Индукционная печь для отопления дома своими руками: Access denied | ogon.guru used Cloudflare to restrict access

алгоритм создания и преимущества оборудования

У владельцев частных домов есть немало вариантов оборудования системы отопления. Но чаще всего выбор падает на индукционные котлы. И это неудивительно, ведь подобная установка имеет ряд преимуществ. Внешне индукционный электрокотел чем-то напоминает трансформаторную установку. Нагревательные элементы отсутствуют. Нагрев воды происходит посредством электромагнитной индукции.

О том, что представляют собой котлы отопления электрические индукционные, какие они имеют достоинства и как изготовить их своими руками, и будет рассказано в данной статье.

Содержание

• 1 Основные преимущества индукционных котлов
• 2 Что нужно для изготовления котла?
• 3 Алгоритм создания индукционного котла
• 4 Самодельный индукционный котел — реальная действительность

Основные преимущества индукционных котлов

Высокая популярность котлов индукционного типа обусловлена их достоинствами. Среди основных можно назвать экономичность. Установка позволяет экономить электрическую энергию. Оборудовав систему обогрева с электрическим котлом, можно забыть о необходимости регулярного пополнения запасов топлива. Что не скажешь о системах с жидкотопливными и твердотопливными котлами.

Работают электрокотлы индукционные бесшумно. Прибор во время работы не выделяет вредных веществ и является экологически чистым. Достоинством можно назвать и то, что электрическая катушка изолирована и с теплоносителем не соприкасается. Это означает, что возможность возникновения протечки исключена.

Индукционный прибор отличается долговечностью и безопасностью.

К тому же такое оборудование можно довольно просто сделать своими силами.

Что нужно для изготовления котла?

Таким образом, преимуществ у котлов индукционного типа предостаточно. Но есть и один недостаток – высокая стоимость. Но этот недостаток можно легко исправить. Ведь сделать индукционный котел своими руками несложно.

Затраты на установку индукционного оборудования быстро окупаются за счет высокого КПД и электробезопасности.

Изготовив на индукционный котел своими руками чертежи можно без труда и в короткие сроки создать экономную и эффективную систему теплоснабжения дома.

Для того чтобы соорудить котел индукционного типа потребуются такие инструменты и материалы:

1. Инвертор сварочный. Он необходим для варки корпуса генератора теплоты. С его помощью также будут соединены подающие и отводящие трубопроводы.
2. Катанка либо проволока из стали для нагрева в электромагнитном поле. Диаметр — 7 мм. Длина должна быть 5 см.
3. Пластиковая труба для создания корпуса котла. Стенки трубы должны быть толстые.
4. Переходники. Они нужны для того, чтобы присоединить самодельный индукционный котел отопления к системе теплоснабжения.
5. Проволока из меди.
6. Сетка металлическая.

Таким образом, никаких специальных и дорогостоящих инструментов и материалов для создания индукционного прибора не требуется. Все необходимое оборудование и материалы наверняка есть у каждого хозяина. Изготовив на индукционный котел отопления своими руками чертежи, можно в итоге получить достаточно экономный в работе и дешевый в создании и установке теплогенератор.

Алгоритм создания индукционного котла

Подготовив все инструменты, материалы можно приступать к работе. Сначала может показаться, что изготовить индукционный котел самостоятельно непросто. Но на самом деле это совсем не сложно. Главное придерживаться алгоритма и соблюдать правила.

Для того чтобы изготовить котел на базе индукционной печки необходимо выполнить следующие работы:

• Взять трубу из пластика. Заполнить ее кусочками из нержавеющей стальной проволоки.
• Установить сетки на концах трубы. Это позволит избежать выхода проволоки из трубы.
• Равномерно намотать по всей длине трубы эмалированную медную проволоку. Необходимо сделать девяносто витков.
• Полученный котел установить в отопительную систему. Для этого использовать переходники. Нужно вырезать часть трубы обогревательной системы и в разрез установить индуктор. Приварить первый переходник к корпусу.
• Концы медной проволоки следует подключить к заранее приобретенному высокочастотному инвертору.
• Заполнить систему водой и включить готовый агрегат.

Чтобы работа оборудования была более безопасной, открытые участки медной катушки лучше изолировать. Выбирая изолятор, следует учитывать тепло- и электропроводность. О других самоделках для отопления можно прочитать здесь.

Самодельный индукционный котел — реальная действительность

Таким образом, индукционные котлы отопления своими руками изготавливаются очень просто. К тому же цена самодельного котла копеечная. Единственный недостаток такого агрегата – неказистый внешний вид и малые размеры. Но установив такой котел, можно сразу же почувствовать положительный эффект от его работы, скорость нагрева теплоносителя в отопительной сети существенно повышается.

Индукционный котел отопления своими руками

Главная » Статьи » Индукционный котел отопления своими руками

Как сделать индукционный котел отопления своими руками — Жми!

Чтобы обеспечить теплый и уютный комфорт своего загородного дома, человек, в первую очередь, задумывается о том, каким способом обогреть свое жилище. Прежде всего, это касается выбора отопительного оборудования.

Главными критериями выбора отопительных агрегатов являются эффективность их использования, а также минимум затрат за оплату энергоносителей.

Исходя из этих критериев, многие люди считают, что наиболее оптимальным оборудованием для частного дома являются газовые котлы и электрические. Но об эффективности их использования смело можно поспорить в силу того, что газ и электричество постоянно дорожают, а это, в свою очередь, никак не удешевляет затраты на обогрев жилища.

Мы же предлагаем вам ознакомиться с таким альтернативным вариантом обогрева загородного дома, как использование индукционного отопления. Поэтому, в этой статье мы подробно расскажем об индукционном котле и его технических характеристиках, а также опишем процесс создания этого агрегата своими руками.

Устройство

Такой вид современного отопительного оборудования, как индукционный котел, состоит из следующих конструктивных компонентов:

1. Индуктор. Этот элемент является самым важным компонентом устройства индукционного агрегата. Это, своего рода трансформатор, схема которого имеет две обмотки:
   • первичная обмотка, как правило, намотана на сердечник, и именно в ней создается электромагнитное поле, которое и образует вихревые потоки;
   • вторичная обмотка, которая одновременно является и корпусом котла, принимает вихревые токи и передает энергию непосредственно теплоносителю.
2. Инвертор. Этот компонент котлоагрета можно назвать еще и преобразователем. Иначе говоря, основная функция инвертора заключается в том, что он принимает обычную бытовую электроэнергию и преобразовывает ее в высокочастотный ток, который подается непосредственно на первичную обмотку индуктора.
3. Нагревательный элемент. Это тот же самый сердечник, который может быть представлен в виде металлической трубы.
4. Патрубки. Один из них предназначен для того, чтобы в котел поступал теплоноситель, а другой подает нагретую воду непосредственно в отопительную систему.

Замечание специалиста: расчет индуктора производится в зависимости от того, какая мощность котла необходима для обогрева жилища.

Как правило, мощность котла рассчитывается по следующей формуле: 1 кВт на 10 м2 помещения, при условии, что высота потолков не превышает 3 метров. Например, если общая площадь дома составляет 130 м2, то, соответственно, нужен будет индукционный котел мощностью 13 кВт.

Принцип работы

Чтобы понять, как функционирует индукционный агрегат, необходимо ознакомиться с следующими важными моментами:

• вода поступает в котлоагрегат по входному патрубку;
• включается инвертор и подается высокочастотный ток;
• вихревые потоки начинают сначала нагревать сердечник, а затем весь нагревательный элемент в целом;
• получаемое тепло передается непосредственно теплоносителю;
• разогретый теплоноситель с помощью гидростатического давления передается в отопительную систему через выходящий патрубок.

Совет специалиста: в качестве теплоносителя в индукционном котле может выступать вода, антифриз, масло и другие жидкости на нефтяной основе.

Анализируя устройство и принцип работы котла этого вида, невольно можно прийти к выводу о том, что индукционный котлоагрегат можно вполне сконструировать своими руками, не обладая при этом слишком глубокими знаниями о физических явлениях.

Материалы и инструменты

Перед тем, как начать сборку индукционного котла, прежде всего, нужно позаботиться о наличии всех необходимых материалах для его изготовления, а также, чтобы под рукой были требуемые для работы инструменты.

