ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ВИН
Теоретическая основа: Основа и принцип работы Вихревого индукционного нагревателя «ВИН»
Принцип действия «ВИН» — это электромагнитное устройство для нагрева теплообменного устройства виде трубы. Конструктивно нагреватель состоит из магнитопровода, первичных катушек и теплообменного устройства в виде цилиндрической трубы. Параметры катушки, сердечника и теплообменного устройства рассчитаны таким образом, что обеспечивают работу аппарата в длительном режиме без перегрева. Срок службы нагревателя определяется сроком службы изоляции обмоточного провода катушки и качеством сварных швов теплообменного устройства.
Эффект прост: вокруг любой катушки, по которой протекает переменный ток, образуется переменное магнитное поле. Если в это поле поместить электропроводящий материал, то в нем возникают индукционные токи (токи Фуко), которые разогревают этот материал. Во-вторых, если материал ферромагнитный, то его постоянное перемагничивание приводит так же к существенному нагреву. Конструктивные размеры, форма индуктора и труб подобраны таким образом, что энергия, выделяемая в трубах вокруг индуктора за счет образовавшихся вихревых токов и энергия от перемагничивания этих труб приблизительно равны. Это делает импеданс индуктора котла практически активным, повышая косинус фи.
Создание: «ВИН» — Вихревого индукционного нагревателя
Разработанные нашим предприятием ООО «Альтернативная энергия» Вихревые индукционные нагреватели «ВИН» работают на токах промышленной частоты (50 Гц), и предназначены для эффективного отопления и горячего водоснабжения для бытовых и технологических нужд. Благодаря своим техническим и потребительским качествам удовлетворяет современным требованиям электропожаробезопасности, санитарно – гигиеническим и экологическим нормам. В отличие от энергии сжигания сырья не загрязняют воздух, отсутствует необходимость складирования, хранения топлива, утилизации отходов, и выплат заработной платы обслуживающему персоналу. При выборе газового котла в качестве отопительной установки от Вас потребуют проект разрешение на строительство, массу согласований в местной газовой службе, аттестацию в органах Ростехнадзора, очень большие первоначальные затраты.
Предлагаемые Вихревые индукционные нагреватели («ВИН») не требуют дополнительных средств автоматики и средств защиты, системы вентиляции. За счет небольших габаритов, позволяют более эффективно использовать пространство помещений. Оборудование отличается простотой монтажа и запуска, обслуживания, компактностью и исключительной надежностью.
Вихревые индукционные нагреватели «ВИН» относятся к классу оборудования с группой электробезопасности «2» (сопротивление изоляции 0,1 Ома) – соответствуют современным требованиям по электробезопасности, для размещения и эксплуатации внутри жилых зданий и помещений.
Температура разогрева спирали ТЭНа — 750°C, что характеризует его пожароопасность. Ресурс ТЭНовых нагревателей около 9000 часов, а при повышенной жесткости воды и отложении накипи на ТЭНах толщиной 0,5 мм, срок службы ТЭНов сокращается в 10 раз, и как следствие снижается КПД до 40-50%.
В отопительных и водонагревательных индукционных котлах типа «ВИН» при нагреве воды до 115°C –температура индуктора не превышает 140°C. Кроме того, переменное магнитное поле индуктора не дает катионам кальция и магния (накипеобразующие элементы) осесть на поверхностную площадь теплообменника индуктора. Исходя из вышеперечисленного, Вихревой индукционный нагреватель «ВИН» за весь период работы не снижает свой КПД, и достигает 98%. В качестве теплоносителя может использоваться любая жидкость; вода, антифриз, масло, глицерин и т.д. Время замены теплоносителя 1 раз в 10 лет. При изготовлении «ВИН» используются только самые высококачественные материалы и комплектующие. Наше качество и 100% гарантии. Ресурс работы такого индукционного электронагревателя «ВИН» составляет свыше 30 лет.
Автоматическое управление индукционными котлами «ВИН»
• каждая индукционная установка «ВИН» снабжена автоматической системой управления, контролирующей работу нагревателя.
• не требуют высококвалифицированного персонала для монтажа и обслуживания;
• нет необходимости в межсезонных и профилактических ремонтов;
• возможность непосредственного подсоединения к существующей системе отопления и горячего водоснабжения;
• полная автономность и независимость в получении тепла и горячей воды.
• конструкция «ВИН» запатентована и сертифицирована, что гарантирует уникальность его конструкции с высокими потребительскими характеристиками.
Эти преимущества — основа и залог успеха продукции компании ООО «Альтернативная энергия». Мы всегда на десять шагов впереди конкурентов и предоставляем нашим заказчикам наилучшую продукцию. Надеемся увидеть Вас в числе наших лучших клиентов!
Индукционный нагрев, основные принципы и технологии.
1 августа 2013
Индукционный нагрев (Induction Heating) — метод бесконтактного нагрева токами высокой частоты (англ. RFH — radio-frequency heating, нагрев волнами радиочастотного диапазона) электропроводящих материалов.Описание метода.
Индукционный нагрев — это нагревание материалов электрическими токами, которые индуцируются переменным магнитным полем. Следовательно — это нагрев изделий из проводящих материалов (проводников) магнитным полем индукторов (источников переменного магнитного поля). Индукционный нагрев проводится следующим образом. Электропроводящая (металлическая, графитовая) заготовка помещается в так называемый индуктор, представляющий собой один или несколько витков провода (чаще всего медного). В индукторе с помощью специального генератора наводятся мощные токи различной частоты (от десятка Гц до нескольких МГц), в результате чего вокруг индуктора возникает электромагнитное поле. Электромагнитное поле наводит в заготовке вихревые токи. Вихревые токи разогревают заготовку под действием джоулева тепла (см. закон Джоуля-Ленца).
Система «индуктор-заготовка» представляет собой бессердечниковый трансформатор, в котором индуктор является первичной обмоткой. Заготовка является вторичной обмоткой, замкнутой накоротко. Магнитный поток между обмотками замыкается по воздуху.
На высокой частоте вихревые токи вытесняются образованным ими же магнитным полем в тонкие поверхностные слои заготовки Δ (Поверхностный-эффект), в результате чего их плотность резко возрастает, и заготовка разогревается. Нижерасположенные слои металла прогреваются за счёт теплопроводности. Важен не ток, а большая плотность тока. В скин-слое Δ плотность тока уменьшается в e раз относительно плотности тока на поверхности заготовки, при этом в скин-слое выделяется 86,4 % тепла (от общего тепловыделения. Глубина скин-слоя зависит от частоты излучения: чем выше частота, тем тоньше скин-слой. Также она зависит от относительной магнитной проницаемости μ материала заготовки.
Для железа, кобальта, никеля и магнитных сплавов при температуре ниже точки Кюри μ имеет величину от нескольких сотен до десятков тысяч. Для остальных материалов (расплавы, цветные металлы, жидкие легкоплавкие эвтектики, графит, электролиты, электропроводящая керамика и т. д.) μ примерно равна единице.
Например, при частоте 2 МГц глубина скин-слоя для меди около 0,25 мм, для железа ≈ 0,001 мм.
Индуктор сильно нагревается во время работы, так как сам поглощает собственное излучение. К тому же он поглощает тепловое излучение от раскалённой заготовки. Делают индукторы из медных трубок, охлаждаемых водой. Вода подаётся отсасыванием — этим обеспечивается безопасность в случае прожога или иной разгерметизации индуктора.
Применение:
Сверхчистая бесконтактная плавка, пайка и сварка металла.
Получение опытных образцов сплавов.
Гибка и термообработка деталей машин.
Ювелирное дело.
