Индуктивная печь своими руками: Индукционная печь своими руками для плавки металла и обогрева: принцип работы и электрическая схема

Содержание

Индукционная печь своими руками – нужна или не нужна?

В повседневную жизнь печи, работающие по принципу электромагнитной индукции, пришли из промышленности. В металлургической отрасли они применяются для плавки цветных и черных металлов. Конечно, для того, чтобы индукционные отопительные приборы стали пригодны для использования в бытовых условиях, их конструкция претерпела ряд кардинальных изменений. Неизменным остался только принцип преобразования энергии. Рассмотрим, как можно сделать простейшую индукционную печь своими руками.

Конструкция и принцип работы индукционных приборов

Индукционная печь своими руками

Как уже отмечалось выше, печь работает по принципу индукционного нагрева.

В ходе работы прибор переводит в тепловую энергию электрический ток, образованный магнитным полем. Именно такой принцип работы отличает индукционные приборы от обычных электронагревателей.

Конструкция индуктора очень проста. Центром его является электропроводящая заготовка, как правило, графитовая или металлическая. Вокруг заготовки наматывается провод. Питание осуществляется от мощного генератора, способного запускать токи разной частоты.

В результате вокруг индуктора образуется электромагнитное поле. Оно, в свою очередь, создает вихревые токи в заготовке. Под воздействием токов графит и металл сильно разогреваются и их тепло передается окружающему воздуху помещения.

Во время работы индукционного нагревателя создается высокая температура. Именно этим и объясняется применение подобных печей в промышленности. Получаемых температур достаточно для плавки и поверхностной закалки металлов, термической обработки металлических заготовок. В быту индукторы стали применяться относительно недавно.

Какие виды индукционных печей существуют

По предназначению, индукционные печи можно условно разделить на две группы – промышленные и бытовые. Тем не менее, такая классификация была бы очень неполной. В группе производственного металлургического оборудования можно выделить несколько разновидностей печей:

  • Тигельные. Один из самых распространенных в металлургии видов. В конструкции таких агрегатов отсутствует сердечник. Подобные устройства могут применяться для плавки и обработки любых металлов. Хорошо зарекомендовали себя не только в металлургии, но и в других отраслях, например, в ювелирном деле.
  • Канальные. По конструкции напоминают трансформатор.
  • Вакуумные. Используются в том случае, если необходимо обеспечить удаление из расплава примесей.
Индукционная печь OTHER

Бытовые печи тоже можно разделить на две основные группы:

  • Приборы, предназначаемые для отопления. Это небольшие индукционные котельные установки, монтируемые в системах автономного отопления.
  • Индукционные плиты, предназначающиеся для приготовления пищи. От обычной электроплиты отличаются экономичным расходованием электроэнергии.

Чем отличается самодельная индукционная печь от заводского аналога

Можно ли сделать индукционную печь или плиту своими руками? С одной стороны, они являются сложным оборудованием. С другой стороны, относительная простота и понятность принципа работы делает возможным создание самодельного нагревательного прибора, использующего принцип электромагнитной индукции. Более того, многие мастера, обладающие необходимыми навыками, создают эффективные агрегаты буквально из бросовых материалов. Для того, чтобы сделать индукционную печь или плиту своими руками, потребуется схема и неплохое знание физики. Все остальное сделают умелые ручки.

Самодельные индукционные печи чаще всего применяются для обогрева помещений. Небольшие тигельные конструкции хорошо подходят для плавки и обработки металлов в небольших объемах, например, при самостоятельном изготовлении ювелирных украшений или бижутерии. Индукционная плита – идеальное решение для дачного домика. Даже в городской квартире самоделки нашли свое применение. Их можно применять в качестве дополнительного нагревателя, на случай сбоев в центральной системе отопления.

Схема устройства индукционного нагревателя

Схема индукционного нагревателя

Для начала работы потребуется схема простейшего индукционного нагревателя. Можно ли работать без нее? Можно, но не целесообразно. Все же нагреватель, работающий по индуктивному принципу, является сложным электрооборудованием. Его конструкцию и внутреннее содержимое стоит разработать заранее. Схема объединит все разработки мастера в единое целое. Если проектируется плита, а не простейший нагреватель, без схемы обойтись не получится вовсе.

Конструкция достаточно проста – общий корпус, индуктор, нагревательный элемент. Если прибор нужен для обработки материалов, дополнительно проектируется плавильная камера. Сердце индукционной печи или плиты – токопроводящая заготовка, которая разогревается до высоких температур. С этой задачей отлично справляются графитовые щетки и нихромовая спираль.

Что выбрать? Это зависит от тех задач, которые будет выполнять нагреватель. Для плавильной печи лучше взять графитовые щетки, для нагревательного прибора – нихромовую спираль. В пользу нихрома говорит и возможность подключения агрегата к обычной бытовой электросети напряжением 220 вольт.

Выгоды и изъяны индукционных устройств

На рынке отопительного оборудования можно купить абсолютно любой агрегат, в том числе и индукционный. Казалось бы, в самостоятельном изготовлении нет никакой нужды. Целесообразность самостоятельного конструирования и монтажа каждый мастер определяет для себя сам. Мы рассмотрим только основные факты.

  • Индукционные котлы могут существенно отличаться по мощности, в зависимости от особенностей своей конструкции. Конечно, собрать своими руками прибор промышленной частоты не просто, да и не нужно. Если в них возникает нужда, их можно легко купить.
  • Индукционные приборы надежны.
  • Они экономичнее обычных электронагревателей.
  • Индукционные агрегаты можно использовать не только для обогрева, но и для подключения к водяному контуру.
  • Самодельный индукционный котел

    Устанавливать такую конструкцию можно в любом помещении дома или квартиры, нет нужды оборудовать специальную котельную.

  • Устройство может применяться как основной котел в автономной отопительной сети или в комбинации с другими источниками тепла.
  • Индукционные приборы отличаются простотой эксплуатации, не требуют периодического сервисного обслуживания.

Достоинства индукторов очевидны, но они не делают отопительные приборы идеальными.

Основной недостаток – высокая пожарная опасность прибора. Это нужно учитывать при его установке, особенно, если индукционная печь планируется для применения в отоплении жилого помещения.

Соблюдение правил техники безопасности позволяет уменьшить опасность, но не исключить ее.

Заключение

Сделать своими руками индукционную печь, безусловно, можно, но не всегда целесообразно. Не стоит браться за работу, если нет знаний в области физики и электрооборудования. Прежде чем конструировать даже простейшее устройство, его нужно разработать, спроектировать, составить схему. Если навыков изготовления электроприборов нет, лучше не браться за сложную конструкцию, а купить подходящий агрегат заводского изготовления.

Индукционная печь своими руками: принцип действия, схемы

Индукционная печь, выполненная своими руками, является отличным решением для обогрева различных помещений.

Кроме обогрева индукционная печь может выполнять следующие функции:

  • плавление металла;
  • очистку драгоценных металлов;
  • нагревание изделий из металла, после чего они проходят через процедуру закалки или через иные процессы.

Однако вышеописанные функции обеспечивают промышленные установки, а если нужно выполнять обогрев дома, то обычно устанавливается печь для кухни, причем можно ее приобрести в готовом виде или сделать самостоятельно. Самодельная индукционная печь создается достаточно просто, и на этот процесс не нужно тратить много времени. Однако важно знать не только правила формирования данной конструкции, но и ее другие особенности, чтобы можно было при необходимости своими силами осуществить ремонт или замену каких-либо основных частей.

Принцип работы оборудования

Важно знать особенности действия данного вида печи, чтобы хорошо разбираться в ее работе и параметрах. Работает оборудование за счет того, что с помощью специальных вихревых токов обеспечивается разогрев материала. Получаются такие токи за счет специального индуктора, являющегося катушкой индуктивности. В ней имеется насколько витков провода, обладающего довольно существенной толщиной.

Индуктор может нагреваться за счет сварочного инвертора или другого оборудования. Принцип работы индукционной печи предполагает, что питание индуктора поступает от сети переменного тока, а также для этого может применяться генератор высокой частоты. Ток, протекая по индуктору, формирует переменное поле, пронизывающее пространство. Если в нем имеются какие-либо материалы, то именно на них наводятся токи, обеспечивая их эффективное нагревание.

Если используется печь для создания системы отопления в доме, то обычно в качестве материала выступает вода, которая нагревается. Если же оборудование предназначено для промышленных целей, то в качестве материала может использоваться металл, который под действием тока начинает плавиться. Таким образом, принцип работы индукционной плиты считается простым и понятным, поэтому создать ее своими силами достаточно просто.

Устройство индукционных печей может быть разным, поскольку можно выделить два совершенно разных вида:

  • оборудование, оснащенное магнитопроводом;
  • печи без магнитопровода.

В первом случае индуктор находится внутри специального металла, который под действием токов начинает плавиться. Во втором индуктор располагается снаружи. Схема каждого варианта имеет свои специфические отличия.

Считается, что особенности действия конструкции с магнитопроводом является более эффективным, поскольку этот элемент повышает плотность создаваемого магнитного поля, поэтому нагрев более оперативный и качественный.

Самым популярным примером печи, оснащенной магнитопроводом, является канальная конструкция. Схема данного оборудования состоит из замкнутого магнитопровода, созданного из трансформаторной стали. На этом элементе имеется индуктор, являющийся первичной обмоткой, и тигель, обладающий кольцеобразной формой. Именно в нем находится материал, предназначенный для плавления. Тигель создается из специального диэлектрика, обладающего хорошей устойчивостью к возгоранию. Используются данные конструкции для создания чугуна высокого качества или для плавления цветных металлов.

Разновидности и характеристики различных индукционных печей

Можно выделить несколько видов индукционных печей, принцип действия которых имеет определенные отличия. Некоторые предназначаются только для промышленных работ, а другие могут использоваться в домашних условиях, поэтому часто предназначаются для кухни, где обеспечивают качественный нагрев. Наиболее часто последние варианты формируются из сварочного инвертора, имеют простую конструкцию, за счет чего их обслуживание и ремонт являются простыми работами.

К основным разновидностям индукционных печей относятся:

  • Вакуумная индукционная печь. В ней плавка осуществляется в вакууме, что позволяет удалить из различных смесей вредные и опасные примеси. В результате получаются изделия, которые совершенно безопасны для применения, отличаются высоким качеством. Следует отметить, что их ремонт считается сложной работой, а сам процесс создания, обычно, не может осуществиться своими силами без специализированного оборудования и необычных условий.
  • Канальная конструкция. Она изготавливается с применением обычного сварочного трансформатора, который работает на частоте, равной 50 Гц. Здесь вторичная обмотка данного устройства заменяется тигелем кольцеобразной формы. Видео создания такой печи можно найти в интернете, причем ее схема не считается сложной. Применяться грамотно сформированное оборудование может для плавки большого количества цветных металлов, причем потребление энергии считается небольшим. Ремонт считается специфическим и сложным.
  • Тигельная печь. Схема данной конструкции предполагает установку индуктора и генератора, которые являются самыми основными частями оборудования. Для формирования индуктора может применяться стандартная трубка из меди. Однако должно быть соблюдено необходимое количество витков, которое не должно быть больше 8, но и меньше 10. Схема самого индуктора может быть разной, он может иметь форму восьмерки или другую конфигурацию. Следует отметить, что ремонт данного оборудования считается достаточно простой работой.
  • Индукционная печь для обогрева помещения. Как правило, она предназначается для кухни, создается на основе сварочного инвертора. Обычно данная установка применяется в комбинации с водогрейным котлом, который позволяет обеспечить отопление каждого помещения в строении, кроме того, можно будет подвести горячее водоснабжение к сооружению. Принцип работы заключается в том, что индуктор получает питание от сварочного инвертора. Считается, что эффективность данного оборудования является невысокой, однако нередко только оно является единственно возможным для создания отопления в доме.

Процесс формирования печи

Сделать для кухни или другого помещения в доме индукционную печь на основе инвертора можно своими усилиями. Для этого рекомендуется не только изучить теоретическую часть данного процесса, но и просмотреть обучающее видео.

Чтобы сформировать электромагнитное поле, которое будет иметься снаружи индуктора, необходимо применять специальную катушку, в которой будет достаточно большое количество витков. Дополнительно потребуется сгибать трубу, а данная работа обладает определенными сложностями, поэтому более рациональным решением в этом случае будет расположение прямой трубы непосредственно внутри катушки, в результате чего она будет работать в качестве сердечника.

Как правило, используется металлическая труба, однако она считается слабым теплоносителем, поэтому вместо нее может применяться полимерная труба, внутри которой будут находиться небольшие отрезки проволоки из металла. Для генератора тока оптимальным считается применение стандартного инвертора. Его обслуживание и ремонт считаются простыми и понятными работами, поэтому можно будет обеспечить долгий срок службы оборудования.

Таким образом, для создания конструкции потребуется:

  • полимерная труба;
  • стальная проволока;
  • медный провод;
  • сетка из проволоки;
  • наличие самого инвертора.

Катанка из стали разрезается на мелкие части. Один торец трубы из полимеров закрывается сеткой, а в другой загружаются металлические отрезки проволоки. Второй торец также закрывается сеткой. Сверху трубы создается индукционная обмотка, для чего используется медный провод. Концы данной обмотки хорошо изолируются и подводятся к выходу инвертора. Как только аппарат включается, создается от катушки электромагнитное поле, что обеспечивает появление вихревых токов в сердечнике. Это приведет к его нагреванию, поэтому и вода, протекающая по трубе, начнет греться. Таким образом, получается идеальная конструкция для кухни или другого помещения, причем ее обслуживание и ремонт считаются простыми.

Лучше всего перед работами просмотреть обучающее видео, чтобы не совершить ошибок. После создания оборудования, можно установить его в нужном помещении. Оно может предназначаться не только для топочной, но даже и для кухни. Важно выбрать такое помещение, в котором можно будет легко ухаживать за печкой и осуществлять ее ремонт.

Особенности создания оборудования

Индукционная печь, созданная на основе инвертора, не обладает какими-либо параметрами, которые позволяли бы людям устанавливать нужную температуру воды. Поэтому можно говорить о том, что данное оборудование не является совершенно безопасным для постоянного использования. Поэтому лучше всего во время процесса формирования индукционной печи предусматривать установку автоматики и устройства контроля. В этом случае можно не только повысить безопасность устройства, но и упростить его использование, а ремонт будет требоваться очень редко.

Для этих целей на выходе из трубы необходимо смонтировать специальную группу безопасности, к которой причисляется предохранительный клапан, манометр и воздухоотводчик.

Чтобы во время использования оборудования не возникало перегрева, необходимо выполнить установку элемента аварийного отключения, которым можно управлять с помощью термостата. Может быть установлен терморегулятор, оснащенный датчиком температуры. Можно смонтировать реле, которое обеспечивает размыкание цепи в том случае, если температура теплоносителя достигает определенного уровня.

Таким образом, существует несколько разновидностей индукционных печей, отличающихся принципом работы, внешним видом, конструкцией и параметрами. Для обогрева дома можно даже своими силами сформировать конструкцию, для чего может применяться стандартный сварочный инвертор. Полученная установка при добавлении многочисленных дополнительных элементов будет безопасной, надежной и качественной, а также эффективной и простой в использовании.

Печь индукционная сделать самому своими руками: схема, сборка

Сейчас печи с индукционной системой повсеместно используются в процессе плавки металлов. Ток, производимый в поле индуктора, способствует нагреву вещества, и эта особенность таких устройств является не только основной, но и важнейшей. Обработка приводит к тому, что вещество претерпевает несколько превращений. Первым этапом преобразования является электромагнитная стадия, после нее электрическая, а потом и тепловая. Температура, которую выделяет печка, применяется практически без остатка, поэтому такое решение является самым лучшим среди всех прочих. Многих может заинтересовать печь индукционная, своими руками руками изготовленная. Далее будет рассказано о возможностях реализации подобного решения.

Типы печей для плавки металлов

Этот вид оборудования можно условно разделить на основные категории. У первой в качестве основания выступает сердечный канал, а металл размещается в таких печах кольцевым способом вокруг индуктора. У второй категории нет такого элемента. Этот вид имеет название тигля, и металл тут размещается внутри самого индуктора. Замкнутый сердечник в этом случае использовать технически невозможно.

Базовые принципы

Плавильная печь в данном случае работает на базе явления магнитной индукции. И тут имеется несколько компонентов. Индуктор – это важнейшая составляющая этого приспособления. Он представляет собой катушку, проводниками в которой служат не обычные провода, а медные трубки. Это требование выставляет сама конструкция плавильных печей. Ток, который проходит в индукторе, порождает магнитное поле, оказывающее воздействие на тигель, внутри которого расположен металл. В этом случае на материал возложена роль вторичной трансформаторной обмотки, то есть сквозь него проходит ток, нагревающий его. Так и осуществляется плавление, даже если сделана индукционная печь своими руками. Как построить такой тип печи и увеличить ее эффективность? Это важный вопрос, на который есть ответ. Использование токов повышенной частоты позволяет заметно увеличить степень эффективности оборудования. Для этого уместно использовать специальные блоки питания.

Особенности индукционных печей

Этот тип оборудования обладает определенными характерными чертами, которые являются как преимуществами, так и недостатками.

Так как распределение металла должно быть равномерным, полученный материал характеризуется хорошей однородной массой. Этот тип печи работает за счет транспортировки энергии по зонам, при этом представлена и функция фокусировки энергии. Для использования доступны такие параметры, как емкость, рабочая частота и способ футеровки, а также регуляция температуры, при которой происходит плавление металла, что заметно облегчает рабочий процесс. Имеющийся технологический потенциал печи создает высокий темп плавки, устройства являются экологически чистыми, совершенно безопасными для человека и готовыми к работе в любой момент.