Для конструирования будут нужны:

Когда все готово из вышеперечисленного списка, можно приступать непосредственно к сборке котлоагрегата.

Порядок работы

Конструирование индукционного агрегата сводится к следующим основным и последовательным этапам изготовления:

1. Стальная или нержавеющая проволока нарезается кусачками на отрезки длиной от 3 до 7 см.
2. Пластиковая труба плотно заполняется нарезанными кусками проволоки. При этом важно знать, что проволоку нужно укладывать таким образом, чтобы внутри не образовывались пустоты.
3. На торцах трубы закрепляется металлическая сетка с той целью, что не допустить высыпания отрезков проволоки.
4. Сверху и снизу трубы врезаются патрубки. Нижний патрубок нужен для поступления теплоносителя в котел, а верхний – для его подачи в отопительную систему.
5. Поверх трубы наматывается медная проволока, при этом необходимо соблюсти то условие, чтобы количество витков было не менее 90.
6. Концы проволоки присоединяются к разъемам инвертора.
7. С помощью переходников и шаровых кранов котел подключается к отопительной системе, а также устанавливается циркуляционный насос, если такового не было в схеме отопления.

Важный момент: подачу высокочастотного тока на индукционный котел нужно делать только после того, когда включен циркуляционный насос, и агрегат полностью заполнился теплоносителем!

Достоинства

Подключение индукционного котла в отопительную систему. (Для увеличения нажмите)

Собранный своими руками котлоагрегат, будет обладать целым рядом достоинств, среди которых можно выделить следующие важные моменты:

• быстрый нагрев теплоносителя в котле за 3–5 минут;
• минимальная температура нагрева теплоносителя составляет 35 0С;
• магнитное поле, помимо создания тепловой энергии образует вибрации, которые отлично препятствуют появлению накипи;
• коэффициент полезного действия приближается к 100%, иначе говоря, вся электроэнергия перерабатывается в тепло практически без потерь;
• при функционировании агрегата не выделяются продукты сгорания, вследствие чего, нет необходимости возведения дымохода, а также частого технического обслуживания;
• срок бесперебойного функционирования индукционного котла может достигать до 30 лет благодаря тому, что в конструкции агрегата не предусмотрено механическое движение деталей, и как следствие, отсутствует износ и повреждение комплектующих элементов.

Таким образом, мы раскрыли все характеристики индукционного котлоагрегата, а также указали на все нюансы изготовления котла своими руками. Мы искренне надеемся, что все наши советы и рекомендации, изложенные в этой статье, станут для вас настольным руководством при сборке индукционного агрегата своими руками.

Смотрите видео, в котором опытный пользователь демонстрирует устройство и работу индукционного котла отопления, сделанного своими руками:

• Автор: DmitriiG
• Распечатать

teplo.guru

Как сделать индукционный котел своими руками?

У владельцев частных домов есть немало вариантов оборудования системы отопления. Но чаще всего выбор падает на индукционные котлы. И это неудивительно, ведь подобная установка имеет ряд преимуществ. Внешне индукционный электрокотел чем-то напоминает трансформаторную установку. Нагревательные элементы отсутствуют. Нагрев воды происходит посредством электромагнитной индукции.

О том, что представляют собой котлы отопления электрические индукционные, какие они имеют достоинства и как изготовить их своими руками, и будет рассказано в данной статье.

Основные преимущества индукционных котлов

Высокая популярность котлов индукционного типа обусловлена их достоинствами. Среди основных можно назвать экономичность. Установка позволяет экономить электрическую энергию. Оборудовав систему обогрева с электрическим котлом, можно забыть о необходимости регулярного пополнения запасов топлива. Что не скажешь о системах с жидкотопливными и твердотопливными котлами.

Работают электрокотлы индукционные бесшумно. Прибор во время работы не выделяет вредных веществ и является экологически чистым. Достоинством можно назвать и то, что электрическая катушка изолирована и с теплоносителем не соприкасается. Это означает, что возможность возникновения протечки исключена.

Индукционный прибор отличается долговечностью и безопасностью.

К тому же такое оборудование можно довольно просто сделать своими силами.

Что нужно для изготовления котла?

Таким образом, преимуществ у котлов индукционного типа предостаточно. Но есть и один недостаток – высокая стоимость. Но этот недостаток можно легко исправить. Ведь сделать индукционный котел своими руками несложно.

Затраты на установку индукционного оборудования быстро окупаются за счет высокого КПД и электробезопасности.

Изготовив на индукционный котел своими руками чертежи можно без труда и в короткие сроки создать экономную и эффективную систему теплоснабжения дома.

Для того чтобы соорудить котел индукционного типа потребуются такие инструменты и материалы:

1. Инвертор сварочный. Он необходим для варки корпуса генератора теплоты. С его помощью также будут соединены подающие и отводящие трубопроводы.
2. Катанка либо проволока из стали для нагрева в электромагнитном поле. Диаметр — 7 мм. Длина должна быть 5 см.
3. Пластиковая труба для создания корпуса котла. Стенки трубы должны быть толстые.
4. Переходники. Они нужны для того, чтобы присоединить самодельный индукционный котел отопления к системе теплоснабжения.
5. Проволока из меди.
6. Сетка металлическая.

Таким образом, никаких специальных и дорогостоящих инструментов и материалов для создания индукционного прибора не требуется. Все необходимое оборудование и материалы наверняка есть у каждого хозяина. Изготовив на индукционный котел отопления своими руками чертежи, можно в итоге получить достаточно экономный в работе и дешевый в создании и установке теплогенератор.

Алгоритм создания индукционного котла

Подготовив все инструменты, материалы можно приступать к работе. Сначала может показаться, что изготовить индукционный котел самостоятельно непросто. Но на самом деле это совсем не сложно. Главное придерживаться алгоритма и соблюдать правила.

Для того чтобы изготовить котел на базе индукционной печки необходимо выполнить следующие работы:

• Взять трубу из пластика. Заполнить ее кусочками из нержавеющей стальной проволоки.
• Установить сетки на концах трубы. Это позволит избежать выхода проволоки из трубы.
• Равномерно намотать по всей длине трубы эмалированную медную проволоку. Необходимо сделать девяносто витков.
• Полученный котел установить в отопительную систему. Для этого использовать переходники. Нужно вырезать часть трубы обогревательной системы и в разрез установить индуктор. Приварить первый переходник к корпусу.
• Концы медной проволоки следует подключить к заранее приобретенному высокочастотному инвертору.
• Заполнить систему водой и включить готовый агрегат.

Чтобы работа оборудования была более безопасной, открытые участки медной катушки лучше изолировать. Выбирая изолятор, следует учитывать тепло- и электропроводность. О других самоделках для отопления можно прочитать здесь.

Самодельный индукционный котел — реальная действительность

Таким образом, индукционные котлы отопления своими руками изготавливаются очень просто. К тому же цена самодельного котла копеечная. Единственный недостаток такого агрегата – неказистый внешний вид и малые размеры. Но установив такой котел, можно сразу же почувствовать положительный эффект от его работы, скорость нагрева теплоносителя в отопительной сети существенно повышается.

spetsotoplenie.ru

Индукционный котел отопления из 4 компонентов

Индукционный котел отопления отличается хорошей экономичностью и длительным сроком службы

Выбирая котел для отопления дома, владельцы руководствуются, прежде всего, тем, какой источник нагрева доступен для помещения. Газ – самое дешевое топливо, но подведен далеко не вовсе населенные пункты. Электричество – самое распространенное, но не самое дешевое. Индукционный отопительный котел вырабатывает достаточно высокий КПД, при меньшем потреблении электричества, по сравнению с другими электрическими вариантами.

Принцип работы индукционного котла

Основа принципа работы котла – создание из электрической энергии тепловую. Действие электромагнитной индукции состоит в следующем – через катушку, обмотанную проволокой, пропускаем ток, вокруг этой намотки возникает электромагнитное поле. Помещенный в катушку металлический сердечник (имеющий свойство притягиваться магнитом) начнет быстро нагреваться.

Механизм генератора тепла: это электрический индуктор, состоящий из первичной, вторичной обмотки и сердечника. Перерабатывая электроэнергию в вихревые токи, первичная обмотка направляет электрополе на вторичную обмотку, которая в свою очередь передает энергию носителю. Под влиянием электромагнитного поля, в корпусе и сердечнике образуются вихревые токи. Они разогревают металл. Вода забирает тепло от сердечника и распространяет его по зданию.