Обработка мелких деталей, которые могут повредиться при газопламенном или дуговом нагреве.
Поверхностная закалка.
Закалка и термообработка деталей сложной формы.
Обеззараживание медицинского инструмента.
Преимущества.
Высокоскоростной разогрев или плавление любого электропроводящего материала.
Возможен нагрев в атмосфере защитного газа, в окислительной (или восстановительной) среде, в непроводящей жидкости, в вакууме.
Нагрев через стенки защитной камеры, изготовленной из стекла, цемента, пластмасс, дерева — эти материалы очень слабо поглощают электромагнитное излучение и остаются холодными при работе установки. Нагревается только электропроводящий материал — металл (в том числе расплавленный), углерод, проводящая керамика, электролиты, жидкие металлы и т. п.
За счёт возникающих МГД усилий происходит интенсивное перемешивание жидкого металла, вплоть до удержания его в подвешенном состоянии в воздухе или защитном газе — так получают сверхчистые сплавы в небольших количествах (левитационная плавка, плавка в электромагнитном тигле).
Поскольку разогрев ведётся посредством электромагнитного излучения, отсутствует загрязнение заготовки продуктами горения факела в случае газопламенного нагрева, или материалом электрода в случае дугового нагрева. Помещение образцов в атмосферу инертного газа и высокая скорость нагрева позволят ликвидировать окалинообразование.
Удобство эксплуатации за счёт небольшого размера индуктора.
Индуктор можно изготовить особой формы — это позволит равномерно прогревать по всей поверхности детали сложной конфигурации, не приводя к их короблению или локальному непрогреву.
Легко провести местный и избирательный нагрев.
Так как наиболее интенсивно разогрев идет в тонких верхних слоях заготовки, а нижележащие слои прогреваются более мягко за счёт теплопроводности, метод является идеальным для проведения поверхностной закалки деталей (сердцевина при этом остаётся вязкой).
Лёгкая автоматизация оборудования — циклов нагрева и охлаждения, регулировка и удерживание температуры, подача и съём заготовок.
Установки индукционного нагрева:
На установках с рабочей частотой до 300 кГц используют инверторы на IGBT-сборках или MOSFET-транзисторах. Такие установки предназначены для разогрева крупных деталей. Для разогрева мелких деталей используются высокие частоты (до 5 МГц, диапазон средних и коротких волн), установки высокой частоты строятся на электронных лампах.
Также для разогрева мелких деталей строятся установки повышенной частоты на MOSFET-транзисторах на рабочие частоты до 1,7 МГц. Управление транзисторами и их защита на повышенных частотах представляет определённые трудности, поэтому установки повышенной частоты пока ещё достаточно дороги.
Индуктор для нагрева мелких деталей имеет небольшие размеры и небольшую индуктивность, что приводит к уменьшению добротности рабочего колебательного контура на низких частотах и снижению КПД, а также представляет опасность для задающего генератора (добротность колебательного контура пропорциональна L/C, колебательный контур с низкой добротностью слишком хорошо «накачивается» энергией, образует короткое замыкание по индуктору и выводит из строя задающий генератор). Для повышения добротности колебательного контура используют два пути:
— повышение рабочей частоты, что приводит к усложнению и удорожанию установки;
— применение ферромагнитных вставок в индукторе; обклеивание индуктора панельками из ферромагнитного материала.
Так как наиболее эффективно индуктор работает на высоких частотах, промышленное применение индукционный нагрев получил после разработки и начала производства мощных генераторных ламп. До первой мировой войны индукционный нагрев имел ограниченное применение. В качестве генераторов тогда использовали машинные генераторы повышенной частоты (работы В. П. Вологдина) или искровые разрядные установки.
Схема генератора может быть в принципе любой (мультивибратор, RC-генератор, генератор с независимым возбуждением, различные релаксационные генераторы), работающей на нагрузку в виде катушки-индуктора и обладающей достаточной мощностью. Необходимо также, чтобы частота колебаний была достаточно высока.
Например, чтобы «перерезать» за несколько секунд стальную проволоку диаметром 4 мм, необходима колебательная мощность не менее 2 кВт при частоте не менее 300 кГц.
Выбирают схему по следующим критериям: надёжность; стабильность колебаний; стабильность выделяемой в заготовке мощности; простота изготовления; удобство настройки; минимальное количество деталей для уменьшения стоимости; применение деталей, в сумме дающих уменьшение массы и габаритов, и др.
На протяжении многих десятилетий в качестве генератора высокочастотных колебаний применялась индуктивная трёхточка (генератор Хартли, генератор с автотрансформаторной обратной связью, схема на индуктивном делителе контурного напряжения). Это самовозбуждающаяся схема параллельного питания анода и частотно-избирательной цепью, выполненной на колебательном контуре. Она успешно использовалась и продолжает использоваться в лабораториях, ювелирных мастерских, на промышленных предприятиях, а также в любительской практике. К примеру, во время второй мировой войны на таких установках проводили поверхностную закалку катков танка Т-34.
Недостатки трёх точки:
Низкий кпд (менее 40 % при применении лампы).
Сильное отклонение частоты в момент нагрева заготовок из магнитных материалов выше точки Кюри (≈700С) (изменяется μ), что изменяет глубину скин-слоя и непредсказуемо изменяет режим термообработки. При термообработке ответственных деталей это может быть недопустимо. Также мощные твч-установки должны работать в узком диапазоне разрешённых Россвязьохранкультурой частот, поскольку при плохом экранировании являются фактически радиопередатчиками и могут оказывать помехи телерадиовещанию, береговым и спасательным службам.
При смене заготовок (например, более мелкой на более крупную) изменяется индуктивность системы индуктор-заготовка, что также приводит к изменению частоты и глубины скин-слоя.
При смене одновитковых индукторов на многовитковые, на более крупные или более малогабаритные частота также изменяется.
Под руководством Бабата, Лозинского и других учёных были разработаны двух- и трёхконтурные схемы генераторов, имеющих более высокий кпд (до 70 %), а также лучше удерживающие рабочую частоту. Принцип их действия состоит в следующем. За счёт применения связанных контуров и ослабления связи между ними, изменение индуктивности рабочего контура не влечёт сильного изменения частоты частотозадающего контура. По такому же принципу конструируются радиопередатчики.
Недостаток многоконтурных систем — повышенная сложность и возникновение паразитных колебаний УКВ-диапазона, которые бесполезно рассеивают мощность и выводят из строя элементы установки. Также такие установки склонны к затягиванию колебаний — самопроизвольному переходу генератора с одной из резонансных частот на другую.
Современные твч-генераторы — это инверторы на IGBT-сборках или мощных MOSFET-транзисторах, обычно выполненные по схеме мост или полумост. Работают на частотах до 500 кГц. Затворы транзисторов открываются с помощью микроконтроллерной системы управления. Система управления в зависимости от поставленной задачи позволяет автоматически удерживать
а) постоянную частоту
б) постоянную мощность, выделяемую в заготовке
в) максимально высокий КПД.
Например, при нагреве магнитного материала выше точки Кюри толщина скин-слоя резко увеличивается, плотность тока падает, и заготовка начинает греться хуже. Также пропадают магнитные свойства материала и прекращается процесс перемагничивания — заготовка начинает греться хуже, сопротивление нагрузки скачкообразно уменьшается — это может привести к «разносу» генератора и выходу его из строя. Система управления отслеживает переход через точку Кюри и автоматически повышает частоту при скачкообразном уменьшении нагрузки (либо уменьшает мощность).
Замечания.
