

หน่วยนี้จ่ายไฟให้กับหน่วยผู้บริหารของการติดตั้ง คุณสมบัติหลักคือความสามารถในการทำงานจากเครือข่ายเฟสเดียวและสามเฟส แหล่งจ่ายไฟ 380V ใช้เพื่อปรับปรุงตัวประกอบกำลังของตัวเหนี่ยวนำ

แรงดันไฟอินพุตถูกป้อนไปยังบริดจ์เรกติไฟเออร์ ซึ่งจะแปลงแรงดันไฟสลับ 220V ให้เป็นแรงดันคงที่เป็นจังหวะ ตัวเก็บประจุเชื่อมต่อกับเอาต์พุตของบริดจ์ ซึ่งรักษาระดับแรงดันไฟให้คงที่หลังจากถอดโหลดออกจากการติดตั้ง เพื่อให้แน่ใจว่าการติดตั้งมีความน่าเชื่อถือ หน่วยนี้มีเบรกเกอร์วงจร

บล็อกไฟ

บล็อกนี้ให้การขยายสัญญาณโดยตรงและการสร้างวงจรเรโซแนนซ์โดยการเปลี่ยนความจุของวงกลม สัญญาณจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไปที่ทรานซิสเตอร์ที่ทำงานในโหมดการขยายเสียง ดังนั้นการเปิดในเวลาที่ต่างกันกระตุ้นวงจรไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องที่ผ่านหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพและส่งกระแสไฟผ่านมันไปในทิศทางที่ต่างกัน เป็นผลให้ที่เอาต์พุตของหม้อแปลง (Tr1) เราจะได้รับสัญญาณเพิ่มขึ้นด้วยความถี่ที่กำหนด สัญญาณนี้ถูกส่งไปยังการติดตั้งด้วยตัวเหนี่ยวนำ การติดตั้งด้วยตัวเหนี่ยวนำ (Tr2 ในแผนภาพ) ประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำและชุดตัวเก็บประจุ (C13 - Cn) ตัวเก็บประจุมีความจุที่คัดเลือกมาเป็นพิเศษและสร้างวงจรการสั่นที่ช่วยให้คุณปรับระดับความเหนี่ยวนำได้ วงจรนี้ต้องทำงานในโหมดเรโซแนนซ์ ซึ่งทำให้ความถี่สัญญาณในตัวเหนี่ยวนำเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และกระแสเหนี่ยวนำเพิ่มขึ้นเนื่องจากความร้อนเกิดขึ้นจริง รูปที่ 7 แสดงแผนภาพไฟฟ้าของหน่วยกำลังของเตาเหนี่ยวนำ

ตัวเหนี่ยวนำและคุณสมบัติของงาน

ตัวเหนี่ยวนำเป็นอุปกรณ์พิเศษสำหรับถ่ายโอนพลังงานจากแหล่งพลังงานไปยังผลิตภัณฑ์ซึ่งร้อนขึ้น ตัวเหนี่ยวนำมักจะทำจากท่อทองแดง ระหว่างการทำงานจะระบายความร้อนด้วยน้ำไหล

การหลอมโลหะที่ไม่ใช่เหล็กที่บ้านโดยใช้เตาเหนี่ยวนำประกอบด้วยการแทรกซึมของกระแสเหนี่ยวนำเข้าสู่ตรงกลางของโลหะ ซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากความถี่สูงของการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับขั้วของตัวเหนี่ยวนำ กำลังของการติดตั้งขึ้นอยู่กับขนาดของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้และความถี่ ความถี่มีผลต่อความเข้มของกระแสเหนี่ยวนำและดังนั้นอุณหภูมิที่อยู่ตรงกลางของตัวเหนี่ยวนำ ยิ่งความถี่และเวลาในการติดตั้งสูงเท่าใด โลหะก็จะยิ่งผสมกันได้ดีขึ้นเท่านั้น ตัวเหนี่ยวนำและทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำแสดงในรูปที่ 8

สำหรับการผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันและหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของโลหะผสมกับสิ่งแปลกปลอม เช่น อิเล็กโทรดจากถังโลหะผสม ให้ใช้ตัวเหนี่ยวนำขดลวดย้อนกลับ ดังแสดงในรูปที่ 9 ขดลวดนี้สร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่ยึดโลหะในอากาศไว้เหนือแรงโน้มถ่วงของโลก .

การติดตั้งขั้นสุดท้าย

แต่ละบล็อกติดกับตัวเตาเหนี่ยวนำโดยใช้ชั้นวางพิเศษ สิ่งนี้ทำเพื่อหลีกเลี่ยงการสัมผัสที่ไม่ต้องการระหว่างชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้ากับการเคลือบโลหะของตัวเครื่อง (รูปที่ 10)

สำหรับ ปลอดภัยในการทำงานด้วยการติดตั้งจะปิดสนิทโดยเคสที่แข็งแรง (รูปที่ 11) เพื่อสร้างกำแพงกั้นระหว่างองค์ประกอบโครงสร้างที่เป็นอันตรายกับร่างกายของผู้ที่ทำงานด้วย

เพื่อความสะดวกในการตั้งค่าการติดตั้งแบบเหนี่ยวนำโดยรวม ได้มีการจัดทำแผงบ่งชี้เพื่อรองรับอุปกรณ์ทางมาตรวิทยา โดยใช้การตรวจสอบพารามิเตอร์ทั้งหมดของการติดตั้ง อุปกรณ์มาตรวิทยาดังกล่าว ได้แก่ แอมมิเตอร์ซึ่งแสดงกระแสในตัวเหนี่ยวนำ โวลต์มิเตอร์ที่เชื่อมต่อที่เอาต์พุตของตัวเหนี่ยวนำ ตัวบ่งชี้อุณหภูมิ และตัวควบคุมความถี่ของการสร้างสัญญาณ พารามิเตอร์ทั้งหมดข้างต้นทำให้สามารถควบคุมโหมดการทำงานของการติดตั้งแบบเหนี่ยวนำได้ นอกจากนี้ โครงสร้างยังติดตั้งระบบเปิดใช้งานด้วยตนเองและระบบบ่งชี้กระบวนการทำความร้อน ด้วยความช่วยเหลือของการแสดงผลบนอุปกรณ์ การควบคุมการทำงานของการติดตั้งโดยรวมจะเกิดขึ้น