Самым заметным недостатком такого оборудования является сложность его чистки. Так как нагревание шлака происходит исключительно за счет тепла, выделяемого металлом, этой температуры не хватает для обеспечения его полноценного использования. Высокая разница в температуре металла и шлака не позволяет делать процесс удаления отходов максимально простым. В качестве еще одного недостатка принято выделять зазор, из-за которого требуется всегда уменьшать толщину футеровки. Из-за таких действий спустя некоторое время она может оказаться неисправной.

Использование индукционных печей в промышленных масштабах

В промышленности чаще всего встречаются тигельные и канальные индукционные печи. В первых осуществляется плавка любых металлов в произвольных количествах. Емкости для металла в таких вариантах способны умещать до нескольких тонн металла. Конечно, индукционные плавильные печи своими руками в данном случае сделать невозможно. Канальные печи предназначены для выплавки цветных металлов разных видов, а также чугуна.

Индукционные печи своими руками

Этой темой часто интересуются любители радио-проектирования и радио-технологий. Сейчас становится понятно, что создавать индукционные печи своими руками – это вполне реально, а сделать это удавалось очень многим. Однако для создания подобного оборудования требуется воплотить в жизнь действие электрической схемы, которая содержала бы прописанные действия самой печи. Подобные решения требуют привлечения высокочастотных генераторов, способных производить волновые колебания. Простая индукционная печь своими руками по схеме может быть построена с использованием четырех электронных ламп в комбинации с одной неоновой, подающей сигнал о том, что система готова к работе.

В данном случае ручка конденсатора переменного тока размещается не внутри прибора. Благодаря этому может быть создана индукционная печь своими руками. Схема прибора подробно описывает расположение каждого отдельного элемента. Убедиться в том, что устройство получилось достаточно мощным, можно, если воспользоваться отверткой, которая должна доходить до раскаленного состояния буквально за несколько секунд.

Особенности

Если вами создается индукционная печь своими руками, принцип работы и сборка которой изучается и производится по соответствующей схеме, вам стоит знать, что на скорость плавления в данном случае может повлиять один или несколько факторов, перечисленных далее:

— импульсная частота;

— гистерезисные потери;

— генераторная мощность;

— период выхода тепла наружу;

— потери, связанные с возникновением вихревых токов.

Если вами собирается печь индукционная своими руками, то при использовании ламп требуется помнить, что их мощность должна распределяться так, чтобы четырех штук было достаточно. При использовании выпрямителя получится сеть примерно в 220 В.

Бытовое применение печей

В быту такие устройства используются достаточно редко, хотя подобные технологии можно встретить в отопительных системах. Их можно увидеть в форме микроволновых печей, электрических духовок и индукционных плит. В среде новых технологий данная разработка нашла широкое применение. К примеру, использование вихревых индукционных токов в индукционных плитах позволяет готовить огромное разнообразие блюд. Так как для разогрева им требуется очень мало времени, конфорку нельзя включить, если на ней ничего не стоит. Однако для использования таких особых и полезных плит требуется специальная посуда.

Процесс сборки

Тигельная печь индукционная своими руками состоит из индуктора, который представляет собой соленоид, произведенный из водоохлаждаемой медной трубки и тигля, который может быть изготовлен из керамических материалов, а иногда из стали, графита и прочих. В таком устройстве можно выплавлять чугун, сталь, драгоценные металлы, алюминий, медь, магний. Индукционные печи своими руками изготавливаются с емкостью тигля от пары килограмм до нескольких тонн. Они могут быть вакуумными, газонаполненными, открытыми и компрессорными. Питаются печи токами высокой, средней и низкой частоты.

Итак, если вас интересует индукционная печь своими руками, схема предполагает использование таких основных узлов: плавильной ванны и индукционной единицы, в которую включаются подовый камень, индуктор и магнитный сердечник. Канальная печь отличается от тигельной тем, что электромагнитная энергия преобразуется в тепловую в канале тепловыделения, в котором постоянно должно быть электропроводящее тело. Чтобы произвести первичный пуск канальной печи, в нее заливают расплавленный металл либо вставляют шаблон из материала, способного расправиться в печи. Когда плавка завершается, металл сливается не полностью, а остается «болото», предназначенное для заполнения канала тепловыделения для пуска в будущем. Если собирается печь индукционная своими руками, то для облегчения замены подового камня для оборудования он делается отъемным.

Компоненты печи

Итак, если вас интересует индукционная мини-печь своими руками, то важно знать, что ее главным элементом является нагревательная катушка. В случае самодельного варианта достаточно использовать индуктор, выполненный из голой медной трубки, диаметр которой составляет 10 мм. Для индуктора используется внутренний диаметр 80-150 мм, а количество витков – 8-10. Важно, чтобы витки не соприкасались, а расстояние между ними было 5-7 мм. Части индуктора не должны соприкасаться с его экраном, минимальный зазор должен быть 50 мм.

Если вами собирается печь индукционная своими руками, то вы должны знать, что в промышленных масштабах охлаждением индукторов занимается вода или антифриз. В случае малой мощности и непродолжительной работы создаваемого прибора можно обойтись и без охлаждения. Но при работе индуктор сильно нагревается, а окалина на меди может не просто резко снизить КПД устройства, но и привести к полной утрате его работоспособности. Самостоятельно невозможно сделать индуктор с охлаждением, поэтому потребуется его регулярная замена. Нельзя использовать принудительное воздушное охлаждение, так как корпус вентилятора, размещенного поблизости с катушкой, «притянет» к себе ЭМП, что приведет к перегреву и падению КПД печи.

Генератор

Когда собирается индукционная печь своими руками, схема предполагает использование такого важного элемента, как генератор переменного тока. Не стоит пытаться делать печь, если вы не владеете основами радиоэлектроники хотя бы на уровне среднеквалифицированного радиолюбителя. Выбор схемы генератора должен быть таким, чтобы он не давал жесткий спектр тока.

Использование индукционных печей

Данный тип оборудования получил широкое распространение в таких областях, как литейное производство, где металл уже прошел очистку и требуется придать ему какую-то конкретную форму. Так же можно получить некоторые сплавы. В ювелирном производстве они тоже получили распространение. Несложный принцип работы и возможность того, чтобы была собрана печь индукционная своими руками, позволяют повысить рентабельность ее использования. Для этой области можно использовать приборы с емкостью тигля до 5 килограмм. Для небольших производств такой вариант будет оптимальным.

Индукционная плавильная печь своими руками: схема изготовления


На протяжении многих лет люди проводят плавку металла. Каждый материал имеет свою температуру плавления, достигнуть которую можно только при применении специального оборудования. Первые печи для плавки металла были довольно большими и устанавливались исключительно в цехах крупных организаций. Сегодня современная индукционная печь может устанавливаться в небольших мастерских при налаживании производства ювелирных изделий. Она небольшая, проста в обращении и обладает высокой эффективностью.

Принцип действия

Плавильный узел индукционной печи применяется для нагрева самых различных металлов и сплавов. Классическая конструкция состоит из следующих элементов:

  1. Сливной насос.
  2. Индуктор, охлаждающийся водой.
  3. Каркас из нержавеющей стали или алюминия.
  4. Контактная площадка.
  5. Подина из жаропрочного бетона.
  6. Опора с гидравлическим цилиндром и подшипниковым узлом.

Принцип действия основан на создании вихревых индукционных токов Фуко. Как правило, при работе бытовых приборов подобные токи вызывают сбои, но в этом случае они применяются для нагрева шихты до требуемой температуры. Практически вся электроника во время работы начинает нагреваться. Этот негативный фактор применения электричества используется на полную мощность.

Преимущества устройства

Печь плавильная индукционная стала применяться относительно недавно. На производственных площадках устанавливаются знаменитые мартены, доменные печи и другие разновидности оборудования. Подобная печь для плавки металла обладает следующими преимуществами:

  1. Применение принципа индукции позволяет делать оборудование компактным. Именно поэтому не возникает проблем с их размещением в небольших помещениях. Примером можно назвать доменные печи, которые могут устанавливаться исключительно в подготовленных помещениях.
  2. Результаты проведенных исследований указывают на то, что КПД составляет практически 100%.
  3. Высокая скорость плавки. Высокий показатель КПД определяет то, что на разогрев металла уходит намного меньше времени, если сравнивать с другими печами.
  4. Некоторые печи при плавке могут привести к изменению химического состава металла. Индукционная занимает первое место по чистоте расплава. Создаваемые токи Фуко проводят нагрев заготовки изнутри, за счет чего исключается вероятность попадания в состав различных примесей.

Именно последнее преимущество определяет распространение индукционной печи в ювелирном деле, так как даже небольшая концентрация посторонней примеси может негативно сказаться на полученном результате.

Индукционная печь и сфера её применения

Индукционные печи применяются для выплавки металлов и отличаются тем, что нагрев в них происходит посредством электрического тока. Возбуждение тока происходит в индукторе, а точнее в непеременном поле.

Плавление металлов в индукционных плавильных печах на сегодняшний день получило широкое распространение за счет их энергоэффективности, надежности, простоты в обслуживание, универсальности, возможности получения высококачественных отливок, а также относительно низкой стоимости.

Для нагрева и плавки железной руды и металлов сталелитейная промышленность применяет различные типы печей для переработки металла.

По виду применяемого топлива индукционные печи бывают – пламенные, к ним относятся мартеновские, доменные, шахтные, газовые тигельные, и печи для плавки металла с электрическим нагревом.

Электропечи имеют классификацию, которая зависит от метода конвертации электрической энергии в тепловую.

Одним из таких методов является плавка металлов в среде индуктивного магнитного поля.

К основным характеристикам индукционных печей относятся:

  • название металла, подлежащего плавлению;
  • емкость в тоннах;
  • мощность в киловаттах;
  • напряжение и частота питающей сети, номинальное значение тока и число фаз.


Рекомендации по размещению печи

В зависимости от особенностей конструкции выделяют напольные и настольные индукционные печи. Независимо от того, какой именно вариант был выбран, выделяют несколько основных правил по установке:

  1. При работе оборудования на электросеть оказывается высокая нагрузка. Для того чтобы исключить вероятность возникновения короткого замыкания по причине износа изоляции, при установке должно быть проведено качественное заземление.
  2. Конструкция имеет водяной охлаждающий контур, который исключает вероятность перегрева основных элементов. Именно поэтому следует обеспечивать надежный подъем воды.
  3. Если проводится установка настольной печи, то следует уделить внимание устойчивости используемого основания.
  4. Печь для плавки металла представлена сложным электрическим прибором, при установке которого нужно соблюдать все рекомендации производителя. Особое внимание уделяется параметрам источника питания, который должен соответствовать модели аппарата.
  5. Не стоит забывать о том, что вокруг печи должно быть довольно много свободного пространства. Во время работы даже небольшой по объему и массе расплав может случайно выплеснуться из формы. При температуре более 1000 градусов Цельсия он нанесет непоправимый вред различным материалам, а также может стать причиной возгорания.

Во время работы устройство может серьезно нагреваться. Именно поэтому поблизости не должно быть никаких легковоспламеняющихся или взрывчатых веществ. Кроме этого, по технике пожарной безопасности вблизи должен быть установлен пожарный щит.


Особенности применения индукционных печей

Индукционная печь — часть индукционной установки, включающая в себя индуктор, каркас, камеру для нагрева или плавки, вакуумную систему, механизмы наклона печи или перемещения нагреваемых изделий в пространстве и др.

Индукционная тигельная печь (индукционная печь без сердечника), представляет собой плавильный тигель цилиндрической формы, выполненный из огнеупорного материала и помещённый в полость индуктора, подключенного к источнику переменного тока.

Футеровка индукционной плавильной печи должна обладать следующими свойствами:

  • высокой огнеупорностью и шлакоустойчивостью;
  • высокой термостойкостью;
  • высокой механической прочностью;
  • минимальной толщиной.

Конструктивная схема индукционных печей имеет свои особенности, которых нет в других конструкциях печей.

Передача электрической энергии к нагреваемому объекту происходит без контакта с электроустановкой.

Выделение тепла происходит непосредственно в месте нагрева, что позволяет максимально использовать энергию образующегося тепла.

Высокая скорость нагрева объекта, помещенного в индуктор.

Индукционные печи для плавки металлов значительно меньше потребляют электроэнергию.

Так как этот метод нагрева происходит непосредственно в среде металла, это позволяет получать их сплавы различных марок и свойств фактически не имеющих примесей и получать отливки равномерные по химическому составу.

В индукционных печах можно плавить различные типы металлов, это стали различных марок, высококачественный чугун, цветные металлы.

Особенность конструкции нагревателей, это малая масса футеровки индукционной печи по сравнению с массой металла, в связи, с чем снижается тепловая энергия печи, позволяет производить плавку периодически, что исключается в печах других конструкций.

К недостаткам индукционных печей можно отнести следующие факторы:

  • дорогое и сложное в изготовление электрическое оборудование;
  • наличие «холодных» шлаков, которые затрудняют процесс рафинации металла, этот метод термообработки используется при изготовлении высококачественных сталей;
  • от резкого перепада температур, низкая долговечность футеровки.

Применение индукционных нагревательных печей позволяет автоматизировать процессы плавки, получать высоко легирующие металлы, обеспечивать хорошие условия труда для обслуживающего персонала. К тому же максимально снижается загрязнение окружающей среды.

В индукционных печах выплавляют сталь и сплавы из легированных отходов методом переплава, или из чистого шихтового железа и скрапа с добавкой ферросплавов методом сплавления.

После расплавления шихты на поверхность металла загружают шлаковую смесь для уменьшения тепловых потерь металла и уменьшения угара легирующих элементов, защиты его от насыщения газами.

При плавке в кислых печах, после расплавления и удаления плавильного шлака, наводят шлак из боя стекла (SiO2). Для окончательного раскисления перед выпуском металла в ковш вводят ферросилиций, ферромарганец и алюминий.

В основных печах раскисление проводят смесью из порошкообразной извести, кокса, ферросилиция, ферромарганца и алюминия.

В таких печах выплавляют высококачественные легированные стали с высоким содержанием марганца, титана, никеля, алюминия, а в печах с кислой футеровкой – конструкционные, легированные другими элементами стали.

В печах можно получать стали с незначительным содержанием углерода и безуглеродистые сплавы, так как нет науглероживающей среды.

При вакуумной индукционной плавке индуктор, тигель, дозатор шихты и изложницы, помещают в вакуумные камеры. Получают сплавы высокого качества с малым содержанием газов, неметаллических включений и сплавы, легированные любыми элементами.

Разновидности оборудования

Широкое применение получили только два типа печи: тигельные и канальные. Они обладают сходными преимуществами и недостатками, отличия заключаются лишь в применяемом методе работы:

  1. В тигельный тип печи приходится проводить загрузку каждой порции шихты отдельно. Принцип работы устройства заключается в следующем: металл загружается внутрь индуктора, после расплавки он сливается и проводится загрузка новой порции. Как правило, подобная модель приобретается для небольших мастерских, когда работа ведется с небольшим количеством сырья.
  2. Канальные отличаются тем, что позволяют проводить плавку металла непрерывно. Конструкция позволяет проводить погрузку новой порции металла и слив уже расплавленного во время работы. Недостатком можно назвать лишь то, что трудности возникают на момент слива, так как канал слива должен быть заполнен.

Большей популярностью пользуется тигельная разновидность индукционных печей. Это связано с их высокой производительностью и простотой в эксплуатации. Кроме этого, подобную конструкцию при необходимости можно изготовить самостоятельно.

Самодельные варианты исполнения встречаются довольно часто. Для их создания требуются:

  1. Генератор.
  2. Тигель.
  3. Индуктор.

Опытный электрик при необходимости может сделать индуктор своими руками. Этот элемент конструкции представлен обмоткой из медной проволоки. Тигель можно приобрести в магазине, а вот в качестве генератора используется ламповая схема, собранная своими руками батарея их транзисторов или сварочный инвертор.

Использование сварочного инвертора

Печь индукционная для плавки металла своими руками может быть создана при применении сварочного инвертора в качестве генератора. Этот вариант получил самое широкое распространение, так как прилагаемые усилия касаются лишь изготовления индуктора:

  1. В качестве основного материала применяется тонкостенная медная трубка. Рекомендуемый диаметр составляет 8—10 см.
  2. Трубка изгибается по нужному шаблону, который зависит от особенностей применяемого корпуса.
  3. Между витками должно быть расстояние не более 8 мм.
  4. Индуктор располагают в текстолитовом или графитовом корпусе.

После создания индуктора и его размещения в корпусе остается только установить на свое место приобретенный тигель.

Применение транзисторов

Подобная схема довольно сложна в исполнении, предусматривает применение резисторов, нескольких диодов, транзисторов различной емкости, пленочного конденсатора, медного провода с двумя различными диаметрами и колец от дросселей. Рекомендации по сборке следующие:

  1. При применении рассматриваемой схемы конструкция будет сильно нагреваться. Именно поэтому следует использовать эффективное охлаждение.
  2. Приобретенные конденсаторы собираются в одну схему для получения батареи.
  3. В качестве основы для индуктора применяются дроссельные кольца. На них наматывается ранее приобретенная медная трубка диаметром около 1 мм. Количество витков определяет то, какой мощностью будет самодельная печь. Рекомендуемый диапазон от 7 до 15 витков.
  4. На предмет цилиндрической формы наматывается вторая медная трубка, диаметр которой должен быть около 2 мм. Стоит учитывать, что концы этой трубки следует оставлять большими, так как они будут использоваться для подключения к источнику питания.
  5. В качестве источника питания можно использовать аккумулятор с мощностью 12 В.