Индуктор по возможности необходимо располагать как можно ближе к заготовке. Это не только увеличивает плотность электромагнитного поля вблизи заготовки (пропорционально квадрату расстояния), но и увеличивает коэффициент мощности Cos(φ).
Увеличение частоты резко уменьшает коэффициент мощности (пропорционально кубу частоты).
При нагреве магнитных материалов дополнительное тепло также выделяется за счет перемагничивания, их нагрев до точки Кюри идет намного эффективнее.
При расчёте индуктора необходимо учитывать индуктивность подводящих к индуктору шин, которая может быть намного больше индуктивности самого индуктора (если индуктор выполнен в виде одного витка небольшого диаметра или даже части витка — дуги).
Имеются два случая резонанса в колебательных контурах: резонанс напряжений и резонанс токов.
Параллельный колебательный контур – резонанс токов.
В этом случае на катушке и на конденсаторе напряжение такое же, как у генератора. При резонансе, сопротивление контура между точками разветвления становится максимальным, а ток (I общ) через сопротивление нагрузки Rн будет минимальным (ток внутри контура I-1л и I-2с больше чем ток генератора).
В идеальном случае полное сопротивление контура равно бесконечности — схема не потребляет тока от источника. При изменение частоты генератора в любую сторону от резонансной частоты полное сопротивление контура уменьшается и линейный ток (I общ) возрастает.
Последовательный колебательный контур – резонанс напряжений.
Главной чертой последовательного резонансного контура является то, что его полное сопротивление минимально при резонансе. (ZL + ZC – минимум). При настройке частоты на величину, превышающую или лежащую ниже резонансной частоты, полное сопротивление возрастает.
Вывод:
В параллельном контуре при резонансе ток через выводы контура равен 0, а напряжение максимально.
В последовательном контуре наоборот — напряжение стремится к нулю, а ток максимален.
Статья взята с сайта http://dic.academic.ru/ и переработана в более понятный для читателя текст, компанией ООО «Проминдуктор».
устройство индукторов, использование в сварочных работах
При выполнении ремонтных, монтажных и производственных работ, когда необходимо обеспечить максимальную точность и чистоту сварки, используются индукторы. Эти устройства необходимы для индукционного нагрева металлических заготовок. Применение такого оборудования позволяет буквально за несколько секунд нагреть детали до нужной температуры, при которой металл становится мягким и легко поддается сварке. Чтобы приобрести индукторы по доступной цене, обратитесь в ООО «ТСК». В продаже имеется большой выбор оборудования для индукционного нагрева металлических заготовок. Модели отличаются по мощности, рабочему напряжению и частоте тока, стоимости, конструктивным особенностям и другим критериям. Вы легко подберете устройство для индукционного нагрева, которое отвечает конкретным требованиям и устраивает по цене.
Устройство индуктора
Техника для индукционного нагрева металлов имеет сборную конструкцию. Она состоит из двух основных узлов – самого индуктора, а также генерирующей установки, которая вырабатывает высокочастотные импульсы тока.
Индуктор представляет собой обыкновенную катушку индуктивности, состоящую из нескольких витков медного проводника. Для производства этих компонентов используется только бескислородная медь, в которой содержание посторонних примесей не должно превышать 0,1 %. Данное устройство может иметь различный диаметр (от 16 до 250 мм в зависимости от модели). Количество витков варьируется в пределах от 1 до 4.
Генератор, вырабатывающий импульсные токи для катушки индукционного нагрева, имеет достаточно внушительные габариты и массу. Он может быть выполнен по любой схеме генерации высокочастотных импульсов. К примеру, в современной промышленности часто используются генерирующие агрегаты, построенные на базе мультивибраторов, RC-генераторов, релаксационных контуров и т. д.
Если оборудование используется преимущественно для нагрева мелких деталей, частота вырабатываемых импульсов должна составлять не менее 5 МГц. Эти агрегаты разрабатываются на основе электронных ламп. Если же техника применяется для нагрева крупных металлических заготовок, целесообразно использовать индукционные установки с рабочей частотой до 300 кГц, построенные на базе инверторов на IGBT-схемах или MOSFET-транзисторах.
Принцип работы индукторов
Устройства для индукционного нагрева металлов работают по простому принципу, базирующемуся на явлении электромагнитной индукции. Когда через катушку проходит переменный ток высокой частоты, вокруг и внутри нее образуется мощное магнитное поле. Оно вызывает появление вихревых токов внутри обрабатываемой металлической заготовки.
Поскольку деталь, как правило, имеет крайне малое электрическое сопротивление, она быстро нагревается под воздействием вихревых токов. В итоге ее температура увеличивается до такой степени, что металл становится более мягким и начинает плавиться. Именно в этот момент выполняется сваривание концов обрабатываемых заготовок.
Основные разновидности индукторов
В современной промышленности получили широкое распространение три типа агрегатов для индукционного нагрева металлических деталей:
- трубчатые. Внешне такие устройства напоминают бытовые кипятильники. Индукторы состоят из 2, 3 или 4 витков медного проводника, поверхность которого обработана специальным защитным покрытием. Эти агрегаты применяются для индукционного нагрева небольших деталей. Внутренние диаметры рабочих элементов, как правило, варьируются в диапазоне от 16 до 90 мм;
- ленточные. Отличительной особенностью оборудования этого типа является увеличенный внутренний диаметр. Данный параметр может варьироваться в пределах от 28 до 250 мм. Большинство моделей ленточных индукторов состоит из 1 или 2 витков. Витки помещены в защитную ленточную оболочку;
- сборные. Оборудование данного вида применяется для индукционного нагрева больших металлических заготовок. Внутренний диаметр рабочих элементов составляет от 70 до 610 мм. Мощность нагрева для некоторых моделей этих устройств может достигать 400 кВт;
Преимущества индукционного нагрева
Технология индукционного нагрева обладает рядом преимуществ.
- Индукционное оборудование позволяет быстро разогревать и плавить любые металлические детали. Термическая обработка заготовок при этом может проводиться в десятки раз быстрее, чем при применении газовых горелок. Индукционный агрегат позволяет получить нужную температуру детали буквально за несколько секунд.
- Нагрев можно проводить в различной среде. К примеру, индукционный агрегат вместе с заготовкой могут помещаться в атмосферу защитного газа, окислительную или восстановительную среду, жидкость и даже вакуум. Стандартные устройства газового разогрева не могут использоваться в подобных условиях.
- Процесс индукционного нагрева происходит исключительно за счет тепловой энергии, которая выделяется при прохождении вихревых токов через заготовку. Поэтому поверхность детали не загрязняется продуктами горения факела (как при газопламенном нагреве) или веществом электрода (как при дуговой сварке).
- Агрегаты индукционного нагрева можно использовать в любых условиях, даже в плохо проветриваемых и закрытых помещениях. Это обусловлено тем, что в процессе работы такое оборудование не загрязняет окружающий воздух продуктами сгорания.
- Индукторы можно использовать для местного и избирательного нагрева заготовок, при котором нужно повысить температуру не всей детали, а отдельных ее частей.
Недостатки технологии
Метод индукционного нагрева металлических заготовок имеет и некоторые недостатки, которые обязательно нужно учесть, прежде чем приступить к работе с оборудованием.
- Индукторы имеют достаточно сложную конструкцию. Для работы с ними, их ремонта и обслуживания нужно привлекать квалифицированных специалистов, прошедших соответствующую подготовку.
- Для полноценной эксплуатации устройств индукционного нагрева требуется мощный источник электрической энергии. Также необходимо иметь специальный бак и насос, чтобы обеспечить качественное охлаждение агрегата.
