Tele2, tarifeler, sorular hakkında yardım

indüksiyon kalorifer kazanları- Verimi çok yüksek cihazlardır. Isıtma elemanları ile donatılmış geleneksel cihazlara kıyasla enerji maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilirler.

Modeller endüstriyel üretim ucuz değil. Ancak, herkes kendi elleriyle bir indüksiyon ısıtıcısı yapabilir. ev ustası, basit bir araç setine sahip olmak. ona yardım etmeyi teklif ediyoruz Detaylı Açıklama Etkili bir ısıtıcının çalışma prensibi ve montajı.

Üç ana unsur kullanılmadan indüksiyonla ısıtma mümkün değildir:

• bobin;
• jeneratör;
• Isıtma elemanı.

Bir indüktör genellikle yapılmış bir bobindir bakır kablo, hangi bir manyetik alan oluşturur. Standart bir 50 Hz ev güç akışından yüksek frekanslı bir akış üretmek için bir alternatör kullanılır.

Isıtma elemanı olarak kullanılır metal nesne absorbe edebilen Termal enerji bir manyetik alanın etkisi altında. Bu elemanları doğru bir şekilde bağlarsanız, sıvı soğutma sıvısını ısıtmak için mükemmel olan yüksek performanslı bir cihaz elde edebilirsiniz.

Bir jeneratör yardımıyla, indüktöre gerekli özelliklere sahip bir elektrik akımı verilir, yani. bir bakır bobin üzerinde. İçinden geçerken yüklü parçacıkların akışı bir manyetik alan oluşturur.

İndüksiyonlu ısıtıcıların çalışma prensibi, manyetik alanların etkisi altında ortaya çıkan iletkenlerin içinde elektrik akımlarının oluşmasına dayanmaktadır.

Alanın özelliği, elektromanyetik dalgaların yönünü yüksek frekanslarda değiştirme yeteneğine sahip olmasıdır. Bu alana herhangi bir metal nesne konulursa oluşan girdap akımlarının etkisi altında indüktöre doğrudan temas etmeden ısınmaya başlayacaktır.

İnverterden endüksiyon bobinine akan yüksek frekanslı elektrik akımı, sürekli değişen bir manyetik dalga vektörü ile bir manyetik alan oluşturur. Bu alana yerleştirilen metal çabuk ısınır.

Temas eksikliği, bir türden diğerine geçiş sırasında enerji kayıplarının ihmal edilebilir olmasını mümkün kılar, bu da indüksiyonlu kazanların artan verimliliğini açıklar.

Isıtma devresi için suyu ısıtmak için metal bir ısıtıcı ile temasını sağlamak yeterlidir. Çoğu zaman, bir su akışının basitçe geçtiği bir ısıtma elemanı olarak metal bir boru kullanılır. Su aynı anda ısıtıcıyı soğutur ve bu da servis ömrünü önemli ölçüde artırır.

Elektromanyetik indüksiyon cihazı telin bir ferromıknatıs çekirdeğinin etrafına sarılmasıyla elde edilir. Ortaya çıkan indüksiyon bobini ısınır ve ısıyı ısıtılan gövdeye veya ısı eşanjöründen yakınlarda akan soğutucuya aktarır.

Cihazın avantajları ve dezavantajları

Vorteks indüksiyon ısıtıcısının “artıları” çoktur. için basit kendi kendine üretimşema, artan güvenilirlik, yüksek verimlilik, nispeten düşük enerji maliyetleri, uzun vadeliçalışma, düşük arıza olasılığı vb.

Cihazın performansı önemli olabilir, bu tip üniteler metalurji endüstrisinde başarıyla kullanılmaktadır. Soğutma sıvısının ısınma hızı açısından, bu tip cihazlar geleneksel olanlarla güvenle rekabet eder. elektrikli kazanlar, sistemdeki suyun sıcaklığı hızla istenilen seviyeye ulaşır.

İndüksiyonlu kazanın çalışması sırasında ısıtıcı hafifçe titrer. Bu titreşim duvarları sallar Metal boru kireç ve diğer olası kirleticiler, bu nedenle, böyle bir cihazın nadiren temizlenmesi gerekir. Tabii ki, Isıtma sistemi mekanik bir filtre ile bu kirleticilerden korunmalıdır.

