Högfrekvent induktionsuppvärmning. Beräkning av induktionsvärme

Induktionsugnar och värmare iuppvärmd anordning tilldelas av strömmar som uppstår i ett alternerande elektromagnetiskt fält inuti enheten. De kallas induktion. Som ett resultat av deras åtgärder stiger temperaturen. Induktionsuppvärmning av metaller baseras på två huvudsakliga fysiska lagar:

• Faraday-Maxwell;
• Joule.

I metalliska kroppar, när de placeras i ett växlande fält, börjar virvel elektriska fält att dyka upp.

Induktionsuppvärmningsanordning

Allt händer som följer. Under inverkan av ett alternerande magnetflöde ändras induktans elektromotoriska kraft (EMF).

EMF verkar så att det går in i kropparnavirvelströmmar, som avger värme i full överensstämmelse med Joule-Lenz-lagen. Dessutom genererar EMF en växelström i metallen. I detta fall frigörs termisk energi, vilket leder till en ökning i metallets temperatur.

Denna typ av uppvärmning är det enklaste, eftersom det inte är kontakt. Det gör det möjligt att nå mycket höga temperaturer, där de mest eldfasta metallerna kan bearbetas.

För att säkerställa induktionsuppvärmning,skapa en viss spänning och frekvens i elektromagnetiska fält. Du kan göra det i en speciell enhet - induktor. Strömmen levereras från industrinätet i 50 Hz. Du kan för detta ändamål använda enskilda nätaggregat - omvandlare och generatorer.

Den enklaste inductoranordningen är litenfrekvens - helix (isolerad ledare), som kan placeras inuti ett metallrör eller ett sår på den. Passerar strömmar värme rör som i sin tur överför värme till omgivningen.

Användningen av induktionsvärme vid låga frekvenser är ganska sällsynt. Den vanligaste behandlingen av metaller vid medel och hög frekvens.

Sådana anordningar kännetecknas av det faktum att magnetiskavågen träffar ytan där den är dämpad. Kroppen omvandlar denna vågs energi till värme. För maximal effekt borde båda komponenterna vara i närheten.

där används

Användningen av induktionsvärme i den moderna världen är utbredd. Användningsområde:

• smältning av metaller, deras lödning på ett kontaktfritt sätt;
• produktion av nya metalllegeringar;
• maskinbyggnad;
• smycken gör;
• Tillverkning av små delar som kan skadas vid användning av andra metoder.
• härdning av ytor (och detaljerna kan vara den mest komplexa konfigurationen);
• värmebehandling (bearbetning av delar till maskiner, härdade ytor);
• medicin (desinfektion av apparater och instrument).

Induktionsuppvärmning: positiva egenskaper

Denna metod har många fördelar:

• Det kan snabbt värma och smälta vilket ledande material som helst.
• Låt göra värme i alla miljöer: i vakuum, atmosfären, vätskan som inte utför en ström.
• På grund av det faktum att endast det ledande materialet uppvärms, förblir väggarna, svagt absorberande vågor, kalla.
• På specialområdena metallurgi produceras ultrahärdiga legeringar. Detta är en underhållande process, eftersom metallerna är uppblandade i ett suspenderat tillstånd i ett skyddshölje.

• Jämfört med andra typer gör induktion inteförorenar miljön. Om det i fråga om gasbrännare finns föroreningar, såväl som vid båguppvärmning, utesluter denna induktion på grund av den "rena" elektromagnetiska strålningen.
• Induktorns lilla storlek.
• Möjligheten att producera en induktor av någon form, det leder inte till lokal uppvärmning, men kommer att bidra till en jämn fördelning av värme.
• Det är oersättligt om det är nödvändigt att värma endast en viss del av ytan.
• Det är inte svårt att justera sådan utrustning till önskat läge och justera det.

brister

Systemet har sådana nackdelar:

• Upprätta självständigt och justera typen av uppvärmning (induktion) och dess utrustning är ganska svår. Det är bättre att vända sig till specialister.
• Behovet att exakt matcha induktorn och arbetsstycket, annars kommer induktionsuppvärmningen att vara otillräcklig, dess effekt kan nå små värden.

Uppvärmning induktionsutrustning

För att ordna individuell uppvärmning kan du överväga ett sådant alternativ som induktionsvärme.

En transformator bestående av två typer av lindningar kommer att användas som aggregat: primär och sekundär (vilken i sin tur är kortsluten).