- Несмотря на довольно компактные размеры самого индуктора, вся установка в комплекте с генератором занимает много места и имеет большой вес. Поэтому такая техника непригодна для работы в полевых условиях. Ее целесообразно использовать для стационарной установки в помещениях. Для выездных работ лучше применять другие виды техники для нагрева металлических деталей.
Как индукционный нагрев применяется в сварке
Процесс сваривания металлических деталей при помощи устройств индукционного нагрева происходит следующим образом. Свариваемые заготовки помещаются внутрь витков индуктора, на него подается ток высокого напряжения и частоты. В этот момент возникают вихревые токи, в результате чего детали быстро нагреваются. Противоположные края свариваемых заготовок сближают по направлению друг к другу, располагая их под некоторым углом.
В момент, когда детали соприкасаются, между их кромками образуется V-образная щель. Вихревые токи, сгенерированные в заготовках, встречают на своем пути эту щель и отклоняются ближе к вершине угла схождения. В силу поверхностного эффекта электрический заряд сосредоточивается на краях свариваемых деталей, и именно в этих точках нагрев происходит более интенсивно. В конечном итоге кромки заготовок плавятся и соединяются между собой. По мере их сваривания положение деталей выравнивается до горизонтального, V-образная щель исчезает, и металлические элементы прочно привариваются друг к другу.
Вы можете приобрести оборудование для индукционной сварки в нашей компании. Чтобы сделать заказ, обсудить условия доставки и оплаты товара, позвоните по телефону, который указан на сайте.
Индукционный нагреватель, устройство и принцип работы | Энергофиксик
На сегодняшний день принцип индукционного нагрева применяется довольно широко и это не только огромные плавильные печи в сталелитейных заводах, но и довольно компактные устройства для домашнего применения.
В этой статье я хочу вам рассказать, по какому принципу функционирует данное изделие, а также каким образом вы сможете использовать его у себя дома. Итак, начнем.
Принцип работы индукционного нагревателя
Принцип работы заключен в следующем: помещенная внутрь индуктора заготовка подвергается разогреву индуцированным в ней вихревым замкнутым током.
В роли индуктора выступает катушка, в которой протекает переменный ток. Благодаря этому создается переменное электромагнитное поле высокой частоты.
А уже сгенерированное катушкой поле оказывает непосредственное воздействие на заготовку из проводящего материала, внутри которого как раз и наводится замкнутый ток повышенной плотности. За счет этого и происходит разогрев и дальнейшее расплавление заготовки.
Это явление было открыто еще в 1931 году М. Фарадеем, когда он описал такое явление, как электромагнитная индукция.
Закон Электромагнитной ИндукцииЗакон Электромагнитной Индукции
Переменное магнитное поле создает переменную ЭДС в проводнике, которое она пронизывает. И в роли такого проводника может выступать, например, трансформаторная обмотка, сердечник трансформатора или любой кусок металла.
И получается, что наведенная ЭДС в замкнутой обмотке или магнитопроводе запускает процесс нагрева.
То есть по своей сути индукционный нагреватель — это не что иное, как трансформатор с закороченной вторичной обмоткой, которая состоит всего лишь из одного витка.
А так как внутреннее сопротивление заготовки достаточно маленькое, то даже самого малого наведенного вихревого электрического тока вполне хватает для формирования тока повышенной плотности. А он, в свою очередь, и выполняет работу разогрева и плавления заготовки.
Самую первую печь канального типа запустили в работу в 1900 году в Швеции. Эта установка работала на переменном токе с частотой 50-60 Герц. И данная установка имела коэффициент полезного действия чуть меньше 50 %
Современные индукционные печи канального типаСовременные индукционные печи канального типа
Современные же печи представляют собой трансформаторы без сердечника, которые выполнены из нескольких витков толстой медной трубки. А внутри нее циркулирует охлаждающая жидкость активного охлаждения.
При этом на данную медную трубку подается переменный ток с повышенной частотой в пределах от пары килогерц до нескольких мегагерц. Величина частоты имеет прямую зависимость от того, какой материал необходимо разогреть и расплавить.
Используется такая высокая частота потому, что при таких значениях наблюдается такой эффект как вытеснение вихревого тока на поверхность нагреваемого проводника. Данное явление получило название Скин-эффект.
И, казалось бы, что такие нагреватели — это сугубо большие агрегаты, установленные на предприятиях в больших цехах, и дома себе такой инвентарь представить сложно.
Домашний индукционный нагреватель
Компактный домашний индукционный нагревательКомпактный домашний индукционный нагреватель
Но прогресс не стоит на месте, и сейчас в магазинах можно найти компактные индукционные нагреватели, один из которых я и приобрел для того, чтобы поэкспериментировать с ним.
Внешние габариты его довольно скромные: 55 х 40 х 20 миллиметров. При этом питание осуществляется от источника в 5-12 Вольт при максимальном токе в 5 Ампер.
Иначе говоря, максимально, что этот «малыш» может потребить, это 60 Вт. Но вы вполне можете задать порос: зачем он вообще нужен в доме?
На самом деле вариантов использования такого нагревателя в домашних условиях можно придумать большое количество.
Первое что мне пришло в голову, так это разогрев сильно прикипевших гаек, для того, чтобы их отвернуть.
Для экспериментов и домашнего использования можно заказать дешевый образец, например, вот у этого продавца.
Заключение
Вот такой он индукционный нагреватель, работающий как на больших заводах, так и в маленьких домашних мастерских. Делитесь своими идеями применения такого гаджета в домашней мастерской.
Спасибо за уделенное время!
Индукционные котлы «ИКВ» работают на токах промышленной частоты (50 Гц),«ИКВ» предназначены для эффективного отопления и горячего водоснабжения для бытовых и технологических нужд.Благодаря своим техническим и потребительским качествам удовлетворяет современным требованиям электропожаробезопасности, санитарно — гигиеническим и экологическим нормам, не загрязняют воздух, отсутствует необходимость складирования, хранения топлива, утилизации отходов, и выплат заработной платы обслуживающему персоналу. При выборе газового котла в качестве отопительной установки от Вас потребуют проект разрешение на строительство, массу согласований в местной газовой службе, аттестацию в органах Ростехнадзора, очень большие первоначальные затраты. Вариант использования индукционного нагревателя «ИКВ» В мобильных установках при аварийных ситуациях для МЧС, ЖКХ, в качестве резервной временной системы горячего водоснабжения и отопления позволит качественно и быстро, с минимальными затратами, решить аварийную ситуацию.
— соответствуют современным требованиям по электробезопасности, для размещения и эксплуатации внутри жилых зданий и помещений. |
Как работает индукционный нагрев? — nagrevtrub.ru
Индукционное оборудование широко применяется в производстве, строительстве и ремонте, когда необходима температурная обработка материалов. Термическое воздействие может осуществляться температурами от 100ОС до 1250оС как на поверхности изделия, так и на всей заготовке.
Метод индукционного нагрева используется для самых разных задач:
- Для подготовки агрегатов к обслуживанию;
- При выполнение сварочных работ;
- При обработке сварных швов;
- Для всех видов термообработки металлов.
Принцип работы индукционных установок
Принцип работы индукционного нагрева заключается в преобразовании магнитного поля в тепловую энергию, что вызывает быстрый разогрев детали. Технология воздействия полностью бесконтактная – ток высокой частоты провоцирует в детали изменение электромагнитного поля с выделением тепла.
Рис. 1 Индукционная установка для труб
Подвергать индукционному нагреву можно любые токопроводимые материалы. Благодаря этому стало возможным выполнять термообработку любых деталей из:
- латуни;
- меди;
- стали;
- цветных металлов;
- черных металлов;
- электропроводящей керамики;
- других составов, сплавов.