Работа индукционной плиты основана на том же принципе. Такие плитки гораздо экономичнее, по сравнению с обычными электроплитами. Это достигается путем, отсутствия потери тепла, при передаче тепла от нагревателя, к посуде. Маркетологи на сегодняшний день обозначают индукционные котлы отопления, как передовые разработки, созданные на новом принципе. Но на сома деле – это не совсем так. Индуктивные принципы применяются с прошлого века для плавильных печей. Также не используются никакие новые материалы для изготовления котлов.

М. Фарадей открыл явление индукции в 1831г.

Индукционные варианты более безопасны, по сравнению с другими отопительными котлами, в обслуживании практически не нуждаются. Они не содержат динамических деталей, и как следствие, не имеют механического износа. При достаточном охлаждении, срок службы катушки не ограничен. Отдельного помещения такие котлы не требуют. По сравнению с газовыми котлами, практически не нуждаются в профилактических работах.

Преимущества индукционного котла:

• Постоянная циркуляция теплоносителя;
• Отсутствие нагревательных элементов;
• Бесшумность.

Индуктивный электрокотел способен обогреть не только площадь небольшого частного дома, но и производственные помещения, при этом не нужно больших затрат на монтаж и обслуживание. Представленные на рынке индукционные котлы отопления не из дешевых. Причина в датчиках системы. Инвертор, применяемый в системе управления, повышает стоимость котла отопления.

Как сделать индукционный котел отопления своими руками

Противники установки индукционных котлов приводят закон сохранения – 1 кВт электроэнергии способен выработать тепловой энергии так же не больше 1 кВт. Да, любой водонагреватель, потребляя 1кВт электроэнергии, производит также 1 кВт энергии. Но не вся она тепловая. Более продуктивными в производстве тепловой энергии являются именно индукционные водонагреватели, в сравнении с ТЭНовыми. Сделать самодельный индуктивный водонагреватель не сложно. Используемые при этом материалы можно найти без особого труда и не высокой цене. Схема такого индуктивного устройства довольно проста.

Для преобразования электроэнергии в тепловую, необходим:

• Индуктор;
• Переменный ток 50 Гц;
• Сердечник из материала, к которому «липнет» магнит;
• Чертежи котла индукционного отопления (найти не проблема).

Для корпуса индукционного котла нужно взять трубу диаметром 5 см. Трубу заполняют кусочками проволоки, 5-7 см, диаметром не более 7 мм. Для соединения котла с системой труб, понадобятся переходники. Схема системы отопления поможет определиться с характеристиками.

Лучше установить автоматическое отключение электроэнергии при утечке теплоносителя. В этом случае, электромагнитное поле не исчезнет, если не отключить подачу электроэнергии, и корпус с креплениями попросту расплавятся.

Делаем индукционную катушку – главный элемент нагревания. Для этого берем медную проволоку, обматываем ее вокруг корпуса, приблизительно 85-99 витков. Интервал между витками соблюдаем равный. Простейший индукционный котел готов. Такой индуктор можно установить в любом месте трубопровода. На этом же принципе работает индукционный парогенератор.

Модернизация индукционного отопления

У индукционных систем отопления зачастую одобрительные отзывы. Беззвучность, эффективность и долголетие, являются бесспорным плюсом системы отопления. Одна из разновидностей системы – эксплуатация индукционного водонагревателя для отопления. Индукционный водонагреватель можно купить, и вмонтировать в систему трубопровода.

Можно подобрать схему индукционного отопления своими руками. В этом случае можно хорошо сэкономить свои средства.

Но, для более эффективной работы индукционной системы, важно знать некоторые нюансы. Устанавливая индукционную плиту в конструкцию, ее подключают к зарядному устройству, аккумуляторам и инвертору. Инвертор – прибор, который переводит постоянный ток в переменный. Его применение сводит количество потребляемой электроэнергии для системы отопления фактически к нулю.

Для меньшего потребления энергии, нужно:

• Инвертор на 4 кВт;
• 2 аккумулятора 250 А*ч;
• Устройство для заряда аккумуляторов.

Подключаем синхронно 2 аккумулятора, и к ним зарядку. В них генерируется постоянный ток, и подается на инвертор. Инвертор конвертирует постоянный ток в переменный. Затем инвертор передает ток на индукционную плиту, а зарядка непрерывно заряжает аккумуляторы. Тем самым, расход устройства зарядки в 24 В и есть потребление энергии индукционного отопления дома. Затраты на насос считаем отдельно. Индукционные нагреватели применяют только модификациях с принудительной циркуляцией.

Описание инверторного котла отопления

Инверторный котел стал доступен бытовому потребителю, в отличие от промышленных предприятий, сравнительно недавно. В основе устройства котла 2 основных цилиндра, помещенных во внешний. Вариант такого котла более безопасен. При правильном монтаже, пожаробезопасность на порядки выше, по сравнению с газовыми, угольными и дровяными котлами.

Принцип работы инверторного котла:

• Теплоноситель протекает во внутреннем цилиндре;
• Цилиндр, пропускающий через себя ток, обеспечивает нагрев теплоносителя;
• В роли теплоизолятора выступает внешний цилиндр;
• Основа работы котла – электромагнитная индукция.

Механизм инверторного котла практически исключает утечки теплоносителя. Важным качеством является то, что в качестве теплоносителя можно применить любой вариант (вода, антифриз, масло). Преимущество использования антифриза в том, что при отключении котла в зимний период, батарея не замерзнет и не лопнет. Модели инверторного котла небольшой мощности зачастую имеют возможность работать от аккумулятора, что значительно сокращает затраты на электроэнергию.

При установке инверторного котла в систему отопления, важно правильно подключить заземление.

Инверторная система позволит быстро набрать нужную температуру, и обеспечит экономный расход электричества. Такие системы с успехом применяются в производстве сплит–систем. Кондиционер–инвертор имеет гораздо больший срок службы, чем стандартные сплит-системы.

Индукционный котел отопления своими руками (видео)

Индукционные устройства – это практичные и экономичные системы, не требующие трудного монтажа и сервисного обслуживания. Как правило, малые габариты позволяют монтаж в любых помещениях, и не требуют перестройки системы отопления. Пожаробезопасность индукционных котлов отопления позволяет их применять в загородных домах, даже если хозяева там появляются не часто.

homeli.ru

Индукционный котел отопления своими руками: 2 варианта конструкций

Планируя систему отопления на даче, владельцы рассматривают множество технических решений, среди которых – вариант с индукционным котлом. Его установка позволяет экономить электрическую энергию, он не выделяет опасные для жизни вещества, а значит, экологически чист. Есть возможность создать индукционный котел отопления своими руками и убедиться в его преимуществах, например, перед агрегатами, работающими на газе или твердом топливе.

Внутреннее устройство и принцип работы котла

Главное назначение оборудования – создание тепловой энергии из электрической при помощи специального агрегата. В отличие от ТЭНов, индукционные аппараты быстрее увеличивают температуру теплоносителя благодаря абсолютно другой конструкции.

Индукционные котлы эффективно используют в отопительных системах не только частных домов

Теплоносителем традиционно являются вода или антифриз, но иногда применяют и другие жидкости, обладающие необходимым свойством – проводимостью тока

В основе устройства – индуктор (трансформатор), имеющий два вида обмотки. Внутри возникают токи вихревого характера, следующие на виток (короткозамкнутый), который одновременно является корпусом. В результате вторичная обмотка восполняется запасом энергии, которую незамедлительно преобразует в тепло, отдающееся теплоносителю.

Устройство необходимо оснастить двумя патрубками: по одному из них будет подаваться охлажденный теплоноситель, по второму – выходить уже горячий.

Перегрева системы не происходит в связи с тем, что горячая вода постоянно отводится, а вместо нее поступает холодная

Схема котла заводского исполнения аналогична схеме самодельного оборудования

Если разбить принцип работы котла на этапы, получится следующая картина:

• Вода (или другой теплоноситель) поступает в котел.
• На внутреннюю обмотку подается электроэнергия.
• Под напряжением нагревается сердечник, а затем – поверхность.
• Теплоноситель нагревается.