Созданная схема помещается в текстолитовый или графитовый корпус, которые являются диэлектриками. Схема, предусматривающая применение транзисторов, довольно сложна в исполнении. Поэтому браться за изготовление подобной печи следует исключительно при наличии определенных навыков работы.

Печь на лампах

В последнее время печь на лампах создают все реже, так как она требует осторожности при обращении. Применяемая схема проще в сравнении со случаем применения транзисторов. Сборку можно провести в несколько этапов:

  1. В качестве генератора тока применяются 4 лучевые лампы, которые соединяются при параллельном подключении.
  2. Применяемая проволока из меди должна соединяться по спирали. Создаваемые витки должны иметь диаметр от 8 до 16 см, расстояние между ними не менее 5 миллиметров. Стоит учитывать, что понадобится довольно большое количество проволоки, так как внутри витков должен поместиться тигель.
  3. Создаваемая спираль помещается в корпус из материала, который не проводит электрический ток.
  4. Повысить эффективность схемы можно при дополнительном подключении подстроечного конденсатора.

Применяемые ламы должны быть защищены от механического воздействия.

Необходимые знания

Электромагнитное поле действует на все живое. В качестве примера можно привести мясо в микроволновке. Поэтому стоит позаботиться о безопасности. И, неважно, вы собираете печь и тестируете ее или работаете на ней. Есть такой показатель, как плотность потока энергии. Так вот он зависит от именно от электромагнитного поля. И чем выше частота излучения, тем хуже человеческому организму.

Во многих странах приняты меры безопасности, в которых учитывается плотность потока энергии. Есть разработанные допустимые пределы. Это 1-30 мВт на 1 м² тела человека. Эти показатели действуют, если облучение происходит не больше одного часа в сутки. Кстати, установленный оцинкованный экран снижает плотность потолка в 50 раз.

Охлаждение оборудования

При создании индукционной печи своими руками больше всего проблем возникает с охлаждением. Это связано со следующими моментами:

  1. Во время работы нагревается не только расплавляемый металл, но и некоторые элементы оборудования. Именно поэтому для длительной работы требуется эффективное охлаждение.
  2. Метод, основанный на применении воздушного потока, характеризуется низкой эффективностью. Кроме этого, не рекомендуется проводить установку вентиляторов вблизи печи. Это связано с тем, что металлические элементы могут оказывать воздействие на генерируемые вихревые токи.

Как правило, охлаждение проводится при подаче воды. Создать водяной охлаждающий контур в домашних условиях не только сложно, но и экономически невыгодно. Промышленные варианты печи имеют уже встроенный контур, к которому достаточно подключить холодную воду.

Особенности работы плит

Индукционными могут быть не только печи, но и плиты. Сегодня на рынке бытовой техники широко представлены различные варианты исполнения. И они успешно ломают представление об электрических плитах, как о блинах или спиралях, которые раскаляются докрасна.


Индукционная панель в доме

Важная особенность таких плит – необходимость использовать специальную посуду, поскольку традиционные варианты в большинстве случаев не подходят. Нужны изделия из ферримагнитного сплава. Посуда пропускает через себя магнитное поле, которое в результате физических реакций преобразуется в тепловую энергию, используемую для нагрева продуктов, воды и т. д. При этом сам прибор не нагревается! А когда кастрюля или сковорода убирается с плиты, нагрев прекращается (сердечник размыкается).

В результате можно выделить несколько существенных плюсов индукционных плит:

  1. КПД таких устройств высокий – 90%. Это очень хороший показатель, если сравнивать с другими вариантами подогрева пищи. Например, у электрических этот параметр меньше, у газовых – еще меньше.
  2. Обеспечивается высокая точность контакта с нагреваемой поверхностью. Достаточно закрыть 70% рабочей поверхности, чтобы устройство самостоятельно определило площадь обогрева и начало действовать.
  3. Приготовление блюд на таких плитах ускоряется. Это положительный момент, однако при первом знакомстве нужно учесть этот факт, чтобы еда не пригорела. Пища, вода будет нагреваться моментально.
  4. Производители намеренно оснащают подобное оборудование дополнительные функциями, чтобы расширить их применение.
  5. Если на такую рабочую поверхность попадает еда, воды или еще что-то, что сопровождает приготовление пищи, ничего не пригорает, не появляется запах.
  6. Плита не нагревается, выглядит привлекательно. Может поставляться как отдельно стоящая конструкция, так и встроенная.
  7. Не требуется специальных условий ухода. Можно использовать губку и моющее средство.
  8. Безопасность эксплуатации на высоте, однако панели рекомендуется располагать на столешнице, но не стиральных, посудомоечных, холодильниках и прочих приборах.

Примечание: Однако нужно помнить, что при работе индукционной печи человеку приходится находиться рядом с ней, а значит, на него действуют вихревые токи, что может иметь нежелательные последствия. И, конечно, для работы с техникой потребуется особая посуда, о чем уже было сказано.

Техника безопасности

При использовании индукционной печи нужно соблюдать определенную технику безопасности. Основные рекомендации:

  1. Нагреваемый металл может иметь очень высокую температуру. Попадание даже одной расплавленной капли на кожу может привести к серьезной травме. Именно поэтому при работе следует быть осторожным, использовать защитную одежду.
  2. Производители промышленного оборудования в паспорте указывают довольно много различных параметров, среди которых отметим радиус воздействия электромагнитного поля. Стоит учитывать, что электроника, которая попала в этот радиус, может работать неправильно, а при длительном нахождении и вовсе выйдет из строя.
  3. При выборе защитной одежды следует отдавать предпочтение варианту без металлических элементов.

При установке оборудования следует рассмотреть то, как будет проводиться погрузка шихты и извлечение расплавленного металла. Рекомендуется отводить отдельное подготовленное помещение для установки индукционной печи.

Преимущества индукционных печей

  • Высокая чистота получаемого расплава.

    В других типах металлоплавильных термопечей обычно имеется прямой контакт теплоносителя с материалом, и, как следствие, — загрязнение последнего.

    В индукционных печах нагрев производится поглощением внутренней структурой проводящих материалов электромагнитного поля индуктора. Поэтому такие печи идеальны для ювелирных производств.

  • Для термических печей главной проблемой является уменьшение содержания в расплавах черных металлов фосфора и серы, ухудшающих их качество.
  • Высокий кпд индукционно плавильных устройств, доходящий до 98%.
  • Большая скорость плавки благодаря нагреву образца изнутри и, как следствие высокая производительность ИПП, особенно для маленьких рабочих объемов до 200 кг.
  • Разогревание муфельной электропечи с загрузкой 5 кг происходит в течение нескольких часов, индукционной печи — не более часа.
  • Аппараты с загрузкой до 200 кг просты в размещении, монтаже и эксплуатации.

Индукционная плавильная печь своими руками: схема изготовления

Зачем индуктор дома?

Как видим, даже маломощная индукционная печка для квартирной проводки и лимитов потребления мощновата. Для чего же стоит ее делать?

Индукционный нагрев для закалки

Во-первых, для очистки и разделения драгоценных, цветных и редких металлов. Берем, к примеру, старый советский радиоразъем с позолоченными контактами; золота/серебра на плакировку тогда не жалели. Кладем контакты в узкий высокий тигелек, суем в индуктор, плавим на основном резонансе (выражаясь профессионально, на нулевой моде). По расплавлении постепенно снижаем частоту и мощность, давая застыть болванке в течение 15 мин – получаса.

По остывании разбиваем тигелек, и что видим? Латунный столбик с ясно различимым золотым кончиком, который остается только отрезать. Без ртути, цианидов и прочих убийственных реагентов. Нагревом расплава извне любым способом этого не добиться, конвекция в нем не даст.

Индуктор для отпусковой индукционной печи

Ну, золото-золотом, а сейчас и черный металлолом на дороге не валяется. Но вот необходимость равномерного, или точно дозированного по поверхности/объему/температуре нагрева металлических деталей для качественной закалки у самодельщика или ИП-индивидуала всегда найдется. И тут опять выручит печка-индуктор, причем расход электричества будет посильным для семейного бюджета: ведь основная доля энергии нагрева приходится на скрытую теплоту плавления металла. А меняя мощность, частоту и расположение детали в индукторе, можно нагреть именно нужное место именно как надо, см. рис. выше.

Наконец, сделав индуктор специальной формы (см. рис. слева), можно отпустить закаленную деталь в нужном месте, на нарушая цементации с закалкой на конце/концах. Затем, где надо – гнем, плющим, а остальное остается твердым, вязким, упругим. В конце можно снова разогреть, где отпускали, и опять закалить.

Конструкция вакуумной индукционной печи (ВИП)

Вакуумная индукционная плавильная печь содержит  ключевую  конструктивную разницу – это  присутствие герметичной  камеры  и вакуумных  насосов необходимых для откачки газов и воздуха. Сфера применения вакуумных  индукционных печей – плавление качественной стали,  тугоплавких сплавов железа, никеля, кобальта, а также цветных металлов.

Принцип работы данной печи состоит в том, что в огнеупорном тигле, который находится в вакуумной камере, при содействии высокочастотного индуктора расплавляют твердую шихту (отходы  особой заготовки,  чистые  металлы  и  ферросплавы) и рафинируют жидкий металл; печи могут  функционировать  и в  жидкой садке. Вакуум добивается откачиванием вакуумными насосами, которые обеспечивают довольно низкие остаточные давления (менее 10 Па).

С целью получения высококачественных тугоплавких сплавов железа,  плавка  проходит в закрытых вакуумных  индукционных печах.  В  слитке  постоянно  присутствуют газы, а также определенное количество неметаллических включений. Их число можно существенно сократить путем  вакуумирования  тугоплавких  сплавов железа при их выплавке и разливке.  При данном  методе жидкий  металл  подвергается выдержке (вакуумированию) в замкнутой камере, из которой  устраняют воздух и прочие газы. Вакуумная индукционная печь может  нагревать металл до температуры 2200 °C. Вакуум образует  разряженную  атмосферу над поверхностью расплавляемого  металла. Тигель  помещают  в  вакуумную камеру, где совершается нагрев нержавеющих и высокопрочных сталей, прецессионных и жаропрочных сплавов.  Вакуумная плавка металлов и сплавов в  печах дает возможность существенно уменьшить содержание газов, а также  число неметаллических включений, обеспечить высокую однородность и плотность слитка за счет направленной кристаллизации жидкого металла, существенно  улучшить физико-механические свойства металла.

Вакуумные электропечи получили большую популярность в связи с появлением самолетостроения, атомной, ракетной и др. отраслей промышленности.

Канальные печи индукционной плавки

Такой тип нашел широкое применение в плавильном деле цветных металлов. Эффективно используется для меди и медных сплавов на основе латуни, мельхиора, бронзы. Активно плавят в канальных агрегатах алюминий, цинк и сплавы в составе этих металлов. Широкое использование печей этого типа ограничено из-за невозможности выполнить футеровку, стойкую к разрушениям, на внутренних стенках камеры.

Расплавленный металл в канальных печах индукционного типа совершает тепловое и электродинамическое движение

, что обеспечивает постоянную однородность смешивания компонентов сплава в печной ванне. Использование канальных печей индукционного принципа оправдано в случаях, если к расплавленному металлу и изготовленным слиткам предъявляются особые требования. Сплавы получаются качественными в плане коэффициента насыщения газами, присутствия в металле органических и синтетических примесей.

Индукционные канальные печи работают по типу миксера и предназначаются для выравнивания состава, поддержки постоянной температуры процесса, и выбора скорости разлива в кристаллизаторы или формы. Для каждого сплава и состава литья существуют параметры специальной шихты.

Достоинства

  • подогревание сплава происходит в нижней части, к которой нет воздушного доступа, что уменьшает испарение с верхней поверхности, нагретой до минимальной температуры;
  • канальные печи относят к экономичным индукционным печам, так как происходящее расплавление обеспечивается маленьким расходом электрической энергии;
  • печь имеет высокий коэффициент полезного действия благодаря применению в работе замкнутого контура магнитного провода;
  • постоянная циркуляция в печи расплавленного металла вызывает ускорение плавильного процесса и способствует однородности перемешивания компонентов сплава.

Недостатки

  • стойкость каменной внутренней футеровки снижается при использовании высоких температур;
  • футеровка разрушается при плавлении химически агрессивных сплавов из бронзы, олова и свинца.
  • при плавлении загрязненной низкосортной шихты происходит засорение каналов;
  • поверхностный шлак на ванне не нагревается до высокой температуры, что не позволяет проводить операции в промежутке между металлом и укрытием и расплавлять стружку и скрап;
  • канальные агрегаты плохо переносят перерывы в работе, что заставляет постоянно хранить в жерле печи значительное количество жидкого сплава.

Полное удаление расплавленного металла из печи ведет к ее быстрому растрескиванию. По этой же причине невозможно выполнить быструю перестройку с одного сплава на другой

, приходится делать несколько промежуточных плавок, получивших название балластных.

Самостоятельная сборка печи

В интернете и журналах представлено множество технологий и схематичных описаний этого процесса, но при выборе стоит остановиться на какой-то одной модели, наиболее эффективной в работе, а также доступной и лёгкой в выполнении.

Самодельные плавильные печки имеют довольно простую конструкцию и обычно состоят лишь из трёх основных частей, помещённых в крепкий корпус. К ним относятся:

  • элемент, генерирующий переменный ток высокой частоты;
  • спиралевидная деталь, созданная из медной трубки или толстой проволоки, называемая индуктором;
  • тигель – ёмкость, в которой будет осуществляться прокаливание или плавка, изготовленная из огнеупорного материала.

Принцип работы оборудования

Важно знать особенности действия данного вида печи, чтобы хорошо разбираться в ее работе и параметрах. Работает оборудование за счет того, что с помощью специальных вихревых токов обеспечивается разогрев материала. Получаются такие токи за счет специального индуктора, являющегося катушкой индуктивности

В ней имеется насколько витков провода, обладающего довольно существенной толщиной

Получаются такие токи за счет специального индуктора, являющегося катушкой индуктивности. В ней имеется насколько витков провода, обладающего довольно существенной толщиной.

Индуктор может нагреваться за счет сварочного инвертора или другого оборудования. Принцип работы индукционной печи предполагает, что питание индуктора поступает от сети переменного тока, а также для этого может применяться генератор высокой частоты. Ток, протекая по индуктору, формирует переменное поле, пронизывающее пространство. Если в нем имеются какие-либо материалы, то именно на них наводятся токи, обеспечивая их эффективное нагревание.

Если используется печь для создания системы отопления в доме, то обычно в качестве материала выступает вода, которая нагревается. Если же оборудование предназначено для промышленных целей, то в качестве материала может использоваться металл, который под действием тока начинает плавиться. Таким образом, принцип работы индукционной плиты считается простым и понятным, поэтому создать ее своими силами достаточно просто.

Устройство индукционных печей может быть разным, поскольку можно выделить два совершенно разных вида:

  • оборудование, оснащенное магнитопроводом;
  • печи без магнитопровода.

В первом случае индуктор находится внутри специального металла, который под действием токов начинает плавиться. Во втором индуктор располагается снаружи. Схема каждого варианта имеет свои специфические отличия.

Считается, что особенности действия конструкции с магнитопроводом является более эффективным, поскольку этот элемент повышает плотность создаваемого магнитного поля, поэтому нагрев более оперативный и качественный.

Самым популярным примером печи, оснащенной магнитопроводом, является канальная конструкция. Схема данного оборудования состоит из замкнутого магнитопровода, созданного из трансформаторной стали. На этом элементе имеется индуктор, являющийся первичной обмоткой, и тигель, обладающий кольцеобразной формой. Именно в нем находится материал, предназначенный для плавления. Тигель создается из специального диэлектрика, обладающего хорошей устойчивостью к возгоранию. Используются данные конструкции для создания чугуна высокого качества или для плавления цветных металлов.

Разновидности индукционных печей

В группе производственного металлургического оборудования можно выделить несколько разновидностей печей:

  1. Тигельные.

    Один из самых распространенных в металлургии видов.

    В конструкции таких агрегатов отсутствует сердечник. Подобные устройства могут применяться для плавки и обработки любых металлов. Хорошо зарекомендовали себя не только в металлургии, но и в других отраслях, например, в ювелирном деле.

    Важнейшими элементами тигельной печи индукционного типа являются:

    • индуктор;
    • генератор напряжения питания.

    Достоинства тигельных плавильных печей:

    • Выделение энергии непосредственно в загрузке, без промежуточных нагревательных элементов;
    • Интенсивная электродинамическая циркуляция расплава в тигле, обеспечивающая быстрое плавление мелкой шихты, отходов, выравнивание температуры по объёму ванны и отсутствие местных перегревов, гарантирующая получение многокомпонентных сплавов, однородных по химическому составу;
    • Принципиальная возможность создания в печи любой атмосферы (окислительной, восстановительной или нейтральной) при любом давлении;
    • Высокая производительность, достигаемая благодаря высоким значениям удельной мощности, особенно на средних частотах;
    • Возможность полного слива металла из тигля и относительно малая масса футеровки печи, что создаёт условия для снижения тепловой инерции печи благодаря уменьшению тепла, аккумулируемого футеровкой. Печи этого типа удобны для периодической работы с перерывами между плавками и обеспечивают возможность быстрого перехода с одной марки сплава на другую;
    • Простота и удобство обслуживания печи, управления и регулировки процесса плавки, широкие возможности для механизации и автоматизации процесса;

Канальные.

