Высокачашчынны індукцыйны нагрэў. Разлік індукцыйнага нагрэву

У індукцыйных печах і прыладах цяпло ў нагреваемая прыборы вылучаецца токамі, якія ўзнікаюць у пераменным электрамагнітным поле ўнутры агрэгата. Называюцца яны індукцыйнымі. У выніку іх дзеянні адбываецца павышэнне тэмпературы. Індукцыйны нагрэў металаў грунтуецца на двух галоўных фізічных законах:

• Фарадея-Максвелла;
• Джоўля-Ленца.

У металічных целах пры іх памяшканні ў пераменнае поле пачынаюць узнікаць віхравыя электрычныя поля.

Прылада індукцыйнага нагрэву

Усё адбываецца наступным чынам. Пад дзеяннем пераменнага магнітнага патоку змяняецца электрарухаючая сіла (ЭРС) індукцыі. ЭРС дзейнічае так, што ўнутры тэл працякаюць віхравыя токі, якія і вылучаюць цеплыню ў поўнай адпаведнасці з законам Джоўля-Ленца. Таксама ЭРС генеруе пераменны ток у метале. Пры гэтым адбываецца вылучэнне цеплавой энергіі, што і прыводзіць да павышэння тэмпературы металу.

Гэты выгляд нагрэву самы просты, бо з'яўляецца бескантактавым. Ён дазваляе дасягаць вельмі высокіх тэмператур, пры якіх можна апрацоўваць самыя тугаплаўкія металы.

Каб забяспечыць індукцыйны нагрэў, патрабуецца стварыць у электрамагнітных палях пэўнае напружанне і частату. Зрабіць гэта можна ў адмысловым прыборы - індуктараў. Харчаванне яго вырабляецца ад прамысловай сеткі ў 50 Гц. Можна для гэтага выкарыстаць індывідуальныя крыніцы харчавання - пераўтваральнікі і генератары.

Самае простае прылада індуктара невялікі частоты - спіраль (правадыр ізаляваны), які можа быць змешчаны ўнутр металічнай трубы або наматаны на яе. Якія праходзяць токі награваюць трубу, якая, у сваю чаргу, перадае цяпло ў навакольнае асяроддзе.

Прымяненне індукцыйнага нагрэву на малых частотах - досыць рэдка. Больш распаўсюджаная апрацоўка металаў на сярэдняй і высокай частаце. Такія прылады адрозніваюцца тым, што магнітная хваля трапляе на паверхню, дзе адбываецца яе згасанне. Цела пераўтворыць энергію гэтай хвалі ў цяпло. Для дасягнення максімальнага эфекту абедзве складнікі павінны быць блізкія па форме.

дзе выкарыстоўваюцца

Прымяненне індукцыйнага нагрэву ў сучасным свеце шырока распаўсюджана. Вобласць выкарыстання:

• плаўленне металаў, іх пайка бескантактавым спосабам;
• атрыманне новыя сплаваў металаў;
• машынабудаванне;
• ювелірная справа;
• выраб невялікіх дэталяў, якія могуць быць пашкоджаны пры ўжыванні іншых метадаў;
• гартаванне паверхняў (прычым дэталі могуць быць самай складанай канфігурацыі);
• тэрмаапрацоўка (апрацоўка дэталяў для машын, загартаваных паверхняў);
• медыцына (дэзінфекцыя прыбораў і інструментаў).

Індукцыйны нагрэў: станоўчыя характарыстыкі

У такога спосабу нямала пераваг:

• З яго дапамогай можна хутка нагрэць і расплавіць любы які праводзіць ток матэрыял.
• Дазваляе вырабляць нагрэў у любы асяроддзі: у вакууме, атмасферы, вадкасці, не што праводзіць ток.
• За кошт таго што награваецца толькі які праводзіць матэрыял, сценкі, слаба паглынальныя хвалі, застаюцца лядоўнямі.
• У спецыялізаваных галінах металургіі атрыманне сверхчистых сплаваў. Гэта займальны працэс, бо металы змешваюцца ў падвешаным стане, у абалонцы з ахоўнага газу.

• У параўнанні з іншымі тыпамі, індукцыйны не забруджвае навакольнае асяроддзе. Калі ў выпадку з газавымі гарэлкамі забруджванне прысутнічае, гэтак жа як і ў дуговой нагрэве, то індукцыйны гэта выключае, за кошт "чыстага" электрамагнітнага выпраменьвання.
• Малыя памеры прыбора індуктара.
• Магчымасць вырабу індуктара любой формы, гэта не прывядзе да лакальнага нагрэву, а будзе спрыяць раўнамернаму размеркаванню цяпла.
• Незаменны, калі неабходна нагрэць толькі пэўны ўчастак паверхні.
• Няма адмысловай работы наладзіць такое абсталяванне на патрэбны рэжым і рэгуляваць яго.

недахопы

Сістэма мае такія мінусы:

• Самастойна ўсталяваць і наладзіць тып нагрэву (індукцыйны) і яго абсталяванне даволі няпроста. Лепш звярнуцца да адмыслоўцаў.
• Неабходнасць дакладна супаставіць індуктар і нарыхтоўку, інакш недастатковым будзе індукцыйны нагрэў, магутнасць яго можа дасягаць малых велічынь.

Ацяпленне індукцыйным абсталяваннем

Для ўладкавання індывідуальнага ацяплення можна разгледзець такі варыянт, як індукцыйны нагрэў. У якасці агрэгата пойдзе трансфарматар, які складаецца з абмотак двух відаў: першаснай і другаснай (якая, у сваю чаргу, коратка замкнёная).

