Încălzire prin inducție de înaltă frecvență. Calculul încălzirii prin inducție

În cuptoare de inducție

• Faraday-Maxwell;
• Joule.

În corpurile metalice, atunci când sunt plasate într-un câmp alternativ, încep să apară câmpuri electrice vortex.

Inductor de încălzire

Totul se întâmplă după cum urmează. Sub acțiunea unei variabile fluxul magnetic forța electromotive (EMF) de inducție este schimbată. EMF acționează astfel încât să circule în interiorul corpului ediții curenți, care dau căldură în deplină conformitate cu legea lui Joule-Lenz. De asemenea, EMF generează un curent alternativ în metal. În acest caz, eliberarea energiei termice, care conduce la o creștere a temperaturii metalului.

Acest tip de încălzire este cel mai simplu, deoarece este fără contact. Permite atingerea unor temperaturi foarte ridicate, la care este posibilă procesarea cele mai refractare metale.

Pentru a asigura încălzirea prin inducție, este necesară crearea unei anumite tensiuni și frecvențe în câmpurile electromagnetice. Puteți face acest lucru într-un dispozitiv special - inductor. Puterea sa este furnizată din rețeaua industrială în 50 Hz. Puteți utiliza pentru acest scop surse individuale de alimentare - convertoare și generatoare.

Cel mai simplu dispozitiv al unui inductor de frecvență mică este o spirală (izolată cu conductor), care poate fi plasată în interiorul unui tub metalic sau ranit pe ea. Trecerea curenților încălzește conducta, care, la rândul ei, transferă căldură în mediul înconjurător.

Utilizarea încălzirii prin inducție la frecvențe joase este destul de rară. Procesarea metalelor la frecvență medie și înaltă este mai frecventă. Astfel de dispozitive se disting prin faptul că un val magnetic atinge suprafața, unde are loc amortizarea sa. Corpul transformă energia acestui val în căldură. Pentru a obține un efect maxim, ambele componente ar trebui să aibă o formă apropiată.

atunci când sunt utilizate

Utilizarea încălzirii prin inducție în lumea modernă este larg răspândită. Domeniu de utilizare:

• topirea metalelor, lipirea acestora într-un mod fără contact;
• obținerea de aliaje metalice noi;
• construirea de mașini;
• bijuterii;
• fabricarea pieselor mici care pot fi deteriorate prin alte metode;
• întărirea suprafețelor (piesele pot fi configurația cea mai complexă);
• tratarea termică (prelucrarea pieselor pentru mașini, suprafețe întărite);
• medicina (dezinfectarea instrumentelor și instrumentelor).

Inducția de încălzire: caracteristici pozitive

Această metodă are multe avantaje:

• Cu aceasta, puteți încălzi rapid și topi orice material care transportă curentul.
• Permite producerea de încălzire în orice mediu: într-un vid, în atmosferă, un lichid care nu conduce curent.
• Datorită faptului că numai materialul conductiv este încălzit, pereții, unde se absoarbe slab, rămân reci.
• În domeniile specializate ale metalurgiei, obținerea aliajelor ultra-pure. Acesta este un proces distractiv, deoarece metalele sunt amestecate într-o stare suspendată, într-o carcasă de gaz de protecție.

• În comparație cu alte tipuri, inducerea nu poluează mediul. Dacă în cazul arzătoarelor cu gaz există o contaminare, precum și în încălzirea cu arc, inducția o elimină, datorită radiației electromagnetice "pure".
• Dimensiuni mici ale dispozitivului inductor.
• Posibilitatea de a face un inductor de orice formă, acest lucru nu va conduce la încălzirea locală, ci va contribui la o distribuție uniformă a căldurii.
• Este de neînlocuit dacă este necesar să se încălzească numai o anumită zonă a suprafeței.
• Nu este dificil să configurați un astfel de echipament pentru modul dorit și să îl reglați.

deficiențe

Sistemul are astfel de dezavantaje:

• Independent de a stabili și de a regla tipul de încălzire (inducție) și echipamentele sale este destul de dificil. Este mai bine să te întorci la specialiști.
• Necesitatea de a compara cu exactitate inductorul și piesa de prelucrat, altfel încălzirea prin inducție va fi inadecvată, puterea sa poate atinge valori mici.

Instalații de inducție de încălzire

Pentru a asigura o încălzire individuală, este posibil să se ia în considerare o astfel de opțiune ca încălzirea prin inducție. Ca unitate va merge un transformator, constând din înfășurări de două tipuri: primar și secundar (care, la rândul său, este scurtcircuitat).

Cum funcționează

Principiul de funcționare al unei inductoare obișnuite: fluxurile vortexului trec înăuntru și direcționează câmpul electric către cel de-al doilea corp.

