Indukční tavicí pec pro kutily: Výrobní schéma

Indukční pec je topné zařízení, které využívá indukční metodu k tavení oceli, mědi a dalších kovů (kov se zahřívá proudy buzenými neměnným polem induktoru). Někteří považují indukční pece za typ odporového topného zařízení, ale rozdíl je v tom, že metoda přenosu energie zahřátý kov. Nejprve se elektrická energie stává elektromagnetickou, poté opět elektrickou a teprve na samém konci se přemění na teplo. Indukční pece jsou považovány za nejdokonalejší ze všech plynových a elektrických (muflové, ocelářské, mini pece), a to díky svému způsobu ohřevu. U indukce se teplo uvolňuje uvnitř samotného kovu a využití tepelné energie je nejúčinnější.

Indukční pece se dělí na dva typy:

• s jádrem (kanál);
• bez jádra (kelímku).

Ty jsou považovány za modernější a užitečnější (topná zařízení s jádrem mají díky své konstrukci omezený výkon). Přechod z kanálových na kelímkové pece začal již v roce začátek 1900. letV současné době jsou široce používány v průmyslu.

Mezi velmi oblíbené patří muflové tavicí pece, tavicí pece na ocel a obloukové tavicí pece na ocel. První z nich jsou velmi účinné a bezpečné pro použití. V obchodech je k dispozici široký sortiment muflových pecí tohoto typu. Vynález, jako je tavicí pec na ocel, sehrál pro metalurgii velmi důležitou roli. S její pomocí bylo možné ohřívat jakékoli materiály.

V současné době se však tavení oceli častěji provádí pomocí takového topného zařízení, jako je elektrická oblouková pec, která využívá tepelný efekt k tavení, a je to pohodlnější a praktičtější.
Mnoho jednoduchých topných konstrukcí si můžete vyrobit vlastníma rukama. Například domácí tavicí pec je velmi oblíbená. Pokud se rozhodnete postavit si mini topnou konstrukci vlastníma rukama, musíte znát její strukturu. Existuje mnoho typů indukčních pecí, ale popíšeme si jen některé z nich. V případě potřeby můžete použít potřebné diagramy, výkresy a videozáznamy.

Čtěte také: Charakteristiky a konstrukce indukčních pecí

Součásti indukční pece

U nejjednodušších konstrukcí existují pouze dvě hlavní části: induktor a generátor. Můžete si však přidat něco vlastního, vylepšit jednotku pomocí potřebných obvodů.
Induktor
Topná spirála je nejdůležitější součástí. Na ní závisí absolutně veškerá práce topné konstrukce. U domácích kamen s nízkým výkonem je povoleno použít induktor vyrobený z holé měděné trubky. s průměrem 10 mmVnitřní průměr induktoru by měl být nejméně 80 mm a nejvýše 150 mm., počet závitů je 8-10. Je nutné vzít v úvahu, že závity by se neměly dotýkat, takže vzdálenost mezi nimi by měla být 5-7 mm. Také by se žádná část induktoru neměla dotýkat jeho stínění.
Generátor
Druhou nejdůležitější součástí pece je generátor střídavého proudu. Při výběru obvodu generátoru byste měli dbát všech možných opatření. vyhněte se kresbám, udávající spektrum tvrdého proudu. Jako to, co NEVYBÍRAT, uvedeme populární obvod na tyristorovém klíči.

Zařízení kelímkové pece

Uvnitř se nachází tavicí kelímek s vypouštěcím hrdlem (límec“). Na vnějších stranách konstrukce je ve svislé poloze induktor. Dále následuje vrstva tepelné izolace a nahoře je kryt. Na jedné z vnějších stran může být přívod proud a chladicí vodaVe spodní části je zařízení pro signalizaci opotřebení kelímku.

Tavicí kelímek je jednou z nejdůležitějších součástí jednotky a do značné míry určuje její provozní spolehlivost. Proto jsou na kelímek a další použité materiály kladeny velmi přísné požadavky.

Jak vyrobit indukční troubu

Nejprve je třeba sestavit generátor pro induktor. Zde budete potřebovat obvod K174XA11. Transformátor by měl být navinut na mini-kroužku o průměru 2 centimetry. Celé vinutí se provádí drátem o průměru 0,4 centimetru a mělo by mít 30 závitů. Primární vinutí se vyznačuje přítomností přesně 22 závitů drátu o průměru 1 milimetrua sekundární by měl obsahovat pouze 2-3 otáčky stejný drát, ale přeložený na čtyři. Induktor by měl být vyroben z 3mm drátu o průměru 11 mm. Mělo by být přesně 6 závitů. Pro nastavení rezonance je nejlepší nainstalovat běžný nebo mini led.

