Induktionsvärme - vad är det, dess princip

Funktionsprincipen för induktorer

Enheter för induktionsuppvärmning av metaller fungerar på en enkel princip baserad på fenomenet elektromagnetisk induktion. När en växelström av hög frekvens passerar genom spolen, bildas ett kraftfullt magnetfält runt och inuti den. Det orsakar uppkomsten av virvelströmmar inuti det bearbetade metallarbetsstycket.

Eftersom delen vanligtvis har ett extremt lågt elektriskt motstånd värms den snabbt upp under inverkan av virvelströmmar. Som ett resultat ökar dess temperatur så mycket att metallen blir mjukare och börjar smälta. Det är i detta ögonblick som ändarna på arbetsstyckena svetsas.

Tillverkningsinstruktioner

Ritningar

Figur 1. Elschema över induktionsvärmaren

Figur 2. Enhet.

Figur 3Schema för en enkel induktionsvärmare

För tillverkning av ugnen behöver du följande material och verktyg:

• lödkolv;
• löda;
• textolitbräda.
• mini borr.
• radioelement.
• kylpasta.
• kemiska reagenser för kartongetsning.

Ytterligare material och deras egenskaper:

1. För att göra en spole som kommer att avge ett alternerande magnetfält som är nödvändigt för uppvärmning, är det nödvändigt att förbereda en bit kopparrör med en diameter på 8 mm och en längd på 800 mm.
2. Kraftfulla krafttransistorer är den dyraste delen av en hemmagjord induktionsuppställning. För att montera frekvensgeneratorkretsen är det nödvändigt att förbereda 2 sådana element. För dessa ändamål är transistorer av märken lämpliga: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Vid tillverkningen av kretsen används 2 identiska av de listade fälteffekttransistorerna.
3. För tillverkning av en oscillerande krets kommer det att behövas keramiska kondensatorer med en kapacitet på 0,1 mF och en driftspänning på 1600 V. För att en högeffekts växelström ska bildas i spolen krävs 7 sådana kondensatorer.
4. Under driften av en sådan induktionsanordning kommer fälteffekttransistorerna att bli mycket varma och om radiatorer av aluminiumlegering inte är fästa på dem, kommer dessa element att misslyckas efter några sekunders drift med maximal effekt. Att sätta transistorer på kylflänsar bör vara genom ett tunt lager av termisk pasta, annars blir effektiviteten för sådan kylning minimal.
5. Dioderna som används i induktionsvärmaren måste vara extremt snabba. Den mest lämpliga för denna krets, dioder: MUR-460; UV-4007; HER-307.
6. Motstånd som används i krets 3: 10 kOhm med en effekt på 0,25 W - 2 st.och 440 ohm effekt - 2 watt. Zenerdioder: 2 st. med en driftspänning på 15 V. Zenerdiodernas effekt måste vara minst 2 watt. En choke för anslutning till spolens effektutgångar används med induktion.
7. För att driva hela enheten behöver du en strömförsörjningsenhet med en kapacitet på upp till 500. W. och en spänning på 12 - 40 V. Du kan driva den här enheten från ett bilbatteri, men du kommer inte att kunna få de högsta effektavläsningarna vid denna spänning.

Själva processen att tillverka en elektronisk generator och spole tar lite tid och utförs i följande sekvens:

1. En spiral med en diameter på 4 cm är gjord av ett kopparrör. För att göra en spiral ska ett kopparrör lindas på en stång med en plan yta med en diameter på 4 cm. Spiralen ska ha 7 varv som inte ska röra vid . Monteringsringar löds fast i de två ändarna av röret för anslutning till transistorradiatorerna.
2. Det tryckta kretskortet är tillverkat enligt schemat. Om det är möjligt att leverera polypropenkondensatorer, kommer enheten att fungera mycket mer stabilt på grund av det faktum att sådana element har minimala förluster och stabil drift vid stora amplituder av spänningsfluktuationer. Kondensatorerna i kretsen är installerade parallellt och bildar en oscillerande krets med en kopparspole.
3. Uppvärmningen av metallen sker inuti spolen, efter att kretsen är ansluten till en strömkälla eller batteri. Vid uppvärmning av metallen är det nödvändigt att se till att det inte finns någon kortslutning av fjäderlindningarna. Om du rör den uppvärmda metallen 2 varv på spolen samtidigt, misslyckas transistorerna omedelbart.