การออกแบบหน่วยเหนี่ยวนำขนาดเล็กค่อนข้างซับซ้อน กระบวนการทางเทคโนโลยีเนื่องจากต้องมั่นใจว่าเป็นไปตามเกณฑ์จำนวนมาก เช่น ความสะดวกในการออกแบบ ขนาดเล็ก การพกพา ฯลฯ การติดตั้งนี้ทำงานบนหลักการของการถ่ายโอนพลังงานแบบไม่สัมผัสไปยังวัตถุทำให้ร้อนขึ้น อันเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่อย่างตั้งใจของกระแสเหนี่ยวนำในตัวเหนี่ยวนำ กระบวนการหลอมเหลวนั้นเกิดขึ้นเอง ซึ่งมีระยะเวลาหลายนาที

การสร้างการติดตั้งนี้ทำกำไรได้ค่อนข้างมาก เนื่องจากขอบเขตของการใช้งานนั้นไร้ขีดจำกัด ตั้งแต่การใช้งานในห้องปฏิบัติการทั่วไปไปจนถึงการผลิตโลหะผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันที่ซับซ้อนจากโลหะทนไฟ

เตาเหนี่ยวนำใช้สำหรับหลอมโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและโลหะเหล็ก ภาพรวมของหลักการทำงานนี้ถูกนำมาใช้ในด้านต่างๆ ดังต่อไปนี้: ตั้งแต่เครื่องประดับชั้นดีไปจนถึงการถลุงโลหะในเชิงอุตสาหกรรมใน ขนาดใหญ่... บทความนี้จะกล่าวถึงคุณสมบัติของเตาแม่เหล็กไฟฟ้าแบบต่างๆ

เตาหลอมเหนี่ยวนำสำหรับการหลอมโลหะ

หลักการทำงาน

การเหนี่ยวนำความร้อนเป็นหัวใจของเตาอบ กล่าวอีกนัยหนึ่งกระแสไฟฟ้า สร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและได้รับความร้อนซึ่งใช้ในระดับอุตสาหกรรม กฎฟิสิกส์นี้ศึกษาในระดับสุดท้ายของการศึกษาทั่วไป แต่ไม่ควรสับสนแนวคิดของหน่วยไฟฟ้าและหม้อไอน้ำเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า แม้ว่าพื้นฐานการทำงานที่นี่จะมีไฟฟ้าใช้

มันเกิดขึ้นได้อย่างไร

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายกระแสสลับซึ่งป้อนผ่านตัวเหนี่ยวนำภายใน ตัวเก็บประจุใช้เพื่อสร้างวงจรการสั่นตามความถี่การทำงานคงที่ซึ่งระบบได้รับการปรับจูน เมื่อแรงดันไฟฟ้าในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพิ่มขึ้นถึงขีดจำกัด 200 V ตัวเหนี่ยวนำจะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ

วงจรปิดโดยส่วนใหญ่มักใช้แกนโลหะผสมเฟอร์โรแมกเนติก สนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับเริ่มมีปฏิสัมพันธ์กับวัสดุของชิ้นงานและสร้างกระแสอิเล็กตรอนอันทรงพลัง หลังจากการเข้าสู่การเหนี่ยวนำขององค์ประกอบนำไฟฟ้าในระบบเกิดขึ้น ความเครียดตกค้างซึ่งในตัวเก็บประจุมีส่วนช่วยในการก่อตัวของกระแสน้ำวน พลังงานกระแสไหลวนจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนของตัวเหนี่ยวนำและถูกทำให้ร้อนขึ้นถึง อุณหภูมิสูงหลอมโลหะที่ต้องการ

ใช้ความร้อนที่เกิดจากตัวเหนี่ยวนำ:

• สำหรับการหลอมโลหะอ่อนและแข็ง
• สำหรับการชุบแข็งพื้นผิวของชิ้นส่วนโลหะ (เช่นเครื่องมือ)
• สำหรับการรักษาความร้อนของชิ้นส่วนที่ผลิตแล้ว
• ความต้องการของครัวเรือน (ความร้อนและการปรุงอาหาร)

คำอธิบายสั้น ๆ ของเตาเผาต่างๆ

หลากหลายอุปกรณ์

เตาหลอมเหนี่ยวนำ

เป็นเตาเหนี่ยวนำชนิดที่พบมากที่สุด คุณสมบัติที่โดดเด่นซึ่งแตกต่างจากประเภทอื่น ๆ ก็คือสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับปรากฏขึ้นในกรณีที่ไม่มีแกนมาตรฐาน เบ้าหลอมทรงกระบอก วางไว้ภายในโพรงตัวเหนี่ยวนำ... เตาเผาหรือเบ้าหลอมที่ทำจากวัสดุที่ต้านทานไฟได้อย่างสมบูรณ์และเชื่อมต่อกับกระแสไฟฟ้าสลับ

แง่บวก

หน่วยเบ้าหลอมประกอบด้วย สู่แหล่งความร้อนที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม, สิ่งแวดล้อมไม่ปนเปื้อนจากการถลุงโลหะ

มีข้อเสียในการทำงานของเตาหลอมเบ้าหลอม:

• ที่ การประมวลผลทางเทคโนโลยีใช้ตะกรันที่มีอุณหภูมิต่ำ
• ซับในของเตาหลอมเบ้าหลอมที่ผลิตได้มีความทนทานต่อการทำลายต่ำ ส่วนใหญ่จะเห็นได้ชัดเจนเมื่ออุณหภูมิพุ่งขึ้นอย่างรวดเร็ว