İndüksiyon bobini, içine yerleştirilen metali (boru veya tel parçalarını) yüksek frekanslı girdap akımları kullanarak ısıtır, temas gerektirmez

Su ile sürekli temas, ısıtıcının yanma olasılığını da en aza indirir, bu da oldukça ortak sorunısıtma elemanlarına sahip geleneksel kazanlar için. Titreşime rağmen, kazan son derece sessiz çalışır, cihazın kurulum yerinde ek ses yalıtımı gerekli değildir.

İndüksiyonlu kazanlar da iyidir çünkü sadece sistemin montajı doğru yapılırsa neredeyse hiç sızıntı yapmazlar. Bu, tehlikeli durumların olasılığını ortadan kaldırdığı veya önemli ölçüde azalttığı için çok değerli bir kalitedir.

Sızıntı olmaması, termal enerjiyi ısıtıcıya aktarmanın temassız yönteminden kaynaklanmaktadır. Yukarıda açıklanan teknolojiyi kullanan soğutucu, neredeyse buhar durumuna kadar ısıtılabilir.

Bu, soğutucunun borular boyunca verimli hareketini teşvik etmek için yeterli termal konveksiyon sağlar. Çoğu durumda, ısıtma sisteminin donatılması gerekmeyecektir. sirkülasyon pompası, hepsi özelliklere ve şemaya bağlı olmasına rağmen özel sistemısıtma.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı video

Silindir #1. İndüksiyonla ısıtma prensiplerine genel bir bakış:

2. silindir. ilginç bir seçenek indüksiyon ısıtıcı imalatı:

Bir indüksiyonlu ısıtıcı kurmak için düzenleyici makamlardan izin almanıza gerek yoktur, bu tür cihazların endüstriyel modelleri oldukça güvenlidir, hem özel bir ev hem de sıradan daire. Ancak ev yapımı birimlerin sahipleri güvenliği unutmamalıdır.

İndüksiyonla ısıtma, elektriksel olarak iletken malzemelerin yüksek frekanslı akımlarla (eng. RFH - radyo frekanslı ısıtma, radyo frekanslı dalgalarla ısıtma) temassız ısıtma yöntemidir.

Yöntemin açıklaması.

İndüksiyonla ısıtma, malzemelerin ısıtılmasıdır. elektrik akımları alternatif bir manyetik alan tarafından indüklenen. Bu nedenle, bu, iletken malzemelerden (iletkenler) yapılmış ürünlerin, indüktörlerin manyetik alanı (alternatif bir manyetik alan kaynakları) tarafından ısıtılmasıdır. İndüksiyonla ısıtma aşağıdaki gibi gerçekleştirilir. Bir veya daha fazla tel sarımı (çoğunlukla bakır) olan indüktöre elektriksel olarak iletken (metal, grafit) bir iş parçası yerleştirilir. İndüktörde özel bir jeneratör kullanılarak çeşitli frekanslarda (onlarca Hz'den birkaç MHz'e kadar) güçlü akımlar indüklenir ve bunun sonucunda indüktör çevresinde bir elektromanyetik alan oluşur. Elektromanyetik alan, iş parçasında girdap akımlarına neden olur. Girdap akımları iş parçasını Joule ısısının etkisi altında ısıtır (Joule-Lenz yasasına bakınız).

İndüktör-boş sistem, indüktörün birincil sargı olduğu çekirdeksiz bir transformatördür. İş parçası, ikincil bir sargı kısa devresidir. Sargılar arasındaki manyetik akı havada kapanır.

Yüksek bir frekansta, girdap akımları, oluşturdukları manyetik alan tarafından iş parçasının Δ ​​(Yüzey etkisi) ince yüzey katmanlarına kaydırılır, bunun sonucunda yoğunlukları keskin bir şekilde artar ve iş parçası ısıtılır. Metalin alttaki katmanları, termal iletkenlik nedeniyle ısıtılır. Önemli olan akım değil, yüksek akım yoğunluğudur. Kaplama tabakasında Δ, akım yoğunluğu iş parçası yüzeyindeki akım yoğunluğuna göre e faktörü kadar azalırken, kaplama tabakasında ısının %86.4'ü salınır (toplam ısı salınımının. Kaplama tabakasının derinliği, radyasyon frekansına bağlıdır: frekans ne kadar yüksekse, deri tabakası o kadar incedir Bu aynı zamanda iş parçası malzemesinin nispi manyetik geçirgenliğine de bağlıdır.