Самостоятельно изготовленный индукционный котел, как правило, имеет простую конструкцию, поэтому он редко выходит из строя. Благодаря вибрации, которая сопровождает работу агрегата, исключено появление накипи, также являющейся частой причиной поломок. По такому же принципу работает заводское устройство:

Примеры конструкций самодельных вариантов

Вариант #1 — Пластиковые трубы+сварочный инвертор

Имея некоторые знания в области физики и владея кусачками, можно собрать элементарную индукционную модель самостоятельно.

Для этого необходимо приобрести уже готовый сварочный инвертор, высокочастотный, с плавной регулировкой тока и мощностью 15 ампер, хотя для обогрева лучше выбрать более мощный аппарат. Катанка из нержавеющей стали или просто отрезки стальной проволоки подойдут в качестве нагреваемого элемента. Длина отрезков – около 50 мм, при диаметре 7 мм.

Медную проволоку можно приобрести в магазине. Обмотку со старых катушек лучше не использовать

Корпус (основа индукционной катушки) будет одновременно частью трубопровода, поэтому для его изготовления подойдет пластиковая труба, обязательно с толстыми стенками, внутренний диаметр которой немного менее 50 мм. К корпусу крепят два патрубка для поступления холодного и отдачи нагретого теплоносителя.

Внутреннее пространство полностью заполняют отрезками проволоки, с обоих концов закрыв металлической сеткой, чтобы они не рассыпались. Индукционная катушка изготавливается следующим способом: вокруг уже готовой пластиковой трубы аккуратно наматывают эмалированный медный провод – примерно 90 витков.

Самодельное устройство необходимо подключить к сети. Из установленного трубопровода вырезают участок трубы, а вместо него ставят самодельный индукционный котел. Его соединяют с инвертором и запускают воду.

Индукционный отопительный котел располагается вместе с остальным оборудованием — в бойлерной

Важно заметить, что индукционные котлы отопления работают только при наличии в системе теплоносителя, без него пластиковый корпус расплавится.

Вариант #2 — конструкция с трансформатором

Для изготовления данного агрегата потребуется аппарат для сварки, а также трансформатор (трехфазный) с возможностью фиксации.

Необходимо сварить две трубы так, чтобы они в разрезе были похожи на бублик

Данная конструкция выполняет и проводниковую, и нагревательную функции. Затем наматывают обмотку, прямо на корпус котла, чтобы он работал более эффективно, несмотря на малый вес и размеры. Схема нагрева теплоносителя стандартна: он получает тепловую энергию при контакте с обмоткой.

Как и более простой вариант, сложная модель оборудуется двумя патрубками – для входа холодного теплоносителя и выхода нагретого

Наличие защитного кожуха поможет исключить потери тепловой энергии. Кожух также можно сделать самостоятельно.

Особенности установки и эксплуатации

Для монтажа индукционной установки подходит отопительная система закрытого типа, в состав которой входит насос, создающий принудительную циркуляцию воды в трубах. Распространенные пластиковые трубопроводы также подходят для установки самостоятельно изготовленного котла.

При монтаже следует соблюдать безопасные расстояния до ближайших предметов: до других приборов и стены – 300 мм и более, до пола и потолка – 800 мм и более. Около выводного патрубка разумно разместить группу безопасности (манометр, клапан сброса воздуха).

Заземление – еще одно обязательное условие установки индукционного котла.

Смастерив индукционный котел своими руками, в скором времени можно увидеть результаты своих трудов: он будет исправно работать длительное время, не уступая заводскому исполнению. Сложный в изготовлении, но экономичный в использовании, он не требует дополнительного обслуживания, главное – соблюдать условия эксплуатации.

aqua-rmnt.com

---

Смотрите также

• Насос для котла отопления
• 400 квт электрический котел
• Котлы на дизтопливе для отопления частного дома
• Котел на дизельном топливе
• Электрический котел для отопления частного дома 150 м2
• Можно ли поставить газовый котел в ванной комнате частного дома
• Котел газовый накопительный
• Отопление дачного дома от газового баллона и какой нужен котел
• Индукционные электрические котлы для отопления дома
• Сервисный центр газовых котлов навьен
• Газовый котел своими руками

Индукционное отопление своими руками

13 марта, 2017Рубрика: Своими рукамиАвтор: Andrey Ku

Содержание

1. Принцип работы
2. Делаем самостоятельно
3. Заключение

Как сделать индукционный котел своими руками? Для создания индукционного котла в качестве нагревательных деталей применяются элементы, преобразующие электроэнергию в теплоэнергию. Благодаря своей конструкции этот прибор способен нагревать воду достаточно быстро, что делает его наиболее эффективным обогревателем для дома.

Принцип работы

Работа водонагревателя построена на концепции индукционного нагрева. При подаче электроэнергии электрическое высокое сопротивление материала приводит к нагреву структуры, после того как в рамках вещества сгенерируются вихревые токи. Медные катушки поддерживают поток переменного электрического тока через них. Этот процесс приводит к созданию осциллирующего магнитного поля, что в дальнейшем индуцирует ток, используемый для отопления.

Возможно, ли собрать индукционный котёл отопления своими руками, если нет специальных знаний? Достаточно вспомнить теоретические основы физики и приобрести нужный набор материалов и инструментов. Схема индукционной системы нагрева показана на рисунке.

Делаем самостоятельно

Самодельный индукционный котёл представлен на следующем рисунке.

Индукционный нагреватель воды обладает относительно простой конструкцией, в дополнение к их сборке желательно иметь под рукой самый обычный преобразователь, лучше, если это устройство имеет дополнительную ручную регулировку тока. Из видео можно увидеть, насколько проста идея: собрать самодельный индукционный котел:

Всего лишь несколько основных компонентов – все, что необходимо для создания рабочего устройства индукционного нагревателя.

1. Фильтр. Можно применить обычный фильтр или же на ферритовое кольцо намотать 100—150 витков провода. Диаметр провода – 1,5 мм. Намотка ведётся сдвоенным проводом, каждый из которых является сетевым. Следует учесть его пробойные характеристики. Размеры кольца выбираются согласно коэффициенту заполнения. Площадь сечения кольца – не менее 1,5 см².
2. Конденсатор, включенный в разрыв между схемой и сетевым фильтром, должен быть рассчитан на работу с импульсными и переменными токами.
3. Трансформатор. Сначала наматывается вторичная обмотка, содержащая один виток медной шины площадью не менее 1 Ом². Можно использовать 10 проводов диаметром 1,4 мм спаянных параллельно. После наматывается вторичная обмотка трансформатора, содержащая 40 витков провод диаметром 1,5-2 мм. Слои первичной обмотки наматываются согласно рисунку.

Трансформатор желательно подобрать с наибольшей силой, можно даже из электротехнической стали, но тогда толщина каждого листа набора должна составлять не более 0,35 мм.

При подключении питания через буферный конденсатор переменное напряжение поступает на диодный мост, где напряжение выпрямляется и заряжает конденсатор ёмкостью 4 мкФ до 300—350 В. Как только напряжение достигает 300 В установка (собранная на динисторе, диодах и конденсаторе) создаст импульс, который откроет тиристор. Накопленный заряд перейдёт на первичную обмотку трансформатора Т1, смотри чертежи: схему и диаграмму напряжения для первичной обмотки трансформатора.

Индукционный ток закроет тиристор, и отрицательная волна индукционного поля через диод создаст быстроменяющийся вихревой ток в трансформаторе.

Высокий КПД данной системы объясняется введением в трансформатор намотанной бифилярно первичной катушки и двух колебательных контуров с индуктивной связью и короткоимпульсным запуском тиристора.

Схема может дать побочный эффект, связанный с опережением напряжения в буферной ёмкости относительно тока на угол 80 градусов.

Испытание индукционного нагревателя смотрите на видео:

Заключение

Индукционный водонагреватель может работать от однофазного, а также трехфазного электропитания. Кроме того, вы сможете позволить себе роскошь: постоянную подачу горячей воды в любое время в течение дня.

Такое индукционное отопление, выполненное своими руками, является довольно эффективным, с точки зрения затрат и энергии.