Čtěte také: Spalovna odpadu

Indukční minitrouba, kterou jsme popsali, je nejjednodušší svého druhu. Má slabý generátor, protože používá nízké napětí. tranzistory KT805IMPo prostudování tohoto jednoduchého příkladu však budete schopni vyrobit složitější kamna vlastníma rukama. Vždy můžete použít potřebné diagramy a výkresy.

Indukční tavicí pec se používá k tavení kovů a slitin již několik desetiletí. Toto zařízení se široce používá v metalurgickém a strojírenském průmyslu, stejně jako ve šperkařství.

V případě potřeby lze jednoduchou verzi tohoto zařízení vyrobit vlastníma rukama. Podívejme se podrobněji na princip fungování a vlastnosti použití indukční pece.

Princip indukčního ohřevu

Aby se kov mohl změnit z jednoho agregátního stavu do druhého, musí být zahřát na dostatečně vysokou teplotu. Každý kov a slitina má svůj vlastní bod tání, který závisí na chemickém složení a dalších faktorech. Indukční tavicí pec ohřívá materiál zevnitř vytvářením vířivých proudů, které procházejí krystalovou mřížkou. Tento proces je spojen s jevem rezonance, který způsobuje zvýšení síly vířivých proudů. Princip fungování zařízení má následující vlastnosti:

1. Prostor, který se vytvoří uvnitř cívky, slouží k umístění obrobku. Tuto metodu ohřevu lze v průmyslových podmínkách použít pouze tehdy, pokud je vytvořeno velké zařízení, které pojme vsázku různých velikostí.
2. Instalovaná cívka může mít různé tvary, například osmičku, ale spirála je nejběžnější. Stojí za zvážení, že tvar cívky se volí v závislosti na vlastnostech ohřívaného obrobku.

Pro vytvoření střídavého magnetického pole je zařízení připojeno k domácí elektrické síti. Pro zlepšení kvality výsledné slitiny s vysokou tekutostí se používají vysokofrekvenční generátory.

Struktura a použití indukční pece

V případě potřeby si můžete vytvořit indukční pec pro tavení kovu ze šrotu. Klasický design má tři bloky:

1. Generátor, který vytváří vysokofrekvenční střídavý proud. Právě ten vytváří elektrický proud, který se přeměňuje na magnetické pole, jež prochází materiálem a urychluje pohyb částic. Díky tomu dochází k přechodu kovu nebo slitin z pevného do kapalného stavu.
2. Induktor je zodpovědný za vytváření magnetického pole, které ohřívá kov.
3. Kelímek je určen k tavení materiálu. Je umístěn v induktoru a vinutí je připojeno ke zdrojům proudu.

Proces přeměny elektrického proudu na magnetické pole se dnes používá v široké škále průmyslových odvětví. Mezi hlavní výhody induktoru patří:

1. Moderní zařízení je schopno usměrňovat magnetické pole, čímž zvyšuje účinnost. Jinými slovy, zahřívá se náboj, nikoli zařízení.
2. Díky rovnoměrnému rozložení magnetického pole se obrobek rovnoměrně zahřívá. Zároveň od zapnutí zařízení do roztavení vsázky uplyne krátká doba.
3. Homogenita výsledné slitiny a také její vysoká kvalita.
4. Při zahřívání a tavení kovu nedochází k odpařování.
5. Samotná instalace je bezpečná pro použití a nezpůsobuje tvorbu toxických látek.

Existuje prostě obrovské množství různých možností pro výrobu domácích indukčních pecí, každá s vlastními specifickými vlastnostmi.

Typy indukčních pecí

Při zvažování klasifikace zařízení poznamenáváme, že ohřev obrobků může probíhat jak uvnitř, tak vně cívky. Proto existují dva typy indukčních pecí:

1. Kanál. Tento typ zařízení má malé kanály, které jsou umístěny kolem induktoru. Pro generování střídavého magnetického pole je uvnitř umístěno jádro.
2. Kelímek. Tato konstrukce se vyznačuje přítomností speciální nádoby zvané kelímek. Je vyrobena ze žáruvzdorného kovu s vysokým bodem tání.