Pentru ca apa să treacă printr-un astfel de cazan, se dau două ajutaje: pentru una rece, care intră și la ieșirea de apă caldă, o a doua conductă ramificată. Datorită presiunii, apa circulă constant, ceea ce exclude posibilitatea de încălzire a elementului inductor. Prezența scalei este exclusă, deoarece vibrațiile constante apar în inductor.

Un astfel de element în serviciu va fi ieftin. Principalul avantaj este că dispozitivul funcționează fără zgomot. Puteți să-l instalați în orice cameră.

Fabricarea echipamentelor de către dumneavoastră

Instalarea de încălzire prin inducție de mare complexitate nu va fi. Chiar și cei care nu au experiență, după un studiu atent, vor face față acestei sarcini. Înainte de a începe, trebuie să stocați următoarele elemente necesare:

• Invertor. Poate fi folosit de la o mașină de sudură, este ieftină și va fi necesară o frecvență ridicată. Puteți să-l fabricați singur. Dar aceasta este o ocupație consumatoare de timp.
• Corpul încălzitorului (o bucată de țeavă din plastic este potrivită pentru aceasta, incalzirea prin inducție a tubului va fi în acest caz cea mai eficientă).
• Material (se va potrivi un fir cu un diametru de cel mult șapte milimetri).
• Dispozitive de conectare a inductorului la rețeaua de încălzire.
• Grilă pentru fixarea firului în interiorul inductorului.
• O bobină de inducție poate fi creată de la cablu de cupru (trebuie să fie emailate).
• Pompă (pentru alimentarea cu apă a inductorului).

Reguli pentru fabricarea echipamentului

Pentru ca instalația de încălzire cu inducție să funcționeze corect, curentul pentru un astfel de articol trebuie să corespundă puterii (ar trebui să fie de cel puțin 15 amperi, dacă este necesar, poate fi mai mare).

• Sârmă ar trebui să fie tăiate în bucăți nu mai mult de cinci centimetri. Acest lucru este necesar pentru o încălzire eficientă într-un câmp cu frecvență înaltă.
• Corpul trebuie să fie la fel de mare ca firul pregătit și să aibă pereți groși.
• Pentru a fi atașat la rețeaua de încălzire, pe o parte a structurii este atașat un adaptor special.
• În partea inferioară a țevii, trebuie să puneți un fir pentru a împiedica căderea firului.
• Acesta din urmă este necesar într-o astfel de cantitate încât să umple întregul spațiu interior.
• Construcția este închisă, este amplasat un adaptor.
• Apoi, o bobină este construită din această conductă. Pentru a face acest lucru, împachetați-l cu firul deja recoltat. Se va respecta numărul de ture: minim 80, maximum 90.
• După conectarea la sistemul de încălzire, dispozitivul este umplut cu apă. Bobina este conectată la invertorul recoltat.
• Pompa de alimentare cu apă este instalată.
• Regulatorul de temperatură este montat.

Astfel, calcularea încălzirii prin inducție va depinde de următorii parametri: lungimea, diametrul, temperatura și timpul de procesare. Acordați atenție inductanței anvelopei care duce la inductor, care poate fi mult mai mare decât indicii inductorului însuși.

Despre suprafețele de gătit

O altă aplicație în casă, cu excepția sistemului de încălzire, acest tip de încălzire găsită în panourile de plită. O astfel de suprafață arată ca un transformator convențional. Bobina sa este ascunsă sub suprafața panoului, care poate fi din sticlă sau din ceramică. Un curent trece prin el. Aceasta este prima parte a bobinei. Dar al doilea este felul în care se va găti. În partea de jos a vaselor se creează curenți de vârtej. Se încălzesc mai întâi vasele și apoi produsele în ea.

Căldura va fi eliberată numai atunci când suprafața panoului este pusă pentru ustensile. Dacă este absent, nu se produce nicio acțiune. Zona de încălzire cu inducție va corespunde diametrului vaselor plasate pe acesta.

Sunt necesare plăci speciale pentru astfel de plăci. Majoritatea metalelor feromagnetice pot interacționa cu un câmp de inducție: oțel inoxidabil, aluminiu, inoxidabil și emailat, fontă. Nu este adecvat numai pentru astfel de suprafețe: cupru, ceramică, sticlă și vase din metale neferomagnetice.

Firește, asta inducție se va aprinde numai când se instalează un vas adecvat.
Plăcile moderne sunt echipate cu o unitate de comandă electronică, care permite recunoașterea recipientelor goale și inutilizabile. Principalele avantaje ale gătitului panouri de inducție sunt: ​​siguranță, ușurință de curățare, rapiditate, eficiență, economie. Suprafața panoului nu trebuie să fie arsă niciodată.

Deci, am aflat unde se folosește acest tip de încălzire (inducție).