Prinsip operasi pemanas induksi

Pemanas induktif berfungsi dengan interaksi arus eddy yang dihasilkan oleh medan elektromagnetik induktor dengan permukaan logam. Terdapat beberapa skema untuk membuat pemanas induksi dengan tangan anda sendiri. Yang paling berpatutan adalah struktur yang diperbuat daripada paip polipropilena dan penyongsang kimpalan.

Prinsip operasi pemanas induksi

Apabila arus elektrik bergantian mengalir di sepanjang gegelung induktor, medan elektromagnetik terbentuk di sekelilingnya. Apabila teras logam dengan sifat magnet diletakkan di tengah gegelung, suhunya meningkat. Pemanasan aruhan ini adalah fenomena yang disebabkan oleh arus eddy. Ia diperhatikan hanya apabila tersedak dikuasakan oleh arus elektrik bolak-balik, yang mempunyai frekuensi perubahan tanda dan arah yang mencukupi. Apabila arus DC digunakan pada bahagian induktif, tidak ada perubahan suhu teras.

Pengoperasian induktor untuk memanaskan benda kerja adalah berdasarkan prinsip ini. Komponen utama unit dalam kebanyakan kes adalah konfigurasi lingkaran yang diperbuat daripada logam. Dalam kompor memasak, peranan ini dimainkan oleh elemen rata yang terletak tidak jauh dari kompor. Dalam dandang pemanasan, peranan induktor dimainkan oleh tiub keluli yang diisi dengan penyejuk (fungsinya dilakukan oleh cecair).

Komponen penting dari unit yang dipertimbangkan adalah alternator dan elemen pemanasan. Yang pertama digunakan untuk mendapatkan bekalan kuasa dengan frekuensi yang cukup tinggi dari rangkaian elektrik kediaman khas 50 Hz. Yang kedua adalah struktur logam yang mampu menyerap haba ketika berada di ruang lapang. Penjana menghantar arus elektrik yang disesuaikan dengan parameter yang diperlukan ke induktor (elemen spiral). Dalam kes ini, aliran zarah bermuatan melewati gegelung, mewujudkan medan. Logam yang diletakkan di zon tindakannya dipanaskan di bawah tindakan arus Fouquet tanpa hubungan langsung dengan induktor. Untuk memanaskan air di unit sedemikian, ia mesti bersentuhan dengan elemen pemanasan. Contoh reka bentuk yang paling mudah ialah paip logam yang melaluinya aliran air. Dalam proses itu, cecair menyejukkan dinding, yang memanjangkan hayat struktur.

Kelebihan dan kekurangan peranti

Pemanasan induksi dapat memberikan sejumlah faedah yang tidak dapat diberikan oleh penggunaan lampiran elektrod. Oleh kerana pemanasan cecair dilakukan oleh unsur logam yang tidak mengambil bahagian dalam tindak balas elektrokimia, ketahanan peranti hanya bergantung pada gegelung. Tempoh pengoperasiannya ditentukan oleh jangka masa operasi peranti. Beberapa induktor tetap beroperasi selama lebih dari 10 tahun. Ini juga berkaitan dengan keserasian unit dengan pelbagai jenis cecair pemindahan haba. Sebagai tambahan kepada air biasa, minyak mesin dan formulasi anti-beku sesuai untuk peranan ini.

Bahagian dalaman unit tidak ditutup dengan timbunan limas semasa penggunaan.Oleh kerana sentuhan berterusan dengan cecair, kemungkinan bahagian yang terlalu panas akan berkurang, yang juga menyumbang kepada lanjutan jangka hayat. Perolakan pada peranti biasanya mencapai tahap yang mencukupi sehingga tidak perlu memasang pam edaran. Tidak ada keperluan untuk langkah-langkah kalis bunyi - peranti berfungsi dengan tenang.

Walau bagaimanapun, pemanas induksi juga mempunyai kelemahan:

1. Peranti memerlukan tenaga elektrik untuk berfungsi. Di bilik di mana tidak ada elektrik atau tidak ada jalan untuk menyediakannya, dandang tidak dapat berfungsi. Di tempat yang mempunyai gangguan rangkaian biasa, ia tidak akan berfungsi dengan berkesan.
2. Apabila suhu meningkat terlalu banyak, cecair pemindahan haba berubah menjadi keadaan gas. Ini memprovokasi peningkatan tekanan yang kuat dalam struktur, akibatnya pecahnya paip dapat terjadi. Untuk mengelakkan perkara ini berlaku, perlu dilakukan pemasangan dengan alat kawalan tekanan dan suhu. Ini dapat berupa pengukur tekanan, sensor suhu, perangkat penutupan kecemasan ketika parameter berada di luar julat yang ditentukan.