ข้อเสียที่มีอยู่ไม่ได้นำเสนอปัญหาใด ๆ ข้อดีของหน่วยเหนี่ยวนำสำหรับการหลอมโลหะนั้นชัดเจนและทำให้อุปกรณ์ประเภทนี้เป็นที่นิยมและเป็นที่ต้องการของผู้บริโภคที่หลากหลาย

เตาหลอมเหนี่ยวนำช่องทาง

ประเภทนี้พบการใช้งานอย่างกว้างขวางในธุรกิจถลุงโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ใช้อย่างมีประสิทธิภาพสำหรับทองแดงและ โลหะผสมทองแดงขึ้นอยู่กับทองเหลืองคิวโปรนิกเกิลทองแดง อะลูมิเนียม สังกะสี และโลหะผสมในองค์ประกอบของโลหะเหล่านี้จะหลอมละลายอย่างแข็งขันในหน่วยช่องสัญญาณ การใช้งานอย่างแพร่หลายของเตาเผาประเภทนี้มีจำกัด เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะจัดให้มีการบุที่ทนต่อการแตกหักที่ผนังด้านในของห้อง

ผลิตโลหะหลอมเหลวในเตาหลอมแบบท่อเหนี่ยวนำ การเคลื่อนที่เชิงความร้อนและอิเล็กโทรไดนามิกซึ่งช่วยให้มั่นใจถึงความสม่ำเสมอของการผสมส่วนประกอบโลหะผสมในอ่างเตาหลอม การใช้เตาหลอมแบบช่องของหลักการเหนี่ยวนำนั้นสมเหตุสมผลในกรณีที่มีข้อกำหนดพิเศษเกี่ยวกับโลหะหลอมเหลวและแท่งที่ผลิตขึ้น โลหะผสมได้รับคุณภาพสูงในแง่ของค่าสัมประสิทธิ์ความอิ่มตัวของก๊าซ การมีอยู่ของสารอินทรีย์และสารสังเคราะห์ในโลหะ

เตาหลอมเหนี่ยวนำช่องทางทำงานเหมือนเครื่องผสมและได้รับการออกแบบมาเพื่อให้องค์ประกอบเท่ากัน รักษาอุณหภูมิในกระบวนการให้คงที่ และเลือกอัตราการเทลงในแม่พิมพ์หรือแม่พิมพ์ สำหรับโลหะผสมและการหล่อแต่ละรายการ มีพารามิเตอร์สำหรับประจุพิเศษ

ข้อดี

• ความร้อนของโลหะผสมเกิดขึ้นในส่วนล่างซึ่งไม่มีอากาศเข้าซึ่งช่วยลดการระเหยจากพื้นผิวด้านบนที่ร้อนถึงอุณหภูมิต่ำสุด
• เตาหลอมแบบช่องถูกจัดประเภทเป็นเตาเหนี่ยวนำที่ประหยัดเนื่องจากการหลอมที่เกิดขึ้นนั้นมาจากการใช้พลังงานไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย
• เตาเผามีประสิทธิภาพสูงเนื่องจากการใช้ลวดแม่เหล็กแบบวงปิด
• การหมุนเวียนของโลหะหลอมเหลวในเตาหลอมอย่างต่อเนื่องช่วยเร่งกระบวนการหลอมเหลวและส่งเสริมการผสมส่วนประกอบโลหะผสมที่สม่ำเสมอ

ข้อเสีย

• ความต้านทานของเยื่อบุด้านในของหินลดลงเมื่อใช้อุณหภูมิสูง
• เยื่อบุจะถูกทำลายเมื่อโลหะผสมทองแดง ดีบุก และตะกั่วที่มีฤทธิ์รุนแรงทางเคมีละลาย
• เมื่อหลอมละลายประจุคุณภาพต่ำจะเกิดการอุดตันของช่อง
• ตะกรันพื้นผิวบนอ่างไม่ได้รับความร้อนที่อุณหภูมิสูงซึ่งไม่อนุญาตให้มีการดำเนินการระหว่างโลหะกับที่กำบังและเพื่อละลายเศษและเศษเหล็ก
• หน่วยช่องสัญญาณไม่ทนต่อการหยุดชะงักของการทำงาน ซึ่งทำให้จำเป็นต้องเก็บโลหะผสมเหลวจำนวนมากไว้ในปากเตาหลอมอย่างต่อเนื่อง

การกำจัดโลหะหลอมเหลวออกจากเตาเผาอย่างสมบูรณ์จะทำให้เกิดการแตกร้าวอย่างรวดเร็ว ด้วยเหตุผลเดียวกันจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะดำเนินการอย่างรวดเร็ว การสร้างใหม่จากโลหะผสมหนึ่งไปยังอีกโลหะผสมหนึ่งจำเป็นต้องทำให้ความร้อนปานกลางหลายครั้งเรียกว่าความร้อนบัลลาสต์

เตาสุญญากาศเหนี่ยวนำ

ประเภทนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการหลอมเหล็ก คุณภาพสูงและโลหะผสมนิกเกิล โคบอลต์ และเหล็กที่มีคุณภาพทนความร้อน หน่วยนี้ประสบความสำเร็จในการหลอมโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก หลอมแก้วในหน่วยสุญญากาศ ชิ้นส่วนจะได้รับการบำบัดด้วยอุณหภูมิสูง ผลิตผลึกเดี่ยว.

