Induktiouuneissa ja -laitteissa lämpöä lämmitetyssä laitteessa vapautuu virroilla, jotka syntyvät yksikön sisällä vaihtuvassa sähkömagneettisessa kentässä. Niitä kutsutaan induktioiksi. Niiden toiminnan seurauksena lämpötila nousee. Metallien induktiokuumennus perustuu kahteen pääasialliseen fysikaaliseen lakiin:
- Faraday-Maxwell;
- Joule-Lenz.
Metallisissa kappaleissa, kun ne asetetaan vuorottelevaan kenttään, pyörresähkökenttiä alkaa ilmaantua.
Induktiolämmityslaite
Kaikki tapahtuu seuraavasti. Muuttuvan magneettivuon vaikutuksesta induktion sähkömotorinen voima (EMF) muuttuu.
EMF toimii siten, että kappaleiden sisällä virtaa pyörrevirtoja, jotka vapauttavat lämpöä täysin Joule-Lenzin lain mukaisesti. Lisäksi EMF tuottaa vaihtovirtaa metalliin. Tässä tapauksessa vapautuu lämpöenergiaa, mikä johtaa metallin lämpötilan nousuun.
Tämä lämmitystyyppi on helpoin, koska se on kosketukseton. Se mahdollistaa erittäin korkeiden lämpötilojen saavuttamisen, joissatulenkestävimmät metallit voidaan työstää.
Induktiolämmityksen aikaansaamiseksi sähkömagneettisiin kenttiin on luotava tietty jännite ja taajuus. Tämä voidaan tehdä erityisessä laitteessa - kelassa. Se saa virtansa teollisuusverkosta 50 Hz:n taajuudella. Voit käyttää tähän yksittäisiä virtalähteitä - muuntimia ja generaattoreita.
Yksinkertaisin matalataajuinen induktorilaite on spiraali (eristetty johdin), joka voidaan sijoittaa metalliputken sisään tai kiertyä sen ympärille. Kulkevat virrat lämmittävät putkea, joka puolestaan siirtää lämpöä ympäristöön.
Induktiolämmityksen käyttö matalilla taajuuksilla on melko harvinaista. Yleisempi metallinkäsittely keski- ja korkeataajuudella.
Tällaiset laitteet eroavat toisistaan siinä, että magneettinen a alto osuu pintaan, jossa se vaimenee. Keho muuttaa tämän aallon energian lämmöksi. Parhaan vaikutuksen saavuttamiseksi molempien komponenttien tulee olla muodoltaan läheisiä.
Missä käytetty
Induktiolämmityksen käyttö nykymaailmassa on yleistä. Käyttöalue:
- metallien sulatus, niiden juottaminen kosketuksettomalla tavalla;
- uusien metalliseosten hankinta;
- konetekniikka;
- korut;
- tee pieniä osia, jotka voivat vaurioitua muilla menetelmillä;
- pinnan karkaisu (lisäksi osat voivat olla monimutkaisimpia);
- lämpökäsittely (koneenosien työstö, karkaistut pinnat);
- lääketiede (laitteiden ja instrumenttien desinfiointi).
Induktiolämmitys: positiivisia ominaisuuksia
Tällä menetelmällä on monia etuja:
- Se voi nopeasti lämmittää ja sulattaa minkä tahansa johtavan materiaalin.
- Mahdollistaa lämmityksen missä tahansa väliaineessa: tyhjiö, ilmakehä, johtamaton neste.
- Koska vain johtava materiaali lämmitetään, heikosti a altoja absorboivat seinät pysyvät kylminä.
- Metallurgian erikoisaloilla ultrapuhtaiden metalliseosten saamiseksi. Tämä on viihdyttävä prosessi, koska metallit sekoitetaan suspendoituneessa tilassa suojakaasukuoressa.
- Muihin tyyppeihin verrattuna induktio ei saastuta ympäristöä. Jos kaasupolttimissa on saasteita, kuten myös valokaaren lämmityksessä, induktio eliminoi tämän "puhtaan" sähkömagneettisen säteilyn vuoksi.
- Laitteen kelan pienet mitat.
- Mahdollisuus valmistaa minkä tahansa muotoinen kela, tämä ei johda paikalliseen lämmitykseen, mutta edistää lämmön tasaista jakautumista.
- Korvaamaton, jos vain tietty osa pinnasta on lämmitettävä.
- Tällaisten laitteiden asettaminen haluttuun tilaan ja sen säätäminen ei ole vaikeaa.
Epäkohdat
Järjestelmässä on seuraavat haitat:
- Asenna itse jalämmitystyypin (induktio) ja sen laitteiden säätäminen on melko vaikeaa. On parempi kääntyä asiantuntijoiden puoleen.
- Tarve sovittaa induktori ja työkappale tarkasti, muuten induktiolämmitys ei ole riittävä, sen teho voi saavuttaa pieniä arvoja.
Induktiolämmityslaitteet
Yksilöllisen lämmityksen järjestelyssä voit harkita vaihtoehtoa, kuten induktiolämmitystä.
Yksikkö on muuntaja, joka koostuu kahden tyyppisistä käämeistä: ensiö- ja toisiokäämeistä (joka puolestaan on oikosuljettu).
