Høyfrekvent induksjonsoppvarming. Beregning av induksjonsoppvarming

I induksjonsovner og -innretninger blir varmen i den oppvarmede enheten utsendt av strømmer som oppstår i et vekslende elektromagnetisk felt inne i enheten. De kalles induksjon. Som et resultat av deres handling stiger temperaturen. Induksjonsoppvarming av metaller er basert på to hoved fysiske lover:

• Faraday-Maxwell;
• Joule.

I metalliske kropper, når de plasseres i et vekslende felt, begynner vortex elektriske felt å vises.

Induksjonsvarmeinnretning

Alt skjer som følger. Under virkningen av en variabel magnetisk flux , endres induksjonens elektromotoriske kraft (EMF). EMF fungerer på en slik måte at vortexstrømmer strømmer inn i kroppene , som produserer varme i full overensstemmelse med Joule-Lenz-loven. Også, genererer EMF en vekselstrøm i metallet. Dette genererer varmeenergi, noe som fører til en økning i temperaturen på metallet.

Denne typen oppvarming er det enkleste, siden det er ikke-kontakt. Det gjør det mulig å nå svært høye temperaturer, der de mest ildfaste metaller kan behandles .

For å gi induksjonsoppvarming, er det nødvendig å skape en viss spenning og frekvens i elektromagnetiske felt. Du kan gjøre det i en spesiell enhet - induktor. Strømmen leveres fra det industrielle nettverket i 50 Hz. Du kan til dette formål bruke enkelte strømforsyninger - omformere og generatorer.

Den enkleste enheten til en liten frekvensspole er en spiral (lederisolert), som kan plasseres inne i et metallrør eller såres på den. Passerende strømmer oppvarmer røret, som igjen overfører varme til miljøet.

Bruk av induksjonsoppvarming ved lave frekvenser er ganske sjelden. Mer vanlig prosessering av metaller i medium og høy frekvens. Slike innretninger utmerker seg ved at en magnetisk bølge treffer overflaten, der dens demping oppstår. Kroppen omdanner energien til denne bølgen til varme. For å oppnå maksimal effekt bør begge komponentene være i tett form.

der brukes

Bruk av induksjonsoppvarming i den moderne verden er utbredt. Bruksområde:

• Smelting av metaller, deres lodding i en kontaktfri måte;
• Oppnå nye metalllegeringer;
• Maskinbygging;
• Smykker virksomhet;
• Fremstillingen av små deler som kan bli skadet av andre metoder;
• Herding av overflater (delene kan være den mest komplekse konfigurasjonen);
• Varmebehandling (maskinering av deler til maskiner, herdede overflater);
• Medisin (desinfeksjon av instrumenter og instrumenter).

Induksjonsoppvarming: positive egenskaper

Denne metoden har mange fordeler:

• Med det kan du raskt varme og smelte ethvert strømbærende materiale.
• Tillater å produsere oppvarming i ethvert miljø: I et vakuum, atmosfære, en væske som ikke fører strøm.
• På grunn av det faktum at bare det ledende materialet er oppvarmet, forblir veggene, svake absorberende bølger, kalde.
• På spesialiserte felt av metallurgi, oppnå ultra-rene legeringer. Dette er en underholdende prosess, fordi metallene blandes i suspendert tilstand, i et skall av beskyttende gass.

• I forhold til andre typer forurenser ikke induksjon miljøet. Hvis forurensning er tilstede når det gjelder gassbrennere, så vel som i bueoppvarming, eliminerer induksjon dette på grunn av "ren" elektromagnetisk stråling.
• Små dimensjoner av induktorenheten.
• Muligheten for å lage en induktor av en hvilken som helst form, dette vil ikke føre til lokal oppvarming, men vil bidra til en jevn fordeling av varme.
• Det er uerstattelig hvis det er nødvendig å varme kun et bestemt område av overflaten.
• Det er ikke vanskelig å sette opp slikt utstyr for ønsket modus og justere den.

mangler

Systemet har slike ulemper:

• Uavhengig av å etablere og justere typen oppvarming (induksjon) og utstyret er ganske vanskelig. Det er bedre å konsultere spesialister.
• Behovet for å sammenligne induktoren og arbeidsstykket nøyaktig, ellers vil induksjonsoppvarming være utilstrekkelig, dens kraft kan nå små verdier.

Oppvarming ved induksjonsutstyr

For å ordne individuell oppvarming er det mulig å vurdere et slikt alternativ som induksjonsoppvarming. Da enheten vil gå en transformator, bestående av viklinger av to typer: primær og sekundær (som igjen er kortsluttet).