По конструкции напоминают трансформатор.

Вакуумные.

Используются в том случае, если необходимо обеспечить удаление из расплава примесей.

Конструкция индукционного нагревателя представляет собой многовитковую катушку цилиндрической формы, которая называется индуктором, через него пропускается электрическое напряжение переменного тока, вследствие чего возникают магнитные поля, возбуждающие вихревые токи.

Во внутреннее пространство индуктора помещается сосуд, или емкость, в которой находится металл или руда. Под воздействием магнитного поля и вихревых токов в металле повышается сопротивление, что по всем законам физики вызывает его нагрев и за счет этого происходит процесс плавки.

Мощность индукционных плавильных печей зависит от величины подаваемого напряжения и частоты электрического тока. Эта зависимость применяется в типах индукционных печей – нагревательные установки для термической обработки и плавильные печи.

Печи промышленного назначения делятся на несколько типов.

  • Конструкции средней частоты обычно используются в машиностроении и металлургии. С их помощью плавится сталь, а при использовании графитовых тиглей и цветные металлы.
  • Конструкции промышленной частоты применяются при выплавке чугуна.
  • Конструкции сопротивления предназначаются для плавки алюминия, алюминиевых сплавов, цинка.

Индукционная печь широко применяется на больших и малых предприятиях для плавки металлов (цветных и черных). В индукционных литейных печах металл или сплав нагревается до изменения своего агрегатного состояния.

При этом, канальные печи, несмотря на более высокий КПД используются гораздо реже — в основном, для получения чугуна высокого качества и сплавов, температура плавления которых является относительно низкой, а также для плавления цветных металлов.

Для стали такие печи не используются, так как температура ее плавления способствует сильному снижению стойкости футеровки (защитной отделки). Также нельзя плавить низкосортную породу, стружку и мелкую породу.

Тигельные печи применяются гораздо чаще из-за простоты эксплуатации и более широких возможностей управления процессом, включая возможность нерегулярного и прерывистого режима работы. Они хороши как для производства большого количества литья в несколько десятков тонн, так и для небольших порций, измеряющихся десятками грамм.

С помощью тигельных печей осуществляется плавка легированных сталей и прочих сплавов, для которых нужна особая чистота химического состава и однородность.

Разновидности оборудования

Широкое применение получили только два типа печи: тигельные и канальные. Они обладают сходными преимуществами и недостатками, отличия заключаются лишь в применяемом методе работы:

  1. В тигельный тип печи приходится проводить загрузку каждой порции шихты отдельно. Принцип работы устройства заключается в следующем: металл загружается внутрь индуктора, после расплавки он сливается и проводится загрузка новой порции. Как правило, подобная модель приобретается для небольших мастерских, когда работа ведется с небольшим количеством сырья.
  2. Канальные отличаются тем, что позволяют проводить плавку металла непрерывно. Конструкция позволяет проводить погрузку новой порции металла и слив уже расплавленного во время работы. Недостатком можно назвать лишь то, что трудности возникают на момент слива, так как канал слива должен быть заполнен.

Большей популярностью пользуется тигельная разновидность индукционных печей. Это связано с их высокой производительностью и простотой в эксплуатации. Кроме этого, подобную конструкцию при необходимости можно изготовить самостоятельно.

Самодельные варианты исполнения встречаются довольно часто. Для их создания требуются:

  1. Генератор.
  2. Тигель.
  3. Индуктор.

Опытный электрик при необходимости может сделать индуктор своими руками. Этот элемент конструкции представлен обмоткой из медной проволоки. Тигель можно приобрести в магазине, а вот в качестве генератора используется ламповая схема, собранная своими руками батарея их транзисторов или сварочный инвертор.

Использование сварочного инвертора

Печь индукционная для плавки металла своими руками может быть создана при применении сварочного инвертора в качестве генератора. Этот вариант получил самое широкое распространение, так как прилагаемые усилия касаются лишь изготовления индуктора:

  1. В качестве основного материала применяется тонкостенная медная трубка. Рекомендуемый диаметр составляет 8—10 см.
  2. Трубка изгибается по нужному шаблону, который зависит от особенностей применяемого корпуса.
  3. Между витками должно быть расстояние не более 8 мм.
  4. Индуктор располагают в текстолитовом или графитовом корпусе.

После создания индуктора и его размещения в корпусе остается только установить на свое место приобретенный тигель.

Применение транзисторов

Подобная схема довольно сложна в исполнении, предусматривает применение резисторов, нескольких диодов, транзисторов различной емкости, пленочного конденсатора, медного провода с двумя различными диаметрами и колец от дросселей. Рекомендации по сборке следующие:

  1. При применении рассматриваемой схемы конструкция будет сильно нагреваться. Именно поэтому следует использовать эффективное охлаждение.
  2. Приобретенные конденсаторы собираются в одну схему для получения батареи.
  3. В качестве основы для индуктора применяются дроссельные кольца. На них наматывается ранее приобретенная медная трубка диаметром около 1 мм. Количество витков определяет то, какой мощностью будет самодельная печь. Рекомендуемый диапазон от 7 до 15 витков.
  4. На предмет цилиндрической формы наматывается вторая медная трубка, диаметр которой должен быть около 2 мм. Стоит учитывать, что концы этой трубки следует оставлять большими, так как они будут использоваться для подключения к источнику питания.
  5. В качестве источника питания можно использовать аккумулятор с мощностью 12 В.

Созданная схема помещается в текстолитовый или графитовый корпус, которые являются диэлектриками. Схема, предусматривающая применение транзисторов, довольно сложна в исполнении. Поэтому браться за изготовление подобной печи следует исключительно при наличии определенных навыков работы.

Печь на лампах

В последнее время печь на лампах создают все реже, так как она требует осторожности при обращении. Применяемая схема проще в сравнении со случаем применения транзисторов

Сборку можно провести в несколько этапов:

  1. В качестве генератора тока применяются 4 лучевые лампы, которые соединяются при параллельном подключении.
  2. Применяемая проволока из меди должна соединяться по спирали. Создаваемые витки должны иметь диаметр от 8 до 16 см, расстояние между ними не менее 5 миллиметров. Стоит учитывать, что понадобится довольно большое количество проволоки, так как внутри витков должен поместиться тигель.
  3. Создаваемая спираль помещается в корпус из материала, который не проводит электрический ток.
  4. Повысить эффективность схемы можно при дополнительном подключении подстроечного конденсатора.

Применяемые ламы должны быть защищены от механического воздействия.

Индукционные плавильные печи в работе

Subscribe to Termolit channel

Prev

1

4

Next

Индукционная плавильная печь ООО Термолит, в работе/ Induction melting furnace in operation

Испытания Индукционной печи ИТПЭ-0.03/0.03 ТрМ1 Система охлаждения с теплообменником вода-воздух.

Плавильная печь ИТПЭ-0.25/0.25 в работе

Плавка бронзы на печи ИТПЭ-0.06 / Bronze melting at furnace ICMEF-0.06

Плавка латуни на печи ИТПЭ-0.06 / Brass smelting on a furnace ICMEF-0.06

Плавка стали на печи ИТПЭ-0.65 / Steel melting at furnace ICMEF-0,65

Prev

1

4

Next

Печь изготовлена в виде опорной рамы, состоящей из двух сварных стоек, медного индуктора и двух гидравлических плунжеров. Каркас изготовлен из прокатной нержавеющей стали. Индуктор – многовитковая катушка, выполненная из медной трубы, охлаждается водой. Подвод воды и электроэнергии осуществляется с помощью гибких кабелей. Питание оборудования происходит от сети переменного тока через тиристорный преобразователь частоты, который преобразует трехфазный ток в однофазный. Контроль за работой оборудования осуществляется с помощью цифрового табло, для управления предназначен щит управления и сигнализация.

Оборудование охлаждающей системы

Промышленные агрегаты для плавления металла оснащены специальными системами охлаждения на антифризе или воде. Для оборудования этих важных установок в самодельных ТВЧ печках потребуются дополнительные затраты, из-за чего сборка может существенно ударить по кошельку. Поэтому лучше обеспечить бытовой агрегат более дешёвой системой, состоящей из вентиляторов.

Полезно знать: разновидности антифриза.

Воздушное охлаждение этими устройствами возможно при их удалённом расположении от печи. В противном случае металлическая обмотка и детали вентилятора могут послужить контуром для замыкания вихревых токов, что существенно снизит эффективность оборудования.

Печь для алюминия своими руками — легко!

Желание иметь дома небольшую плавильную печь легко осуществимо, не требует больших вложений, знаний и времени для постройки. Можно самостоятельно соорудить агрегат ёмкостью до 10 кг расплавленного металла и изготавливать сувениры, фурнитуру или заготовки для мелких алюминиевых деталей. Температура, достигаемая в домашней печи, позволяет плавить большинство алюминиевых сплавов за короткое время (несколько десятков минут в зависимости от объёма лома).

Конечно, качество получившегося металла отличается от промышленного. Алюминий, расплавленный в домашних условиях, содержит повышенное количество окисных плёнок, загрязнений, менее стабилен по химическому составу. Но всё же он будет пригоден для использования в быту.

Устройство плавильной печи для ювелиров

Агрегат имеет в своей конструкции следующие составные части:

  • плавильное устройство;
  • конденсаторная батарея;
  • высокочастотный транзисторный генератор (далее ВТГ).

Плавильное устройство в индукционной печи для ювелиров — это тигель, находящийся внутри индуктора. Сырьё для плавки загружается в специальное отверстие сверху устройства.

Плавильная печь для ювелиров для удобства использования стоит на опоре. Опорой электрической печи являются две стойки, каждая из которых представляет собой сварную конструкцию. В верхней части каждой стойки расположены шарнирные крепления каркаса электропечи. Каркас состоит из рамы, бетонной подовой плиты, индуктора и верхней бетонной плиты.

Индуктор плавильной печи для ювелиров служит для создания электромагнитного поля. С помощью которого происходит нагрев и расплавление шихты. Он эффективен тем, что производит нагрев металла изнутри, что делает плавку последнего быстрой и экономичной. Индуктор является съёмным и сборным, что позволяет без проблем заменить его при поломке.

Индукционная печь ювелирная наклоняется для слива металла по мере того, как нижние полости двух плунжеров через гидрораспределитель заполняются маслом. В исходное положение печь возвращается под влиянием собственного веса. Гидрораспределитель управляется дистанционно с помощью ПУ.

Такие компоненты плавильной печи для ювелиров, как конденсаторы, высокочастотный транзисторный генератор, элементы индуктора, трубошины нуждаются в охлаждении. Справляется с этой задачей система водоохлаждения электропечи.

Принцип действия

Принцип действия индукционной печи основан на разогреве материала с помощью вихревых токов. Для получения таких токов используется так называемый индуктор, который представляет собой катушку индуктивности, содержащую всего несколько витков толстого провода.

Индуктор питается сети переменного тока 50 Гц (иногда через понижающий трансформатор) или от генератора высокой частоты.

Протекающий по индуктору переменный ток генерирует переменное магнитное поле, которое пронизывает пространство. Если в этом пространстве окажется какой-либо материал, то в нем будут наводиться токи, которые начнут нагревать этот материал. Если этот материал – вода, то у нее будет повышаться температура, а если это металл, то через некоторое время он начнет плавиться.

Индукционные печи бывают двух типов:

  • печи с магнитопроводом;
  • печи без магнитопровода.

Принципиальная разница между двумя этими типами печей состоит в том, что в первом случае индуктор расположен внутри плавящегося металла, а во втором – снаружи. Наличие магнитопровода увеличивает плотность магнитного поля, пронизывающего помещенный в тигель металл, что облегчает его нагревание.

Индукционный нагреватель

Примером индукционной печи с магнитопроводом является канальная индукционная печь. Схема такой печи включает замкнутый магнитопровод из трансформаторной стали, на котором располагаются первичная обмотка – индуктор и кольцеобразный тигель, в котором располагается материал для плавления. Тигель изготавливается из жаропрочного диэлектрика. Питание такой установки осуществляется от сети переменного тока с частотой 50 Гц или генератора с повышенной частотой 400 Гц.

Такие печи используются для плавления дюраля, цветных металлов или получения высококачественного чугуна.

Большее распространение имеют тигельные печи, не имеющие магнитопровода. Отсутствие в печи магнитопровода приводит к тому, что магнитное поле, создаваемое токами промышленной частоты, сильно рассеивается в окружающем пространстве. И для того, чтобы увеличить плотность магнитного поля в диэлектрическом тигеле с материалом для плавления, необходимо использовать более высокие частоты. При этом считается, что если контур индуктора настроен в резонанс с частотой питающего напряжения, а диаметр тигеля соизмерим с длиной волны резонанса, то в районе тигеля может сконцентрироваться до 75% энергии электромагнитного поля.

Схема изготовления индукционной печи

Как показали исследования, для обеспечения эффективного плавления металлов в тигельной печи желательно, чтобы частота питающего индуктор напряжения превышала резонансную частоту в 2-3 раза. То есть, такая печь работает на второй или третьей частотной гармонике. Кроме того, при работе на таких повышенных частотах происходит лучшее перемешивание сплава, что улучшает его качество. Режим с применением еще больших частот (пятой или шестой гармоники) может использоваться для поверхностной цементации или закалки металла, что связано с появлением скин-эффекта, то есть, вытеснением электромагнитного поля высокой частоты к поверхности заготовки.

Выводы по разделу:

  1. Существуют два варианта индукционной печи – с магнитопроводом и без магнитпровда.
  2. Канальная печь, относящаяся к первому варианту печей, более сложна по конструкции, но может питаться непосредственно от сети 50 Гц или сети повышенной частоты 400 Гц.
  3. Тигельная печь, относящаяся к печам второго типа, более проста по конструкции, но требует для питания индуктора генератора высокой частоты.

Если печь – это отопительный прибор для практических нужд, то камин нужен для декора и уюта. Камин своими руками: пошаговая инструкция по сборке, а также пример порядовки камина с аркой.

О том, как правильно опдойти к выбору электрического котла отопления, читайте тут.

А здесь https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/kotly/avtomatika-dlya-gazovyx.html вы узнаете, как работает автоматика для газовых котлов отопления. Котлы по способу инсталляции и разновидности энергозависимых систем.

Индукционная печь своими руками — Котлы и отопление

При необходимости расплавить небольшую массу металла в домашних условиях можно использовать индукционную печь.  Это несложное устройство, работающее от бытовой сети, доступно для изготовления своими руками. Используется оно для нагрева почти всех металлов, но, чаще всего, для железа и его сплавов.

Принцип работы и устройство индукционных печей

Работу индукционной печи обеспечивают токи, вырабатываемые переменным магнитным полем. Создать плавильную печь своими руками можно, пользуясь проверенной на опыте, рабочей электрической схемой.

Основные элементы конструкции этого теплогенератора:

  • Тигель – ёмкость, в которой происходит расплавление металла. В самодельных индукционных установках применяют тигли, которые можно извлекать из печи.
  • Тигель помещают в индуктор, который представляет собой спираль, состоящую из небольшого числа витков проводника. Если устройство планируется для частой работы, то в качестве проводника рекомендуется использовать медную трубку. Для печей, предназначенных для эпизодического кратковременного использования, вполне достаточно медной проволоки.
  • С помощью генератора в индукторе создаются мощные токи, благодаря чему вокруг индукционной катушки возникает электромагнитное поле. Это поле, в свою очередь, создаёт вихревые токи, которые разогревают тигель и помещённый в него металл. Генератор состоит из четырёх, параллельно соединённых, электронных ламп.

Внимание! Для ускорения процесса тигель рекомендуется изготавливать из неметаллических материалов – шамота, кварцита, графита.

  • Скорость нагрева регулируют конденсатором переменной ёмкости. Ёмкостью конденсатора управляют с помощью выведенной наружу ручки. При максимальном значении ёмкости металл нагревается до красного цвета за несколько секунд.

Помимо тигельных, существуют канальные индукционные печитеплогенераторы. В таких установках металл помещают в кольцевой жёлоб, расположенный вокруг индуктора. Внутри индуктора находится сердечник.

В промышленности применяют и тигельные, и канальные индукционные печи:

  • Тигельные печи предназначены для расплавления сплавов на основе железа, меди, магния, алюминия, драгметаллов. Ёмкость тигля промышленных установок может достигать сотен тонн.
  • Канальные индукционные установки используются, в основном, для расплавления чугуна и цветных металлов.

Эффективность работы данного теплогенератора определяется мощностью и частотой генератора, количеством потерь в вихревых токах, скоростью и количеством потерь тепла в окружающее пространство.

Преимущества и недостатки индукционных теплогенераторов

Установки данного типа обладают определёнными преимуществами:

  • Благодаря активному перемещению металла расплав обладает однородностью.
  • При нагреве сплавов в индукционной печи легирующие элементы не выгорают.
  • В таком теплогенераторе возможно фокусирование энергии.
  • При изготовлении такой печи можно самостоятельно выбрать способ футеровки, рабочую частоту, ёмкость установки, при работе – точно выбрать температуру расплава.
  • Печь очень быстро готовится к работе, а расплавление металла происходит с достаточно высокой скоростью.

Внимание! Важным плюсом индукционных печей является экологичность происходящего в них процесса расплавления металла.

К минусам этого оборудования можно отнести следующие факторы:

  • Нагрев шлака в индукционных теплогенераторах происходит за счёт тепла металла. Поэтому шлакам присуща более низкая температура, по сравнению с расплавляемым металлом.
  • Из-за вязкости холодных шлаков из металлов затруднено удаление фосфора и серы.
  • В пространстве между индуктором и металлом происходит рассеивание магнитного потока, что делает необходимым снижение толщины футеровки тигля. Это приводит к уменьшению эксплуатационного периода футеровочного слоя.

