Vysokofrekvenční indukční ohřev. Výpočet indukčního ohřevu

V indukční pece

• Faraday-Maxwell;
• Joule-Lentz.

V kovových tělesech, když jsou umístěny ve střídavém poli, se začínají objevovat vířivé elektrické pole.

Indukční topné zařízení

Všechno se děje následovně. Pod akcí proměnné magnetický tok elektromotorická síla (EMF) indukce se mění. EMF působí tak, že uvnitř těl teče vířivé proudy, které vydávají teplo v plném souladu se zákonem Joule-Lenze. Také EMF generuje střídavý proud v kovu. V tomto případě uvolnění tepelné energie, která vede ke zvýšení teploty kovu.

Tento typ topení je nejjednodušší, protože je bezkontaktní. Umožňuje dosáhnout velmi vysokých teplot, při kterých je možné zpracovávat nejodolnějších kovů.

Pro zajištění indukčního ohřevu je zapotřebí vytvořit určité napětí a frekvenci v elektromagnetických polích. Můžete to udělat ve speciálním zařízení - induktoru. Jeho výkon je dodáván z průmyslové sítě v 50 Hz. Pro tento účel můžete použít jednotlivé napájecí zdroje - převodníky a generátory.

Nejjednodušším zařízením induktoru s malou frekvencí je spirála (izolovaná vodičem), která může být umístěna uvnitř kovové trubky nebo na ní navíjena. Proudové proudy ohřívají trubku, která zase přenáší teplo do prostředí.

Použití indukčního ohřevu při nízkých frekvencích je poměrně vzácné. Zpracování kovů se středním a vysokým kmitočtem je častější. Taková zařízení se vyznačují skutečností, že magnetická vlna dopadá na povrch, kde dochází k jejímu tlumení. Tělo přeměňuje energii této vlny na teplo. Pro dosažení maximálního účinku by měly být obě složky blízké tvaru.

Kde

Používání indukčního ohřevu v moderním světě je rozšířené. Oblast použití:

• tavení kovů, jejich pájení bezkontaktním způsobem;
• získání nových kovových slitin;
• strojní budova;
• klenotnictví;
• výrobu malých dílů, které mohou být poškozeny jinými způsoby;
• kalení povrchů (součásti mohou být nejsložitější konfigurace);
• tepelné zpracování (obrábění součástí pro stroje, tvrzené povrchy);
• lékařství (dezinfekce nástrojů a nástrojů).

Indukční ohřev: kladné vlastnosti

Tato metoda má mnoho výhod:

• S ním můžete rychle zahřát a roztavit jakýkoliv proudový materiál.
• Umožňuje vytápění v jakémkoli prostředí: ve vakuu, atmosféře, kapalině, která nevede proud.
• Vzhledem k tomu, že je zahřát pouze vodivý materiál, stěny, slabé absorpční vlny, zůstávají chladné.
• Ve specializovaných oborech metalurgie získává ultra-čisté slitiny. Jedná se o zábavný proces, protože kovy jsou smíchány v suspendovaném stavu, v plášti ochranného plynu.

• Ve srovnání s jinými typy indukce neznečišťuje životní prostředí. Pokud je v případě plynových hořáků přítomna kontaminace, stejně jako při obloukovém ohřevu, indukce ho eliminuje kvůli "čistému" elektromagnetickému záření.
• Malé rozměry induktorového zařízení.
• Možnost vytvořit induktor jakéhokoli tvaru, to nepovede k místnímu vytápění, ale přispěje k rovnoměrnému rozložení tepla.
• Je to nenahraditelné, pokud je třeba ohřívat pouze určitou plochu povrchu.
• Není to obtížné nastavit takové zařízení pro požadovaný režim a nastavit ho.

Nevýhody

Systém má takové nevýhody:

• Nezávisle na vytvoření a úpravě typu vytápění (indukce) a jeho vybavení je poměrně obtížné. Je lepší obrátit se na odborníky.
• Potřeba přesně porovnat cívky a obrobek, nebo nedostatečné pro indukční ohřev, výkon může dosáhnout malé množství.

Zařízení pro indukční ohřev

Pro zajištění individuálního vytápění je možné zvážit takovou možnost jako indukční ohřev. Jedná se o transformátor, který sestává z vinutí dvou typů: primárního a sekundárního (který je zase zkratován).

Jak to funguje

Princip funkce běžného induktoru: toky vortexu procházejí uvnitř a směrují elektrické pole k druhému tělu.