Keperluan untuk alat tambahan dapat menyumbang kepada peningkatan kos peralatan yang signifikan untuk pemanas induksi buatan sendiri.

Peranti ini dianggap hampir sepenuhnya senyap, tetapi dalam praktiknya ini tidak selalu berlaku. Ini berlaku untuk model industri dan pemasangan yang dirancang di rumah.

Pilihan peranti buatan sendiri

Terdapat beberapa cara untuk membuat pemanas di rumah. Pilihan yang paling berpatutan adalah membuat peranti dari dapur elektrik dapur dan paip polipropilena. Peranti penyongsang sukar dilaksanakan, tetapi cukup kuat.

Elemen pemanasan paip

Perkembangan ini melibatkan pembongkaran induktor spiral yang dipasang di dapur elektrik dan meletakkan reka bentuk baru di tempatnya. Untuk pembuatannya, anda memerlukan tiub polipropilena dengan panjang 0.5 m dan diameter 4 cm, unsur magnet, 5 batang tekstolit, paip untuk penyambungan ke rangkaian pemanasan. Anda juga perlu membeli gegelung konduktor dengan keratan rentas 2 mm² yang dilapisi penebat kaca (kabel seperti itu sering digunakan dalam alat pengimpal kimpalan) dan pad pencuci logam untuk mencuci pinggan.

Urutan tindakan dalam pembuatan peranti:

1. Magnet diletakkan di dalam tiub dan diisi dengan kain lap (bukannya wayar cincang boleh diterima).
2. Selekoh dilengkapi dengan benang.
3. Batang dilekatkan di sepanjang badan, di mana wayar yang ditutup dengan penebat kaca dililit.
4. Kompor dibongkar dan induktor kilang, dibuat dalam bentuk spiral rata, dikeluarkan dari dalamnya. Struktur yang siap dipasang di tempatnya.

Pemanas dalam alat ini adalah kain lap logam yang diletakkan di medan gegelung bergantian. Semasa memulakan panel dalam mod maksimum dengan aliran air yang selari, ia akan dipanaskan pada suhu 15-20 ° C. Memandangkan jubin yang digunakan untuk pembinaan biasanya mempunyai kekuatan tidak lebih dari 2000 W, unit yang dihasilkan sesuai untuk memanaskan premis kediaman dengan luas hingga 25 m².

Kecekapan peranti dapat ditingkatkan dengan menyambungkannya ke mesin kimpalan, tetapi kerja seperti itu penuh dengan sejumlah kesulitan. Pertama, peranti perlu dibongkar dan mencari tempat pada rajah yang belum diperbaiki. Ini disebabkan oleh fakta bahawa arus terus dibuat di dalamnya, dan arus bolak-balik diperlukan untuk pemanas berfungsi. Kedua, anda perlu menggunakan pendawaian yang lebih tebal (contohnya, tembaga dengan diameter 1.5 mm, ditutup dengan sebatian enamel) dan hitung bilangan lilitan yang diperlukan.Akhirnya, mekanisme penyejukan perlu dimasukkan ke dalam pemasangan.

Memasang dandang aruhan

Penyelesaian ini tidak melibatkan pembongkaran jubin. Sebaliknya, tuan perlu mengimpal tangki dandang mengikut dimensinya. Tiub profil yang diperbuat daripada keluli dengan ketebalan 2 mm dan ukuran lubang 2 x 4 cm diambil. Perlu dibuat elemen kosong darinya sepanjang lebar panel. Paip dikimpal memanjang, sepadan dengan sisi yang lebih kecil. Hingga ke bahagian hujung, anda perlu mengimpal tayar besi secara hermetikal. Lubang dibuat di dalamnya dan paip berulir dipasang. Anda juga perlu mengimpal beberapa sudut yang membentuk rak untuk ketuhar.

Anda perlu mengecat alat dengan komposisi enamel tahan suhu. Setelah kering dan diperbaiki, dandang dipasang di dinding dan tertanam dalam sistem pemanasan. Kompor sesuai dengan sarang dengan sudut dan disambungkan ke rangkaian elektrik. Kemudian anda perlu mengisi pemasangan dengan penyejuk, membuang udara dan mula memanaskan elemen induktor.