Кроме того, это выгодное устройство, так как имеет интегрированную систему. В этом проточном водонагревателе первый литр воды нагревается до 40⁰С в течение нескольких минут. Технически несложное оборудование, разработанное своими руками. Подогреватель воды от индукции не только даст вам хороший контроль температуры, но также позволит регулировать мощность, которую он потребляет.

часто задаваемых вопросов | Инновации в индукции

1. Основы индукционного нагрева

   В: Что такое индукционный нагрев и как он работает?

   A: Индукционный нагрев использует высокочастотные магнитные поля для мгновенного нагрева металла, обеспечивая быстрый и равномерный нагрев электропроводящих материалов. Как только металл достигает определенной температуры, клей, удерживающий детали, прикрепленные к транспортным средствам, начинает высвобождаться, включая автомобильное стекло, наклейки, полосы, молдинги, застежки, напыляемые подкладки для кроватей, виниловую графику и многое другое. Посмотрите видео здесь.

   В: Почему вы называете свое оборудование высокопроизводительным?

   A: Современные инверторы Induction Innovations предназначены для использования ненужной энергии, которая обычно рассеивается через большие массивные радиаторы, которые обычно использовались в более ранних конструкциях. Эта перенаправленная энергия добавляется к рабочей нагрузке (например, листовой металл, гайки, болты, подшипники и т. д.), что дает вам больше фактической рабочей мощности на выходе. Другие могут претендовать на большую входную мощность, но их выходная мощность не идет ни в какое сравнение.

   
   
2. Применения индукционного нагрева

   В: Для чего можно использовать продукты Induction Innovations?

   A: Наши инструменты для беспламенного нагрева были разработаны для решения проблемы; как снять старые, ржавые или подвергшиеся коррозии детали и крепления, окна, молдинги кузова, панели кузова и многое другое — безопасно, быстро и с контролем.

   В: Подойдет ли индукционный нагрев для моего приложения?

   A: Наши установки, такие как серии Mini-Ductor и Inductor, предназначены для нагрева черных металлов. Наша серия ALFe для тяжелых условий эксплуатации способна нагревать алюминий и сталь. Посетите страницу приложений для получения дополнительной информации!

   Примечание: Мы также можем провести некоторые испытания для вас, если вы пришлете нам материалы, которые вы пытаетесь нагреть!

   В: Будет ли инструмент нагревать такие материалы, как пластик, электропроводка, винил и стекловолокно?

   A: индукционный нагрев использует невидимое тепло ^® создается высокочастотными магнитными полями, которые нагревают черные и некоторые цветные металлы. Вы можете использовать магнит, чтобы проверить, будет ли инструмент работать перед использованием. Если магнит прилипнет, наши инструменты нагреют ваш металл.

   
   
3. Модели серии Mini-Ductor®

   В: В чем разница между моделями Mini-Ductor?

   A: Ознакомьтесь с руководством по сравнению моделей! Mini-Ductor II и Mini-Ductor Venom имеют мощность 1000 Вт, тогда как Venom HP почти в два раза быстрее — 1800 Вт.

   В: Как долго можно использовать серию Mini-Ductor при каждом использовании?

   A: Для серии Mini-Ductor рекомендуется двухминутный рабочий цикл, который защитит инструмент от перегрева.

   
   
4. Модели серии Inductor®

   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 источника питания, где он защищен 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 составляет 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 практически 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.

   
   
5. Катушки и принадлежности

   В: Можно ли приобрести изоляцию вокруг катушки?

   A: Хотя вы не можете приобрести у нас изоляцию, вы можете приобрести сменные катушки здесь.

   В: Как долго обычно служат катушки?

   A: Каждая катушка рассчитана на несколько сотен использований и более. Использование змеевика соответствующего размера для вашего применения, предотвращение истирания и перегрева предотвратит преждевременный износ змеевика. Обязательно оставляйте небольшой зазор между катушкой и нагреваемой гайкой или болтом. Для получения дополнительной информации посмотрите это видео.

   В: Что произойдет, если мои катушки почернеют и/или изнашиваются?

   A: Если катушки почернели и/или изношены, их необходимо заменить. Катушки будут коричневыми, чтобы сжечь покрытие на стекловолокне, а затем оно станет белым. Убедитесь, что медь не подвергается воздействию. Нажмите здесь для правильного использования катушки.

   
   
6. Где я могу приобрести инструменты?

   В: Где я могу приобрести инструменты?

   A: Вы можете совершить покупку через наш веб-сайт, но мы поощряем покупку через авторизованных дистрибьюторов.

   A: Чтобы найти авторизованного дилера, который продает наши инструменты, вы можете перейти на наш веб-сайт и щелкнуть вкладку «Реселлеры». Введите свой почтовый индекс, и он даст вам список дистрибьюторов рядом с вами.

   
   
7. Гарантия

   В: Как долго действует гарантия?

   О: Гарантия на Mini-Ductor II составляет один год. Гарантия на Mini-Ductor Venom и Venom HP составляет два года. Щелкните здесь для получения дополнительной информации о гарантиях.

   
   
8. Ремонт

   В: Куда я могу отправить устройство на ремонт?

   A: Установки можно отправить в нашу штаб-квартиру по адресу: 1175 Jansen Farm Court, Elgin, IL 60123. Мы просим вас указать все ваши приспособления, а также точную контактную информацию, чтобы после того, как наш отдел ремонта осмотрит инструмент, мы могли связаться с вами по поводу необходимый ремонт.

   В: Сколько времени занимает ремонт?

   A: Как только мы получаем инструмент, отделу ремонта обычно требуется 1-2 рабочих дня для его проверки. В это время с вами свяжется сотрудник нашей службы поддержки клиентов.

   В: Сколько стоит ремонт?

   A: Это зависит от типа устройства и вида ремонта. Чтобы узнать наверняка, устройство необходимо отправить в наш отдел ремонта. Прежде чем отправить нам свое устройство на ремонт, мы рекомендуем вам позвонить или связаться с нами для устранения проблемы.

   A: Для устройства Mini-Ductor стоимость может варьироваться от 50 до 120 долларов США или более, плюс стоимость доставки и обработки. С нашими устройствами серии Inductor оценить стоимость сложнее, потому что ремонт блока питания требует другой статьи расходов, чем замена насадки.

   В: Могу ли я приобрести запасные части?

   A: Мы не продаем детали для наших инструментов Mini-Ductor, кроме винтов с накатанной головкой. Не открывайте инструмент и не пытайтесь починить его самостоятельно. Гарантия будет аннулирована, если инструмент будет открыт. Если вам нужен новый корпус, схема или устройство просто не работает, отправьте его на ремонт.

    

   В: Могу ли я отправить устройство DLX на ремонт?

   О: Да, мы можем починить DLX!

   Q: Будут ли текущие насадки (U-311, U-411 и т.д.) работать с DLX?

   A: Нет, так как DLX уже около 20 лет, наши нынешние приспособления не будут работать, потому что в них обновлена ​​схема. Если вы находитесь в этой позиции, вы можете отправить нам DLX, и мы сможем установить текущие приложения к устройству. Однако, если у вас есть какие-либо старые вложения, они больше не будут работать.

   
   
9. Вопросы к нам?

   Напишите нам по адресу [email protected] или заполните эту контактную форму здесь

   Позвоните нам 877-688-9633

   Найдите нас на Facebook – InductionInnovations

   
   

Индукционный нагреватель — 2D-символы

Не путать с индукционной плитой.

Индукционный нагреватель является основным оборудованием, используемым во всех формах индукционного нагрева. Обычно индукционный нагреватель работает либо в диапазоне средних частот (СЧ), либо в диапазоне радиочастот (РЧ). ^[1]

Четыре основные системы компонентов составляют основу современного индукционного нагревателя

• система управления, панель управления или выключатель ВКЛ/ВЫКЛ; в некоторых случаях эта система может отсутствовать
• Блок питания (силовой инвертор)
• рабочая головка (трансформатор)
• и нагревательная катушка (индуктор)

Как это работает
Индукционный нагрев — это бесконтактный метод нагрева проводящего тела с помощью сильного магнитного поля. Частота питания (сети) Индукционные нагреватели с частотой 50 Гц или 60 Гц включают в себя змеевик, питаемый напрямую от источника электроэнергии, как правило, для промышленных применений с низким энергопотреблением, где требуются более низкие температуры поверхности. Некоторые специализированные индукционные нагреватели работают на частоте 400 Гц, которая используется в аэрокосмической отрасли.