เตาเผาเรียกว่าเครื่องกำเนิดความถี่สูงที่แยกได้จาก สภาพแวดล้อมภายนอกตัวเหนี่ยวนำผ่านกระแสความถี่สูง เพื่อสร้างสุญญากาศ มวลอากาศจะถูกสูบออกมาจากมันโดยปั๊ม การดำเนินการทั้งหมดสำหรับการแนะนำสารเติมแต่ง การโหลดประจุ และการส่งโลหะจะดำเนินการโดยกลไกอัตโนมัติที่มีการควบคุมด้วยไฟฟ้าหรือไฮดรอลิก โลหะผสมที่มีสิ่งเจือปนเล็กน้อยของออกซิเจน, ไฮโดรเจน, ไนโตรเจน, อินทรียวัตถุได้มาจากเตาสุญญากาศ ผลลัพธ์ที่ได้นั้นเหนือกว่าเตาแม่เหล็กไฟฟ้าแบบเปิดมาก

เหล็กทนความร้อนจากเตาสุญญากาศ ใช้ในการผลิตเครื่องมือและอาวุธ... โลหะผสมนิกเกิลบางชนิดที่มีนิกเกิลและไททาเนียมมีปฏิกิริยารีแอกทีฟ และเป็นปัญหาที่จะได้รับในเตาเผาประเภทอื่น เตาสูญญากาศทำการเทโลหะโดยการหมุนเบ้าหลอมในพื้นที่ด้านในของเคสหรือโดยการหมุนห้องที่มีเตาหลอมแบบตายตัว บางรุ่นมีช่องเปิดด้านล่างเพื่อระบายโลหะลงในภาชนะที่ติดตั้ง

เตาหลอมที่มีตัวแปลงทรานซิสเตอร์

ใช้สำหรับโลหะที่ไม่ใช่เหล็กที่มีน้ำหนักจำกัด พกพาสะดวก น้ำหนักเบา และสามารถจัดเรียงใหม่ได้ง่ายจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง เตาเผามีทรานซิสเตอร์แรงดันสูง ตัวแปลงสัญญาณการกระทำสากล... ช่วยให้คุณเลือกกำลังไฟฟ้าที่แนะนำสำหรับการเชื่อมต่อกับเครือข่าย และดังนั้น ประเภทของตัวแปลงที่จำเป็นในกรณีนี้ด้วยการเปลี่ยนแปลงในพารามิเตอร์ของน้ำหนักของโลหะผสม

เตาเหนี่ยวนำทรานซิสเตอร์ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการแปรรูปโลหะ ด้วยความช่วยเหลือของมัน ชิ้นส่วนในการตีเหล็กจะถูกทำให้ร้อน วัตถุที่เป็นโลหะจะถูกทำให้ร้อน ถ้วยใส่ตัวอย่างในเตาเผาทรานซิสเตอร์ทำจากเซรามิกหรือกราไฟต์ โดยรุ่นก่อนได้รับการออกแบบเพื่อหลอมโลหะที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก เช่น เหล็กหล่อหรือเหล็กกล้า กราไฟท์ถูกตั้งค่าให้หลอมทองเหลือง ทองแดง เงิน บรอนซ์ และทอง แก้วและซิลิกอนละลายบนพวกเขา อลูมิเนียมละลายได้ดีโดยใช้เหล็กหล่อหรือถ้วยใส่ตัวอย่างเหล็ก

ซับในของเตาเหนี่ยวนำคืออะไร

จุดประสงค์คือเพื่อปกป้องแจ็คเก็ตเตาอบจากผลการทำลายล้างของอุณหภูมิสูง ผลข้างเคียงคือการกักเก็บความร้อน ดังนั้น ประสิทธิภาพของกระบวนการเพิ่มขึ้น.

เบ้าหลอมในการออกแบบเตาหลอมเหนี่ยวนำดำเนินการด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งดังต่อไปนี้:

• โดยวิธีการสกัดในเตาเผาขนาดเล็ก
• โดยวิธีการชนของวัสดุทนไฟในรูปแบบของการก่ออิฐ
• ผสมเซรามิกส์กับชั้นบัฟเฟอร์ในช่องว่างระหว่างอิฐและตัวบ่งชี้

ซับในทำจากควอร์ตไซต์ คอรันดัม กราไฟต์ ชามอตต์กราไฟต์ แมกนีไซต์ วัสดุทั้งหมดเหล่านี้ผสมกับสารเติมแต่งที่ช่วยปรับปรุงลักษณะของเยื่อบุ ลดการเปลี่ยนแปลงของปริมาตร ปรับปรุงการเผาผนึก และเพิ่มความต้านทานของชั้นต่อวัสดุที่มีฤทธิ์รุนแรง

เพื่อเลือกวัสดุซับในโดยเฉพาะ คำนึงถึงเงื่อนไขที่เกี่ยวข้องหลายประการกล่าวคือ ชนิดของโลหะ ราคาและคุณสมบัติทนไฟของเบ้าหลอม อายุการใช้งานของส่วนประกอบ องค์ประกอบที่ถูกต้องของเยื่อบุควรจัดให้มี ความต้องการทางด้านเทคนิคเพื่อดำเนินการตามกระบวนการ:

• รับแท่งคุณภาพสูง
• ปริมาณการหลอมเต็มจำนวนมากที่สุดโดยไม่ต้องซ่อม
• งานที่ปลอดภัยของผู้เชี่ยวชาญ
• ความคงตัวและความต่อเนื่องของกระบวนการหลอมเหลว
• ได้รับ วัสดุที่มีคุณภาพเมื่อใช้ทรัพยากรอย่างประหยัด
• ใช้สำหรับปูวัสดุทั่วไปในราคาประหยัด
• ผลกระทบน้อยที่สุดต่อพื้นที่โดยรอบ

การใช้เตาเหนี่ยวนำช่วยให้คุณได้รับ โลหะผสมและโลหะที่มีคุณภาพดีเยี่ยมด้วยปริมาณสิ่งเจือปนและออกซิเจนขั้นต่ำซึ่งเพิ่มการใช้งานในพื้นที่ที่ซับซ้อนของการผลิต

เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำสามารถแบ่งออกเป็นอุตสาหกรรมและของใช้ในครัวเรือน เตาเหนี่ยวนำเป็นหนึ่งในวิธีการหลักในการสร้างความร้อนสำหรับการหลอมโลหะในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา อุปกรณ์เหนี่ยวนำเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ซับซ้อนและมีจำหน่ายในวงกว้าง

เทคโนโลยีการเหนี่ยวนำเป็นหัวใจสำคัญของอุปกรณ์ดังกล่าวในชีวิตประจำวันของเรา เช่น เตาอบไมโครเวฟ เตาอบไฟฟ้า เตาแม่เหล็กไฟฟ้า หม้อต้มน้ำร้อน,เตาระบบทำความร้อน. หม้อหุงข้าวด้วยหลักการเหนี่ยวนำการทำงานที่สะดวก ใช้งานได้จริง และประหยัด แต่ ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ.