Curie noktasının altındaki sıcaklıklarda demir, kobalt, nikel ve manyetik alaşımlar için μ birkaç yüz ile on binlerce arasında bir değere sahiptir. Diğer malzemeler için (eriyikler, demir dışı metaller, sıvı düşük erime noktalı ötektikler, grafit, elektrolitler, elektriksel olarak iletken seramikler, vb.), μ yaklaşık olarak bire eşittir.

Örneğin, 2 MHz frekansında, bakır için yüzey derinliği yaklaşık 0,25 mm, demir için ≈ 0,001 mm'dir.

İndüktör, kendi radyasyonunu emdiği için çalışma sırasında çok ısınır. Ek olarak, sıcak bir iş parçasından gelen ısı radyasyonunu emer. Su ile soğutulan bakır borulardan indüktörler yaparlar. Su emme ile sağlanır - bu, indüktörün yanması veya başka bir şekilde basınçsız hale gelmesi durumunda güvenliği sağlar.

Başvuru:
Metalin ultra temiz temassız eritilmesi, lehimlenmesi ve kaynaklanması.
Alaşımların prototiplerinin elde edilmesi.
Makine parçalarının bükülmesi ve ısıl işlemi.
Mücevher işi.
Alev veya ark ısıtmasından zarar görebilecek küçük parçaların işlenmesi.
Yüzey sertleştirme.
Karmaşık şekilli parçaların sertleştirilmesi ve ısıl işlemi.
Tıbbi aletlerin dezenfeksiyonu.

Avantajlar

Elektriksel olarak iletken herhangi bir malzemenin yüksek hızda ısıtılması veya eritilmesi.

Koruyucu gaz atmosferinde, oksitleyici (veya indirgeyici) ortamda, iletken olmayan bir sıvıda, vakumda ısıtma mümkündür.

Cam, çimento, plastik, ahşaptan yapılmış koruyucu bir odanın duvarlarından ısıtma - bu malzemeler elektromanyetik radyasyonu çok zayıf emer ve kurulumun çalışması sırasında soğuk kalır. Yalnızca elektriksel olarak iletken malzeme ısıtılır - metal (erimiş dahil), karbon, iletken seramikler, elektrolitler, sıvı metaller vb.

Ortaya çıkan MHD kuvvetleri nedeniyle yoğun karıştırma meydana gelir sıvı metal, havada veya koruyucu gazda asılı kalmasına kadar - bu şekilde küçük miktarlarda ultra saf alaşımlar elde edilir (levitasyonda erime, elektromanyetik bir potada eritme).

Isıtma elektromanyetik radyasyon yoluyla gerçekleştirildiğinden, gaz alevli ısıtma durumunda torcun yanma ürünleri veya ark ısıtması durumunda elektrot malzemesi tarafından iş parçasının kirlenmesi yoktur. Numunelerin inert gaz atmosferine yerleştirilmesi ve yüksek hızısıtma, kireç oluşumunu ortadan kaldıracaktır.

İndüktörün küçük boyutu nedeniyle kullanım kolaylığı.

İndüktör özel bir şekilde yapılabilir - bu, karmaşık konfigürasyondaki parçaların, bükülmelerine veya yerel ısınmamalarına yol açmadan tüm yüzey üzerinde eşit şekilde ısıtılmasına izin verir.

Lokal ve seçici ısıtma yapmak kolaydır.

En yoğun ısıtma iş parçasının ince üst katmanlarında meydana geldiğinden ve alttaki katmanlar termal iletkenlik nedeniyle daha yavaş ısıtıldığından, yöntem parçaların yüzey sertleştirilmesi için idealdir (çekirdek viskoz kalır).

Ekipmanın kolay otomasyonu - ısıtma ve soğutma döngüleri, sıcaklık kontrolü ve tutma, iş parçalarının beslenmesi ve çıkarılması.