Индукционный нагрев не следует путать с индукционным приготовлением пищи, так как эти две системы нагрева в основном сильно отличаются друг от друга физически. Примечательно, что системы индукционного нагрева (также известные как ковка) работают с длинными металлическими стержнями и листами, чтобы довести их до температуры до ~ 2500 ° C для выполнения работы с ними.

Содержимое

• 1 Компоненты основного оборудования
  • 1.1 Блок питания
  • 1.2 Рабочая головка
  • 1.3 Рабочая катушка
• 2 Определения
• 3 История
• 4-клапанный блок питания на основе генератора
  • 4. 1 Высоковольтный источник питания постоянного тока
  • 4.2 Самовозбуждающийся генератор класса C
  • 4.3 Средства управления мощностью
• 5 Твердотельные источники питания
  • 5.1 Выпрямитель переменного тока в постоянный
  • 5.2 Преобразователь постоянного тока в переменный
  • 5.3 Выходная цепь
  • 5.4 Система управления
• 6 Инвертор с питанием от напряжения
• 7 Инвертор с током
• 8 Подходящие материалы
• 9 См. также
• • 10.1 Примечания
  • 10.2 Библиография

Компоненты основного оборудования

Индукционный нагреватель обычно состоит из трех элементов.

Блок питания

Часто называемый инвертором или генератором. Эта часть системы используется для увеличения частоты сети до диапазона от 10 Гц до 400 кГц. Типичная выходная мощность агрегатной системы составляет от 2 кВт до 500 кВт. ^[2]

Рабочая головка

Содержит комбинацию конденсаторов и трансформаторов и используется для соединения блока питания с рабочей катушкой. ^[3]

Рабочая катушка

Катушка, также известная как индуктор, используется для передачи энергии от блока питания и рабочей головки к заготовке. Индукторы варьируются по сложности от простого соленоида, состоящего из нескольких витков медной трубки, намотанной на оправку, до прецизионного изделия, изготовленного из твердой меди, спаянного и спаянного вместе. Поскольку индуктор — это область, в которой происходит нагрев, конструкция катушки — один из важнейших элементов системы и сама по себе является наукой. ^[4]

Определения

Радиочастотные ( RF ) индукционные генераторы работают в диапазоне частот от 100 кГц до 10 МГц. Большинство устройств индукционного нагрева (с индукционным регулированием частоты) имеют диапазон частот от 100 Гц до 200 кГц. Диапазон выходной мощности обычно составляет от 2,5 кВт до 40 кВт. Индукционные нагреватели этой серии используются для небольших компонентов и применений, таких как индукционная закалка клапана двигателя. ^[5]

СЧ индукционные генераторы работают в диапазоне частот от 1 кГц до 10 кГц. Диапазон выходной мощности обычно составляет от 50 кВт до 500 кВт. Индукционные нагреватели в этих диапазонах используются на средних и крупных компонентах и ​​в таких приложениях, как индукционная ковка вала. ^[1]

Сеть (или питание ) частота индукционные катушки питаются непосредственно от стандартного источника переменного тока. Большинство индукционных катушек сетевой частоты предназначены для однофазной работы и представляют собой слаботочные устройства, предназначенные для локального нагрева или низкотемпературного поверхностного нагрева, например, в барабанном нагревателе.

История

Основной принцип индукционного нагрева был открыт Майклом Фарадеем еще в 1831 году. Работа Фарадея заключалась в использовании переключаемого источника постоянного тока, обеспечиваемого батареей и двумя обмотками из медного провода, намотанного на железный сердечник. Было замечено, что при замыкании ключа во вторичной обмотке протекал мгновенный ток, который можно было измерить с помощью гальванометра. Если цепь оставалась под напряжением, то ток прекращался. При размыкании ключа во вторичной обмотке снова протекал ток, но в обратном направлении. Фарадей пришел к выводу, что, поскольку между двумя обмотками не существует физической связи, ток во вторичной катушке должен быть вызван напряжением, индуцированным первой катушкой, и что производимый ток прямо пропорционален скорости изменения магнитного потока. . ^[6]

Первоначально эти принципы использовались при проектировании трансформаторов, двигателей и генераторов, где нежелательные эффекты нагрева контролировались за счет использования многослойного сердечника.

В начале 20-го века инженеры начали искать способы использования теплогенерирующих свойств индукции для плавки стали. В этой ранней работе использовались мотор-генераторы для создания тока средней частоты (СЧ), но отсутствие подходящих генераторов переменного тока и конденсаторов нужного размера сдерживало первые попытки. Однако к 1927 первая система индукционной плавки MF была установлена ​​компанией EFCO в Шеффилде, Англия.

Примерно в то же время инженеры компаний Midvale Steel и The Ohio Crankshaft Company в Америке пытались использовать эффект поверхностного нагрева МП тока для локального поверхностного упрочнения коленчатых валов. Большая часть этой работы проводилась на частотах 1920 и 3000 Гц, поскольку эти частоты было проще всего воспроизвести с помощью доступного оборудования. Как и во многих областях, основанных на технологиях, именно начало Второй мировой войны привело к огромным изменениям в использовании индукционного нагрева при производстве деталей автомобилей и боеприпасов. ^[7]

Со временем технология усовершенствовалась, и устройства в диапазоне частот от 3 до 10 кГц с выходной мощностью до 600 кВт стали обычным явлением в индукционной ковке и больших приложениях индукционной закалки. Мотор-генератор оставался основой производства электроэнергии MF до появления полупроводников высокого напряжения в конце 1960-х — начале 1970-х годов.

В начале эволюционного процесса инженерам стало очевидно, что возможность производить оборудование с более высоким радиочастотным диапазоном приведет к большей гибкости и откроет целый ряд альтернативных приложений. Были проведены поиски методов производства этих высокочастотных источников питания для работы в диапазоне от 200 до 400 кГц.

Развитие в этом конкретном диапазоне частот всегда отражало развитие радиопередатчиков и телевизионного вещания, и действительно часто использовались компоненты, разработанные для этой цели. В ранних устройствах использовалась технология искрового разрядника, но из-за ограничений этот подход был быстро вытеснен использованием генераторов на основе многоэлектродных термоэмиссионных триодов (клапанов). Действительно, многие из первопроходцев в этой отрасли также активно участвовали в радио- и телекоммуникационной отрасли, а такие компании, как Phillips, English Electric и Redifon, занимались производством оборудования для индукционного нагрева в XIX в. 50-х и 1960-х годов.

Использование этой технологии сохранилось до начала 1990-х годов, когда технология была практически заменена силовым MOSFET и полупроводниковым оборудованием IGBT. Тем не менее, все еще существует много ламповых генераторов, и на экстремальных частотах 5 МГц и выше они часто являются единственным жизнеспособным подходом и все еще производятся. ^[8]

Индукционные нагреватели сетевой частоты по-прежнему широко используются в обрабатывающей промышленности из-за их относительно низкой стоимости и термической эффективности по сравнению с лучистым нагревом, когда необходимо нагревать штучные детали или стальные контейнеры в рамках технологической линии периодического действия.