Как изготовить индукционную печь из сварочного инвертора

Однако индукционное оборудование применимо не только для расплавления металлов, но и для работы в системах отопления домостроений.

Преимуществами индукционных котлов являются следующие факторы:

  • Система с таким теплогенератором не перегревается, благодаря постоянному движению теплоносителя. Испытывать такую установку без теплоносителя запрещено.
  • Благодаря вибрациям в индукционной системе на стенках оборудования накипь не оседает.
  • Разъёмных соединений в данном оборудовании нет, поэтому опасность протечек отсутствует.
  • Малое количество шума при работе.
  • Благодаря отсутствию традиционных нагревательных элементов система с индукционным теплогенератором имеет длительный рабочий ресурс.
  • При работе индукционного отопительного оборудования не происходит выброса вредных компонентов.

Многие домовладельцы заинтересованы в использовании перспективного оборудования для обогрева своих помещений. Самостоятельно изготовить индукционный котёл для обеспечения работы отопительной системы можно с применением комплектующих сварочного инвертора.

Краткая схема изготовления индукционного теплогенератора своими руками на базе сварочного инвертора:

  • В качестве корпуса нагревателя используют кусок толстостенной пластиковой трубы, для которого изготавливают две сетчатых крышки.
  • Стальную проволоку диаметром до 7 мм нарезают кусками длиной примерно по 50 мм. Корпус должен быть заполнен проволокой полностью.

Совет! Оптимальный материал для проволоки – коррозионностойкая легированная сталь.

  • Индукционная катушка изготавливается из пластикового корпуса, заполненного отрезками проволоки и закрытого с двух сторон сетчатыми крышками. На подготовленный корпус наматывают 90 витков проволоки из меди.
  • С помощью переходников индукционную катушку присоединяют к отопительному контуру.
  • К сети катушку подсоединяют через сварочный инвертор.

Внимание! Индукционные котлы разрешены к использованию только в закрытых отопительных системах, в которых движение теплоносителя осуществляется в принудительном порядке с помощью циркуляционного насоса.

Индукционная печь для плавки серебра своими руками. Как своими руками собрать индукционную печь для плавки металла в домашних условиях. Канальные печи разделяют на

Индукционная печь часто используется в сфере металлургии, поэтому данное понятие хорошо знакомо людям, которые в той или иной степени связаны с процессом плавки различных металлов. Устройство позволяет преобразовывать электричество, образованное магнитным полем, в тепло.

Подобные устройства продаются в магазинах по довольно высокой цене, но если вы обладаете минимальными навыками использования паяльника и умеете читать электронные схемы, то можно попробовать изготовить индукционную печь своими руками.

Самодельное устройство вряд ли подойдёт для выполнения сложных задач, но вполне справится с базовыми функциями. Собрать устройство можно на основе рабочего сварочного инвертора из транзисторов, либо на лампах. Самым производительным при этом является именно устройство на лампах за счёт высокого КПД.

Принцип работы индукционной печи

Нагревание металла, помещённого внутрь устройства, происходит путём перехода электромагнитных импульсов в энергию тепла. Электромагнитные импульсы вырабатываются катушкой с витками из медной проволоки или трубы.

Схема индукционной печи и схемы проведения нагрева

При подключении устройства через катушку начинает проходить электрический ток, а вокруг появляется электрическое поле со временем меняющее своё направление. Впервые работоспособность такой установки была описана Джеймсом Максвеллом.

Объект, который нужно нагреть, необходимо поместить внутрь катушки или недалеко от неё. Целевой предмет будет пронизываться потоком магнитной индукции, а внутри появится магнитное поле вихревого типа. Таким образом, индукционная энергия перейдёт в тепловую.

Разновидности

Печи на индукционной катушке, принято подразделять на два вида в зависимости от типа конструкции:

  • Канальные;
  • Тигельные.

В первых устройствах металл для расплавки находится перед индукционной катушкой, а в печах второго типа помещается внутри неё.

Собрать печь можно, соблюдая следующие шаги:

  1. Медную трубу сгибаем в виде спирали. Всего необходимо сделать около 15 витков, расстояние между которыми должно быть не меньше 5 мм. Внутри спирали должен свободно располагаться тигель, где и будет происходить процесс выплавки;
  2. Изготавливаем надёжный корпус для устройства, который не должен проводить электрический ток, и обязан выдерживать высокие температуры воздуха;
  3. Дросселя и конденсаторы собираются по обозначенной выше схеме;
  4. К схеме подключается неоновая лампа, которая будет сигнализировать о том, что устройство готово к работе;
  5. Также припаивается конденсатор для подстройки ёмкости.

Использование для обогрева

Индукционные печи подобного вида могут использоваться и для обогрева помещения. Чаще всего их используют вместе с котлом, который дополнительно производит нагрев холодной воды. На деле конструкции применяются крайне редко из-за того, что в результате потерь электромагнитной энергии КПД устройства минимален.

Ещё один недостаток основан на потреблении устройством больших объёмов электроэнергии в процессе работы, потому устройство относится к категории экономически невыгодных.

Охлаждение системы

Устройство, собранное самостоятельно, необходимо оборудовать системой охлаждения, так как при работе все составные части будут находиться под воздействием высоких температур, конструкция может перегреться и сломаться. В печах, продающихся в магазине, охлаждение производится водой или антифризом.

При выборе охладителя для дома предпочтение отдаётся вариантам, которые наиболее выгодны для реализации с экономической точки зрения.

Для домашних печей можно попробовать использовать обычный лопастной вентилятор. Обращайте внимание на то, что устройство не должно стоять слишком близко к печи, так как металлические детали вентилятора негативно воздействуют на работоспособность устройства, а также способны размыкать вихревые потоки и снижать производительность всей системы.

Меры предосторожности при использовании устройства

Работая с устройством следует придерживаться следующих правил:

  • Некоторые элементы установки, а также металл, который плавится, подвергаются сильному нагреву, в результате чего существует риск получить ожог;
  • При использовании ламповой печи, обязательно размещайте её в закрытом корпусе, иначе велика вероятность поражения электрическим током;
  • Перед работой с устройством уберите из зоны работы прибора все металлические элементы и сложные электронные приборы. Использовать устройство не стоит людям, у которых установлен кардиостимулятор.

Печь для плавки металлов индукционного типа может применяться при лужении и формовке металлических деталей.

Самодельную установку легко подогнать под работу в конкретных условиях, меняя некоторые настройки. Если придерживаться указанных схем при сборе конструкции, а также соблюдать элементарные правила безопасности, самодельное устройство практически не будет уступать магазинным бытовым приборам.

На протяжении многих лет люди проводят плавку металла. Каждый материал имеет свою температуру плавления, достигнуть которую можно только при применении специального оборудования. Первые печи для плавки металла были довольно большими и устанавливались исключительно в цехах крупных организаций. Сегодня современная индукционная печь может устанавливаться в небольших мастерских при налаживании производства ювелирных изделий. Она небольшая, проста в обращении и обладает высокой эффективностью.

Принцип действия

Плавильный узел индукционной печи применяется для нагрева самых различных металлов и сплавов. Классическая конструкция состоит из следующих элементов:

  1. Сливной насос .
  2. Индуктор, охлаждающийся водой.
  3. Каркас из нержавеющей стали или алюминия.
  4. Контактная площадка.
  5. Подина из жаропрочного бетона.
  6. Опора с гидравлическим цилиндром и подшипниковым узлом.

Принцип действия основан на создании вихревых индукционных токов Фуко. Как правило, при работе бытовых приборов подобные токи вызывают сбои, но в этом случае они применяются для нагрева шихты до требуемой температуры. Практически вся электроника во время работы начинает нагреваться. Этот негативный фактор применения электричества используется на полную мощность.

Преимущества устройства

Печь плавильная индукционная стала применяться относительно недавно. На производственных площадках устанавливаются знаменитые мартены, доменные печи и другие разновидности оборудования. Подобная печь для плавки металла обладает следующими преимуществами:

Именно последнее преимущество определяет распространение индукционной печи в ювелирном деле, так как даже небольшая концентрация посторонней примеси может негативно сказаться на полученном результате.

В зависимости от особенностей конструкции выделяют напольные и настольные индукционные печи. Независимо от того, какой именно вариант был выбран, выделяют несколько основных правил по установке:

Во время работы устройство может серьезно нагреваться. Именно поэтому поблизости не должно быть никаких легковоспламеняющихся или взрывчатых веществ. Кроме этого, по технике пожарной безопасности вблизи должен быть установлен пожарный щит .

Широкое применение получили только два типа печи: тигельные и канальные. Они обладают сходными преимуществами и недостатками, отличия заключаются лишь в применяемом методе работы:

Большей популярностью пользуется тигельная разновидность индукционных печей. Это связано с их высокой производительностью и простотой в эксплуатации. Кроме этого, подобную конструкцию при необходимости можно изготовить самостоятельно.

Самодельные варианты исполнения встречаются довольно часто . Для их создания требуются:

  1. Генератор.
  2. Тигель.
  3. Индуктор.

Опытный электрик при необходимости может сделать индуктор своими руками. Этот элемент конструкции представлен обмоткой из медной проволоки. Тигель можно приобрести в магазине, а вот в качестве генератора используется ламповая схема, собранная своими руками батарея их транзисторов или сварочный инвертор.

Использование сварочного инвертора

Печь индукционная для плавки металла своими руками может быть создана при применении сварочного инвертора в качестве генератора. Этот вариант получил самое широкое распространение, так как прилагаемые усилия касаются лишь изготовления индуктора:

  1. В качестве основного материала применяется тонкостенная медная трубка. Рекомендуемый диаметр составляет 8-10 см.
  2. Трубка изгибается по нужному шаблону, который зависит от особенностей применяемого корпуса.
  3. Между витками должно быть расстояние не более 8 мм.
  4. Индуктор располагают в текстолитовом или графитовом корпусе.

После создания индуктора и его размещения в корпусе остается только установить на свое место приобретенный тигель.

Подобная схема довольно сложна в исполнении, предусматривает применение резисторов, нескольких диодов, транзисторов различной емкости, пленочного конденсатора, медного провода с двумя различными диаметрами и колец от дросселей. Рекомендации по сборке следующие:

Созданная схема помещается в текстолитовый или графитовый корпус, которые являются диэлектриками. Схема, предусматривающая применение транзисторов , довольно сложна в исполнении. Поэтому браться за изготовление подобной печи следует исключительно при наличии определенных навыков работы.

Печь на лампах

В последнее время печь на лампах создают все реже, так как она требует осторожности при обращении. Применяемая схема проще в сравнении со случаем применения транзисторов. Сборку можно провести в несколько этапов:

Применяемые ламы должны быть защищены от механического воздействия.

Охлаждение оборудования

При создании индукционной печи своими руками больше всего проблем возникает с охлаждением. Это связано со следующими моментами:

  1. Во время работы нагревается не только расплавляемый металл, но и некоторые элементы оборудования. Именно поэтому для длительной работы требуется эффективное охлаждение.
  2. Метод, основанный на применении воздушного потока, характеризуется низкой эффективностью. Кроме этого, не рекомендуется проводить установку вентиляторов вблизи печи. Это связано с тем, что металлические элементы могут оказывать воздействие на генерируемые вихревые токи.

Как правило, охлаждение проводится при подаче воды. Создать водяной охлаждающий контур в домашних условиях не только сложно, но и экономически невыгодно. Промышленные варианты печи имеют уже встроенный контур, к которому достаточно подключить холодную воду.

Техника безопасности

При использовании индукционной печи нужно соблюдать определенную технику безопасности. Основные рекомендации:

При установке оборудования следует рассмотреть то, как будет проводиться погрузка шихты и извлечение расплавленного металла. Рекомендуется отводить отдельное подготовленное помещение для установки индукционной печи.

В металлургической промышленности широко применяются индукционные печи. Такие печи нередко изготавливают самостоятельно. Для этого необходимо знать их принцип работы и конструктивные особенности. Принцип работы таких печей был известен еще два столетия назад.

Индукционные печи способны решать следующие задачи:
  • Плавка металла.
  • Термообработка металлических деталей.
  • Очистка драгоценных металлов.

Такие функции имеются в промышленных печах. Для бытовых условий и обогрева помещения существуют печи специальной конструкции.

Принцип действия

Работа индукционной печи заключается в нагревании материалов путем использования свойств вихревых токов. Чтобы создать такие токи применяется специальный индуктор, который состоит из катушки индуктивности с несколькими витками провода большого поперечного сечения.

К индуктору подводится сеть питания переменного тока. В индукторе переменный ток создает магнитное поле, которое меняется с частотой сети, и пронизывает внутреннее пространство индуктора. При помещении какого-либо материала в это пространство, в нем возникают вихревые токи, осуществляющие его нагревание.

Вода в работающем индукторе нагревается и кипит, а металл начинает плавиться при достижении соответствующей температуры. Условно можно разделить индукционные печи на типы:
  • Печи с магнитопроводом.
  • Без магнитопровода.

Первый тип печей содержит индуктор, заключенный в металл, что создает особый эффект, повышающий плотность магнитного поля, поэтому нагревание осуществляется качественно и быстро. В печах без магнитопровода индуктор находится снаружи.

Виды и особенности печей

Индукционные печи можно разделить на виды, которые обладают своими особенностями работы и отличительными признаками. Одни служат для работ в промышленности, другие применяются в быту, для приготовления пищи.

Вакуумные индукционные печи

Такая печь предназначена для плавки и литья сплавов индукционным методом. Она состоит из герметичной камеры, в которой расположена тигельная индукционная печь с литейной формой.

В вакууме можно обеспечить совершенные металлургические процессы, получать качественные отливки. В настоящее время вакуумное производство перешло на новые технологические процессы из непрерывных цепочек в вакуумной среде, которая дает возможность создавать новые изделия, и уменьшать издержки производства.

Достоинства вакуумной плавки
  • Жидкий металл можно выдерживать в вакууме длительное время.
  • Повышенная дегазация металлов.
  • В процессе плавки можно производить дозагрузку печи и воздействовать на процесс рафинирования и раскисления в любое время.
  • Возможность постоянного контроля и регулировки температуры сплава и его химического состава во время работы.
  • Высокая чистота отливок.
  • Быстрый нагрев и скорость плавки.
  • Повышенная гомогенность сплава из-за качественного перемешивания.
  • Любая форма сырья.
  • Экологическая чистота и экономичность.

Принцип действия вакуумной печи состоит в том, что в тигле, находящемся в вакууме с помощью индуктора высокой частоты плавят твердую шихту и очищают жидкий металл. Вакуум создается путем откачки воздуха насосами. При вакуумной плавке достигается большое снижение водорода и азота.

Канальные индукционные печи

Печи с электромагнитным сердечником (канальные) широко применяются в литейном производстве для цветных и черных металлов в качестве раздаточных печей, миксеров.

1 — Ванна
2 — Канал
3 — Магнитопровод
4 — Первичная катушка

Переменный магнитный поток проходит по магнитопроводу, контуру канала в виде кольца из жидкого металла. В кольце возбуждается электрический ток, который разогревает жидкий металл. Магнитный поток образуется первичной обмоткой, работающей от переменного тока.

Чтобы усилить магнитный поток, используется замкнутый магнитопровод, который выполнен из трансформаторной стали. Пространство печи соединяется двумя отверстиями с каналом, поэтому при наполнении печи жидким металлом создается замкнутый контур. Печь не сможет работать без замкнутого контура. В таких случаях сопротивление контура большое, и в нем течет малый ток, который назвали током холостого хода.

Вследствие перегрева металла и действия магнитного поля, которое стремится вытолкнуть металл из канала, жидкий металл в канале постоянно движется. Так как металл в канале нагрет выше, чем в ванне печи, то металл постоянно поднимается в ванну, из которой поступает металл с меньшей температурой.

Если металл слить ниже допустимой нормы, то жидкий металл будет выбрасываться из канала электродинамической силой. В итоге произойдет самопроизвольное выключение печи и разрыв электрического контура. Чтобы избежать таких случаев печи оставляют некоторое количество металла в жидком виде. Его называют болотом.

Канальные печи разделяют на:
  • Плавильные печи.
  • Миксеры.
  • Раздаточные печи.

Чтобы накопить некоторое количество жидкого металла, усреднения химического состава его и выдержки, используют миксеры. Объем миксера рассчитывают равным не ниже двукратной часовой выработки печи.

Канальные печи разделяют на классы по расположению каналов:
  • Вертикальные.
  • Горизонтальные.
По форме рабочей камеры:
  • Барабанные индукционные печи.
  • Цилиндрические индукционные печи.

Барабанная печь выполнена в виде стального сварного цилиндра с двумя стенками на торцах. Для поворота печи применяются приводные ролики. Чтобы повернуть печь, необходимо включить привод электродвигателя с двумя скоростями и цепной передачей. Двигатель имеет пластинчатые тормоза.

На торцевых стенках есть сифон для заливки металла. Для загрузки присадок и снятия шлаков имеются отверстия. Также для выдачи металла имеется канал. Канальный блок состоит из индуктора печи с V-образными каналами, сделанными в футеровке при помощи шаблонов. При первой же плавки эти шаблоны расплавляются. Обмотка и сердечник охлаждаются воздухом, корпус блока охлаждается водой.

Если канальная печь имеет другую форму, то выдача металла осуществляется с помощью наклона ванны гидроцилиндрами. Иногда металл выдавливают избыточным давлением газа.