Hur det fungerar

Principen för drift av en konventionell induktor: virvelströmmar passerar inuti och riktar det elektriska fältet till den andra byggnaden.

Att passera genom ett sådant pannvatten till honomde tar två rör: för kallt, vad som kommer in, och vid utloppet av varmt vatten - det andra röret. På grund av trycket cirkulerar vattnet kontinuerligt, vilket utesluter möjligheten att värma induktanselementet. Förekomsten av skalan är utesluten här, eftersom konstanta vibrationer uppträder i induktorn.

Ett sådant element i underhållet blir billigt. Den största fördelen är att enheten kör tyst. Du kan installera det i vilket rum som helst.

Gör själva utrustningen

Installation av induktionsvärme med stor komplexitetkommer inte att kompensera. Även den som inte har någon erfarenhet, efter noggrann studie kommer att klara av uppgiften. Innan du börjar måste du fylla i följande nödvändiga delar:

• Inverter. Det kan användas från svetsmaskinen, det är billigt och kommer att vara den nödvändiga högfrekvensen. Du kan göra det själv. Men det här är en tidskrävande övning.
• Värmekroppen (en plaströr är lämplig för detta, induktionsuppvärmning av röret är i detta fall det mest effektiva).
• Material (passformad tråd med en diameter av högst sju millimeter).
• Apparater för anslutning av induktorn till värmenätverket.
• Rist för att hålla tråden inuti induktorn.
• Induktionsspolen kan skapas av koppartråd (den ska emaljeras).
• Pump (så att vatten matas in i induktorn).

Regler för att själv göra utrustning

För att installationen av induktionsvärme skall fungera korrekt måste strömmen för en sådan produkt motsvara effekten (det måste vara minst 15 ampere, om det behövs mer).

• Tråden ska skäras i stycken högst fem centimeter. Det är nödvändigt för effektiv uppvärmning i ett högfrekvent fält.
• Kroppen får inte vara mindre i diameter än den beredda tråden och har tjocka väggar.
• För anslutning till värmenätet på ena sidan av konstruktionen är en specialadapter ansluten.
• I botten av röret måste du sätta ett galler för att förhindra att tråd faller ut.
• Den senare behövs i sådan mängd att den fyller hela inre rymden.
• Designen är stängd, sätt adaptern.
• Då konstrueras en spole från detta rör. För att göra detta, linda det med redan skördad tråd. Antalet varv måste behållas: minst 80, maximalt 90.
• Efter anslutning till värmesystemet hälls vatten i apparaten. Spolen är ansluten till den skördade omformaren.
• Pumpen för vattenförsörjning är installerad.
• Monterad temperaturregulator.

Således kommer beräkningen av induktionsvärme att varaBeroende på följande parametrar: längd, diameter, temperatur och behandlingstid. Var uppmärksam på induktansen hos däcken som försörjer induktorn, vilket kan vara mycket mer än indikatorerna för induktorn själv.

Pro matlagningsytor

En annan användning i hushållsbruk, förutom värmesystemet, denna typ av uppvärmning som finns i kokplattan.

Denna yta har det vanliga utseendettransformator. Spolen är dold under panelens yta, som kan vara glas eller keramik. En ström strömmar genom den. Detta är den första delen av spolen. Men den andra är disken där matlagningen kommer att äga rum. I botten av disken är virvelströmmar. De värmer upp disken först och sedan produkterna i den.

Värme släpps endast när du lägger disken på panelens yta.

Om det saknas inträffar ingen åtgärd. Induktionsuppvärmningszonen motsvarar diametern på de diskar som placeras på den.

För sådana plattor behöver särskilda redskap. De flesta ferromagnetiska metallerna kan interagera med ett induktionsfält: aluminium, rostfritt och emaljerat stål, gjutjärn. Endast lämplig för sådana ytor: koppar, keramik, glas och redskap av icke-ferromagnetiska metaller.

Naturligtvis tänds induktionskokaren endast när lämpliga diskar är installerade på den.

Moderna plattor utrustade med en elektronisk enhethantering som låter dig känna igen tomma och oanvändbara rätter. De främsta fördelarna med induktionskokplattor är: säkerhet, enkel rengöring, hastighet, effektivitet, effektivitet. På ytan av panelen kan aldrig brännas.

Så vi fick reda på var denna typ av uppvärmning används (induktion).