як працуе

Прынцып працы звычайнага індуктара: віхравыя патокі праходзяць ўнутры і накіроўваюць электрычнае поле на другі корпус.

Каб праз такі кацёл праходзіла вада, да яго падводзяць два патрубка: для халоднай, што паступае, і на выхадзе цёплай вады - другі патрубок. За кошт ціску вада пастаянна цыркулюе, што выключае магчымасць нагрэву элемента індуктара. Наяўнасць шумавіння тут выключана, бо ў індуктар адбываюцца пастаянныя вібрацыі.

Такі элемент у абслугоўванні будзе недарагім. Галоўны плюс у тым, што прыбор працуе бясшумна. Ўсталёўваць яго можна ў любым памяшканні.

Выраб абсталявання самастойна

Ўстаноўка індукцыйнага нагрэву вялікай складанасці не складзе. Нават той, хто не мае досведу, пасля стараннага вывучэння справіцца з пастаўленай задачай. Перад пачаткам працы трэба назапасіцца наступнымі неабходнымі элементамі:

• Інвертар. Яго можна выкарыстаць ад зварачнага апарата, ён недарагі і будзе неабходнай высокай частоты. Вырабіць яго можна самастойна. Але гэта выдатковае занятак па часе.
• Корпус нагревателя (для гэтага падыдзе кавалак пластыкавай трубы, індукцыйны нагрэў трубы ў гэтым выпадку будзе самым эфектыўным).
• Матэрыял (спатрэбіцца дрот дыяметрам не больш за сем міліметраў).
• Прыстасаванні для падлучэння індуктара да сеткі ацяплення.
• Сетка для ўтрымання дроту ўнутры індуктара.
• Індукцыйнай шпулькі можна стварыць з меднай дроту (яна павінна быць эмаляваным).
• Помпа (для таго, каб вада падавалася ў індуктар).

Правілы вырабу абсталявання самастойна

Для таго каб ўстаноўка індукцыйнага нагрэву працавала правільна, ток для такога вырабы павінен адпавядаць магутнасці (складаць ён мусіць не менш 15 ампер, калі патрабуецца, то можна больш).

• Дрот павінна быць нарэзаная на кавалкі не больш за пяць сантыметраў. Гэта трэба для эфектыўнага нагрэву ў высокачашчынным полі.
• Корпус павінен быць па дыяметры ня менш, чым падрыхтаваная дрот, і валодаць тоўстымі сценкамі.
• Для мацавання да сеткі ацяплення на адзін бок канструкцыі мацуецца адмысловы перахаднік.
• На дно трубы трэба пакласці сетку для прадухілення выпадзення дроту.
• Апошняя патрэбна ў такой колькасці, каб яна запоўніла ўся ўнутраная прастора.
• Канструкцыя зачыняецца, ставіцца перахаднік.
• Затым будуюць з гэтай трубы катушку. Для гэтага абмотваюць яе ўжо нарыхтаванай дротам. Лік віткоў трэба выканаць: мінімум 80, максімум 90.
• Пасля падлучэння да сістэмы ацяплення ў апарат заліваюць ваду. Катушку падключаюць да нарыхтаваныя інвертары.
• Усталёўваецца помпа для падачы вады.
• Мантуецца рэгулятар тэмпературы.

Такім чынам, разлік індукцыйнага нагрэву будзе залежаць ад наступных параметраў: даўжыня, дыяметр, тэмпература і час апрацоўкі. Звяртайце ўвагу і на індуктыўнасць падводзяць да індуктараў шын, якая можа быць нашмат больш паказчыкаў самога індуктара.

Пра варачныя паверхні

Яшчэ адно прымяненне ў хатнім ужытку, акрамя сістэмы ацяплення, дадзены від нагрэву знайшоў у варачных панэлях пліт. Такая паверхня мае выгляд звычайнага трансфарматара. Шпулька яго схаваная пад паверхню панэлі, якая можа быць шкляной або керамічнай. Па ёй праходзіць ток. Гэта першая частка шпулькі. А вось другі з'яўляецца тая посуд, у якой будзе праходзіць падрыхтоўка ежы. На дне посуду ствараюцца віхравыя токі. Яны і награваюць спачатку посуд, а затым прадукты ў ёй.

Цяпло будзе выдзяляцца толькі тады, калі на паверхню панэлі паставяць посуд. Калі яна адсутнічае, ніякага дзеяння не адбываецца. Індукцыйная зона нагрэву будзе адпавядаць дыяметру пастаўленай на яе посуду.

Для такіх пліт патрэбна спецыяльная посуд. Большасць ферамагнітных металаў могуць взамодействовать з індукцыйным полем: алюміній, нержавеючая і эмаляваны сталь, чыгун. Не пасуюць для такіх паверхняў толькі: медны, керамічная, шкляная і вырабленая з неферромагнитных металаў посуд.

Натуральна, што індукцыйная пліта ўключыцца толькі тады, калі падыходная посуд будзе на ёй ўсталяваная.
Сучасныя пліты забяспечаныя электронным блокам кіравання, што дазваляе распазнаваць пустую і непрыдатную для ўжывання посуд. Асноўнымі перавагамі варачных індукцыйных панэляў з'яўляюцца: бяспека, лёгкасць уборкі, шпаркасць, эфектыўнасць, эканамічнасць. Пра паверхню панэлі ніколі нельга апячыся.

Такім чынам, мы высветлілі, дзе выкарыстоўваецца дадзены тып нагрэву (індукцыйны).