Hvordan det fungerer

Prinsippet om bruk av en vanlig induktor: hvirvelstrømmene passerer innvendig og leder det elektriske feltet til det andre legemet.

For å tillate vann å passere gjennom en slik kjele, blir to dyser matet til det: for en kald en som kommer inn, og ved utløpet av varmt vann, et andre grenrør. På grunn av trykket sirkulerer vannet kontinuerlig, noe som utelukker muligheten for å varme inn spoleelementet. Tilstedeværelsen av skala er utelukket, siden konstante vibrasjoner oppstår i induktoren.

Et slikt element i vedlikeholdet vil være billig. Den største fordelen er at enheten drives stille. Du kan installere det i alle rom.

Fremstilling av utstyr selv

Installasjon av induksjonsoppvarming av stor kompleksitet vil ikke være. Selv de som ikke har erfaring, etter omhyggelig studie, vil takle oppgaven. Før du begynner, må du fylle opp med følgende nødvendige elementer:

• Inverter. Den kan brukes fra en sveisemaskin, den er billig og vil være nødvendig høy frekvens. Du kan gjøre det selv. Men dette er en tidkrevende yrke.
• Varmelegemet (i dette tilfellet et stykke plastrør, induksjonsoppvarming av røret i dette tilfellet vil være den mest effektive).
• Materiale (en ledning med en diameter på ikke mer enn sju millimeter passer til).
• Enheter for tilkobling av induktoren til oppvarmingsnettet.
• Gitter for å holde ledningen inne i spolen.
• Induksjonsspolen kan være laget av kobbertråd (den må være emaljert).
• Pumpe (for vann som skal mates inn i spolen).

Regler for å produsere utstyr selv

For at induksjonsvarmen skal kunne fungere riktig, må strømmen for et slikt produkt svare til strømmen (det skal være minst 15 ampere, hvis det er nødvendig, kan det være mer).

• Ledningen skal kuttes i stykker ikke mer enn fem centimeter. Dette er nødvendig for effektiv oppvarming i høyfrekventfelt.
• Kroppen må være minst like stor som den forberedte ledningen og ha tykke vegger.
• For festing til varmesystemet er en spesiell adapter festet til den ene siden av strukturen.
• På bunnen av røret må du sette en ledning for å hindre at ledningen faller ut.
• Sistnevnte er nødvendig i en slik mengde at den fyller hele innvendig plass.
• Konstruksjonen er stengt, en adapter er plassert.
• Deretter er en spiral konstruert fra denne røret. For å gjøre dette, pakk det med den allerede høstede ledningen. Antall sving må observeres: minimum 80, maksimum 90.
• Etter tilkobling til varmesystemet er enheten fylt med vann. Spolen er koblet til den innhøstede omformeren.
• Vanntilførselspumpen er installert.
• Temperaturregulatoren er montert.

Dermed vil beregningen av induksjonsoppvarming avhenge av følgende parametere: lengde, diameter, temperatur og behandlingstid. Vær oppmerksom på induktansen til dekkene som fører til induktoren, som kan være mye større enn indeksene til induktoren selv.

Om matlagingsflater

En annen applikasjon i hjemmet, bortsett fra varmesystemet, denne typen oppvarming funnet i kokeplater. En slik overflate ser ut som en vanlig transformator. Spolen er skjult under overflaten av panelet, som kan være glass eller keramikk. En strøm går gjennom den. Dette er den første delen av spolen. Men den andre er rettene der matlaging vil finne sted. På bunnen av tallerkenene blir vortexstrømmer opprettet. De oppvarmer oppvasken først, og deretter produktene i den.

Varme blir kun utløst når panelets overflate setter opp retter. Hvis det er fraværende, oppstår ingen handling. Induksjonsvarmesonen vil korrespondere med diameteren av oppvaskene som er plassert på den.

Spesielle plater er nødvendig for slike plater. De fleste ferromagnetiske metaller kan samhandle med et induksjonsfelt: aluminium, rustfritt og emaljert stål, støpejern. Ikke egnet for slike overflater: kobber, keramikk, glass og ikke-jernholdige metaller.

Naturligvis vil induksjonskokeren bare slå på når en egnet tallerken er installert på den.
Moderne plater er utstyrt med en elektronisk kontrollenhet, som gjør at du kan gjenkjenne tomme og ubrukelige retter. De viktigste fordelene ved matlaging induksjonspaneler er: sikkerhet, enkel rengjøring, raskhet, effektivitet, økonomi. Overflaten på panelet må aldri brennes.

Så vi fant ut hvor denne typen oppvarming (induksjon) brukes.