Источник питания на основе вентильного генератора

Благодаря своей гибкости и потенциальному диапазону частот индукционный нагреватель на основе вентильного генератора до недавнего времени широко использовался в промышленности. ^[9] Доступные мощности от 1 кВт до 1 МВт и в диапазоне частот от 100 кГц до многих МГц, этот тип устройств нашел широкое применение в тысячах приложений, включая пайку и пайку, индукционную закалку, сварку труб и индукцию. термоусадочный фитинг. Блок состоит из трех основных элементов:

Высоковольтный источник питания постоянного тока

Источник постоянного тока (постоянного тока) состоит из стандартного повышающего трансформатора с воздушным или водяным охлаждением и блока выпрямителя высокого напряжения, способного генерировать напряжение, обычно от 5 до 10 кВ, для питания генератора. Устройство должно быть рассчитано на правильные киловольт-ампер (кВА) для подачи необходимого тока на генератор. В ранних выпрямительных системах использовались вентильные выпрямители, такие как GXU4 (высоковольтный однополупериодный выпрямитель высокой мощности), но в конечном итоге они были вытеснены высоковольтными твердотельными выпрямителями. ^[10]

Самовозбуждающийся генератор класса C

Цепь генератора отвечает за создание электрического тока повышенной частоты, который при подаче на рабочую катушку создает магнитное поле, нагревающее деталь. Основными элементами схемы являются индуктивность (резервуарная катушка), емкость (накопительный конденсатор) и вентиль генератора. Основные электрические принципы диктуют, что если к цепи, содержащей конденсатор и катушку индуктивности, приложить напряжение, цепь будет колебаться почти так же, как качели, которые толкнули. Используя наше колебание в качестве аналогии, если мы не нажмем снова в нужное время, колебание постепенно прекратится. То же самое и с осциллятором. Назначение клапана — действовать как переключатель, который позволяет энергии проходить в осциллятор в нужное время для поддержания колебаний. Чтобы синхронизировать переключение, небольшое количество энергии подается обратно в сетку триода, эффективно блокируя или запуская устройство или позволяя ему работать в нужное время. Это так называемое смещение сетки может быть получено либо емкостно, либо кондуктивно, либо индуктивно, в зависимости от того, является ли осциллятор Колпитцем, осциллятором Хартли, тиклером Армстронга или Мейснера. ^[11]

Средства управления мощностью

Управление мощностью системы может осуществляться различными методами. Многие современные устройства имеют тиристорное управление мощностью, которое работает с помощью привода двухполупериодного переменного тока (переменного тока), изменяющего первичное напряжение на входном трансформаторе. Более традиционные методы включают трехфазные вариаторы (автотрансформатор) или моторизованные регуляторы напряжения типа Брентфорда для управления входным напряжением. Другим очень популярным методом было использование двухсекционной катушки с первичной и вторичной обмотками, разделенными воздушным зазором. На управление мощностью влияло изменение магнитной связи двух катушек путем физического перемещения их друг относительно друга. ^[12]

Твердотельные источники питания

На заре индукционного нагрева мотор-генератор широко использовался для производства СЧ-мощности до 10 кГц. Хотя с помощью стандартного асинхронного двигателя, приводящего в действие генератор переменного тока, можно генерировать частоты, кратные частоте сети, например 150 Гц, существуют ограничения. Этот тип генератора имел обмотки, установленные на роторе, которые ограничивали окружную скорость ротора из-за центробежных сил, действующих на эти обмотки. Это привело к ограничению диаметра машины и, следовательно, ее мощности и количества полюсов, которые можно физически разместить, что, в свою очередь, ограничивает максимальную рабочую частоту. ^[13]

Чтобы преодолеть эти ограничения, индустрия индукционного нагрева обратилась к индуктору-генератору. Этот тип машины оснащен зубчатым ротором, состоящим из набора перфорированных пластин железа. Обмотки возбуждения и переменного тока установлены на статоре, поэтому ротор представляет собой компактную прочную конструкцию, которая может вращаться с более высокими окружными скоростями, чем стандартный генератор переменного тока, указанный выше, что позволяет ему иметь больший диаметр для заданной скорости вращения. Этот больший диаметр позволяет разместить большее количество полюсов и в сочетании со сложными схемами прорезей, такими как условие калибровки Лоренца или прорезь Гая, что позволяет генерировать частоты от 1 до 10 кГц.

Как и во всех вращающихся электрических машинах, высокие скорости вращения и малые зазоры используются для максимизации колебаний потока. Это требует особого внимания к качеству используемых подшипников, а также к жесткости и точности ротора. Привод генератора обычно обеспечивается стандартным асинхронным двигателем для условности и простоты. Используются как вертикальная, так и горизонтальная конфигурации, и в большинстве случаев ротор двигателя и ротор генератора монтируются на общем валу без муфты. Затем вся сборка монтируется в раму, содержащую статор двигателя и статор генератора. Вся конструкция смонтирована в шкафу, который при необходимости оснащен теплообменником и системой водяного охлаждения.

Мотор-генератор был основой производства электроэнергии на средних частотах до появления полупроводниковой технологии в начале 1970-х годов.

В начале 1970-х годов с появлением технологии полупроводникового переключения произошел отход от традиционных методов производства энергии индукционным нагревом. Первоначально это ограничивалось применением тиристоров для генерации СЧ диапазона частот с помощью дискретных электронных систем управления.

Современные блоки теперь используют SCR (кремниевый выпрямитель), ^[14] Технологии IGBT или MOSFET для генерирования «СЧ» и «ВЧ» тока. Современная система управления обычно представляет собой цифровую микропроцессорную систему, использующую технологию PIC, PLC (программируемый логический контроллер) и технологии поверхностного монтажа для производства печатных плат. В настоящее время на рынке доминирует твердотельный накопитель, и теперь доступны устройства мощностью от 1 кВт до многих мегаватт с частотами от 1 кГц до 3 МГц, включая двухчастотные устройства. ^[8]

Для генерирования СЧ и ВЧ мощности с использованием полупроводников используется целый ряд методов, фактически используемый метод часто зависит от сложного набора факторов. Типичный генератор будет использовать топологию с питанием по току или по напряжению. Фактический используемый подход будет зависеть от требуемой мощности, частоты, индивидуального применения, начальной стоимости и последующих эксплуатационных расходов. Однако, независимо от используемого подхода, все единицы, как правило, включают четыре отдельных элемента: ^[15]

Выпрямитель переменного тока в постоянный

Он берет напряжение сети и преобразует его из частоты сети 50 или 60 Гц, а также преобразует его в «постоянный ток». Это может обеспечивать переменное постоянное напряжение, фиксированное постоянное напряжение или переменный постоянный ток. В случае переменных систем они используются для обеспечения общего управления мощностью системы. Выпрямители постоянного напряжения необходимо использовать в сочетании с альтернативными средствами управления мощностью. Это можно сделать с помощью регулятора режима переключения или с помощью различных методов управления в секции инвертора.

Преобразователь постоянного тока в переменный

Инвертор преобразует источник постоянного тока в выходной однофазный переменный ток соответствующей частоты. Он оснащен SCR, IGBT или MOSFET и в большинстве случаев конфигурируется как H-мост. H-мост имеет четыре ножки, каждая с переключателем, выходная цепь подключается через центр устройств. Когда соответствующие два переключателя замкнуты, ток течет через нагрузку в одном направлении, эти переключатели затем размыкаются, а два противоположных переключателя замыкаются, позволяя току течь в противоположном направлении. Точно синхронизируя размыкание и замыкание переключателей, можно поддерживать колебания в цепи нагрузки.

Выходная цепь

Выходная цепь предназначена для согласования выходного сигнала инвертора с требуемым катушкой. В простейшей форме это может быть конденсатор или, в некоторых случаях, комбинация конденсаторов и трансформаторов.

Система управления

Секция управления отслеживает все параметры в цепи нагрузки, инвертора и подает импульсы переключения в соответствующее время для подачи энергии на выходную цепь. В ранних системах использовалась дискретная электроника с регулируемыми потенциометрами для регулировки времени переключения, пределов тока, пределов напряжения и отключения по частоте. Однако с появлением технологии микроконтроллеров большинство передовых систем теперь имеют цифровое управление.

Инвертор с питанием от напряжения

Инвертор с питанием от напряжения имеет фильтрующий конденсатор на входе в инвертор и последовательные резонансные выходные цепи. Система с питанием от напряжения чрезвычайно популярна и может использоваться с тиристорами до частот до 10 кГц, IGBT до 100 кГц и MOSFET до 3 МГц. Инвертор с питанием от напряжения с последовательным подключением к параллельной нагрузке также известен как система третьего порядка. В основном это похоже на полупроводниковую систему, но в этой системе последовательно соединенные внутренний конденсатор и катушка индуктивности подключены к параллельной цепи выходного резервуара. Основным преимуществом этого типа системы является надежность инвертора благодаря внутренней цепи, эффективно изолирующей выходную цепь, что делает коммутационные компоненты менее восприимчивыми к повреждениям из-за пробоя катушки или несоответствия. ^[16]

Инвертор с питанием от тока

Инвертор с питанием от тока отличается от системы с питанием от напряжения тем, что в нем используется переменный вход постоянного тока, за которым следует большой индуктор на входе моста инвертора. Цепь питания представляет собой параллельный резонансный контур и может иметь рабочие частоты, как правило, от 1 кГц до 1 МГц. Как и в системе с питанием от напряжения, SCR обычно используются до 10 кГц, а IGBT и MOSFET используются на более высоких частотах. ^[17]

Подходящие материалы

Подходящими материалами являются материалы с высокой проницаемостью (100-500), которые нагреваются ниже температуры Кюри этого материала.