Достоинства канальных печей
  • Малый расход электроэнергии вследствие малых потерь тепла ванны.
  • Повышенный электрический КПД индуктора.
  • Малая стоимость.
Недостатки канальных печей
  • Сложность регулировки химического состава металла, так как наличие оставленного жидкого металла в печи создает трудности при переходе от одного состава к другому.
  • Малая скорость движения металла в печи уменьшает возможности технологии плавки.
Конструктивные особенности

Каркас печи изготавливается из листовой стали с низким содержанием углерода толщиной от 30 до 70 мм. Внизу каркаса есть окна с присоединенными индукторами. Индуктор выполнен в виде стального корпуса, первичной катушки, магнитопровода и футеровки. Его корпус сделан разъемным, а части изолированы между собой прокладками для того, чтобы части корпуса не создавали замкнутый контур. В противном случае будет создаваться вихревой ток.

Магнитопровод выполнен из пластин специальной электротехнической стали 0,5 мм. Пластины изолированы между собой для снижения потерь от вихревых токов.

Катушка изготавливается из медного проводника сечением, зависящим от тока нагрузки и метода охлаждения. При воздушном охлаждении допустимый ток 4 ампера на мм 2 , при охлаждении водой допустимый ток 20 ампер на мм 2 . Между футеровкой и катушкой монтируют экран, который охлаждается водой. Экран изготовлен из магнитной стали или меди. Для отведения тепла от катушки монтируют вентилятор. Чтобы получить точные размеры канала, применяют шаблон. Он выполнен в виде полой стальной отливки. Шаблон ставится в индуктор до того момента, пока не будет заполнения огнеупорной массой. Он находится в индукторе при разогреве и сушке футеровки.

Для футеровки применяют огнеупорные массы влажного и сухого вида. Влажные массы используют в виде набивных или заливных материалов. Заливные бетоны используют при сложной форме индуктора, если нельзя уплотнить массу по всему объему индуктора.

Такой массой наполняют индуктор и уплотняют вибраторами. Сухие массы уплотняют вибраторами высокой частоты, набивные массы уплотняют пневматическими трамбовками. Если в печи будет выплавляться чугун, то футеровку выполняют из оксида магния. Качество футеровки определяется по температуре охлаждающей воды. Наиболее эффективным методом проверки футеровки является проверка по значению индуктивного и активного сопротивления. Эти измерения проводятся с помощью контрольных приборов.

В электрооборудование печи входит:
  • Трансформатор.
  • Батарея конденсаторов для компенсации потерь электрической энергии.
  • Дроссель для подсоединения 1-фазного индуктора к 3-фазной сети.
  • Щиты управления.
  • Кабели питания.

Чтобы печь нормально функционировала, к питанию подключают на 10 киловольт, который имеет на вторичной обмотке 10 ступеней напряжения для регулировки мощности печи.

Набивочные материалы футеровки содержат:
  • 48% сухого кварца.
  • 1,8% кислоты борной, просеянной через мелкое сито с ячейками 0,5 мм.

Массу для футеровки готовят в сухом виде с помощью смесителя, и последующей просевкой через сито. Приготовленная смесь не должна храниться более 15 часов после подготовки.

Футеровку тигля производят с помощью уплотнения вибраторами. Электрические вибраторы используются для футеровки больших печей. Вибраторы погружают в пространство шаблона и производят уплотнение массы через стенки. При уплотнении вибратор передвигают краном и вертикально вращают.

Тигельные индукционные печи

Основными компонентами тигельной печи являются индуктор и генератор. Для изготовления индуктора используется медная трубка в виде намотанных 8-10 витков. Формы индукторов могут выполняться различных видов.

Этот вид печи наиболее распространенный. В конструкции печи нет сердечника. Распространенная форма печи представляет собой цилиндр из огнестойкого материала. Тигель находится в полости индуктора. К нему подводится питание переменного тока.

Преимущества тигельных печей
  • Энергия выделяется при загрузке материала в печь, поэтому вспомогательные нагревательные элементы не нужны.
  • Достигается высокая однородность многокомпонентных сплавов.
  • В печи можно создать реакцию восстановления, окисления, независимо от величины давления.
  • Высокая производительность печей из-за повышенной удельной мощности на любых частотах.
  • Перерывы в плавке металла не влияют на эффективность работы, так как для разогрева не требуется много электроэнергии.
  • Возможность любых настроек и простая эксплуатация с возможностью автоматизации.
  • Нет местных перегревов, температура выравнивается по всему объему ванны.
  • Быстрое плавление, позволяющее создать качественные сплавы с хорошей однородностью.
  • Экологическая безопасность. Внешняя среда не подвергается никакому вредному воздействию печи. Плавка также не оказывает вреда природе.
Недостатки тигельных печей
  • Малая температура шлаков, применяющихся для обработки зеркала расплава.
  • Малая стойкость футеровки при резких температурных перепадах.

Несмотря на имеющиеся недостатки, тигельные индукционные печи получили большую популярность на производстве и в других областях.

Индукционные печи для отопления помещения

Чаще всего такая печь устанавливается в помещении кухни. В ее конструкции основной частью является сварочный инвертор. Конструкция печи обычно совмещается с водонагревательным котлом, который дает возможность для отопления всех помещений в здании. Также есть возможность подключения подачи горячей воды в здание.

Эффективность работы такого устройства небольшая, однако, нередко такое оборудование все-таки применяется для отопления дома.

Конструкция нагревающей части индукционного котла подобна трансформатору. Наружный контур – это обмотки своеобразного трансформатора, которые подключаются к сети. Второй контур внутренний – это устройство обмена теплом. В нем происходит циркуляция теплоносителя. При подключении питания катушка создает переменное . В итоге внутри теплообменника индуцируются токи, которые осуществляют его нагревание. Металл нагревает теплоноситель, который обычно состоит из воды.

На таком же принципе основана работа бытовых индукционных плит, в которых в качестве вторичного контура выступает посуда из специального материала. Такая плита намного экономичнее обычных плит из-за отсутствия тепловых потерь.

Водонагреватель котла оснащен устройствами управления, которые дают возможность поддержания температуры теплоносителя на определенном уровне.

Отопление электроэнергией является дорогим удовольствием. Оно не может создать конкуренцию с твердым топливом и газом, дизельным топливом и сжиженным газом. Одним из методов снижения расходов является установка теплоаккумулятора, а также подключение котла в ночное время, так как ночью чаще всего действует льготное начисление за электричество.

Для того, чтобы принять решение об установке индукционного котла для дома, необходимо получить консультацию у профессиональных специалистов по теплотехнике. У индукционного котла практически нет преимуществ перед обычным котлом. Недостатком является высокая стоимость оборудования. Обычные котел с ТЭНами продается уже готовым к установке, а индукционный нагреватель требует дополнительного оборудования и настройки. Поэтому, прежде чем приобрести такой индукционный котел, необходимо произвести тщательный экономический расчет и планировку.

Футеровка индукционных печей

Процесс футеровки необходим для обеспечения защиты корпуса печи от воздействия повышенных температур. Она дает возможность значительно сократить потери тепла, увеличить эффективность плавки металла или нагрева материала.

Для футеровки применяют кварцит, являющийся модификацией кремнезема. К материалам для футеровки предъявляются некоторые требования.

Такой материал должен обеспечить 3 зоны состояний материала:
  • Монолитная.
  • Буферная.
  • Промежуточная.

Только наличие трех слоев в покрытии способно защитить кожух печи. На футеровку отрицательно влияет неправильная укладка материала, плохое качество материала и тяжелые условия работы печи.

Индукционные нагреватели работают по принципу “получение тока из магнетизма”. В специальной катушке генерируется переменное магнитное поле высокой мощности, которое порождает вихревые электрические токи в замкнутом проводнике.

Замкнутым проводником в индукционных плитах является металлическая посуда, которая разогревается вихревыми электрическими токами. В общем, принцип работы таких приборов не сложен, и при наличии небольших познаний в физике и электрике, собрать индукционный нагреватель своими руками не составит большого труда.

Самостоятельно могут быть изготовлены следующие приборы:

  1. Приборы для нагрева в котле отопления.
  2. Мини-печи для плавки металлов.
  3. Плиты для приготовления пищи.

Индукционная плита своими руками, должна быть изготовлена с соблюдением всех норм и правил для эксплуатации данных приборов. Если за пределы корпуса в боковых направлениях будет выделяться опасное для человека электромагнитное излучение, то использовать такой прибор категорически запрещается.

Кроме этого большая сложность при конструировании плиты заключается в подборе материала для основания варочной поверхности, которое должно удовлетворять следующим требованиям:

  1. Идеально проводить электромагнитное излучение.
  2. Не являться токопроводящим материалом.
  3. Выдерживать высокую температурную нагрузку.

В бытовых варочных индукционных поверхностях используется дорогая керамика, при изготовлении в домашних условиях индукционной плиты, найти достойную альтернативу такому материалу – довольно сложно. Поэтому, для начала следует сконструировать что-нибудь попроще, например, индукционную печь для закалки металлов.

Инструкция по изготовлению

Чертежи


Рисунок 1. Электрическая схема индукционного нагревателя
Рисунок 2. Устройство. Рисунок 3. Схема простого индукционного нагревателя

Для изготовления печи понадобятся следующие материалы и инструменты:

  • припой;
  • текстолитовая плата.
  • мини-дрель.
  • радиоэлементы.
  • термопаста.
  • химические реагенты для травления платы.

Дополнительные материалы и их особенности:

  1. Для изготовления катушки , которая будет излучать необходимое для нагрева переменное магнитное поле, необходимо приготовить отрезок медной трубки диаметром 8 мм, и длиной 800 мм.
  2. Мощные силовые транзисторы являются самой дорогой частью самодельной индукционной установки. Для монтажа схемы частотного генератора необходимо приготовить 2 таких элемента. Для этих целей подойдут транзисторы марок: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. При изготовлении схемы используются 2 одинаковых из перечисленных полевых транзисторов.
  3. Для изготовления колебательно контура понадобятся керамические конденсаторы ёмкостью 0,1 mF и рабочим напряжением 1600 В. Для того, чтобы в катушке образовался переменный ток высокой мощности, потребуется 7 таких конденсаторов.
  4. При работе такого индукционного прибора , полевые транзисторы будут сильно разогреваться и если к ним не будут присоединены радиаторы из алюминиевого сплава, то уже через несколько секунд работы на максимальной мощности, данные элементы выйдут из строя. Ставить транзисторы на теплоотводы следует через тонкий слой термопасты, иначе эффективность такого охлаждения будет минимальна.
  5. Диоды , которые используются в индукционном нагревателе, обязательно должны быть ультрабыстрого действия. Наиболее подходящими для данной схемы, диоды: MUR-460; UF-4007; HER – 307.
  6. Резисторы, которые используются в схеме 3: 10 кОм мощностью 0,25 Вт – 2 шт. и 440 Ом мощностью – 2 Вт. Стабилитроны: 2 шт. с рабочим напряжением 15 В. Мощность стабилитронов должна составлять не менее 2 Вт. Дроссель для подсоединения к силовым выводам катушки используется с индукцией.
  7. Для питания всего устройства понадобится блок питания мощностью до 500. Вт. и напряжением 12 – 40 В. Запитать данное устройство можно от автомобильного аккумулятора, но получить наивысшие показания мощности при таком напряжении не получится.


Сам процесс изготовления электронного генератора и катушки занимает немного времени и осуществляется в такой последовательности:

  1. Из медной трубы делается спираль диаметром 4 см. Для изготовления спирали следует медную трубку накрутить на стержень с ровной поверхностью диаметром 4 см. Спираль должна иметь 7 витков, которые не должны соприкасаться. На 2 конца трубки припаиваются крепёжные кольца для подключения к радиаторам транзистора.
  2. Печатная плата изготавливается по схеме. Если есть возможность поставить полипропиленовые конденсаторы, то благодаря тому, что такие элементы обладают минимальными потерями и устойчивой работой при больших амплитудах колебания напряжений, устройство будет работать намного стабильнее. Конденсаторы в схеме устанавливаются параллельно образуя с медной катушкой колебательный контур.
  3. Нагрев металла происходит внутри катушки, после того как схема будет подключена к блоку питания или аккумулятору. При нагреве металла необходимо следить за тем, чтобы не было короткого замыкания обмоток пружины. Если коснуться нагреваемым металлом 2 витка катушки одновременно, то транзисторы выходят из строя моментально.

Нюансы


  1. При проведении опытов по нагреву и закалке металлов , внутри индукционной спирали температура может быть значительна и составляет 100 градусов Цельсия. Этот теплонагревательный эффект можно использовать для нагрева воды для бытовых нужд или для отопления дома.
  2. Схема нагревателя рассмотренного выше (рисунок 3) , при максимальной нагрузке способна обеспечить излучение магнитной энергии внутри катушки равное 500 Вт. Такой мощности недостаточно для нагрева большого объёма воды, а сооружение индукционной катушки высокой мощности потребует изготовление схемы, в которой необходимо будет использовать очень дорогие радиоэлементы.
  3. Бюджетным решением организации индукционного нагрева жидкости , является использование нескольких устройств описанных выше, расположенных последовательно. При этом, спирали должны находиться на одной линии и не иметь общего металлического проводника.
  4. В качестве используется труба из нержавеющей стали диаметром 20 мм. На трубу «нанизываются» несколько индукционных спиралей, таким образом, чтобы теплообменник оказался в середине спирали и не соприкасался с её витками. При одновременном включении 4 таких устройств, мощность нагрева будет составлять порядка 2 Квт, что уже достаточно для проточного нагрева жидкости при небольшой циркуляции воды, до значений позволяющих использовать данную конструкцию в снабжении тёплой водой небольшого дома.
  5. Если соединить такой нагревательный элемент с хорошо изолированным баком , который будет расположен выше нагревателя, то в результате получится бойлерная система, в которой нагрев жидкости будет осуществляться внутри нержавеющей трубы, нагретая вода будет подниматься вверх, а её место будет занимать более холодная жидкость.
  6. Если площадь дома значительна , то количество индукционных спиралей может быть увеличено до 10 штук.
  7. Мощность такого котла можно легко регулировать путём отключения или включения спиралей. Чем больше одновременно включённых секций, тем больше будет мощность работающего таким образом отопительного устройства.
  8. Для питания такого модуля понадобится мощный блок питания. Если есть в наличии инверторный сварочный аппарат постоянного тока, то из него можно изготовить преобразователь напряжения необходимой мощности.
  9. Благодаря тому, что система работает на постоянном электрическом токе , который не превышает 40 В, эксплуатация такого устройства относительно безопасна, главное обеспечить в схеме питания генератора блок предохранителей, которые в случае короткого замыкания обесточат систему, там самым исключив возможность возникновения пожара.
  10. Можно таким образом организовать “бесплатное” отопление дома , при условии установки для питания индукционных устройств аккумуляторных батарей, зарядка которых будет осуществляться за счёт энергии солнца и ветра.
  11. Аккумуляторы следует объединить в секции по 2 шт., подключённые последовательно. В результате, напряжение питания при таком подключении будет не менее 24 В., что обеспечит работу котла на высокой мощности. Кроме этого, последовательное подключение позволит снизить силу тока в цепи и увеличить срок эксплуатации аккумуляторов.


  1. Эксплуатация самодельных устройств индукционного нагрева , не всегда позволяет исключить распространение вредного для человека электромагнитного излучения, поэтому индукционный котёл следует устанавливать в нежилом помещении и экранировать оцинкованной сталью.
  2. Обязательно при работе с электричеством следует соблюдать правила техники безопасност и, особенно это касается сетей переменного тока напряжением 220 В.
  3. В качестве эксперимента можно изготовить варочную поверхность для приготовления пищи по схеме указанной в статье, но эксплуатировать данный прибор постоянно не рекомендуется по причине несовершенства самостоятельного изготовления экранирования данного устройства, из-за этого возможно воздействие на организм человека вредного электромагнитного излучения, способного негативно сказаться на здоровье.

Бытовая индукционная печь способна с легкостью обогреть жилище. В промышленности данные устройства задействованы в плавке различных металлов. Дополнительно они могут участвовать в термообработке деталей, а также их закалке. Основным преимуществом печи индукционного типа является простота использования. Вдобавок, они просты в обслуживании и не требуют периодических осмотров, что очень важно.

Для установки данного устройства абсолютно не нужно выделять отдельное помещение. Производительность у этих приборов очень хорошая. Во многом это связано с тем, что в конструкции отсутствуют детали, которые подвержены механическому износу. В целом печи индукционного типа являются безопасными для здоровья человека и опасности во время эксплуатации не представляют.

Как это работает?

Работа индукционной печи начинается с подачи переменного тока на генератор. При этом он проходит через специальный индуктор, который находится внутри конструкции. Далее в устройстве задействуется конденсатор. Его основной задачей является образование колебательного контура. При этом вся система настраивается на рабочую частоту. Индуктор в печи занимается созданием переменного магнитного поля. В это время напряжение в устройстве возрастает до 200 В.

Для замыкания цепи в системе имеется феромагнитный сердечник, однако он устанавливается не во всех моделях. Впоследствии магнитное поле взаимодействует с заготовкой и создает мощный поток. Далее происходит индуцирование электропроводящего элемента и возникает вторичное напряжение. При этом в конденсаторе образуется вихревой ток. Согласно закону Джоуля-Ленца он отдает свою энергию индуктору. В результате заготовка в печи нагревается.

Самодельные печи индукционного типа

Индукционная печь своими руками делается строго по чертежам с соблюдением правил безопасности. Корпус устройства следует подбирать из алюминиевого сплава. В верхней части конструкции должна быть предусмотрена большая площадка. Ее толщина обязана составлять не менее 10 мм. Для набивки тигля чаще всего используют шаблон из стали. Для слива расплавленного металла потребуется полость футеровки в виде носика. При этом в конструкции должна иметься площадка для набивки.