İndüksiyonlu ısıtma üniteleri:

300 kHz'e kadar çalışma frekansına sahip kurulumlarda, IGBT düzenekleri veya MOSFET transistörleri üzerindeki invertörler kullanılır. Bu tür tesisler, büyük parçaların ısıtılması için tasarlanmıştır. Küçük parçaları ısıtmak için yüksek frekanslar kullanılır (5 MHz'e kadar, orta ve kısa dalga aralığı), elektronik tüpler üzerine yüksek frekanslı kurulumlar yapılır.

Ayrıca, küçük parçaları ısıtmak için, 1,7 MHz'e kadar çalışma frekansları için MOSFET transistörleri üzerine yüksek frekanslı kurulumlar yapılmıştır. Transistörleri daha yüksek frekanslarda kontrol etmek ve korumak bazı zorluklar getirir, bu nedenle daha yüksek frekans ayarları hala oldukça pahalıdır.

Küçük parçaları ısıtmak için indüktör küçük boy ve düşük frekanslarda çalışan salınım devresinin kalite faktöründe bir azalmaya ve verimlilikte bir azalmaya yol açan ve ayrıca ana osilatör için tehlike oluşturan küçük bir endüktans (salınım devresinin kalite faktörü L / ile orantılıdır) C, düşük kalite faktörüne sahip bir salınım devresi enerji ile çok iyi "pompalanır", indüktörde bir kısa devre oluşturur ve ana osilatörü devre dışı bırakır). Salınım devresinin kalite faktörünü arttırmak için iki yol kullanılır:
- kurulumun karmaşıklığına ve maliyetine yol açan çalışma sıklığının arttırılması;
- indüktörde ferromanyetik eklerin kullanılması; indüktörü ferromanyetik malzemeden panellerle yapıştırma.

İndüktör yüksek frekanslarda en verimli şekilde çalıştığından, indüksiyonla ısıtma, güçlü jeneratör lambalarının geliştirilmesi ve üretiminin başlamasından sonra endüstriyel uygulama aldı. Birinci Dünya Savaşı'ndan önce, indüksiyonla ısıtma sınırlı kullanımdaydı. O zamanlar, jeneratör olarak yüksek frekanslı makine jeneratörleri (V.P. Vologdin tarafından çalışır) veya kıvılcım deşarj tesisatları kullanılıyordu.

Jeneratör devresi, prensip olarak, bir indüktör bobini şeklinde bir yük üzerinde çalışan ve yeterli güce sahip olan herhangi bir (multivibratör, RC jeneratörü, bağımsız uyarılmış jeneratör, çeşitli gevşeme jeneratörleri) olabilir. Salınım frekansının yeterince yüksek olması da gereklidir.

Örneğin, 4 mm çapında bir çelik teli birkaç saniyede "kesmek" için, en az 300 kHz frekansta en az 2 kW'lık bir salınım gücü gereklidir.

Şema aşağıdaki kriterlere göre seçilir: güvenilirlik; dalgalanma kararlılığı; iş parçasında salınan gücün kararlılığı; üretim kolaylığı; kurulum kolaylığı; asgari miktar maliyeti düşürmek için parçalar; toplamda ağırlık ve boyutlarda azalma sağlayan parçaların kullanımı, vb.

Uzun yıllar boyunca, yüksek frekanslı salınımların üreteci olarak endüktif üç noktalı bir jeneratör (Hartley jeneratörü, ototransformatör jeneratörü) kullanılmıştır. geri bildirim, bir endüktif döngü voltaj bölücü üzerindeki devre). Bu, anot için kendinden tahrikli bir paralel güç kaynağı devresi ve bir salınım devresi üzerinde yapılmış bir frekans seçici devredir. Laboratuvarlarda, kuyumculuk atölyelerinde başarı ile kullanılmış ve kullanılmaya devam etmektedir. endüstriyel Girişimcilik, hem de amatör uygulamada. Örneğin, İkinci Dünya Savaşı sırasında, bu tür tesislerde T-34 tankının silindirlerinin yüzey sertleştirmesi yapıldı.

Üç noktanın dezavantajları:

Düşük verimlilik (lamba kullanırken %40'tan az).