ที่พบมากที่สุดในชีวิตประจำวันคือเตาที่มีหลักการทำงานเหนี่ยวนำสำหรับห้องทำความร้อน ตัวเลือกสำหรับการทำความร้อนดังกล่าว ได้แก่ โรงต้มน้ำหรือยูนิตแบบสแตนด์อโลน ในเครื่องประดับและโรงงานขนาดเล็ก เตาหลอมเหนี่ยวนำขนาดเล็กมีความจำเป็นสำหรับการหลอมโลหะ

ข้อดีของการหลอม

การเหนี่ยวนำความร้อนโดยตรง ไม่สัมผัส และหลักการทำให้สามารถใช้ความร้อนที่สร้างขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP) เมื่อใช้วิธีนี้มีแนวโน้มที่ 90% ในระหว่างกระบวนการหลอมเหลว จะเกิดการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนและอิเล็กโทรไดนามิกของโลหะเหลว ซึ่งทำให้อุณหภูมิสม่ำเสมอตลอดปริมาตรของวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกัน

ศักยภาพทางเทคโนโลยีของอุปกรณ์ดังกล่าว สร้างข้อดี:

• ประสิทธิภาพ - ทันทีหลังจากเปิดเครื่อง คุณสามารถใช้;
• ความเร็วสูงของกระบวนการหลอมเหลว
• ความสามารถในการปรับอุณหภูมิของการหลอม;
• โซนและทิศทางของพลังงานที่เน้น
• ความสม่ำเสมอของโลหะหลอมเหลว
• ไม่มีของเสียจากธาตุผสม
• ความสะอาดและความปลอดภัยของระบบนิเวศ

ประโยชน์ของการทำความร้อน

แบบแผน

สำหรับปรมาจารย์ที่สามารถอ่านได้ วงจรไฟฟ้าค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะสร้างเตาให้ความร้อนหรือเตาหลอมเหนี่ยวนำด้วยมือของคุณเอง อาจารย์แต่ละคนต้องกำหนดความเป็นไปได้ในการติดตั้งหน่วยทำเองที่บ้าน นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องตระหนักเป็นอย่างดีถึงอันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากโครงสร้างดังกล่าวโดยไม่รู้หนังสือ

เพื่อสร้างเตาอบที่ใช้งานได้โดยไม่ต้อง จบวงจรจำเป็นต้องมี ความเข้าใจพื้นฐานของฟิสิกส์ความร้อนเหนี่ยวนำ หากปราศจากความรู้บางประการ จะไม่สามารถออกแบบและติดตั้งเครื่องใช้ไฟฟ้าดังกล่าวได้ การออกแบบอุปกรณ์ประกอบด้วย การพัฒนา การออกแบบ การวาดแผนผัง

สำหรับเจ้าของอัจฉริยะที่ต้องการเตาอบแบบเหนี่ยวนำที่ปลอดภัย วงจรมีความสำคัญเป็นพิเศษ เนื่องจากเป็นการรวมเอาความสำเร็จทั้งหมดของช่างฝีมือประจำบ้าน อุปกรณ์ยอดนิยมเช่นเตาแม่เหล็กไฟฟ้ามีรูปแบบการประกอบที่หลากหลายซึ่งช่างฝีมือมีทางเลือก:

• ความจุของเตาเผา
• ความถี่ในการทำงาน
• วิธีการซับ

ข้อมูลจำเพาะ

เมื่อสร้างเตาหลอมเหนี่ยวนำด้วยมือของคุณเองคุณต้องพิจารณา แน่ใจ ข้อมูลจำเพาะ มีผลต่ออัตราการหลอมโลหะ:

• เครื่องกำเนิดไฟฟ้า;
• ความถี่พัลส์
• การสูญเสียน้ำวน;
• การสูญเสียฮิสเทรีซิส;
• อัตราการถ่ายเทความร้อน (ความเย็น)

หลักการทำงาน

พื้นฐานของการทำงานของเตาเหนี่ยวนำคือการได้รับความร้อนจากกระแสไฟฟ้าที่สร้างขึ้น สนามแม่เหล็กไฟฟ้าสลับ(EMF) ตัวเหนี่ยวนำ (ตัวเหนี่ยวนำ) นั่นคือพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสน้ำวนและจากนั้นเป็นพลังงานความร้อน

กระแสที่ปิดอยู่ภายในร่างกาย (กระแสน้ำวน) จะปล่อยพลังงานความร้อนซึ่งทำให้โลหะร้อนจากภายใน การแปลงพลังงานแบบหลายขั้นตอนไม่ลดประสิทธิภาพของเตาหลอม เนื่องจากหลักการทำงานที่เรียบง่ายและความเป็นไปได้ ประกอบเองตามรูปแบบการทำกำไรของการใช้อุปกรณ์ดังกล่าวเพิ่มขึ้น

อุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพเหล่านี้ในเวอร์ชันที่เรียบง่ายและมีขนาดลดลงทำงานจากเครือข่าย 220V มาตรฐาน แต่จำเป็นต้องมีวงจรเรียงกระแส ในอุปกรณ์ดังกล่าว เฉพาะวัสดุที่นำไฟฟ้าเท่านั้นที่สามารถให้ความร้อนและหลอมเหลวได้