Aby voda prošla tímto kotlem, jsou k němu přiváděny dvě trysky: pro studenou, která přichází a na výstupu z teplé vody, druhá odbočná trubka. Díky tlaku se voda neustále pohybuje, což vylučuje možnost ohřívání indukčního prvku. Přítomnost měřítka je vyloučena, jelikož v induktoru dochází k konstantním vibracím.

Takový prvek ve službě bude levný. Hlavní výhodou je, že zařízení pracuje bezhlučně. Můžete jej nainstalovat do libovolné místnosti.

Výroba zařízení sami

Instalace indukčního ohřevu s velkou složitostí nebude. Dokonce i ti, kteří nemají zkušenosti, se po pečlivém studiu vyrovnají s úkolem. Předtím, než začnete, potřebujete zkompletovat následující nezbytné prvky:

• Měnič. Může být použito ze svařovacího stroje, je levná a bude vyžadovat vysokou frekvenci. Můžete jej vyrobit sami. Ale toto je časově náročné zaměstnání.
• Tělo ohřívače (pro tento účel je vhodný kus plastového potrubí, v tomto případě bude nejúčinnější indukční ohřev trubky).
• Materiál (zapojí se drát o průměru nejvýše sedm milimetrů).
• Zařízení pro připojení induktoru k topné síti.
• Mřížka pro přidržení drátu uvnitř induktoru.
• Může být vytvořena indukční cívka měděný drát (musí být smaltováno).
• Čerpadlo (pro přívod vody do induktoru).

Pravidla pro výrobu zařízení sami

Aby indukční topná instalace fungovala správně, proud pro tento výrobek musí odpovídat výkonu (měl by být alespoň 15 ampér, pokud je to nutné, může to být více).

• Drát by měl být rozřezán na kusy nejvýše pět centimetrů. To je nezbytné pro efektivní vytápění ve vysokofrekvenčním poli.
• Tělo musí být tak velké jako připravený drát a mít silné stěny.
• Pro připojení k topné síti je k jedné straně konstrukce připojen speciální adaptér.
• Na spodní straně potrubí je třeba drát, aby nedošlo k vypadnutí drátu.
• Ten je nutný v takovém množství, aby vyplňoval celý vnitřní prostor.
• Konstrukce je uzavřena a je umístěn adaptér.
• Pak se z této trubky vytvoří cívka. Chcete-li to provést, zabalte jej již získaným drátem. Je třeba dodržet počet otáček: minimálně 80, maximálně 90.
• Po připojení na topný systém se zařízení naplní vodou. Cívka je připojena ke sklíčenému střídači.
• Čerpadlo zásobníku vody je nainstalováno.
• Regulátor teploty je namontován.

Výpočet indukčního ohřevu tedy závisí na následujících parametrech: délka, průměr, teplota a doba zpracování. Dávejte pozor na indukčnost pneumatik vedoucích k induktoru, která může být mnohem větší než indexy induktoru samotného.

O varných plochách

Další použití v domácnosti, s výjimkou topného systému, tento typ topení najdete v panelu varné desky. Takový povrch vypadá jako běžný transformátor. Jeho cívka je skrytá pod povrchem panelu, který může být sklo nebo keramika. Proud prochází proudem. Toto je první část cívky. Ale druhá je pokrmy, ve kterých se bude vařit. V dolní části nádobí jsou vytvořeny vírové proudy. Nejdřív zahřívají nádobí a pak se v nich nacházejí produkty.

Teplo se uvolní pouze tehdy, když se na povrchu panelu umístí nádobí. Pokud chybí, nedojde k žádné akci. Indukční ohřívací zóna bude odpovídat průměru nádob, které jsou na něm umístěny.

Pro takové desky jsou potřeba speciální desky. Většina feromagnetických kovů může interagovat s indukční oblastí: hliníková, nerezová a smaltovaná ocel, litina. Nevhodné pouze pro takové povrchy: měď, keramika, sklo a nádoby z neferomagnetických kovů.

Samozřejmě, že indukční vařič se zapne pouze tehdy, je-li na něm instalována vhodná miska.
Moderní desky jsou vybaveny elektronickou řídicí jednotkou, která umožňuje rozpoznat prázdné a nepoužitelné nádobí. Hlavní výhody vaření indukční panely jsou: bezpečnost, snadné čištění, rychlost, účinnost, hospodárnost. Povrch panelu nesmí být nikdy spálen.

Tak jsme zjistili, kde se používá tento typ topení (indukce).