Изменять температуру нагрева можно при помощи автоматического пульта управления, что обеспечивает высокую безопасность на производстве.
Принцип работы индукционных установок
Устройства, реализуемые компанией Nagrevtrub, позволяют быстро нагреть металл докрасна в течение нескольких минут, например, для подшипника массой 1 кг требуется до 2,5 мин.
Достигается такой результат следующим образом:
- Через индуктор, представляющий собой колебательный контур из индукционной катушки и конденсаторной батареи, проходит переменный ток, с помощью которого создается переменное магнитное поле. Подачу тока выполняет генератор. Чем больше витков катушки и выше сила тока, тем сильнее магнитное поле.
- Образовавшиеся вихревые токи в индукторе (Токи Фуко) создают мощное электромагнитное поле, которое переходит на металл (з-н Джоуля-Ленца). Заготовки, нуждающиеся в нагреве, размещаются вблизи с индуктором или в индукторе.
- При прохождении токов через изделие они преобразуются в тепловую энергию, вызывая выделение тепла. Чем больше будет магнитное поле, тем сильнее будет нагреваться предмет. Благодаря сопротивлению двух противоположных магнитных полей (предмета и индуктора) осуществляется постепенный нагрев от поверхности материала к его центру. На глубину прогревания можно повлиять, изменяя частоту преобразователя в меньшую сторону.
Индукционные нагревательные приборы предназначены исключительно для токопроводящих материалов.
Универсальность промышленных индукционных нагревателей
Индукционные нагреватели используются для широкого спектра операций над металлом:
- отпуск для достижения пластичности и ударной вязкости заготовок;
- сварка для изготовления электросварных труб;
- отжиг при производстве трубопроката, полос, проволоки;
- закалка с быстрым охлаждением для увеличения стойкости к износу деталей;
- пайка двух материалов посредством расплавления присадочного металла;
- склейка полимеров, сушка клеевых средств, затвердевание связующих составов.
Тепловая обработка с помощью ТВЧ применяется в цехах независимо от промышленных масштабов благодаря удобству и безопасности для операторов.
Преимущества установок индукционного нагрева перед другими нагревателями
- Скорость работы – самый быстрый способ термообработки.
- Высокая точность – благодаря локальному воздействию нагрев происходит только конкретной зоны.
- Безопасность процесса – в отличие от газовых горелок отсутствует пожароопасный фактор.
- Компактность – незначительные габариты делают установки мобильными и удобными в эксплуатации.
- Сниженное энергопотребление – высокое КПД при малых затратах энергии.
Индукционные системы 100% экологически безвредные и не портят целостности металла в отличие от горелок и ТЭНов.
Индукционный нагрев перед ковкой — преимущества, применение
Индукционный нагрев перед ковкой — это высокотемпературная обработка различных металлов нагретых до ковочной температуры. Индукционная ковка или индукционный нагрев перед ковкой, подразумевает под собой использование технологии индукционного нагрева и этот способ позволяет нагреть заготовку за максимальное короткое время, с минимальными энерго- и трудозатратами для последующей пластической деформацией.
Индукционный нагрев перед ковкой преимущества:
Индукционный нагрев перед ковкой имеет значительные преимущества по сравнению с нагревом в газовых или электрических печах в которых только нагрев камеры занимает минут 30-40, в индукционном нагревателе же заготовка разогревается за считанные секунды.
- высокая производительность;
- минимальная степень окисления;
- повышение условий труда;
- снижение энергозатрат;
- сокращение производственной площади;
- повышение автоматизации производства.
Индукционный нагрев перед ковкой применение
Индукционный нагрев перед ковкой перед ковкой широко используется в металлургической и литейной промышленности перед следующими операциями прессование, ковка, штамповка, прокатка и т. д.
Принцип работы индукционного нагрева перед ковкой
Индукционный нагрев перед ковкой проходит следующим образом, заготовка помещается в индуктор сделанный из медного провода с N-ым количеством витков, в индукторе с помощью генератора наводятся токи различной частоты в результате чего вокруг индуктора возникает электромагнитное переменное поле, это поле наводит в заготовке вихревые токи тем самым разогревая заготовку.
Металлы используемые в индукционном нагреве перед ковкой алюминий, латунь, медь, нержавеющие стали и др.
Для каждого металла существует своя ковочная температура, зависящая от физических (температура плавления, кристаллизация) и химических (наличия легирующих элементов) свойств.
- Для железа температурный интервал 1250 — 800 °С, для меди 1000 — 650 °С, для титана 1600 — 900 °С,
- Для алюминиевых сплавов 480 — 400 °С (на рисунке приведены цвет нагретого металла при разных температурах).
Индукционный нагрев перед ковкой обычно используют совместно с таким оборудованием как вертикальный пресс ковкой, автоматически горизонтальная ковка, молот ковочный, расстроенная ковка.
Существует множество разных способов ковки, но в основном используются два свободная ковка и штамповка.
| Теория, что такое индукционный нагрев?
Что такое индукционный нагрев?
Основы принципа индукционного нагрева были изучены и применялись в производстве с 1920-х годов. Во время Второй мировой войны технология быстро развивалась, чтобы удовлетворить насущные потребности военного времени в быстром и надежном процессе упрочнения металлических деталей двигателя. В последнее время акцент на бережливых производственных технологиях и упор на улучшенный контроль качества привели к повторному открытию индукционной технологии, наряду с разработкой полностью контролируемых твердотельных источников питания для индукционного нагрева .
Induction_heating_principleИндукционный нагрев — это процесс нагрева электропроводящего объекта (обычно металла) с помощью электромагнитной индукции, при котором в металле генерируются вихревые токи (также называемые токами Фуко), а сопротивление приводит к джоулеву нагреву металла. Индукционный нагрев представляет собой форму бесконтактного нагрева для проводящих материалов, когда в индукционной катушке протекает переменный ток, вокруг катушки создается переменное электромагнитное поле, в В заготовке (проводящем материале) тепло выделяется, поскольку вихревой ток течет против сопротивления материала.
Индукционный нагреватель (для любого процесса) состоит из индукционной катушки (или электромагнита), через которую пропускается высокочастотный переменный ток (AC). Тепло также может генерироваться потерями на магнитный гистерезис в материалах, которые имеют значительную относительную проницаемость.
Используемая частота переменного тока зависит от размера объекта, типа материала, связи (между рабочей катушкой и нагреваемым объектом) и глубины проникновения.
Высокочастотный индукционный нагрев — это процесс, который используется для склеивания, упрочнения или размягчения металлов или других проводящих материалов.Для многих современных производственных процессов индукционный нагрев предлагает привлекательное сочетание скорости, стабильности и контроля.
Индукционный нагрев — это быстрый, чистый, экологически чистый вид нагрева, который можно использовать для нагрева металлов или изменения свойств проводящего материала. Сам змеевик не нагревается, и эффект нагрева находится под контролем. Технология твердотельных транзисторов значительно упростила процесс индукционного нагрева , а также сделала его более экономичным для таких применений, как пайка и индукционная пайка, индукционная термообработка, индукционная плавка, индукционная ковка и т. Д.
теория индукционного нагреваПринцип индукционного нагрева
Каков принцип работы индукционного нагревателя
Если вы работаете на сталелитейном заводе, то индукционный нагреватель будет обычным процессом нагрева для плавления, гибки металла. Обычно процессы, которые мы используем для нагрева объекта, направлены на установление контакта с горячими объектами, огнем или пламенем огня.