ออกแบบ

อุปกรณ์เหนี่ยวนำเป็นหม้อแปลงชนิดหนึ่งที่ใช้พลังงานจากแหล่งกระแสสลับ ตัวเหนี่ยวนำ - ขดลวดปฐมภูมิ, ตัวร้อนเป็นขดลวดทุติยภูมิ

ตัวเหนี่ยวนำความร้อนความถี่ต่ำที่ง่ายที่สุดถือได้ว่าเป็นตัวนำฉนวน (แกนตรงหรือเกลียว) ซึ่งอยู่บนพื้นผิวหรือภายในท่อโลหะ

โหนดหลักของอุปกรณ์ทำงานบนหลักการเหนี่ยวนำให้พิจารณา:

พลังงานจากเครื่องกำเนิดจะส่งกระแสอันทรงพลังของความถี่ต่างๆ เข้าสู่ตัวเหนี่ยวนำ ซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้า สนามนี้เป็นแหล่งกำเนิดของกระแสน้ำวนที่โลหะดูดซับและหลอมละลาย

ระบบทำความร้อน

เมื่อติดตั้งเครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำแบบโฮมเมดในระบบทำความร้อน ช่างฝีมือมักใช้เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าแบบเชื่อม (ตัวแปลง DC เป็น AC) ราคาไม่แพง การใช้พลังงานของอินเวอร์เตอร์มีขนาดใหญ่ ดังนั้นสำหรับ งานประจำระบบดังกล่าว ต้องใช้สายเคเบิลที่มีหน้าตัดขนาด 4-6 mm2แทน 2.5 mm2 ปกติ

ระบบทำความร้อนดังกล่าวจะต้องปิดและควบคุมโดยอัตโนมัติ นอกจากนี้ เพื่อความปลอดภัยในการทำงาน จำเป็นต้องมีปั๊มสำหรับ บังคับหมุนเวียนน้ำหล่อเย็น, อุปกรณ์สำหรับไล่อากาศที่เข้าสู่ระบบ, เกจวัดแรงดัน. เครื่องทำความร้อนควรอยู่ห่างจากเพดานและพื้นอย่างน้อย 1 เมตร และห่างจากผนังและเฟอร์นิเจอร์อย่างน้อย 30 ซม.

เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ตัวเหนี่ยวนำมาจากการตั้งค่าความถี่อุตสาหกรรม 50 Hz ที่โรงงาน และจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและตัวแปลงความถี่สูง กลาง และต่ำ (แหล่งจ่ายไฟส่วนบุคคล) ตัวเหนี่ยวนำทำงานในชีวิตประจำวัน มีประสิทธิภาพสูงสุดในการรวมเครื่องกำเนิดความถี่สูงในแอสเซมบลี เตาอบขนาดเล็กแบบเหนี่ยวนำสามารถใช้ได้ กระแสความถี่ต่างๆ.

เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับต้องไม่มีคลื่นความถี่กระแสแข็ง ตามรูปแบบที่นิยมใช้กันมากที่สุดสำหรับการประกอบเตาแม่เหล็กไฟฟ้าในสภาพแวดล้อมภายในประเทศ แนะนำให้ใช้ความถี่เครื่องกำเนิดไฟฟ้า 27.12 MHz หนึ่งในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหล่านี้ประกอบขึ้นจากชิ้นส่วน:

• 4 tetrodes (หลอดสุญญากาศ) กำลังสูง (แบรนด์ 6p3s) พร้อมการเชื่อมต่อแบบขนาน
• 1 นีออนเพิ่มเติม - ตัวบ่งชี้ความพร้อมของอุปกรณ์สำหรับการทำงาน

ตัวเหนี่ยวนำ

การดัดแปลงต่างๆ ของตัวเหนี่ยวนำสามารถนำเสนอในรูปแบบของพระฉายาลักษณ์ แปดตัว และในรูปแบบอื่นๆ ศูนย์กลางของแอสเซมบลีคือกราไฟต์ที่นำไฟฟ้าหรือโลหะเปล่ารอบๆ ตัวนำนั้นถูกพันไว้

ถึงอุณหภูมิสูงได้ดี แปรงกราไฟท์กำลังอุ่นขึ้น(เตาหลอม) และเกลียวนิกโครม (อุปกรณ์ทำความร้อน) วิธีที่ง่ายที่สุดคือการผลิตตัวเหนี่ยวนำในรูปของเกลียวซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในคือ 80–150 มม. วัสดุสำหรับงูความร้อนของตัวนำมักจะเป็นท่อทองแดงหรือลวด PEV 0.8

จำนวนรอบของคอยล์ร้อนต้องมีอย่างน้อย 8-10 ระยะห่างที่ต้องการระหว่างการหมุนคือ 5-7 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อทองแดงโดยปกติคือ 10 มม. ช่องว่างขั้นต่ำระหว่างตัวเหนี่ยวนำและส่วนอื่น ๆ ของอุปกรณ์ต้องมีอย่างน้อย 50 มม.

มุมมอง

แยกแยะ ประเภทของเตาแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยมือของคุณเอง:

• ช่อง - โลหะหลอมเหลวตั้งอยู่ในร่องรอบแกนตัวเหนี่ยวนำ
• เบ้าหลอม - โลหะอยู่ในเบ้าหลอมที่ถอดออกได้ภายในตัวเหนี่ยวนำ

ในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เตาหลอมแบบช่องสัญญาณจะทำงานบนอุปกรณ์ความถี่อุตสาหกรรม และเตาหลอมแบบถ้วยใส่ตัวอย่างทำงานบนความถี่อุตสาหกรรม กลาง และสูง ในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา เตาหลอมประเภทเบ้าหลอมใช้ในการหลอม:

• เหล็กหล่อ;
• กลายเป็น;
• ทองแดง;
• แมกนีเซียม;
• อลูมิเนียม;
• โลหะมีค่า.