См. также

• Индукционная ковка
• Индукционный термоусадочный фитинг
• Индукционная закалка
• Индукционный нагрев
• Нагреватель барабана

В этой статье использованы материалы из статьи Википедии. «Индукционный нагреватель», который выпускается под Лицензия Creative Commons Attribution-Share-Alike 3. 0. есть список всех авторы в Википедии

Индукционный нагрев — wikidoc

Содержание

• 1 Обзор
• 2 Применение индукционного нагрева
  • 2.1 Индукционная печь
  • 2.2 Индукционная сварка
  • 2.3 Индукционная сварка труб
  • 2.4 Индукционная плита
  • 2.5 Индукционная пайка
  • 2.6 Индукционная герметизация
  • 2.7 Подогрев для
  • 2.8 Термическая обработка
• 3 детали
• 4 Примечания
• 5 Дополнительная литература
• 6 Внешние ссылки

Обзор

Файл:Plustherm Inductionheater.jpg

Полупроводниковый индукционный нагреватель с малым индуктором генерируется в металле, и сопротивление приводит к джоулеву нагреву металла. Индукционный нагреватель (для любого процесса) состоит из электромагнита, через который проходит переменный ток высокой частоты (AC). Тепло также может выделяться из-за потерь на магнитный гистерезис в материалах со значительной относительной проницаемостью. Частота используемого переменного тока зависит от размера объекта, типа материала, связи (между рабочей катушкой и нагреваемым объектом) и глубины проникновения.

Области применения индукционного нагрева

Индукционный нагрев позволяет целенаправленно нагревать применимый предмет, в том числе; поверхностная закалка, плавление, пайка твердым припоем и пайка, нагрев до подгонки и многое другое. Железо и его сплавы лучше всего поддаются индукционному нагреву из-за их ферромагнитной природы. Однако вихревые токи могут возникать в любом проводнике, а магнитный гистерезис может возникать в любом магнитном материале. Индукционный нагрев использовался для нагрева жидких проводников (таких как расплавленные металлы), а также газообразных проводников (таких как газовая плазма). Индукционный нагрев часто используется для нагрева графитовых тиглей (содержащих другие материалы) и широко используется в полупроводниковой промышленности для нагрева кремния и других полупроводников.

Файл:Индукционный нагрев прутка.jpg

Индукционный нагрев прутка диаметром 25 мм мощностью 15 кВт при частоте 450 кГц

Индукционная печь

Индукционная печь использует индукцию для нагрева металла до точки плавления. После расплавления высокочастотное магнитное поле также можно использовать для перемешивания горячего металла, что полезно для обеспечения полного смешивания легирующих добавок с расплавом. Большинство индукционных печей состоят из трубы из медных колец с водяным охлаждением, окружающих контейнер из огнеупорного материала. Индукционные печи используются на большинстве современных литейных заводов как более чистый метод плавки металлов, чем отражательная печь или вагранка. Размеры варьируются от вместимости от килограмма до вместимости в сто тонн. Индукционные печи часто издают пронзительный гул или гул во время работы, в зависимости от их рабочей частоты. Переплавляемые металлы включают железо и сталь, медь, алюминий и драгоценные металлы. Поскольку это чистый и бесконтактный процесс, его можно использовать в вакууме или инертной атмосфере. Вакуумные печи используют индукционный нагрев для производства специальных сталей и других сплавов, которые окисляются при нагревании в присутствии воздуха.

Индукционная сварка

Аналогичный процесс в меньшем масштабе используется для индукционной сварки. Пластмассы также можно сваривать индукционной сваркой, если они легированы ферромагнитной керамикой (где магнитный гистерезис частиц обеспечивает необходимое тепло) или металлическими частицами.

Индукционная сварка труб

Индукционный нагрев используется при производстве шовных сварных труб. Индуцированные в трубе токи проходят по открытому шву и нагревают края, в результате чего температура становится достаточно высокой для сварки. В этот момент края шва прижимаются друг к другу, и шов сваривается. ВЧ-ток можно передать и к трубке щетками, но результат все тот же — ток течет по открытому шву, нагревая его.

Индукционная плита

При индукционной плите индукционная катушка в варочной панели нагревает железное дно посуды. Кастрюли с медным дном, алюминиевые кастрюли и большинство кастрюль из нержавеющей стали не подходят.

Тепло, выделяемое дном, передается пище через теплопроводность. Преимущества индукционных плит включают эффективность, безопасность (индукционная плита не нагревается сама) и скорость. К недостаткам относится тот факт, что посуду из цветных металлов, таких как медь, алюминий и стекло, нельзя использовать на индукционной варочной панели. Доступны как стационарные, так и переносные индукционные плиты.

Индукционная пайка

Часто используется в больших производственных циклах, дает однородные результаты и очень воспроизводима.

Индукционная герметизация

Индукционный нагрев часто используется для индукционной герметизации или «запечатывания крышек».

Нагрев до подгонки

Индукционный нагрев часто используется для нагревания изделия, вызывающего его расширение перед подгонкой или сборкой. Подшипники обычно нагреваются таким образом, используя частоту сети (50/60 Гц) и сердечник трансформаторного типа из многослойной стали, проходящий через центр подшипника.

Термическая обработка

Индукционный нагрев часто используется при термообработке металлических изделий. Наиболее распространенными областями применения являются индукционная закалка стальных деталей и индукционная пайка/пайка в качестве средства соединения металлических компонентов. Индукционный нагрев может обеспечить высокую плотность мощности, что позволяет достичь требуемой температуры за короткое время взаимодействия. Это дает жесткий контроль над «картиной» нагрева, при этом картина очень близко следует приложенному магнитному полю и позволяет уменьшить тепловые искажения и повреждения. Эта способность может быть использована при закалке для изготовления деталей с различными свойствами. Наиболее распространенный процесс упрочнения заключается в локальном упрочнении поверхности области, которая требует износостойкости, при сохранении прочности исходной структуры, если это необходимо в других местах. Глубину узоров индукционной закалки можно контролировать, выбирая частоту индукции, плотность мощности и время взаимодействия. Существуют пределы гибкости процесса, в основном возникающие из-за необходимости производить специальные катушки индуктивности для многих приложений. Это довольно дорого и требует распределения высоких плотностей тока в небольших медных катушках индуктивности, что может потребовать специального проектирования и «медной арматуры».

Подробная информация

Базовая установка представляет собой блок питания переменного тока, вырабатывающий электроэнергию с низкое напряжение, но очень большой ток и высокая частота. Заготовка для нагрева помещенный внутри воздушного змеевика, приводимого в действие источником питания. Переменное магнитное поле индуцирует вихревые токи в заготовке.

Подходящая частота:

Частота [кГц]	Тип заготовки
5 — 30	Толстые материалы
100 — 400	Маленькие детали или неглубокое проникновение
480	Микроскопические кусочки

Магнитные материалы улучшают процесс индукционного нагрева благодаря гистерезису. По существу материалы с высокой проницаемостью (100-500) легче нагревать индукционным нагревом. Гистерезисный нагрев происходит ниже температуры Кюри, когда материалы теряют тепло. их магнитные свойства.

Столь высокая проницаемость и температуры ниже температуры Кюри в заготовка полезная. Также разность температур, масса и удельная теплоемкость влияют на нагрев заготовки.

Передача энергии индукционного нагрева связана с расстоянием между катушка и заготовка. Потери энергии происходят за счет теплопроводности от заготовки к приспособлению, естественной конвекции и теплового излучения.

Индукционная катушка обычно изготавливается из 3,175 мм — 4,7625 мм медные трубки диаметра и жидкостное охлаждение. Диаметр, форма и количество обороты влияют на КПД и структуру поля. ^[1]

Примечания

1. ↑ «Основы индукционного нагрева». 070710 ameritherm.com

Дополнительная литература

• Шилдс, Джон Поттер, Азбука радиочастотного нагрева .

  No related posts.