Je důležité, aby kanálové indukční pece měly velké rozměry a byly určeny pro průmyslové tavení kovů. Díky kontinuálnímu procesu tavení je možné získat velký objem roztaveného kovu. Kanálové indukční pece se používají k tavení hliníku a litiny, ale i dalších neželezných slitin.

Indukční pece s kelímkem se vyznačují relativně malými rozměry. Ve většině případů se tento typ zařízení používá ve šperkařství a také při domácím tavení kovů. Instalace na bázi tranzistorů se staly poměrně rozšířenými, protože je lze vyrobit vlastníma rukama s minimálními časovými a finančními náklady.

Děláte si vlastní ruce

V případě potřeby lze dané zařízení sestavit doma. Jednoduchý obvod se skládá z následujících prvků:

1. tranzistory s efektem pole;
2. odpory 470 ohmů;
3. dvě diody;
4. filmové kondenzátory;
5. měděný vinutý drát;
6. dva škrticí kroužky, které jsou vyjmuty z napájecího zdroje počítače.

Výše uvedený seznam prvků určuje, že je možné vytvořit indukční pec s minimálními náklady. Proces montáže zařízení lze charakterizovat následovně:

1. Nejprve se na radiátory instalují tranzistory s efektem pole. Je třeba vzít v úvahu, že taková pec se během provozu velmi zahřívá. Proto by se měly používat velké radiátory. Tranzistory je možné instalovat na jeden radiátor, ale musí být izolovány.
2. Dále budete potřebovat dvě tlumivky, které se také vyrábějí ručně. K tomu naviňte měděný drát na kroužky napájecího zdroje osobního počítače. Proč právě tyto kroužky? Důvod je celkem jednoduchý – při jejich výrobě se používá feromagnetické železo. Měli byste navinout asi 10 závitů a také mezi nimi dodržovat stejnou vzdálenost.
3. Důležitým prvkem konstrukce lze nazvat kondenzátorovou baterii. Připojením jednotlivých kondenzátorů můžete získat baterii s kapacitou 4,7 μF. Zapojení jednotlivých prvků se provádí paralelně.
4. Pro vytvoření magnetického pole je potřeba vytvořit vinutí, které je vyrobeno z měděného drátu o tloušťce 2 mm. Stačí vytvořit asi 7-8 závitů. Výsledný prostor uvnitř by měl být takový, aby se do něj vešel obrobek, který se bude tavit. Vinutí by mělo mít dva dlouhé konce, které budou připojeny ke zdroji proudu.
5. V tomto případě může být zdrojem energie běžná 12V baterie. Proud dodávaný do cívky je asi 10 A. Kapacita takového zdroje proudu vystačí na asi 40 minut, po kterých je nutné zařízení nabít.

Při výrobě kamen vlastníma rukama můžete upravit výkon změnou počtu otáček. Stojí za zvážení, že při zvyšování výkonu zařízení je nutná kapacitnější baterie, protože se zvyšuje ukazatel spotřeby energie. Pro snížení teploty hlavních konstrukčních prvků je instalován ventilátor. Během dlouhodobého provozu kamen se jejich hlavní prvky mohou výrazně zahřát, což je třeba vzít v úvahu. Indukční kamna na lampách se také rozšířila. Takovou konstrukci lze vyrobit samostatně. Proces montáže má následující vlastnosti:

1. Měděná trubice se používá k vytvoření induktoru, pro který je ohnuta do spirály. Konce musí být také velké, což je nutné pro připojení zařízení ke zdroji napájení.
2. Induktor by měl být umístěn v krytu. Je vyroben z tepelně odolného materiálu, který dokáže teplo odrážet.
3. Zapojení kaskád lamp se provádí podle schématu s kondenzátory a tlumivkami.
4. Neonová kontrolka je připojena. Je součástí obvodu, aby signalizovala, že je zařízení připraveno k provozu.
5. K systému je připojen trimrový kondenzátor s proměnnou kapacitou.

Důležitým bodem je, jak lze systém chladit. Při provozu téměř všech indukčních pecí se hlavní prvky konstrukce mohou zahřát na vysokou teplotu. Průmyslová zařízení mají systém nuceného chlazení, který běží na vodě nebo nemrznoucí směsi. Abyste si sami vytvořili vodní chladicí konstrukci, potřebujete poměrně dost peněz.

Doma je instalován systém chlazení vzduchem. Za tímto účelem jsou instalovány ventilátory. Měly by být umístěny tak, aby zajistily nepřetržitý proud studeného vzduchu k hlavním prvkům konstrukce kamen.