Hur man gör sådan utrustning med egna händer

På grund av den höga kostnaden för enheten bestämmer många ägare att göra ett värmesystem med sina egna händer. Du kan, efter att ha arbetat hårt, hitta ett diagram över hur man gör en induktionsvärmare med dina egna händer. Det finns massor av artiklar på internet om detta ämne. Här skulle jag vilja beskriva principen hur man gör det mesta enkel hushållsapparat.

För det enklaste systemet behöver du en liten uppsättning verktyg: en skruvmejsel, en lödkolv och trådskärare. Och instruktionerna för att få det att se ut så här:

1. vi tar en 7 mm rostfri ståltråd och skär den i bitar på cirka 5 mm;
2. vi förbereder ett rör, gjort av plast eller metall, det spelar ingen roll. Vi ser till att tjockleken var cirka fem millimeter. Denna tjocklek är nödvändig för att skydda mot överhettning;
3. fyll röret med bitar av tråd;

1. stäng hålen i ändarna av röret med ett nät så att trådskärningarna inte av misstag rinner ut;
2. ta sedan koppartråden och linda den runt röret med en spiral, cirka 80-90 varv;
3. skär ett rektangulärt hål i röret.
4. sätt in den tillverkade enheten i detta hål.
5. för nästa steg behöver du en högfrekvensväxelriktare, som kan köpas i butiken.

Fördelar och nackdelar

Enligt recensioner från VIN-ägare har användningen av en värmare av denna typ ett antal fördelar, som inkluderar följande viktiga punkter:

• små övergripande dimensioner gör att enheten kan användas i alla lokaler;
• hög effektivitet;
• VIN livslängd är mer än 30 år;
• kräver inte ytterligare vård;
• hög nivå av brandsäkerhet;
• denna typ av panna fungerar tyst;
• skalan lägger sig inte på innerväggarna, eftersom virvelströmmar också skapar vibrationer;
• fullständig täthet av VIN förhindrar någon form av läckage;
• pannstyrningsprocessen är helt automatiserad;
• under driften av enheten släpps inga skadliga förbränningsprodukter ut, med andra ord är denna typ av värmare helt miljövänlig;
• möjligheten att ansluta till ett befintligt värmesystem;
• olika vätskor kan användas som värmebärare, till exempel vatten, frostskyddsmedel, olja etc.

Du kanske är intresserad av en artikel om hur man gör egen induktionsvärmare händer.

En artikel om hur man gör en induktionspanna med egna händer, läs här.

För större övertygelse om fördelarna med denna typ av pannenhet ger vi som exempel de tekniska egenskaperna hos VIN-15 modellvärmare:

• erforderlig spänning - 380V;
• strömförbrukningen är 15 kW/h;
• mängd genererad värme - 12640 Kcal/h;
• pannan kan helt värma ett rum med en volym på 500–700 m3;
• diametern på inlopps- och utloppsrören är 25 mm.

Det är svårt att inte hålla med om att dessa är ganska positiva egenskaper hos pannan i denna modell.

De viktigaste negativa aspekterna av att använda en virvelinduktionsvärmare inkluderar följande:

• det elektromagnetiska fältet värmer inte bara värmeväxlaren utan också alla omgivande föremål, inklusive mänskliga vävnader;

En viktig punkt: en person bör inte vara nära induktionsvärmaren under en lång tid!

om en ferromagnetisk produkt är i det elektromagnetiska fältets verkningsfält, kommer detta oundvikligen att leda till överhettning av pannan på grund av ytterligare magnetisering;
en hög nivå av värmeöverföring skapar risk för att propellern detonerar på grund av överhettning.