Kuinka se toimii
Perinteisen induktorin toimintaperiaate: pyörrevirtaukset kulkevat sisällä ja ohjaavat sähkökentän toiseen kappaleeseen.
Jotta vesi kulkee tällaisen kattilan läpi, siihen tuodaan kaksi putkea: kylmälle vedelle, joka tulee sisään, ja lämpimän veden ulostulossa - toinen putki. Paineen takia vesi kiertää jatkuvasti, mikä eliminoi induktorielementin lämmityksen mahdollisuuden. Kalkkikiven läsnäolo on tässä poissuljettu, koska induktorissa esiintyy jatkuvaa värähtelyä.
Tällainen esine olisi halpa ylläpitää. Suurin plussa on, että laite toimii äänettömästi. Voit asentaa sen mihin tahansa huoneeseen.
Varusteiden valmistaminen itse
Induktiolämmityksen asentaminen ei ole kovin vaikeaa. Jopa ne, joilla ei ole kokemusta, selviävät tehtävästä huolellisen tutkimuksen jälkeen. Ennen työn aloittamista sinun on hankittava seuraavat tarpeelliset tavarat:
- Invertteri. Sitä voidaan käyttäähitsauskoneesta, se on halpa ja vaatii korkean taajuuden. Voit tehdä sen itse. Mutta tämä on aikaa vievää toimintaa.
- Lämmittimen kotelo (muoviputken pala sopii tähän, putken induktiolämmitys on tässä tapauksessa tehokkain).
- Materiaali (halkaisij altaan enintään seitsemän millimetrin lanka käy).
- Laitteet kelan liittämiseen lämpöverkkoon.
- Ristikko, joka pitää johdon kelan sisällä.
- Induktiokela voidaan luoda kuparilangasta (se on emaloitu).
- Pumppu (veden syöttämiseksi kelaan).
Säännöt itsevalmistukseen
Jotta induktiolämmitysyksikkö toimisi oikein, tällaisen tuotteen virran on vastattava tehoa (sen on oltava vähintään 15 ampeeria, tarvittaessa enemmän).
- Langa tulee leikata enintään viiden senttimetrin paloiksi. Tämä on välttämätöntä tehokkaan lämmityksen kann alta suurtaajuuskentässä.
- Rungon halkaisija ei saa olla pienempi kuin valmisteltu lanka ja siinä tulee olla paksut seinämät.
- Lämpöverkkoon kiinnittämistä varten rakenteen toiselle puolelle on kiinnitetty erityinen sovitin.
- Putken pohjalle tulee asettaa verkko, jotta lanka ei putoa ulos.
- Jälkimmäistä tarvitaan sellainen määrä, että se täyttää koko sisäisen tilan.
- Suunnittelu on suljettu, sovitin on asetettu.
- Sitten tästä putkesta rakennetaan kela. Tee tämä käärimällä se jo valmiiksivalmistettu lanka. Kierrosmäärää tulee huomioida: vähintään 80, maksimi 90.
- Lämmitysjärjestelmään kytkemisen jälkeen laitteeseen kaadetaan vettä. Käämi liitetään valmisteltuun invertteriin.
- Vesipumppua asennetaan.
- Lämpötilan säädin on asennettu.
Siksi induktiolämmityksen laskenta riippuu seuraavista parametreista: pituus, halkaisija, lämpötila ja käsittelyaika. Kiinnitä huomiota induktoriin johtavien renkaiden induktanssiin, joka voi olla paljon suurempi kuin itse kela.
Tietoja liesistä
Toinen sovellus kotitalouskäytössä, lämmitysjärjestelmän lisäksi, tämän tyyppinen lämmitys löytyy liesilevyistä.
Tämä pinta näyttää tavalliselta muuntaj alta. Sen kela on piilotettu paneelin pinnan alle, joka voi olla lasia tai keraamista. Virta kulkee sen läpi. Tämä on kelan ensimmäinen osa. Mutta toinen on astiat, joissa ruoanlaitto tapahtuu. Astioiden pohjalle syntyy pyörrevirtoja. He lämmittävät ensin astiat ja sitten ruoat siinä.
Lämpö vapautuu vain, kun astiat asetetaan keittotason pinnalle.
Jos se puuttuu, mitään ei tapahdu. Induktiokeittoalue vastaa sille asetetun keittoastian halkaisijaa.
Tällaisiin lieseihin tarvitaan erikoisastioita. Useimmat ferromagneettisetmetallit voivat olla vuorovaikutuksessa induktiokentän kanssa: alumiini, ruostumaton ja emaloitu teräs, valurauta. Ei sovellu vain tällaisille pinnoille: kupari, keramiikka, lasi ja ei-ferromagneettisista metalleista valmistetut astiat.
Induktioliesi käynnistyy luonnollisesti vain, kun sen päälle asetetaan sopiva astia.
Nykyaikaiset liesit on varustettu elektronisella ohjausyksiköllä, jonka avulla tunnistat tyhjät ja käyttökelvottomat astiat. Induktioliesien tärkeimmät edut ovat: turvallisuus, puhdistuksen helppous, nopeus, tehokkuus, taloudellisuus. Paneelin pintaa ei saa koskaan polttaa.
Joten, saimme selville, missä tällaista lämmitystä (induktiota) käytetään.