Для секций над шаблоном устанавливают изолирующую подставку. Непосредственно под ней будет располагаться шарнирная опора. С целью охлаждения индуктора в печи должен иметься штуцер. Напряжение на прибор подается через мост, который находится в нижней части устройства. Для наклона емкости индукционная печь, своими руками сделанная, должна иметь отдельный редуктор. При этом лучше всего сделать рукоять, чтобы была возможность сливать металл вручную.

Печи компании «Термолит»

Индукционные печи для плавки металла данной торговой марки имеют приемлемую мощность преобразователя. При этом емкость камер в моделях может сильно отличаться. Средняя скорость плавления металла составляет 0.4 т/ч. При этом номинальное напряжение питающей сети колеблется в районе 0.3 В. Расход воды в печи индукционного типа зависит от системы охлаждения. Обычно данный параметр составляет 10 куб.м/ч. При этом удельный расход электроэнергии довольно высокий.

Характеристики печи «Термолит ТМ1»

Данная печь для плавки (индукционная) имеет общую емкость 0.03 тонны. При этом мощность преобразователя составляет только 50 кВт, а средняя скорость плавления — 0.04 тонны в час. Напряжение питающей среды должно быть не менее 0.38 В. Расход воды для охлаждения в этой модели незначительный. Во многом это связано с малой мощностью устройства.

Из недостатков следует выделить большой расход электроэнергии. В среднем за час работы печи потребляется примерно 650 кВт. Преобразователь частоты в данной модели имеется класса «ТПЧ-50». В целом «Термолит ТМ1» является оборудованием экономным, но со слабой производительностью.

Печь индукционного типа «ТГ-2»

Индукционные плавильные печи серии «ТГ» выпускаются с емкостью камеры 0.6 тонны. Номинальная мощность устройства составляет 100 кВт. При этом за час непрерывной работы есть возможность расплавить 0.16 тонны цветных металлов. Питается данная модель от сети с напряжением 0.3 В.

Расход воды у печи «ТГ-2» индукционного типа довольно значительный и за час работы в среднем расходуется до 10 кубических метров жидкости. Все это связано с необходимостью интенсивного охлаждения редуктора. Положительной стороной является умеренное потребление электроэнергии. Обычно за час эксплуатации потребляется до 530 кВт электричества. Преобразователь частоты в модели «ТГ-2» установлен класса «ТПЧ-100».

Печи «Термо Про»

Основными модификациями оборудования от данной компании являются индукционные плавильные печи «САТ 05», «САК-1», и «СОТ 05». Средняя номинальная температура плавления составляет у них 900 градусов. При этом мощность устройств колеблется в районе 150 кВт. Дополнительно следует отметить хорошую их производительность. За час работы цветных металлов можно расплавить 80 кг. При этом многие модели «Термо Про» изготавливаются для узконаправленного использования. Некоторые из них предназначены исключительно для работы с алюминием, в то время как другие модификации служат для расплавления свинца или олова.

Модификация «САТ 05»

Данная индукционная печь предназначена для расплава алюминия. Мощность этого устройства составляет ровно 20 кВт. При этом за час работы можно пропускать до 20 кг металла. Емкость камеры в модели «САТ 05» составляет 50 кг, а преобразователь частоты имеется класса «ТПЧ».

Батареи в устройстве установлены конденсаторного типа. В нижней части конструкции производителем проведен специальный водоохлаждаемый кабель. Пульт управления в данной модели имеется. Среди прочего следует отметить большой комплект печи «САТ 05». Включает он в себя все монтажные принадлежности, а также эксплуатационные документы.

Параметры печи «САК-1»

Данная индукционная печь чаще всего используется для плавки свинца, а также олова. В отдельных случаях разрешается закладывать медь, однако производительность значительно падает. Средняя температура плавления колеблется в районе 1000 градусов, мощность данное устройство имеет в 250 кВт. За час непрерывной работы есть возможность пропустить до 400 кг цветных металлов. При этом емкость оборудования позволяет загружать до 1000 кг материала. Напряжение питающей сети составляет 0.3 кВ.

Расход воды для охлаждения модели «САК-1» незначительный. За час печью потребляется примерно 10 кубических метров жидкости. Удельный расход электроэнергии также небольшой и составляет 530 кВт. Преобразователь частоты в данной конструкции предусмотрен марки «ТПЧ-400». В целом модель «САК-1» получилась экономичной и простой в использовании.

Обзор модели «САК 05»

Индукционные печи для плавки металла «САК 05» отличаются большой емкостью — 0.5 т. При этом мощность питающего преобразователя составляет 400 кВт. Рабочая скорость расплавления в данной печи довольно высокая. Номинальное напряжение устройства равняется 0.3 кВ. За час работы воды для охлаждения системы расходуется примерно 11 кубических метров. Также следует отметить, что расход электроэнергии немалый и составляет 530 кВт. Преобразователь частоты в устройстве имеется класса «ТПЧ-400». При этом он способен нагнетать предельную температуру до 800 градусов. Предназначена индукционная печь «САК 05» исключительно для расплава алюминия и бронзы. Теплообменный шкаф установлен производителем марки «ИМ». Еще следует отметить удобный пульт для управления. Сигнализация и гидростанция в системе имеются.

Помимо прочего, в стандартный комплект включается набор турбошин и монтажных принадлежностей. В целом модель «САК 05» получилась довольно защищенной, и пользоваться ей можно без риска для здоровья. Во многом это было достигнуто за счет штоков, которые крепятся на гидроцилиндрах. При этом металл практически не брызгает. Непосредственно подстройка частоты во время работы происходит в автоматическом режиме. Конденсаторы применяются в этой модели среднего напряжения.

Как сделать индукционный нагреватель своими руками

Можете ли вы построить индукционную печь?

Если вы когда-либо хотели ковать, отливать или плавить металл, этот проект как раз для вас. Он становится достаточно горячим, чтобы расплавить и выковать сталь, железо и алюминий. Индукционный нагреватель работает, окружая нагреваемый объект катушкой, по которой течет переменный ток высокой частоты.

Что нужно для индукционного нагревателя?

Базовая установка представляет собой источник питания переменного тока, который обеспечивает электричество с низким напряжением, но очень большой силой тока и высокой частотой.Заготовка для нагрева помещается внутри воздушной катушки, приводимой в действие источником питания, обычно в сочетании с резонансным емкостным конденсатором для увеличения реактивной мощности.

Как вы делаете катушки индукционного нагрева?

5 основных советов по проектированию катушки индукционного нагрева Более высокая плотность потока вблизи зоны нагрева означает, что в детали генерируется более высокий ток. Наибольшее количество силовых линий в катушке соленоида направлено к центру катушки. Геометрический центр катушки представляет собой путь слабого потока.

Насколько горячей может быть индукционная печь?

Индукционные печи не имеют предела температуры, при которой они могут плавиться и/или нагреваться. Однако огнеупоры и материалы, содержащие нагретый или расплавленный материал, имеют ограничения. Самая высокая температура, обычно достигаемая на открытом воздухе, составляет около 3300°F для расплава платины.

Можно ли ковать с помощью индукции?

Индукционная ковка относится к использованию индукционного нагревателя для предварительного нагрева металлов перед деформацией с помощью пресса или молота.Обычно металлы нагревают до температуры от 1100 до 1200 ° C (от 2010 до 2190 ° F), чтобы повысить их пластичность и облегчить течение в ковочном штампе.

Нагреет ли индукционный нагреватель алюминий?

Индукционный нагрев наиболее полезен для черных металлов из-за его магнитных свойств. Однако индукционный нагрев также может немного нагревать алюминий, чего часто достаточно для удаления наклеек, винила и приклеенной отделки.

Для чего используется индукционный нагреватель?

Индукционный нагрев используется как в домашней, так и в коммерческой кулинарии в нескольких областях, таких как термообработка, пайка, предварительный нагрев перед сваркой, плавление, термоусадочная посадка в промышленности, герметизация, пайка, отверждение, а также в исследованиях и разработках.

Как сделать нагревательную спираль?

Расчет элемента из круглого провода V = напряжение (Вольты) W = мощность (Ватт) S = нагрузка на площадь поверхности (Вт/см²) R t = сопротивление элемента при рабочей температуре (Ом) R = сопротивление элемента при 20°C (Ом) F = коэффициент термостойкости. I = длина провода (м) A = сопротивление на метр (Ом/м).

Какие компоненты индукционной плиты?

Элементы индукционного нагрева. Типичная система индукционного нагревателя включает в себя источник питания, схему согласования импеданса, контур бака и аппликатор.Аппликатор, представляющий собой индукционную катушку, может быть частью контура бака. Баковая цепь обычно представляет собой параллельный набор конденсаторов и катушек индуктивности.

Как построить охлаждающий змеевик?

Методы проектирования змеевика охлаждения и осушения либо змеевика охлажденной воды, либо змеевика испарителя Dx обычно основаны на логарифмической средней энтальпии или логарифмическом эквиваленте разности температур по сухому термометру [1]. В обоих методах охлаждающий змеевик рассматривается как единая зона/область, и, следовательно, определяется необходимая площадь поверхности [2].

Что такое магнитная индукция и как она работает?

Обзор. Электромагнитная индукция — это процесс генерации электрического тока с помощью магнитного поля. Пока проводник является частью замкнутой цепи, по нему будет течь ток. Чем быстрее движется магнит или катушка, тем больше производимый ток.

Что такое магнитная индукция объясните на примере?

Магнитная индукция: свойство, благодаря которому обычный кусок железа временно приобретает магнитные свойства из-за присутствия рядом с ним другого магнита, известно как магнитная индукция.Возьмите длинный гвоздь. Поместите его на кронштейн подставки. Разложите несколько железных штифтов на основании подставки.

Можно ли ковать электричеством?

Показано, что при использовании электрического тока напряжения течения снижаются, что приводит к снижению удельной энергии свободной ковки. В целом эта работа демонстрирует, что существенное повышение ковкости металлов достигается за счет деформации материала при приложении электрического тока.

Как нагреть алюминий электричеством?

Наполните тигель кусочками алюминия и поместите его на элемент.Поместите датчик термопары в верхней части тигля и накройте печь крышкой. Подключите шнур питания и следите за мощностью и температурой по мере того, как алюминий нагревается и плавится.

Что можно расплавить в индукционной печи?

Индукционная печь представляет собой электрическую печь, в которой тепло применяется путем индукционного нагрева металла. Вместимость индукционных печей варьируется от менее одного килограмма до ста тонн и используется для плавки железа и стали, меди, алюминия и драгоценных металлов.

Индукционные катушки нагреваются?

Индукционные катушки представляют собой медные проводники с водяным охлаждением, изготовленные из медных трубок, которые легко принимают форму катушки для процесса индукционного нагрева. Катушки индукционного нагрева холодные и сами не нагреваются при протекании через них воды.

Насколько эффективен индукционный нагрев?

Индукционный нагрев имеет минимальные потери тепла с прямой передачей энергии на нагреваемую деталь. Такой высокий КПД приводит к значительной экономии электроэнергии.Индукционный нагрев оказался высокоэффективным методом промышленного нагрева. только 71% для электрических катушек и 40% для газовых.

Подходит ли индукционный нагрев для ковки?

Индукционная ковка также является энергосберегающим процессом. Передача тепла и энергии становится намного более эффективной, поскольку система индукционного нагрева нагревает только заготовку, а не окружающую ее атмосферу.

Сколько энергии потребляет электрическая кузница?

Электрические печи мощностью от 10 киловатт до 50 киловатт, по нашим оценкам, дом площадью 2400 квадратных футов, в котором используется современная высокоэффективная электрическая печь, потребляет 18 000 ватт для обогрева, когда печь используется.

Какие металлы подходят для индукционного нагрева?

Какие металлы можно нагревать с помощью индукции? Медь и медные сплавы. Латунь. Алюминий. Железо. Сталь и нержавеющая сталь. Вольфрам. Хром. Никель и никелевые сплавы.

Какие металлы работают с индукцией?

Индукционные варочные поверхности подходят для любых кастрюль с высоким содержанием черных металлов на дне. Чугунные сковороды и любые черные металлические или железные сковороды подойдут для индукционной варочной поверхности. Сковороды из нержавеющей стали будут работать на индукционной варочной поверхности, если основание сковороды изготовлено из нержавеющей стали с магнитными свойствами.

Работает ли индукционный нагрев цветных металлов?

3: индукция не может использоваться с цветными металлами. Цветные металлы не магнитятся и, следовательно, имеют чрезвычайно низкую проницаемость, поэтому часть гистерезисного нагрева индукции теряется с этим материалом, и процесс строго основан на джоулевом нагреве.

Безопасны ли индукционные нагреватели?

Индукционный нагрев может быть спроектирован как искробезопасный процесс. Нет внешнего источника тепла, требующего особых мер безопасности.Кислород из окружающей среды не потребляется, дым не выделяется. Индукционный нагрев является полностью электрическим, что делает его весьма детерминированным процессом.

Индукционный нагреватель

Индукционный нагреватель — интересное устройство, позволяющее быстро нагреть металлический предмет. При достаточной мощности можно даже расплавить металл. Индукционный нагреватель работает без использования ископаемого топлива и может отжигать и нагревать объекты различной формы. Я задался целью сделать индукционный нагреватель, который мог бы плавить сталь и алюминий, поэтому я собрал блок мощностью около 3 киловатт! Затем я построил блок мощностью 10 кВт, который сам по себе смог зафиксировать резонансную частоту.Оба устройства были способны левитировать металлы. В этом учебнике много страниц, заполненных практической и теоретической информацией, которые помогут вам следить за моими усилиями. Просто продолжайте нажимать «Далее», и в конце концов вы доберетесь до схем. У меня есть несколько из них для малых и больших инверторов.

*****

После прочтения этого руководства у многих из вас возникнут вопросы. По этой причине я собрал несколько плейлистов на Youtube, объясняющих более тонкие детали создания надежного индукционного нагревателя.На моем канале есть видеоролики, показывающие, как он работает, и видеоролики, объясняющие, как проектировать и изготавливать различные детали. Мой хороший плейлист —-> здесь, но есть еще больше видео на YouTube-канале Imsmoother. Видео стоят вашего времени.

*****

Первая часть этого урока посвящена моей разработке инвертора мощностью 3 кВт. Моей первоначальной целью было быстро нагреть металлы. Моей следующей целью было левитировать металлы. Мне это удалось, но я понял, что не могу левитировать твердую медь и сталь.Их плотность была слишком велика для магнитного поля. Это была моя конечная цель: левитировать и подвешивать расплавленную медь и сталь. В конце этого урока я перейду к разработке блока мощностью 10 кВт, который реализовал эту цель. Я также остановлюсь на проблемах, которые пришлось преодолеть, чтобы добиться этого.

Начнем.

Мой индукционный нагреватель инверторный. Инвертор берет источник питания постоянного тока и преобразует его в мощность переменного тока. Мощность переменного тока приводит в действие трансформатор, который соединен с последовательным баком LC.2. Заготовка похожа на одновитковую катушку; рабочая катушка имеет несколько витков. Таким образом, у нас есть понижающий трансформатор, поэтому в заготовке генерируются еще более высокие токи.

Я хотел бы поблагодарить Джона Деармонда, Тима Уильямса, Ричи Бернетта и других участников форума 4hv за неоценимую помощь в понимании этой темы. Теперь, прежде чем мы поговорим подробнее, давайте посмотрим, на что он способен:

Позже я дам ссылку на видео, показывающее его работу.Вот инвертор:

Сейчас я пройдусь по каждой части. Затем я дам схемы, пройдусь по ним и расскажу, как можно собрать это устройство.

My Induction Forge — Melton Forge Works

Список оборудования и приблизительная стоимость:

Индукционная кузница мощностью 15 кВт 632,17 долл. США (теперь 850 долл. США по состоянию на июль 2021 г.) https://www.ebay.com/itm/280410910 1 К сожалению, этот продавец больше не продает их на данный момент.В настоящее время я не могу найти на eBay модель мощностью 15 кВт, которая дешевле, чем покупка версии US Solid 15 кВт. Твердая цена в США по состоянию на январь 2022 года, отправленная на мой адрес, составляет 1144,45 долларов США (если такой нет в наличии на eBay, AliExpress также иногда продает их и LH-15, просто будьте осторожны, чтобы убедиться, что какой бы из них вы ни заказывали явно указан как 220 В. Я наблюдал за этими моделями стоимостью менее 700 долларов на eBay в течение года, прежде чем купил свою, и за это время я заметил, что иногда они будут недоступны, но позже они будут пополнены.С учетом сказанного, лучшее, что я могу сказать, это то, что если вы не можете переварить твердую цену в США, продолжайте смотреть eBay или AliExpress для «асинхронной машины 15 кВт 220 В», пока не найдете ту, которая вам нравится. Я слышал о людях, успешно приобретающих их с AliExpress, и я уже заказывал другие товары с этого сайта. Иногда на Amazon также появляются предложения для этих машин, как и раньше, просто убедитесь, что вы покупаете модель на 220 В.