เตาเหนี่ยวนำชนิดช่องใช้ในการหลอม:

• เหล็กหล่อ;
• โลหะอโลหะและโลหะผสมต่างๆ

ท่อ

เตาอบเหนี่ยวนำชนิดท่อต้องมีเมื่อถูกความร้อน ตัวนำไฟฟ้าในเขตระบายความร้อน ในช่วงเริ่มต้นของเตาหลอมดังกล่าว โลหะหลอมเหลวจะถูกเทลงในโซนหลอมเหลวหรือใส่แม่แบบโลหะที่เตรียมไว้ เมื่อเสร็จสิ้นกระบวนการถลุงโลหะ วัตถุดิบจะไม่ถูกระบายออกจนหมด เหลือ "บึง" สำหรับการถลุงต่อไป

เบ้าหลอม

เตาหลอมเหนี่ยวนำเบ้าหลอมเป็นที่นิยมมากที่สุดสำหรับช่างฝีมือเพราะออกแบบได้ง่าย เบ้าหลอมเป็นภาชนะแบบถอดได้แบบพิเศษที่วางไว้ในตัวเหนี่ยวนำร่วมกับโลหะเพื่อให้ความร้อนหรือหลอมละลายในภายหลัง ถ้วยใส่ตัวอย่างสามารถทำจากเซรามิก เหล็ก กราไฟต์ และวัสดุอื่นๆ ได้มากมาย มันแตกต่างจากประเภทช่องในกรณีที่ไม่มีแกนหลัก

คูลลิ่ง

การทำความเย็นช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเตาหลอมในสภาวะอุตสาหกรรมและในเครื่องใช้สำเร็จรูปขนาดเล็กในครัวเรือน กรณีทำงานสั้นและ พลังงานต่ำสามารถจ่ายอุปกรณ์ทำเองได้โดยไม่ต้องใช้ฟังก์ชันนี้

เสร็จสิ้นภารกิจระบายความร้อนด้วยตัวคุณเอง เจ้าบ้านดูเหมือนจะเป็นไปไม่ได้ ขี้ทองแดงอาจส่งผลให้อุปกรณ์สูญเสียประสิทธิภาพการทำงาน ดังนั้น จำเป็นต้องเปลี่ยนตัวเหนี่ยวนำเป็นประจำ

ในสภาพอุตสาหกรรมมีการใช้น้ำหล่อเย็นโดยใช้สารป้องกันการแข็งตัวและรวมกับอากาศ บังคับอากาศเย็นในแบบโฮมเมด เครื่องใช้ในครัวเรือนไม่สามารถยอมรับได้ เนื่องจากพัดลมสามารถดึง EMI ทับตัวเองได้ ซึ่งจะทำให้ตัวเรือนพัดลมร้อนเกินไปและประสิทธิภาพของเตาหลอมลดลง

ความปลอดภัย

เมื่อทำงานกับเตาอบ ระวังความร้อนไหม้และคำนึงถึงอันตรายจากไฟไหม้สูงของอุปกรณ์ เมื่ออุปกรณ์กำลังทำงาน ห้ามเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ คุณต้องระวังเป็นพิเศษเมื่อติดตั้งเตาทำความร้อนในที่พักอาศัย

EMF ส่งผลกระทบและทำให้พื้นที่โดยรอบร้อนขึ้น และคุณลักษณะนี้สัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับกำลังและความถี่ของการแผ่รังสีของอุปกรณ์ อุปกรณ์อุตสาหกรรมที่ทรงพลังสามารถส่งผลกระทบต่อ ชิ้นส่วนโลหะถัดจากคุณ บนผ้าของผู้คน บนสิ่งของในกระเป๋า

จำเป็นต้องคำนึงถึงผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากอุปกรณ์ดังกล่าวในขณะที่ทำงานกับผู้ที่ใส่เครื่องกระตุ้นหัวใจด้วยรากฟันเทียม เมื่อซื้ออุปกรณ์ที่มีหลักการทำงานแบบเหนี่ยวนำ คุณต้องอ่านคำแนะนำในการใช้งานอย่างละเอียด

เตาเหนี่ยวนำมักใช้ในด้านโลหะวิทยา ดังนั้นแนวคิดนี้เป็นที่รู้จักกันดีสำหรับผู้ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการหลอมโลหะต่างๆ ในระดับหนึ่งหรืออีกระดับหนึ่ง อุปกรณ์นี้ช่วยให้คุณสามารถแปลงกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากสนามแม่เหล็กให้เป็นความร้อนได้

อุปกรณ์ดังกล่าวมีจำหน่ายในร้านค้าในราคาค่อนข้างสูง แต่ถ้าคุณมีทักษะการใช้หัวแร้งเพียงเล็กน้อยและรู้วิธีอ่านวงจรอิเล็กทรอนิกส์แล้ว คุณสามารถลองทำเตาแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยมือของคุณเอง

อุปกรณ์ทำเองไม่น่าจะเหมาะกับงานที่ซับซ้อน แต่ค่อนข้างจะรับมือกับฟังก์ชั่นพื้นฐาน อุปกรณ์นี้สามารถประกอบได้โดยใช้อินเวอร์เตอร์เชื่อมที่ใช้งานได้ซึ่งทำจากทรานซิสเตอร์หรือบนหลอดไฟ ในกรณีนี้ อุปกรณ์ที่ให้ประสิทธิผลสูงสุดคืออุปกรณ์บนหลอดไฟอย่างแม่นยำ เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูง

หลักการทำงานของเตาเหนี่ยวนำ

ความร้อนของโลหะที่วางอยู่ภายในอุปกรณ์เกิดขึ้นจากการแปลงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อน พัลส์แม่เหล็กไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นโดยขดลวดทองแดงหรือท่อ

วงจรเตาเหนี่ยวนำและวงจรความร้อน

เมื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์แล้ว กระแสไฟฟ้าจะเริ่มไหลผ่านขดลวดและ a สนามไฟฟ้าเปลี่ยนทิศทางเมื่อเวลาผ่านไป เป็นครั้งแรกที่ James Maxwell อธิบายประสิทธิภาพของการติดตั้งดังกล่าว

ต้องวางวัตถุที่จะให้ความร้อนภายในหรือใกล้ขดลวด วัตถุเป้าหมายจะถูกแทรกซึมโดยกระแสของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก และสนามแม่เหล็กประเภทน้ำวนจะปรากฏขึ้นภายใน ดังนั้นพลังงานเหนี่ยวนำจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อน

พันธุ์

เตาขดลวดเหนี่ยวนำมักจะแบ่งออกเป็นสองประเภทขึ้นอยู่กับประเภทของการก่อสร้าง:

• ท่อ;
• เบ้าหลอม

ในอุปกรณ์แรกโลหะสำหรับการหลอมจะอยู่ที่ด้านหน้าของขดลวดเหนี่ยวนำและในเตาเผาประเภทที่สองจะอยู่ภายในนั้น

คุณสามารถประกอบเตาได้โดยทำตามขั้นตอนเหล่านี้:

1. เราดัดท่อทองแดงเป็นเกลียว โดยรวมแล้วจำเป็นต้องหมุนประมาณ 15 รอบระยะห่างระหว่างนั้นต้องมีอย่างน้อย 5 มม. เบ้าหลอมจะต้องตั้งอยู่อย่างอิสระภายในเกลียวซึ่งจะมีกระบวนการถลุงแร่
2. เราสร้างเคสที่เชื่อถือได้สำหรับอุปกรณ์ซึ่งต้องไม่นำกระแสไฟฟ้า และต้องทนต่ออุณหภูมิอากาศสูง
3. โช้คและตัวเก็บประจุประกอบตามรูปแบบข้างต้น
4. หลอดนีออนเชื่อมต่อกับวงจรซึ่งจะส่งสัญญาณว่าอุปกรณ์พร้อมสำหรับการใช้งาน
5. ตัวเก็บประจุยังถูกบัดกรีเพื่อปรับความจุ

ใช้สำหรับทำความร้อน

เตาแม่เหล็กไฟฟ้าประเภทนี้สามารถใช้เพื่อให้ความร้อนแก่ห้องได้ ส่วนใหญ่มักใช้ร่วมกับหม้อไอน้ำซึ่งให้ความร้อนเพิ่มเติม น้ำเย็น... อันที่จริงการออกแบบนั้นไม่ค่อยได้ใช้มากนักเนื่องจากการสูญเสียพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์น้อยที่สุด

ข้อเสียเปรียบอีกประการหนึ่งคือการใช้ไฟฟ้าจำนวนมากโดยอุปกรณ์ระหว่างการใช้งาน ดังนั้นอุปกรณ์จึงจัดอยู่ในประเภทที่ไม่ทำกำไรทางเศรษฐกิจ

ระบบระบายความร้อน

อุปกรณ์ที่ประกอบเองต้องติดตั้งระบบระบายความร้อน เนื่องจากในระหว่างการทำงาน ส่วนประกอบทั้งหมดจะต้องเผชิญกับอุณหภูมิสูง โครงสร้างอาจร้อนจัดและแตกหักได้ เตาที่ขายในร้านจะระบายความร้อนด้วยน้ำหรือสารป้องกันการแข็งตัว

เมื่อเลือกเครื่องทำความเย็นสำหรับบ้าน ตัวเลือกที่ให้ผลกำไรสูงสุดสำหรับการใช้งานจากมุมมองทางเศรษฐกิจ

สำหรับเตาอบที่บ้าน คุณสามารถลองใช้พัดลมแบบใบพัดธรรมดาได้ ให้ความสนใจกับข้อเท็จจริงที่ว่าอุปกรณ์ไม่ควรยืนใกล้กับเตาอบมากเกินไป เนื่องจากชิ้นส่วนโลหะของพัดลมส่งผลเสียต่อการทำงานของอุปกรณ์ และยังสามารถเปิดกระแสน้ำวนและลดประสิทธิภาพของทั้งระบบได้

ข้อควรระวังเมื่อใช้เครื่อง

เมื่อทำงานกับอุปกรณ์ คุณควรปฏิบัติตามกฎต่อไปนี้:

• องค์ประกอบบางอย่างของการติดตั้ง เช่นเดียวกับโลหะที่หลอมเหลว ได้รับความร้อนสูง อันเป็นผลมาจากความเสี่ยงที่จะถูกไฟไหม้
• เมื่อใช้เตาโคมไฟต้องวางไว้ในกล่องปิดมิฉะนั้นจะมีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดไฟฟ้าช็อต
• ก่อนใช้งานอุปกรณ์ ให้ถอดชิ้นส่วนโลหะและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนทั้งหมดออกจากพื้นที่ปฏิบัติการของอุปกรณ์ ผู้ที่มีเครื่องกระตุ้นหัวใจไม่ควรใช้อุปกรณ์

เตาหลอมโลหะชนิดเหนี่ยวนำสามารถใช้สำหรับการหลอมและขึ้นรูปชิ้นส่วนโลหะ

ง่ายต่อการปรับแต่งการติดตั้งแบบโฮมเมดให้ทำงานในสภาวะเฉพาะโดยเปลี่ยนการตั้งค่าบางอย่าง หากคุณปฏิบัติตามรูปแบบที่ระบุเมื่อประกอบโครงสร้างรวมถึงปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยเบื้องต้น อุปกรณ์ทำเองในทางปฏิบัติจะไม่ยอมแพ้ต่อเครื่องใช้ในครัวเรือนที่ซื้อจากร้านค้า