Curie noktasının (≈700С) (μ değişiklikleri) üzerindeki manyetik malzemelerden yapılmış iş parçalarını ısıtma anında güçlü bir frekans sapması, cilt tabakasının derinliğini değiştirir ve ısıl işlem modunu öngörülemeyen bir şekilde değiştirir. Kritik parçalara ısıl işlem uygulandığında bu kabul edilemez olabilir. Ayrıca, güçlü RF kurulumları, Rossvyazokhrankultura'nın izin verdiği dar bir frekans aralığında çalışmalıdır, çünkü zayıf ekranlama ile bunlar aslında radyo vericileridir ve televizyon ve radyo yayınlarını, kıyı ve kurtarma hizmetlerini etkileyebilir.

İş parçaları değiştirildiğinde (örneğin, daha küçük olandan daha büyük olana), indüktör-iş parçası sisteminin endüktansı değişir, bu da kabuk tabakasının frekansında ve derinliğinde bir değişikliğe yol açar.

Tek dönüşlü indüktörleri çok dönüşlü olanlara, daha büyük veya daha küçük olanlara değiştirirken, frekans da değişir.

Babat, Lozinsky ve diğer bilim adamlarının öncülüğünde, daha yüksek verime (% 70'e kadar) sahip olan ve ayrıca çalışma frekansını daha iyi koruyan iki ve üç devreli jeneratör devreleri geliştirildi. Eylemlerinin prensibi aşağıdaki gibidir. Kuplajlı devrelerin kullanılması ve aralarındaki bağlantının zayıflaması nedeniyle, çalışma devresinin endüktansında bir değişiklik gerektirmez. güçlü değişiklik frekans ayar devresi Radyo vericileri de aynı prensibe göre yapılmıştır.

Modern yüksek frekanslı jeneratörler, genellikle köprü veya yarım köprü şemasına göre yapılan IGBT düzeneklerine veya güçlü MOSFET transistörlerine dayalı invertörlerdir. 500 kHz'e kadar frekanslarda çalışır. Transistörlerin kapıları bir mikrodenetleyici kontrol sistemi kullanılarak açılır. Kontrol sistemi, göreve bağlı olarak, otomatik olarak tutmanızı sağlar.

A) sabit frekans
b) iş parçasında serbest bırakılan sabit güç
c) maksimum verimlilik.

Örneğin, bir manyetik malzeme Curie noktasının üzerine ısıtıldığında, deri tabakasının kalınlığı keskin bir şekilde artar, akım yoğunluğu düşer ve iş parçası daha da kötü ısınmaya başlar. Malzemenin manyetik özellikleri de kaybolur ve manyetizasyonun tersine çevrilmesi işlemi durur - iş parçası daha kötü ısınmaya başlar, yük direnci aniden düşer - bu, jeneratörün "boşluğuna" ve arızasına neden olabilir. Kontrol sistemi, Curie noktasından geçişi izler ve yükte ani bir düşüşle (veya gücü azaltarak) frekansı otomatik olarak artırır.

Notlar.

İndüktör mümkünse iş parçasına mümkün olduğunca yakın yerleştirilmelidir. Bu sadece iş parçasının yakınındaki elektromanyetik alan yoğunluğunu (mesafenin karesiyle orantılı olarak) arttırmakla kalmaz, aynı zamanda Cos(φ) güç faktörünü de arttırır.

Frekansı artırmak, güç faktörünü önemli ölçüde azaltır (frekansın küpüyle orantılı olarak).

Manyetik malzemeler ısıtıldığında, manyetizasyonun tersine çevrilmesi nedeniyle ek ısı da serbest bırakılır; Curie noktasına kadar ısıtmaları çok daha verimlidir.

İndüktörü hesaplarken, indüktöre giden lastiklerin endüktansını hesaba katmak gerekir, bu indüktörün kendisinin endüktansından çok daha büyük olabilir (indüktör küçük çaplı tek bir dönüş şeklinde yapılmışsa). hatta bir dönüşün parçası - bir yay).

Salınım devrelerinde iki rezonans durumu vardır: voltaj rezonansı ve akım rezonansı.
Paralel salınım devresi - akımların rezonansı.
Bu durumda bobin ve kondansatör üzerindeki gerilim jeneratörün gerilimi ile aynıdır. Rezonansta, dallanma noktaları arasındaki devrenin direnci maksimum olur ve yük direnci Rn boyunca akım (toplam I) minimum olacaktır (devre I-1l ve I-2s içindeki akım jeneratör akımından daha büyüktür) .