Охладитель Tig на 25 литров 363,79 долл. США (сейчас 399 долл. США по состоянию на январь 2022 г.) https://www.ebay.com/itm/WS-25L-Industrial-Water-Chiller-25L-TIG-MIG-Welder-Torch-Water-Cooling-110V/124246749984

УВЕДОМЛЕНИЕ : Я слышал о нескольких людях, которые приобрели такой же 25-литровый кулер Tig, у которого были проблемы с перегоранием предохранителей, когда они впервые начали их использовать. Кажется, что замененный предохранитель на 6 ампер решил их проблемы. Если вы покупаете блок на 25 л, может быть хорошей идеей пойти дальше и купить несколько дополнительных предохранителей на 6 ампер, общий ход мыслей заключается в том, что на некоторых из блоков может быть небольшой скачок сразу после 5А при запуске, и это может почему горят штатные предохранители.Кроме того, как и индукционная машина, этот охлаждающий блок довольно часто распродается на eBay, но обычно пополняется в течение месяца, а также доступен на AliExpress.

Электрические материалы
20 футов трехжильного гибкого электрического провода калибра 10 — 45 долларов США
Двухполюсный выключатель на 40 А 10 долларов США
Малая распределительная коробка 2 доллара США этот шланг оказался ненужным, так как я использовал сине-красный шланг, который шел с кулером Tig.)
3/8 дюйма внутр. диам. x 1/2 дюйма Н.Д. x 10 футов, прозрачная виниловая трубка $6
1/2 дюйма, внутренний диаметр x 5/8 дюйма Н.Д. x 20 футов Прозрачная виниловая трубка 10 долларов США
Хомуты для шлангов (12) 12 долларов США

Материалы для изготовления катушек
Наружный диаметр 1/4 дюйма. Мягкая медная трубка холодильного змеевика длиной 50 футов 61 долл. США (для изготовления змеевиков)
Резак для медных трубок 10 долл. США
Комплект для развальцовки медных трубок 30 долл. США
1/4-дюймовые развальцовочные латунные гайки (4) 8
долл. США 1 фунт ⅛ сплошной проволоки Припой 15 долл. США
Паста Флюс для пайки медных трубок 5 долларов США
1/4-дюймовая резьбовая раструбная муфта x соединительные фитинги адаптера MIP (2) 5 долларов США (для изготовления переходников с 8 мм на ¼ катушки)

Разное
6 галлонов дистиллированной воды 12 долларов США
Стальная тележка для инструментов 50 долларов США
Маленькие гайки и болты для крепления распределительной коробки к корпусу.50c

Общая стоимость на январь 2022 года будет где-то около 1500-1600. Это настолько точно, насколько это возможно, учитывая то, как сильно меняются цены на товары в 2022 году. . С тех пор, как я начал писать этот документ, цены на машины значительно выросли. На данный момент я готов заплатить около 1500–2000 долларов США за полную установку с текущими ценами на январь 2022 года. заземление на задней стороне машины.У меня земля была внизу снаружи сзади, чуть ниже выходных портов для воды, а клеммы 220 В располагались вверху под открытой откидной крышкой. Мне не нравилось, что эти провода и клеммы были такими открытыми и уязвимыми, поэтому я добавил небольшую распределительную коробку с некоторым разгрузочным устройством для основного провода. Затем я перенаправил землю внутри корпуса и использовал несколько хороших термоусадочных кольцевых клемм для подключения проводов внутри корпуса. Для этого потребовалось просверлить три отверстия в желтой пластине из микарты, к которым были подключены основные клеммы.Я просверлил два отверстия, чтобы прикрепить распределительную коробку, и одно отверстие, чтобы заземляющий провод проходил внутри корпуса, а не болтался снаружи. Теперь у меня на коробке есть разъем для кабелепровода, так как это все, что у меня было под рукой, когда я его подключал, я заменю его на правильный кабельный зажим для снятия натяжения.

Часто задаваемые вопросы | Induction Innovations

В: Какие особенности делают серию Inductor уникальной?

A: Начнем с линейного разъема и пневматического ножного переключателя!

РАЗЪЕМ

: Обычно большинство производителей используют разъем для монтажа на панель для своих аксессуаров.Проблема с разъемом для монтажа на панели заключается в повреждении разъема пользователем, особенно когда он дергается сбоку. Это сильно нагружает разъемы и приводит к их повреждению. Размещая разъем на одной линии, вы не только избегаете повреждений, вызванных боковым рывком, но и даете пользователю лучший контроль для облегчения подключения.

НОЖНОЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ: В автомобильной среде, особенно в кузовных мастерских, нередко можно найти грязь или влагу на полу, которые могут повредить или вывести из строя электрический переключатель.В серии Inductor используется пневматическая ножная педаль для активации переключателя внутри блока питания, защищенного от непогоды, что обеспечивает более надежное и безотказное использование.

В: Может ли индуктор повредить компьютер автомобиля?

A: Компьютер вашего автомобиля заключен в металлический ящик, который защищает электронику от магнитного поля. Как только магнитное поле попадает на внешнюю поверхность металла, оно останавливается там, поле не проходит через металл. Эффективное магнитное поле любой из насадок в лучшем случае равно примерно 2.5″. Между этими двумя факторами компьютеры довольно хорошо защищены.

В: В чем преимущество использования Inductor Glass Blaster по сравнению с традиционными методами удаления стекла?

A: 1) Традиционные методы удаления стекла, такие как стеклянные ножи, вибрационные ножи или рояльные струны, создают проблемы сопутствующего ущерба. Одно движение виброножом, и вы можете поцарапать краску, разрезать герметик, поцарапать черную маскировку или, что еще хуже, разбить окно. Индуктор освобождает клейкую связь уретана в защемленном шве, устраняя возможность побочного повреждения.

2) Стеклянные ножи также имеют расходные лезвия, которые необходимо часто заменять. Inductor Glass Blaster не имеет расходных материалов.

3) Традиционные методы требуют, чтобы технический специалист снял панель внутренней отделки. Индуктор удаляет окно снаружи автомобиля практически без необходимости оттягивать обшивку.

4) Многие из современных автомобильных стекол имеют глубокие карманы и изгибы, до которых не могут добраться ножи, выступы, которые не позволяют вставлять лезвия, или области, к которым почти невозможно приблизиться без побочного повреждения.Индуктор позволяет пользователю с легкостью преодолеть все эти сложности.

В: Может ли индуктор разбить стекло?

A: Индуктор нагревает только металл. Поэтому при использовании по инструкции стекло не разобьется.

В: Может ли это повредить E-coat?

A: Если вы будете следовать инструкциям и правильно использовать индуктор, вы не повредите электронное покрытие. Перегрев до температуры, которая может повредить электронное покрытие, должен быть преднамеренным в руках профессионала.

Печь своими руками | Бронзовая печь, литейная печь и металлическое литье

Литейные печи «сделай сам» — это не что иное, как литейные печи «Сделай сам». Можно делать разные печи. Процедуру некоторых из них можно описать следующим образом:

Индукционная печь своими руками: Теоретически для реализации индукционного нагрева требуются только три вещи: высокочастотный источник электроэнергии, рабочая катушка для создания переменного магнитного поля и заготовка-электрически способствующий.Однако практический подход очень сложен. Например, рабочая катушка и источник высокой частоты должны иметь согласующую сеть между ними, чтобы обеспечить лучшую передачу мощности. Использование систем водяного охлаждения очень распространено в индукционных нагревателях большой мощности. Это облегчает отвод отработанного тепла из цепи согласования рабочей катушки и самой катушки. В этом процессе также используется управляющая электроника. Управляющая электроника, как следует из названия, контролирует интенсивность действия нагрева, тем самым обеспечивая стабильные результаты.Он также обеспечивает защиту от неприятных условий эксплуатации.

Обычно рабочая катушка встраивается в контур резонансного резервуара. В этом есть бесчисленное множество преимуществ. Первое преимущество заключается в том, что любой из параметров, то есть напряжение или ток, делается синусоидальным. Это приводит к меньшим потерям инвертора, позволяя ему получать выгоду от переключения при нулевом токе или при нулевом напряжении в соответствии с выбранной схемой. Видимость синусоидальной формы сигнала на рабочей катушке свидетельствует о чистоте сигнала.Также происходит меньше интерференции радиочастот с оборудованием, находящимся поблизости. Конструктор должен выбрать одну из нескольких резонансных схем.

Самодельная бронзовая печь: Изготовление бронзовой печи своими руками требует использования кремнеземных кирпичей размером 9 дюймов X 4 ? дюймов х 2? дюймов в первую очередь. После этого предполагается положить стальную пластину размером 18 дюймов на 24 дюйма в том месте, где предполагается построить печь. Другими словами, в качестве основы следует использовать стальную пластину.После этого следует начать строительство печи. Желательно, чтобы окружность печи составляла 14 дюймов. Небольшое отверстие диаметром 3 дюйма должно быть сделано на высоте 5,5 дюймов над полом. Пусть высота цилиндрической печи равна 11 ? дюймов (включая пол). Это отверстие предназначено для установки горелки.

Вырез отверстия горелки должен быть выполнен таким образом, чтобы он действовал как точная касательная к топке. Это нужно сделать для того, чтобы пламя закружилось вокруг тигля, тем самым задев его косвенно.Особенностью бронзового литья является выделение ядовитых паров. Поэтому всегда рекомендуется выполнять заливку в хорошо проветриваемом помещении. Рекомендуется носить защитную одежду. После завершения печи (включая вырезание отверстия для установки самого большого тигля) ей нужно дать высохнуть. В это время рекомендуется траление воды, вермикулита и каолиновой глины снаружи. Следует строго избегать немедленного использования, так как это может привести к образованию трещин.После сушки дайте печи медленно нагреться, чтобы уменьшить растрескивание «каолиновой пасты».

Гаджет в Extremis: индукционный нагреватель своими руками

Привет Стив,

Прошу усиленно расходиться. Это золотая эра так называемых «опасных» экспериментов. Правда, правительство усложнило жизнь начинающим химикам и ядерщикам (но не невозможно!), но есть целый мир других возможностей.

Возьмите индукционный нагрев. Ричи был пионером в этой области, но не единственным, кто интересовался искусством.Посмотрите на мои страницы: http://www.neon-john.net/Induction/Index.htm. Обратите внимание, что у нагревателя Royer с открытым исходным кодом около 60 000 просмотров. Или обогреватель Джонатана мощностью 20 кВт: http://www.mindchallenger.com/inductionheater/. Или большой обогреватель Джима: http://webpages.charter.net/dawill/tmoranwms/Elec_IndHeat6.html

Переходя к ядерной стороне, пожалуй, самым известным домашним проектом является Farnsworth Fusor, термоядерный реактор с электростатическим ограничением. Это настоящий горячий синтез, хотя он и далек от безубыточности или даже делает что-то полезное, кроме как в качестве источника нейтронов.

Или рентген. Опять же, правительство затруднило эксперименты с ядерными вещами, но рентгеновские лучи являются большим исключением. Подержанных машин на рынке предостаточно. Немного сложнее, но шаг вперед по сложности — построить собственную машину. Как стеклодув-любитель, я сделал несколько рентгеновских трубок для людей.

Поищите в Google «рентгеновское искусство» и посмотрите на некоторые из совершенно потрясающих произведений искусства, которые люди создают, используя рентгеновские лучи в качестве источника «света».

Создание высокого напряжения, по крайней мере, для слаботочных ламп, теперь почти тривиально просто благодаря высоковольтным, мощным IGBT и FET.Обычная катушка зажигания General Motors HEI легко выдает 100 кВ при нескольких миллиамперах, если она работает в минеральном масле. Один из моих «круглых уроков» — опубликовать схему, чтобы сделать именно это.

Я знаю еще одного парня, который строит циклотрон, используя несколько сотен супермагнитов для создания необходимого магнитного поля. Это продолжается и продолжается.

Я люблю старые книги о домашних экспериментах и ​​такие вещи, как колонки любителей ученых, но домашняя наука, по крайней мере, сейчас так же жива, как и тогда.

Джон

Самодельные сборки индукционных нагревателей и ссылки

И испытания проводятся на ячейках 18350. Все они сообщили о 1100 мАч, но значительно больше 1000 мАч. Не могу дождаться, чтобы испытать их. Я верю, что емкость восполнит то, чего не хватало 14500 для использования в течение всего дня. Будем надеяться, что ожидается больше предложений 18350. Нужно еще спроектировать сотовый носитель. Ни минуты покоя.

И тест катушки начался! Интересная находка — 9-витковая катушка была немного тяжеловата для свободного тока при 1.75 ампер, где 11-витковая катушка опустилась ниже эталонного значения примерно на 1,3 ампера. Это говорит мне о том, что импеданс катушки является простым фактором, который можно использовать для диапазона батарейного блока. Только одна маленькая проблема… катушка становится слишком длинной по оси. У вас может быть сильное магнитное поле, но вы просто хотите, чтобы колпачок и наконечник были нагреты. Вот почему я надеялся, что катушка 9T будет работать. Это действительно не помогает. Провод меньшего размера? Конечно. Если вы защищаете пользователя и знаете, что вам нужно это сделать, прекрасно. Больший импеданс означает меньший свободный ток и означает несколько других вещей, которые здесь тоже не важны.Достаточно сказать, что соответствие исходной катушке означает, что провод сечением 12 awg и общей длиной около 28 дюймов. Использование этой меры обеспечивает охлаждение катушки нагревателя.

Почему меня беспокоит длина катушки. катушки широко открыты на нескольких нагревателях. Это означает, что катушка имеет промежутки между катушками, а общий блок довольно длинный. На самом деле так работает IH для обработки металлов. Они просто накачивают необработанную мощность в эти катушки. Но цель чтобы катушка оставалась прохладной, чтобы она оставалась стабильной.Мощность в катушке IH соответствует частоте, на которой работает схема. А частота, на которой работает схема, в свою очередь, имеет коэффициент глубины проникновения. Следовательно, при проектировании также необходимо учитывать, на какой частоте будет работать схема. Это беспокоит меня, так как я меняю состав компонентов, и это повлияет на частоту.

Итак, что мне остается? Что ж, у меня все еще остается 28-дюймовый магнитный провод 12-го калибра, чтобы обернуть его, например, VapCap … не намного больше, чем колпачок.

Хорошо

Я обдумывал это уже почти неделю. У меня было предчувствие, к чему все идет, но я не был уверен, что смогу справиться с этим. 3D-принтер и шпиндель спешат на помощь.

Что думаете?

На самом деле это, в лучшем случае, либо 11-1/2, либо 12-1/2 витковая катушка. Возможно, мне немного не хватает длины, но это очень компактная катушка. В этом случае внутренний диаметр уменьшен благодаря тому очень удачному признаку, что мои маленькие флаконы плотно прилегают без каких-либо прокладок.Внешний диаметр немного больше, чем у оригинала. Общая толщина примерно равна толщине конденсаторов. Как чертовски удобно!

Я восстановил свой оригинальный IH. Собрал все детали и проверил. Надеялся заменить светодиод, но не получилось. Оказывается, когда я взорвал светодиод, я также взорвал металлизированное сквозное отверстие на положительном входе. Было интересно погонять. Однако я нашел один тревожный фактор. Я должен перестать предполагать, что все эти платы подключены одинаково. Конечно же, на этой плате положительный вход и положительный выход не соединены вместе.Очень удобно, за исключением того, что 2 индуктора (катушки) подключены к входной стороне. К счастью, я снова делал второй прототип HalfPint IH. Это работает идеально, так как мне не нужно обрезать дорожку, чтобы отделить цепь управления от цепи питания.

Я также решил поставить большую крышку (одинарную для HalfPint) сбоку от полевых транзисторов. Это оставляет красиво чистую заднюю сторону с несколькими следами цепи, чтобы беспокоиться о коротком замыкании с кольцом. Я избежал мертвой точки индуктора для положительного контакта; собрал сборочный индуктор/колпачок, очистил отрицательную дорожку между полевыми транзисторами и подсоединил к ней черный провод 16-го калибра; сделал положительный вывод и припаял его к центральной площадке выходного разъема; провода проходят под колпачком, где они естественным образом разгружаются; и я припаиваю колпачок к плате (перемещенный «вперед»), нажимая вниз, чтобы сплющить силиконовую оболочку провода; и, наконец, припаяйте штырь 14 калибра, к которому я припаял положительный провод, к центральной дорожке катушки индуктивности.Теперь все готово для катушки. И все это должно пройти идеально!

Переключатель — еще одно спасение. Давно присматриваюсь к этой инсталляции. Поскольку трасса не была подключена, я соединил ее с коммутатором. Как чертовски удобно еще раз. Но тут я получил серьезное разочарование. Подключаю цепь и гребаные сверчки! ЧУВАК! сосать! … ой!

Помните продутую пластину в положительном входном отверстии? Да, мне тоже понадобилось время. Припаял провод сверху и снизу через отверстие и все стало хорошо.Дважды черт возьми!

В любом случае, я думаю, я не был достаточно высоко, чтобы просто бросить его на край. Я заметил, что один из диодов Зенера выглядел немного шатким. Я понятия не имею, работает ли он. Это была моя гото-болезнь. Потом я вспомнил, что стабилитрон — это всего лишь шунт, и его можно удалить. Вот так эта маленькая HalfPint выжила в мусорном баке.

Должен сказать, что толщина этого маленького зверька уменьшилась до 3/4 дюйма без флакона, и он остается прохладным. Возьмите это, злобные воры драгоценностей! Производительность уже на высоте.Новая катушка эффективнее всех остальных холостых на 1,2 ампера при 12,3 вольта. Поэтому катушка и ее ориентация являются одними из лучших на сегодняшний день в моей коллекции. К счастью, мне нравится эта катушка в этой ориентации. Его просто монтировать.

Энергопотребление относительно пакета хорошее. Он плавает около 60-75 Вт в диапазоне 11-12 В. Я подозреваю, что этот будет очень удобен с блоком питания 96 Вт (12v 8a).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.