Принцип работы индукционного нагревателя:
Но для метода индукционного нагрева , мы не контактируем с предметами, огнем или пламенем. Теперь просто внимательно посмотрите на картинку ниже, и вы увидите основной принцип работы индукционного нагревателя .
На этой фотографии есть катушка, которую делают из меди, и ее индукционная катушка . Если вы уже знаете , как работает трансформатор , тогда вам будет легче понять индукционный нагреватель.
Потому что принцип работы индукционного нагревателя и силового трансформатора немного похож друг на друга . В силовом трансформаторе есть первичная и вторичная обмотки. Когда мы пропускаем переменный ток через первичную катушку, он создает переменное магнитное поле. Теперь это магнитное поле действует на вторичную катушку.
И это переменное магнитное поле первичной катушки создает переменный ток во вторичной катушке.
Связанные: принцип работы трансформатора, конструкция и типы
Предположим, эта медная катушка является первичной катушкой, а объект, который мы собираемся нагревать, является вторичной стороной с короткозамкнутым соединением.Когда ток проходит через вторичную обмотку, этот ток будет называться , вихревой ток . Это вторичное сопротивление предотвратит это, и по этой причине будет выделяться тепло, и объект будет нагреваться.
И это основная причина системы индукционного нагрева. Но есть ограничение. Поскольку объект, который мы нагреваем, не будет поддерживать постоянный процесс нагрева как с внешней, так и с внутренней стороны. Внешняя сторона нагревательного объекта нагревается сильнее, чем внутренняя.
Теперь основной причиной этого принципа нагрева является скин-эффект. Для скин-эффекта количество тока, генерируемого во вторичной катушке, будет проходить через внешнюю сторону нагревающего объекта, а затем через внутреннюю сторону.
Потому что электроны раньше перемещали объект с его внешней поверхности на небольшую внутреннюю поверхность, но не во внутреннюю центральную точку объекта. Если мы подойдем к центру объекта, то плотность тока уменьшится.
Также из-за гистерезиса объект слегка нагревается.Изменяющееся или изменяющееся магнитное поле стремится распределить молекулы объектов вдоль направления поля. Но когда направление магнитного поля меняется, некоторые молекулы не хотят менять свою текущую ориентацию на новое состояние.
По этой причине каждый раз некоторое количество энергии магнита удерживается в объекте. Удержание этой магнитной энергии для первичной обмотки — это потеря, которая называется гистерезисной потерей. Теперь эта энергия превращается в тепло.
Теперь перейдем к самому преимуществу этого метода нагрева , а именно отсутствие контакта с объектом.По этой причине в процессе нагрева объект защищен от любого давления и остается в целости и сохранности. Вы найдете несколько применений индукционного нагрева от вашего дома до промышленности.
Связано: что находится внутри программируемого логического контроллера (ПЛК)
Теперь, если вы найдете эту публикацию полезной, поделитесь ею со своим другом и не забудьте подписаться на нашу рассылку новостей. Спасибо!
Принцип работы, конструкция и применение рабочей катушки
Люди используют цепь индукционного нагревателя для бесконтактного нагрева проводящих материалов.Это также устройство, которое использует высокочастотное магнитное поле для нагрева ферромагнитной керамики и металлов. Кроме того, индукционный нагреватель подходит для плавки и ковки стали, а также алюминия. В коммерческих целях вы также можете использовать их для пайки, пайки и термообработки.
Индукционный нагреватель особенно интересен в изготовлении, поскольку он не требует никаких индукционных нагревательных элементов. Вместо этого электронное устройство похоже на плиту, которая сохраняет температуру. В этом руководстве объясняется конструкция цепей индукционного нагревателя.Схема первичного индукционного нагревателя проста в сборке, к тому же в ней используются только некоторые стандартные компоненты.
Так что давайте перейдем к делу.
Источник: https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Induction_heater.jpg
1. Принцип работы индукционного нагревателяСогласно закону Фарадея, изучение процесса индукционного нагрева необходимо — согласно закону электромагнитной индукции Фарадея переключение проводника в электрическое поле приводит в действие переменное магнитное поле.Во время цикла индукционного нагревателя частота движется быстрее, чем электроны в утюге. Несомненно, это вызывает обратный ток, который является вихревым током.
Из-за образования сильного вихревого тока утюг также нагревается. Принцип также работает наоборот при изменении магнитного поля в проводнике. Экстремальный нагрев равен удвоенному сопротивлению утюга. Поскольку загруженный металл — это железо, мы будем называть сопротивление R металлического железа.Таким образом, твердотельный источник питания радиочастоты применяется к катушке индуктивности и материалам, которые вы будете нагревать.
Нагрев = I2 x R (Железо)
Удельное сопротивление железа = 97 нОм
Поскольку указанное выше тепло равно рабочей частоте, обычные трансформаторы привода затвора не работают в системах высокочастотного индукционного нагрева. Следующий процесс представляет собой принцип Джоулевого нагрева. Здесь, после того, как ток проходит через материал, он генерирует магнитные материалы. Кроме того, простые конструкции схемы индукционного нагревателя устанавливаются на резонансную частоту медной катушки и блока схем, которые аналогичны цепи резервуара.
2. Элементы цепи индукционного нагревателяКак построить индукционный нагреватель? Здесь мы обсудим проектирование индукционной катушки и быстро колеблющегося сигнала, в том числе индукцию протекания тока, чтобы сделать металл горячим. Как и для большинства устройств, для цепи индукционного нагрева требуется печатная плата и другие активные компоненты.
2.1 Материалы- Согласование импеданса: мощность источника питания индукционного нагрева аналогична мощности других устройств предыдущего поколения.Поскольку он имеет как переменное, так и максимальное напряжение, полное сопротивление мощности и нагрузка должны быть близки к обеспечению полной подачи питания на заготовку. Цепи управления согласованием импеданса работают при индукционном нагреве, чтобы значения напряжения, тока и мощности достигли своих наивысших пределов. Кроме того, он полезен в электрическом трансформаторе.
- Источник питания: индукционные источники питания являются неотъемлемой частью системы индукционного нагревателя. Их часто оценивают по рабочему диапазону частот и мощности.Кроме того, существует несколько типов источников питания, таких как умножители частоты, преобразователи искрового разрядника и инвертор напряжения.
- Резонансный резервуар: Резонансный резервуар индукционного нагревателя обычно состоит из индукторов и конденсаторов, включенных параллельно с резонансной частотой. То, что происходит в контуре резервуара, похоже на качающийся маятник. В баке конденсатора источник питания обеспечивает энергию, которая колеблется между конденсатором (электростатическая энергия) и катушкой индуктивности (электромагнитная энергия).В этом случае передача энергии затухает из-за потерь в катушке индуктивности, нагрузке и конденсаторе. Кроме того, конденсаторная батарея обеспечивает необходимую емкость для достижения резонансной частоты с той же емкостью, что и источник питания.
Источник: https://en.wikipedia.org/wiki/RLC_circuit#/media/File:RLC_parallel_circuit_v1.svg
(резонансный контур)
- Индукторы индукционного нагревателя
Катушка индукционного нагревателя представляет собой профилированную медную трубку, которая передает энергию в нескольких формах.Индуктивный ток в материале равен количеству витков катушки. Следовательно, для эффективности схемы нагрева важна конструкция первичного змеевика.
Это также проводящий материал, через который проходит переменный ток, образуя магнитное поле. Электропроводящие компоненты и металлические детали обычно остаются внутри индукционной тепловой катушки, рядом с ней или через нее. Обратите внимание, что эти материалы никогда не соприкасаются с кольцом, но они создают в металле магнитную индукцию, выделяющую тепло.
Обычно индукционные катушки работают как медные индукционные катушки с водяным охлаждением. В зависимости от области применения также существуют катушки различной формы. Но обычно используется многооборотная спиральная катушка. В случае кольца ширина рисунка нагрева определяется количеством витков в петле. Таким образом, однооборотные замки подходят для приложений, где необходим нагрев кремния, наконечника материала или узкой ленты.
Между тем многопозиционная спиральная катушка нагревает многие детали.Производители также используют внутреннее кольцо для нагрева внутренних отверстий, в то время как змеевик для блинов нагревает только одну сторону материала.
Источник: https: //www.flickr.com/photos/abstractmachine/332302589
(индукционная катушка)
Цепь индукционного нагревателя
— Условия, которые необходимо учитывать- Когда вы прикладываете катушку к магнитным материалам, она выделяет тепло как за счет эффекта гистерезиса, так и за счет вихревого тока.
- Расположение рядом с соединением отдельных катушек имеет меньшую плотность магнитного потока.Таким образом, центр внутреннего диаметра нагревательной катушки никогда не находится в центре индукционного нагрева.
- Для увеличения эффективности индукционного нагрева необходимо уменьшить расстояние между катушкой для блинов и нагрузкой.
- Если вы разместите деталь в середине катушки индукционного нагрева, лучше всего соединить ее рядом с магнитным проводом или полем. Однако, если он смещен по центру, зона нагрузки ближе к поворотам теряет меньше тепла.
- Чтобы определить мощность источника питания катушки, примите во внимание конвекцию, излучение и теплопотери из-за теплопроводности.
- Чем выше критическая частота переменного тока, тем меньше глубина проникновения нагрева.
- Материалы с более высокой резонансной частотой нагреваются быстро.
Источник: https://en.wikipedia.org/wiki/LC_circuit#/media/File:Tuned_circuit_animation_3_300ms.gif
(контур резонансного бака)
Эффективность катушкиНиже приведена формула КПД катушки:
Эффективность катушки = энергоэффективность бифилярной катушки, передаваемая нагрузке / энергия, передаваемая катушке
Цепь индукционного нагревателя
– Модификация катушки в соответствии с заявкойХотя объект индукционного нагрева требует равномерного нагрева, во многих случаях его профиль не может быть постоянным.Однако вы можете изменить его двумя способами. Во-первых, разделите кривые, где спиральная катушка имеет большее поперечное сечение. Другой способ — увеличить расстояние между обмотками в тех местах, где площадь поперечного сечения более значительна.
Аналогичная ситуация возникает при нагревании плоских поверхностей большим змеевиком для блинов. Другие области будут получать меньше тепла, чем средняя область. Чтобы предотвратить это, увеличьте пространство между плоским предметом и поверхностью катушки, соединив конический узор с катушкой для блинов.
Цепь индукционного нагревателя — Типы нагревательных змеевиков Канальные катушкиIndustries использует змеевик с каналом, когда время нагрева ни короткое, ни долгое; Но требует относительно небольшого уровня мощности. Несколько нагревательных спиралей проходят через него с постоянной скоростью, чтобы достичь максимального давления при выходе из устройства. Чтобы обеспечить вход и выход катушек, их концы часто загибают. Там, где железу требуется профильный нагрев, в промышленности наряду с многооборотными канальными катушками используется пластинчатый концентратор флюса.
Змеевик двойной деформацииПроизводители используют двойной деформированный змеевик для достижения однородной температуры, нагревают концы вала и припой. Замок имеет наклонные стороны, что позволяет достичь равномерного нагрева. Чтобы иметь магнитный эффект, вы должны обратить внимание на путь обеих блинных катушек, в которых формируются первичные обмотки.
Источник: https://pixabay.com/photos/coil-copper-diy-energy-heat-87655/
(нагревательный змеевик)
Разделительный теплообменникОн работает в таких областях, как сварка пластика, металла и узкополосных соединений при легировании ферромагнитной керамикой.Используя разделенную возвратную катушку, вы индуцируете высокий ток в зоне сварки, который разделится на две части. Таким образом, процесс индукционного нагрева на пути сварки выше, чем на других частях объекта.
Цепь индукционного нагревателя
— Конструкция выводов для индукционных катушекХотя провода короткие, они являются важным элементом цепи резервуара и индукционной тепловой катушки, поскольку обладают конечной индуктивностью. На схеме ниже показана принципиальная электрическая схема тепловой станции резонансного контура.C — резонансный конденсатор тепловой станции. Кроме того, L — это вывод, который представляет собой полную индуктивность выводов катушки. V — полное входное напряжение от источника индукционного питания к работе цепи индукционного нагревателя.
Источник: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:FET_Armstrong_oscillator.svg
Концентратор флюсаКонцентратор потока — это материал с низкой электропроводностью и высокой проницаемостью, который работает в катушке индукционного нагревателя, усиливая магнитный поток или поле на нагревающей нагрузке.Воздействие концентратора потока на цепь индукционного нагревателя заключается в повышении теплового КПД при низком уровне мощности.
Цепь индукционного нагревателя — вычет индуктивности свинцаIndustries использует катушки с высокой индуктивностью на низкой частоте, потому что L-вывод меньше, чем L-катушка.
Источник: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Eddy_currents_due_to_magnet.svg
(вихревой ток в магнитном поле)
3.Пример отображения цепи индукционного нагревателяНиже представлена принципиальная схема и схема индукционного нагревателя.
ЗаключениеПо сравнению с несколькими электронными устройствами, индукционные нагревательные приборы обладают большей эффективностью, лучшим контролем и скоростью. Однако уровень эффективности зависит от того, насколько хорошо вы их сконструируете и реализуете.
Схема индукционного нагревателя обеспечивает быстрый, аккуратный и экологически чистый метод нагрева.С помощью приведенных выше диаграмм вы обнаружите, что работу и конструкцию контура бака и индукционной катушки легко построить и протестировать. Вы всегда можете связаться с нами в любое время.
Что такое индукционная готовка?
Что такое индукционная готовка?
Индукционная технология используется в приготовлении пищи с начала 1900-х годов; тем не менее, он получил широкое распространение в Америке только в последние несколько десятилетий. Производители сейчас работают над выпуском более экономичных и энергоэффективных моделей, которые набирают популярность во всем мире.
Индукционные варочные панели нагревают кастрюли и сковороды напрямую, вместо использования электрического или газового нагревательного элемента. Он кипятит воду на 50 процентов быстрее, чем газовая или электрическая *, и поддерживает постоянную и точную температуру. Поверхность остается относительно прохладной, поэтому разливы, брызги и случайные выкипания не пригорают на варочной панели, что упрощает и ускоряет очистку.
Как работает индукционная готовка?
Индукционная готовка использует электрический ток для прямого нагрева кастрюль и сковородок с помощью магнитной индукции.Вместо использования теплопроводности (газовый или электрический элемент, передающий тепло от горелки к кастрюле или сковороде) индукция почти мгновенно нагревает сам кухонный сосуд.
Электрический ток пропускается через спиральный медный провод под варочной поверхностью, который создает магнитный ток по всей посуде для нагрева. Поскольку в индукции не используется традиционный внешний источник тепла, нагревается только используемый элемент из-за тепла, передаваемого от сковороды.Индукционная готовка более эффективна, чем традиционная электрическая и газовая, потому что теряется мало тепловой энергии. Как и другие традиционные варочные панели, равномерно нагретые кастрюли и сковороды нагревают содержимое внутри за счет теплопроводности и конвекции.
Важно! Для работы индукционной плиты посуда должна быть сделана из магнитного металла, например из чугуна или некоторых нержавеющих сталей.
Каковы преимущества приготовления на индукции?
Обновление до индукционного прибора дает множество преимуществ.
На самом деле, есть много преимуществ по сравнению с газовыми или электрическими плитами. Продукция Frigidaire не только помогает вам сэкономить на счетах за электроэнергию, но и помогает быстрее доставить еду к обеденному столу, а также ее легко мыть.
Что такое индукция и как она работает?
(Электромагнитная) индукция — это физический эффект, при котором изменяющееся магнитное поле создает электрическое поле. Это основной принцип для всех электрических машин, таких как генераторы, трансформаторы и электродвигатели, и, следовательно, основа для производства электроэнергии, ее преобразования и использования.Когда электропроводящая структура подвергается воздействию изменяющегося во времени магнитного поля, генерируется («индуцируется») напряжение, которое может вызвать протекание тока.
В действительности происходит взаимодействие между токами и полями обоих токов, так что индуцированный ток противодействует возбуждающему току. Однако для понимания принципа достаточно представить, что возбуждающий ток генерирует магнитное поле, которое затем вызывает индуцированный ток
Что касается эффекта индукции, важным фактором является то, что только изменение магнитного поля вызывает индуцированный ток.По этой причине большинство электрических машин работают на переменном токе. Переменный ток в первой части машины вызывает в воздушном зазоре переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, генерирует индуцированный переменный ток во второй части машины.
При сравнении индукционного нагрева с печным нагревом очевидно одно главное отличие: индукционный нагрев происходит внутри самой заготовки. Поэтому он не ограничен размером или формой печи, температурой окружающей среды или теплопередачей.
Плотность мощности может быть значительно увеличена по сравнению с печным нагревом, так что возможен очень быстрый нагрев (до докрасна в секундах). Регулировка температуры гибкая. Это позволяет реализовать любые желаемые профили нагрева и промежуточные фазы выдержки. Нагрев также можно настроить локально, так что будет нагреваться только одна область детали или несколько областей с разными температурными профилями для каждой области.
С другой стороны, поддержание температуры в течение длительного времени (например,грамм. контроль температуры или поддержание тепла) не оптимален для индукции. Камеры выдержки в сочетании с индуктивным предварительным нагревом идеально подходят для этой цели.
Комбинация индукционного нагрева и традиционного метода нагрева с использованием печи используется для увеличения производительности существующих линий, а также новых линий. Это называется гибридным отоплением. Добавление индукции на входе или выходе увеличивает производительность и расширяет температурный диапазон печи. Таким образом, размер печи значительно уменьшается, что дает дополнительные преимущества с точки зрения занимаемой площади и энергопотребления.Кроме того, меняющиеся производственные требования можно гибко решать в кратчайшие сроки, поскольку мощность нагрева можно включать и выключать «нажатием кнопки». Решение гибридного отопления приводит к сокращению количества отходящих газов, что, в свою очередь, позволяет нашим клиентам сделать еще один важный шаг в направлении производства без выбросов CO2.
Краткое описание индукционного нагревателя подшипника
Принцип работы электромагнитного индукционного нагревателя:
Принцип работы индукционного нагревателя аналогичен принципу работы трансформатора, соотношение напряжения, вводимого / выводимого основной катушкой (нагревателем) и вторичной катушкой (нагреваемой заготовкой) одного и того же сердечника (нагревательного стержня), равно Соотношение витков катушки, принцип энергии остается неизменным, вторичная катушка (нагреваемая деталь) образована несколькими катушками короткого замыкания, поэтому низкое напряжение, большой ток.Большой ток через вторичную обмотку (нагреваемую заготовку) генерирует массовую тепловую энергию, чтобы достичь нагрева заготовки, в то время как нагреватель и нагревательный стержень поддерживаются в нормальном температурном состоянии.
Пользовательский процесс:
Данные клиентов
↓
Нет подтверждения
индивидуальная схема ———— → Новая схема
↓ ¦
Подтвердить схему －—————–
↓
Организовать производство
↓
Установка на месте
↓ Без квалификации
Пробный запуск ————————- Улучшенная схема
↓
Подтверждено испытанием
↓
Доставка товаров
Предоставляемые технические данные:
* Размер заготовки;
* Материал заготовки;
* Качество заготовки;
* Фото и чертеж заготовки;
* Требуемая температура нагрева;
* Требуемое время нагрева;
* Работать с линейкой продуктов или нет;
* Мощность;
* нужно двигаться или нет;
* Прочие требования.
Технические параметры
| Изделие Имя | Арт. № | Частота | Мощность | Напряжение | Текущий | Мин. Я БЫ (вертикальный) | Макс. O. D | Макс. Ширина | Отопление Темп. | Размер | Мин. Я БЫ (по горизонтали) (мм) | нетто Масса |
| (Гц) | (кВт) | (В) | (А) | (мм) | (мм) | (мм) | (ºC) | (мм) | (кг) | |||
| Индукция Подшипник Нагреватель | KET-RMD-22 | 50/60 | 2.2 | 220 | 10 | 15 | 220 | 95 | Макс. 240 | 310 * 210 * 260 | 60 | 16 |
| KET-RMD-40 | 50/60 | 4 | 220 | 18 | 20 | 480 | 175 | Макс. 240 | 480 * 270 * 340 | 120 | 28 | |
| KET-RMD-100 | 50/60 | 10 | 380 | 25 | 45 | 720 | 195 | Макс.240 | 620 * 360 * 520 | 140 | 85 | |
| KET-RMD-150 | 50/60 | 15 | 380 | 38 | 60 | 1020 | 375/315 | Макс. 240 | 920 * 450 * 930 | 180 | 240 |
Как работают индукционные варочные панели — наука, лежащая в основе
Работа индукционных варочных панелей
Индукционные варочные панели очень популярны во всех домашних хозяйствах.У них много преимуществ перед газовыми и электрическими варочными панелями и они более эффективны. Но задумывались ли вы когда-нибудь о , как работает индукционная варочная панель ?
Работа индукционной варочной панели очень проста. Это больше связано с электротехникой, чем с электроникой, но это привлекло мое внимание, потому что индукционная варочная панель, продукт, который имеет рынок в миллиард долларов, использует технологию очень базового уровня для своей работы. Как удивительно, что такие простые вещи могут изменить нашу жизнь.
Наука, лежащая в основе индукционных варочных панелей
Индукционные варочные панели работают по принципу магнитной индукции
Я уверен, что вы слышали термины магнитные поля и вихревые токи.Когда ток проходит через катушку, вокруг нее создается магнитное поле. Если используется переменный ток (переменный ток), создаваемое магнитное поле постоянно меняет свое направление. Когда электрический проводник помещается в это переменное магнитное поле, магнитные линии прорезают поверхность проводника. Это генерирует вихревые токи. Вихревые токи — это в основном электричество, производимое внутри проводника из-за наличия переменного магнитного поля, и эти токи проходят через проводник петлями.Из-за сопротивления материала эти вихревые токи выделяют тепло. Это основной принцип работы индукционных варочных панелей
.Индукционная варочная панель состоит из двух основных частей;
1) Индукционная катушка
2) Кухонная посуда
Индукционные катушки изготовлены из меди и создают сильно переменное магнитное поле. Посуда выполняет роль электрического проводника, но для этого она должна быть железной. Наличие железа в посуде важно, потому что только черные металлы создают вихревые токи при контакте с переменным магнитным полем.Тепло для приготовления пищи вырабатывается вихревыми токами внутри емкости для приготовления пищи и передается через пищу за счет теплопроводности.
Вы можете легко проверить, железная посуда или нет, поднеся к ней магнит, если он прилипает, значит, посуда железная.