Experttips: för att förhindra detonation kan du som tillval installera en trycksensor.

Titta på videon, som visar funktionerna hos VIN vortex induktionsvärmare, samt recensioner om denna utrustning:

Nyanser

1. När man gör experiment på uppvärmning och härdning av metaller kan temperaturen inuti induktionsspolen vara betydande och uppgå till 100 grader Celsius. Denna värmeeffekt kan användas för att värma hushållsvatten eller för att värma ett hus.
2. Värmarkretsen som diskuteras ovan (Figur 3), vid maximal belastning, kan ge strålning av magnetisk energi inuti spolen lika med 500 W. Sådan kraft räcker inte för att värma en stor volym vatten, och konstruktionen av en induktionsspole med hög effekt kommer att kräva tillverkning av en krets där det kommer att vara nödvändigt att använda mycket dyra radioelement.
3. En budgetlösning för att organisera induktionsuppvärmning av en vätska är användningen av flera enheter som beskrivs ovan, arrangerade i serie. I detta fall måste spiralerna vara på samma linje och inte ha en gemensam metallledare.
4. Som värmeväxlare används ett rostfritt stålrör med en diameter på 20 mm. Flera induktionsspiraler ”uppträds” på röret, så att värmeväxlaren är mitt i spiralen och inte kommer i kontakt med dess varv.Med samtidig inkludering av 4 sådana enheter kommer värmeeffekten att vara cirka 2 kW, vilket redan är tillräckligt för flödesuppvärmning av vätskan med en liten cirkulation av vatten, till värden som tillåter användningen av denna design i levererar varmt vatten till ett litet hus.
5. Om ett sådant värmeelement är anslutet till en välisolerad tank som är placerad ovanför värmaren, blir resultatet ett pannsystem där uppvärmningen av vätskan utförs inuti det rostfria röret, det uppvärmda vattnet kommer att stiga upp och kallare vätska kommer att ta dess plats.
6. Om husets yta är betydande, kan antalet induktionsspiraler ökas till 10 stycken.
7. Kraften hos en sådan panna kan enkelt justeras genom att stänga av eller slå på spiralerna. Ju fler sektioner som är påkopplade samtidigt, desto större blir kraften hos värmeanordningen som arbetar på detta sätt.
8. För att driva en sådan modul behöver du en kraftfull strömförsörjning. Om en DC-inverter-svetsmaskin är tillgänglig, kan en spänningsomvandlare med den erforderliga effekten göras från den.
9. På grund av det faktum att systemet fungerar på en likström som inte överstiger 40 V, är driften av en sådan enhet relativt säker, det viktigaste är att tillhandahålla en säkringsdosa i generatorns strömkrets, som i händelse av av en kortslutning, kommer att göra systemet strömlöst, vilket eliminerar risken för brand.
10. , förutsatt att batterier är installerade för att driva induktionsenheter, som kommer att laddas med sol- och vindenergi.
11. Batterier bör kombineras i sektioner om 2, seriekopplade.Som ett resultat kommer matningsspänningen med en sådan anslutning att vara minst 24 V., vilket kommer att säkerställa driften av pannan med hög effekt. Dessutom kommer seriekoppling att minska strömmen i kretsen och öka batteritiden.

Induktoranordning

Utrustning för induktionsvärmning av metaller har en prefabricerad struktur. Den består av två huvudenheter - själva induktorn, samt en genereringsanläggning som genererar högfrekventa strömpulser.

Induktorn är en vanlig induktor, som består av flera varv av en kopparledare. För tillverkning av dessa komponenter används endast syrefri koppar, i vilken halten av främmande föroreningar inte bör överstiga 0,1%. Denna enhet kan ha olika diameter (från 16 till 250 mm beroende på modell). Antalet varv varierar från 1 till 4.

Generatorn som genererar pulsade strömmar för induktionsvärmespolen har ganska imponerande dimensioner och vikt. Det kan utföras enligt vilket schema som helst för att generera högfrekventa pulser. Till exempel i modern industri används ofta genererande enheter baserade på multivibratorer, RC-generatorer, avslappningskretsar etc.

Om utrustningen i första hand används för uppvärmning av smådelar måste pulsfrekvensen vara minst 5 MHz. Dessa enheter är utvecklade på basis av elektroniska rör. Om tekniken används för att värma upp stora metallarbetsstycken, är det lämpligt att använda induktionsenheter med en arbetsfrekvens på upp till 300 kHz, byggda på basis av växelriktare baserade på IGBT-kretsar eller MOSFET-transistorer.

Att välja en induktionshäll

För att välja rätt panel måste personliga preferenser beaktas.

Det första steget är att ta itu med brännarna, eller snarare med deras antal. Om du inte planerar att laga mat för flera personer varje dag, räcker det med en miniatyrversion med två brännare. Vad är poängen med att betala pengar för den extra delen av hällen? Om familjen består av mer än tre personer, krävs redan köp av en fullfjädrad apparat med fyra brännare. Köp av en solid panel utan brännare är tillrådligt som en ersättning för det första alternativet, eftersom sådana ytor är av medelstorlek.

Medelstor induktion

Formen och utseendet på strukturen spelar en viktig roll när det gäller inredning i samma stil. Dessutom är det nödvändigt att förmäta platsen för installation av en keramisk metallstruktur. Om det inte finns någon lämplig plats är det bättre att titta på bärbara modeller.

Du bör vara uppmärksam på enhetens energieffektivitet, som inte bör vara lägre än klass "A". Annars kommer enheten att förbruka mer elektricitet.

Kostnaden för utrustning skiljer sig också från antalet temperaturlägen, så om du inte planerar att laga kulinariska läckerheter, köp sedan en panel med ett minimum av lägen. I andra fall är det bättre att inte snåla och köpa en dyr spis, som involverar mer än 15 lägen.

Induktionsspis "för en ungkarl"

Priser köksinduktionsspisar

Bärbar induktionsspis för kök

Bestäm om du behöver en "booster"-funktion. Det är inte tillgängligt på alla modeller av apparater och ansvarar för snabb uppvärmning av rätter. Till exempel låter det dig koka upp vatten på några minuter.

Det är värt att överväga om plattans extra kapacitet kommer att krävas.Moderna apparater är utrustade med ett stort antal ytterligare funktioner, inklusive automatisk avstängning (vid kokning), en timer, upptining av mat och lagring av program. Välj en panel med sådana fördelar först när du verkligen tänker använda dem, annars är det bara slöseri med pengar.

Fördelar och nackdelar med enheten

"Plusen" med vortex-induktionsvärmaren är många. Detta är en enkel krets för egenproduktion, ökad tillförlitlighet, hög effektivitet, relativt låga energikostnader, lång livslängd, låg sannolikhet för haverier, etc.

Anordningens prestanda kan vara betydande; enheter av denna typ används framgångsrikt inom den metallurgiska industrin. När det gäller uppvärmningshastigheten för kylvätskan konkurrerar enheter av denna typ med tillförsikt med traditionella elpannor, vattentemperaturen i systemet når snabbt den erforderliga nivån.

Under driften av induktionspannan vibrerar värmaren något. Denna vibration skakar bort kalk och andra möjliga föroreningar från metallrörets väggar, så en sådan anordning behöver sällan rengöras. Naturligtvis måste värmesystemet skyddas från dessa föroreningar med ett mekaniskt filter.

Induktionsspolen värmer metallen (rör eller bitar av tråd) som placeras inuti den med högfrekventa virvelströmmar, kontakt är inte nödvändig

Konstant kontakt med vatten minimerar också sannolikheten för värmeutbränning, vilket är ett ganska vanligt problem för traditionella pannor med värmeelement. Trots vibrationerna arbetar pannan exceptionellt tyst, ytterligare ljudisolering på enhetens installationsplats behövs inte.

Induktionspannor är också bra eftersom de nästan aldrig läcker, om bara installationen av systemet görs korrekt. Detta är en mycket värdefull kvalitet för elektrisk uppvärmning, eftersom den eliminerar eller avsevärt minskar sannolikheten för farliga situationer.

Frånvaron av läckor beror på den beröringsfria metoden för att överföra termisk energi till värmaren. Kylvätskan som använder den ovan beskrivna tekniken kan värmas nästan till ett ångtillstånd.

Detta ger tillräcklig termisk konvektion för att stimulera effektiv rörelse av kylvätskan genom rören. I de flesta fall behöver värmesystemet inte vara utrustat med en cirkulationspump, även om allt beror på funktionerna och layouten hos ett visst värmesystem.

Ibland behövs en cirkulationspump. Det är relativt enkelt att installera enheten. Även om detta kommer att kräva vissa färdigheter i installationen av elektriska apparater och värmerör. Men denna bekväma och pålitliga enhet har ett antal brister, som också bör övervägas.

Till exempel värmer pannan inte bara kylvätskan utan även hela arbetsytan som omger den. Det är nödvändigt att tilldela ett separat rum för en sådan enhet och ta bort alla främmande föremål från den. För en person kan en lång vistelse i omedelbar närhet av en fungerande panna också vara osäker.

Induktionsvärmare kräver el för att fungera. Både hemgjord och fabrikstillverkad utrustning är ansluten till ett hushållsnätverk.

Enheten kräver elektricitet för att fungera. I områden där det inte finns någon fri tillgång till denna civilisationsfördel kommer induktionspannan att vara värdelös.Ja, och där det förekommer frekventa strömavbrott kommer den att visa låg effektivitet.

En explosion kan inträffa om enheten inte hanteras med försiktighet.

Om kylvätskan överhettas kommer den att förvandlas till ånga. Som ett resultat kommer trycket i systemet att öka dramatiskt, vilket rören helt enkelt inte tål, de kommer att spricka. Därför, för normal drift av systemet, bör enheten vara utrustad med åtminstone en tryckmätare, och ännu bättre - en nödavstängningsanordning, en termostat, etc.

Allt detta kan avsevärt öka kostnaden för en hemmagjord induktionspanna. Även om enheten anses vara praktiskt taget tyst är detta inte alltid fallet. Vissa modeller, av olika anledningar, kan fortfarande göra en del ljud. För en egentillverkad enhet ökar sannolikheten för ett sådant resultat.

I designen av både fabrik och hemgjorda induktionsvärmare praktiskt taget inga slitdelar. De håller länge och fungerar felfritt.

Funktioner hos vortexinduktionspannan

Vi är redan bekanta med principen för driften av en induktionsvärmare. Det finns en variant av det: en virvelinduktionspanna eller VIN, som fungerar på ett lite annorlunda sätt.

Utmärkande egenskaper hos VIN

Liksom induktionsmotsvararen går den på högfrekvent spänning, så den måste vara utrustad med en växelriktare. En egenskap hos VIN-enheten är att den inte har en sekundärlindning.

Dess roll utförs av enhetens alla metalldelar. De måste vara gjorda av material som uppvisar ferromagnetiska egenskaper. Sålunda, när ström tillförs anordningens primärlindning, ökar styrkan på det elektromagnetiska fältet kraftigt.

Den genererar i sin tur en ström, vars styrka ökar snabbt.Virvelströmmar provocerar magnetiseringsomkastning, som ett resultat av vilket alla ferromagnetiska ytor värms upp mycket snabbt, nästan omedelbart.

Vortex-enheter är ganska kompakta, men på grund av användningen av metall är deras vikt stor. Detta ger en ytterligare fördel, eftersom alla de massiva elementen i kroppen deltar i värmeväxlingen. Således närmar sig enhetens effektivitet 100%.

Denna funktion hos enheten måste beaktas om ett beslut fattas om att självständigt tillverka en VIN-panna. Den kan bara vara gjord av metall, plast ska inte användas.

Huvudskillnaden virvelinduktionspanna ligger i det faktum att dess kropp fungerar som en sekundär lindning. Därför är den alltid gjord av metall

Hur monterar man en virvelinduktionsanordning?

Som vi redan vet skiljer sig en sådan panna från sin induktionsmotsvarighet, men att göra det själv är lika enkelt. Det är sant, nu behöver du svetsfärdigheter, eftersom enheten endast måste monteras av metalldelar.

För arbete behöver du:

• Två segment av ett tjockväggigt metallrör av samma längd. Deras diametrar måste vara olika, så att en del kan placeras i en annan.
• Lindning (emaljerad) koppartråd.
• En trefas växelriktare, det är möjligt från en svetsmaskin, men så kraftfull som möjligt.
• Hölje för värmeisolering av pannan.

Nu kan du börja jobba. Vi börjar med tillverkningen av kroppen av den framtida pannan. Vi tar ett rör med en större diameter och sätter in den andra delen inuti. De måste svetsas in i varandra så att det blir lite avstånd mellan elementens väggar.

Den resulterande detaljen i avsnittet kommer att likna en ratt. En stålplåt med en tjocklek på minst 5 mm används som bas och lock på huset.

Resultatet är en ihålig cylindrisk tank. Nu måste du skära i dess väggar rören för rören för tillförsel av kalla och utsläpp av heta vätskor. Rörets konfiguration och dess diameter beror på rören i värmesystemet; adaptrar kan behövas ytterligare.

Efter det kan du börja linda tråden. Den lindas försiktigt, under tillräcklig spänning, runt pannkroppen.

Schematiskt diagram av en hemmagjord induktionspanna av virveltyp

Egentligen kommer en lindad tråd att fungera som ett värmeelement, så det är lämpligt att stänga enhetens hölje med ett värmeisolerande hölje. Så det kommer att vara möjligt att spara maximal värme och följaktligen öka enhetens effektivitet och göra den säker.

Nu måste du bädda in pannan i värmesystemet. För att göra detta dräneras kylvätskan, rörsektionen av den erforderliga längden skärs av och enheten svetsas på sin plats.

Det återstår bara att driva värmaren och glöm inte att ansluta växelriktaren till den. Enheten är klar att användas. Men innan du testar måste du fylla ledningen med kylvätska.

Du vet inte vilken kylvätska du ska välja för att fylla kretsen? Vi rekommenderar att du bekantar dig med egenskaperna hos olika kylmedel och rekommendationer för att välja den optimala typen av vätska för värmekretsen.

Först efter att ha pumpat in kylvätskan i systemet, utför en provkörning.

Först måste du köra enheten med minimal effekt och noggrant övervaka svetsarnas kvalitet. Om allt är i sin ordning ökar vi kraften till max.

På vår hemsida finns ytterligare en instruktion för tillverkning av en induktionsanordning som kan användas för att värma kylvätskan i värmesystemet. För att bekanta dig med processen för att montera en induktionsvärmare, följ denna länk.

Värmestyrning

Kärnan i en induktionslödkolv är gjord av koppar (inte ett magnetiskt material), och baksidan av den är belagd med ett ferromagnetiskt material (en legering av järn och nickel). Den främre delen fungerar som ett sting, själva kärnan kallas en patron.

Uppvärmningen av kopparspetsen justeras enligt följande:

• när en växelspänning appliceras, och därmed fältet, genereras Foucault-strömmar i beläggningen, som värmer upp materialet;
• värme överförs till koppar;
• så snart beläggningstemperaturen når Curie-punkten försvinner de magnetiska egenskaperna och uppvärmningen upphör;
• i processen att arbeta med en induktionslödkolv avger kopparspetsen värme till delen och kyls ner, den ferromagnetiska beläggningen kyls också ned;
• så snart beläggningen svalnar, återgår de magnetiska egenskaperna och uppvärmningen återupptas omedelbart.

Den maximala uppvärmningen av en induktionslödkolv beror på egenskaperna hos den magnetiska legeringen och kärnan. Sådan styrning kallas smart värme.

Du kan ändra temperaturen för specifika lödförhållanden genom att installera en temperatursensor som är ansluten till stationsstyrenheten, eller genom att byta patroner (kärna med spets) som sätts in i handtaget på induktionslödkolven.

Det första alternativet är billigare än det andra, så inte bara proffs använder det idag. Men den andra metoden är mer exakt och pålitlig.

Induktionsvärmegenerator i värmesystemet

De induktionsvattenberedare som används i värmekretsar har både fördelar som är gemensamma för alla elektriska värmare och enbart inneboende för dem. Låt oss börja med den första gruppen:

1. När det gäller användarvänlighet är elektriska värmare före även gasutrustning, eftersom de klarar sig utan antändning.Dessutom är de mycket säkrare: ägaren behöver inte vara rädd för bränsleläckage eller förbränningsprodukter.
2. Elektrisk utrustning behöver ingen skorsten och underhåll i form av att ta bort kolavlagringar och sot.
3. Effektiviteten hos en elektrisk värmare beror inte på dess effekt. Den kan ställas in på ett minimum, och samtidigt kommer enhetens effektivitet att förbli på nivån 99%, medan effektiviteten hos en gas- eller fastbränslepanna under sådana förhållanden kommer att vara betydligt lägre än passporten.
4. I närvaro av en elektrisk värmegenerator kan värmesystemet arbeta i lägsta temperaturläge, vilket är mycket viktigt under lågsäsong. Vid användning av en gas- eller fastbränslepanna är "retur"-temperaturfallet under 50 grader inte tillåtet, eftersom kondensat i detta fall bildas på värmeväxlaren (vid användning av fast bränsle innehåller det syra).
5. Och det sista: när du använder elvärme kan du klara dig utan flytande kylvätska, men detta gäller inte induktionsvärmare.

Enkel induktionsvärmare

Låt oss gå vidare till fördelarna med direkta "induktorer":

1. Kontaktytan för kylvätskan med en het yta i induktionsvärmare är tusentals gånger större än i enheter med rörformade elektriska värmare. Därför värms miljön upp mycket snabbare.
2. Alla element i "induktorn" monteras endast från utsidan, utan några kopplingar. Följaktligen är läckor helt uteslutna.
3. Eftersom uppvärmning utförs på ett beröringsfritt sätt, kan en induktionsvärmare fungera med absolut vilken kylvätska som helst, inklusive alla typer av frostskyddsmedel (en speciell skulle behövas för en elpanna för värmeelement).Samtidigt kan vatten innehålla en relativt stor mängd hårdhetssalter - ett alternerande magnetfält förhindrar att det bildas skal på värmeväxlarens väggar.

För varje fat honung finns det som bekant en fluga i salvan. Även här kunde den inte ha klarat sig utan den: inte bara är elen i sig ganska dyr, utan även induktionsvärmare är bland de dyraste typerna av elektrisk uppvärmningsutrustning.

Induktionsgjuteriugnar

Varje induktionsgjutugn kan utrustas med två typer av omvandlare, som regel är en tyristoromvandlare billigare och utrustad med högeffektugnar, och en transistor är mer ekonomisk när det gäller energiförbrukning:

Tyristorfrekvensomvandlare används för att driva induktionsgjuteriugnar, de fungerar enligt den vanliga tvåstegsprincipen:

• - likriktaren omvandlar nätets växelström till likström;
• - växelriktaren omvandlar denna likström igen till växelström, men redan vid önskad frekvens.

Tyristoromvandlare kan arbeta med hög ström och spänning och samtidigt tåla kontinuerlig belastning. Deras effektivitet är högre än för IGBT-omvandlare.

Transistor frekvensomvandlare. Transistorfrekvensomvandlare används för att driva induktionsugnar, i vilka upp till 200 kg icke-järnmetaller och upp till 100 kg järnmetaller kan smältas, i ugnar av IPP-typ. Sådana ugnar används oftast i laboratorieförhållanden för experimentella smältor, när det finns ett behov av ett snabbt byte av legering.

Bland de otvivelaktiga fördelarna med transistoromvandlare är kompakthet, enkel drift och tyst drift.

VIN-typ varmvattenberedare

Enhetens hjärta är en spole, bestående av ett stort antal varv av isolerad tråd, och placerad vertikalt i en cylindrisk kropp i form av ett kärl. En metallstav sätts in i spolen. Huset är hermetiskt förseglat från ovan och under med svetsade lock, terminaler för anslutning till det elektriska nätverket tas ut. En kall kylvätska kommer in i kärlet genom det nedre grenröret, som fyller hela utrymmet inuti kärlet. Vattnet som värms upp till önskad temperatur går in i värmesystemet genom det övre röret.

Värmebärande värmesystem

På grund av sin design, när den är ansluten till nätverket, arbetar värmegeneratorn ständigt med full kapacitet, eftersom det inte är rationellt att förse värmeinstallationen med ytterligare spänningsregleringsanordningar. Det är mycket lättare att använda cyklisk uppvärmning och använda automatisk avstängning/på med en vattentemperaturgivare. Det är bara nödvändigt att ställa in önskad temperatur på displayen på den fjärranslutna elektroniska enheten och den kommer att värma upp kylvätskan till denna temperatur och stänga av varmvatteninduktionselementet när det nås. Efter att tiden har gått och vattnet har svalnat med några grader kommer automatiken att slå på värmen igen, denna cykel kommer att upprepas konstant.

Eftersom värmegeneratorns lindning ger en enfasanslutning med en matningsspänning på 220 V, produceras inte värmeenheter av induktionstyp med hög effekt. Anledningen är att strömmen i kretsen är för hög (över 50 ampere), det kommer att kräva att man lägger kablar med ett stort tvärsnitt, vilket i sig är mycket dyrt. För att öka effekten räcker det att placera tre vattenvärmeinstallationer i en kaskad och använda en trefasanslutning med en matningsspänning på 380 V.Anslut en separat fas till varje apparat i kaskaden, bilden visar ett liknande exempel på driften av induktionsvärme.

Uppvärmning med induktionspannor

Designegenskaper hos värmare av Sibtechnomash-typ Med samma effekt av elektromagnetisk induktion utvecklar och tillverkar ett annat företag varmvattenberedare med en lite annorlunda design som förtjänar uppmärksamhet. Faktum är att det elektriska fältet som skapas av en flervarvsspole har en rumslig form och sprider sig från den i alla riktningar. Om kylvätskan i VIN-enheterna passerar inuti spolen, ger Sibtekhnomash-induktionspannan en spiralvärmeväxlare placerad utanför lindningen, som visas i figuren.

Lindningen skapar ett växlande elektriskt fält runt sig själv, virvelströmmar värmer upp spolarna i värmeväxlarröret där vattnet rör sig. Spolar med spolar monteras i en kaskad av 3 stycken och fästs på en gemensam ram. Var och en av dem är ansluten till en separat fas, matningsspänningen är 380 V. Sibtekhnomash-designen har flera fördelar:

• induktionsvärmare har en separat hopfällbar design;
• i det elektriska fältets verkningszon finns en ökad yta av värmeytan och en större mängd vatten på grund av spiralkretsen, vilket ökar uppvärmningshastigheten;
• värmeväxlarrör finns för spolning och underhåll.

Exempel på anslutning av induktionspanna

Trots skillnaderna i utformningen av värmegeneratorn är dess effektivitet 98%, som i värmare av VIN-typ deklareras detta effektivitetsvärde av tillverkaren själv.Hållbarheten för enheterna i båda fallen bestäms av spolarnas prestanda, eller snarare, livslängden för lindningen och den elektriska isoleringen, denna indikator ställs in av tillverkare inom 30 år.