Pemanas buatan sendiri tidak cukup kuat untuk memanaskan ruang tamu yang besar. Pada musim sejuk yang sejuk, dia akan dapat memanaskan dua bilik kecil. Semasa musim peralihan, apabila suhu udara luar sekitar sifar, unit ini dapat melayani kawasan yang luas - hingga 40 m2.

Dari penyongsang kimpalan

Semasa hendak menggunakan mesin kimpalan, harus diingat bahawa dilarang sama sekali menyambungkan induktor ke terminalnya secara langsung. Pelanggaran syarat ini dipenuhi dengan kehilangan prestasi semua elemen pemasangan. Untuk menggabungkan pemanas induktif dengan mesin kimpalan, yang terakhir harus melakukan sejumlah manipulasi kompleks yang memerlukan pengalaman tuan dan pemahaman terperinci mengenai peranti unit. Penggulungan utama mesti disambungkan selepas penukar isyarat frekuensi tinggi mekanisme penyongsang dan bukannya tercekik induktif terbina dalam. Di samping itu, perlu menyolder unit pemeluwapan dan membongkar jambatan dioda.

Cara membuat pemanas induksi yang kuat

Peranti yang dipertimbangkan mempunyai penggunaan kuasa di wilayah 2,5 kW. Untuk membuat peranti dengan kadar yang lebih tinggi (4 kW), seorang master memerlukan pengetahuan yang serius dalam bidang elektronik radio. Adalah tidak selamat bagi seorang amatur radio yang tidak berpengalaman untuk mengambil kerja ini.

Salah satu pilihannya ialah pembinaan unit bekalan kuasa dengan dua pasang lilitan, pengubah, pemandu dan papan kawalan. Nilai kekerapan di mana unit beroperasi lebih rendah daripada yang bergema. Dua gegelung digunakan untuk membekalkan pemandu, satu untuk papan kawalan, dan yang lain adalah yang berkuasa. Ia menghidupkan pam relay starter, kipas dan penyejuk.

Tip Keselamatan

Tumbuhan jenis ini banyak digunakan bukan sahaja untuk pemanasan ruang, tetapi juga untuk menjalankan kerja peleburan. Masalah utama dengan alat induksi buatan rumah adalah kekurangan komponen yang menyediakan kawalan suhu dan tekanan dan perlindungan letupan. Oleh itu, semasa mengendalikan unit tersebut, berhati-hati dan berhati-hati.

Sebelum memulakan dandang, perlu memeriksa pengisian rongga dengan penyejuk. Sarungnya, yang diperbuat daripada polimer, akan mula mencair tanpa penyejukan biasa dengan cecair. Ini memerlukan perubahan ubah bentuk dan kegagalan pemasangan sepenuhnya. Bahaya juga dapat ditunjukkan oleh kejatuhan logam yang dipanaskan dari badan lebur. Dalam kejadian seperti itu, perlu diganti sejumlah unit unit.

Peranti disambungkan ke elektrik melalui wayar terpisah yang mengalir dari perisai. Kenalan mesti ditutup dengan bahan penebat.Sekiranya mesin kimpalan terlibat dalam struktur, penyongsangnya mesti dibumikan. Kawat yang digunakan untuk operasi ini hendaklah berukuran 4-6 mm. Untuk mengelakkan pemanasan pemasangan yang berlebihan sekiranya tidak ada air, disarankan memasang injap tekanan berlebihan di saluran masuk.

Kesimpulan dan Cadangan

Terdapat alasan untuk mengambil pembuatan peranti secara bebas sekiranya rumah tangga sudah mempunyai panel induksi. Kos membelinya cukup tinggi dan setanding dengan harga pemanas elektrod. Kekuatan beberapa model ini mencapai 10 kW, sementara membuat pemasangan dengan indikator di atas 2.5 kW di rumah hanya dapat dilakukan oleh master dengan tahap kompetensi yang tepat (sekurang-kurangnya, anda harus dapat memasang penukar frekuensi litar). Sebelum pemasangan, perlu memastikan bahawa tidak ada retakan dan lubang di mana cecair dari penjana haba dapat bocor: kejadian seperti itu boleh menyebabkan kebakaran.

Pemanas induksi dengan reka bentuk sederhana, yang direka untuk melayani kawasan kecil bilik, mudah dibuat tanpa latihan khas. Pilihan yang lebih kuat dan cekap, misalnya dengan mesin kimpalan atau dua papan, memerlukan pemasang berkompeten dalam bidang elektronik. Ciri struktur pemasangan ini memerlukan pemerolehan kawalan tambahan untuk memastikan keselamatan.