İdeal olarak, döngü empedansı sonsuzdur - devre kaynaktan akım çekmez. Jeneratörün frekansı rezonans frekansından herhangi bir yönde değiştiğinde devrenin empedansı azalır ve lineer akım (Itot) artar.

Seri salınım devresi - voltaj rezonansı.

ana özellik Seri rezonans devresi, empedansının rezonansta minimum olmasıdır. (ZL + ZC - minimum). Frekans, rezonans frekansının üstünde veya altında bir değere ayarlandığında, empedans artar.
Çözüm:
Rezonansta paralel bir devrede, devre uçlarından geçen akım 0'dır ve gerilim maksimumdur.
Bir seri devrede, bunun tersi doğrudur - voltaj sıfır olma eğilimindedir ve akım maksimumdur.

Makale http://dic.academic.ru/ sitesinden alındı ​​ve LLC Prominduktor şirketi tarafından okuyucu için daha anlaşılır bir metin haline getirildi.

Kendiniz yapabileceğiniz 500 watt'lık bir endüksiyonlu ısıtıcının şeması! İnternette pek çok benzer şema var, ancak bunlara ilgi yok, çünkü temelde ya çalışmıyorlar ya da çalışıyorlar ama istediğimiz gibi değiller. Bu indüksiyonlu ısıtıcı devresi tamamen çalışır durumda, kanıtlanmış ve en önemlisi karmaşık değil, takdir edeceğinizi düşünüyorum!

Bileşenler ve Bobin:

Çalışma bobini 5 tur içerir, sarma için yaklaşık 1 cm çapında bir bakır boru kullanıldı, ancak daha azı mümkün. Bu çap tesadüfen seçilmemiştir, bobin ve transistörleri soğutmak için borudan su verilir.

Transistörler IRFP150'yi IRFP250'nin el altında olmadığı için ayarladı. Film kapasitörleri 0,27 uF 160 volt, ancak ilkini bulamazsanız 0,33 uF ve üzeri koyabilirsiniz. Devrenin 60 volta kadar voltajlarla çalıştırılabileceğini lütfen unutmayın, ancak bu durumda kondansatörlerin 250 volta ayarlanması önerilir. Devreye 30 volta kadar voltaj verilirse, 150 yeterlidir!

Zener diyotları, örneğin 1N5349 ve benzeri gibi 1 watt'tan herhangi bir 12-15 volta ayarlanabilir. Diyotlar UF4007 ve benzerleri olarak kullanılabilir. Dirençler 2 watt'tan 470 Ohm.

Birkaç resim:

Radyatörler yerine, bu tasarımda su soğutması kullanıldığından doğrudan boruya lehimlenen bakır plakalar kullanılmıştır. Bence bu en verimli soğutma, çünkü transistörler iyi ısınıyor ve hiçbir fan ve süper radyatör onları aşırı ısınmadan kurtaramayacak!

Pano üzerindeki soğutma plakaları, bobin borusu içinden geçecek şekilde düzenlenmiştir. Plakalar ve borunun birlikte lehimlenmesi gerekiyor, bunun için kullandım gaz brülörü ve araba radyatörlerini lehimlemek için büyük bir havya.

Kondansatörler iki taraflı bir textolite üzerine yerleştirilmiştir, kart ayrıca daha iyi soğutma için bobin borusuna düz bir çizgide lehimlenmiştir.

İndüktörler ferrit halkalara sarılır, onları kişisel olarak bir bilgisayar güç kaynağından çıkardım, tel bakır yalıtımında kullanıldı.

İndüksiyonlu ısıtıcı oldukça güçlü çıktı, pirinç ve alüminyumu çok kolay eritiyor, demir parçaları da eritiyor ama biraz daha yavaş. IRFP150 transistörleri kullandığım için parametrelere göre devre 30 volta kadar voltaj ile beslenebilir, bu yüzden güç sadece bu faktörle sınırlıdır. Yine de IRFP250 kullanmanızı tavsiye ederim.

Bu kadar! Aşağıda, indüksiyonlu ısıtıcının çalışmasının bir videosunu ve AliExpress'te çok düşük bir fiyata satın alınabilecek parçaların bir listesini bırakacağım!

Aliexpress'ten parça satın alın: