Ηλεκτρική επαγωγή υψηλής συχνότητας. Υπολογισμός θέρμανσης επαγωγής

Σε επαγωγικούς κλιβάνους και συσκευές, η θερμότητα είναιΗ θερμαινόμενη συσκευή εκπέμπεται από ρεύματα που προκύπτουν στο εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο μέσα στη μονάδα. Ονομάζονται επαγωγή. Ως αποτέλεσμα της δράσης τους, η θερμοκρασία αυξάνεται. Η επαγωγική θέρμανση μετάλλων βασίζεται σε δύο βασικούς φυσικούς νόμους:

• Faraday-Maxwell;
• Joule-Lenz.

Σε μεταλλικά σώματα, όταν τοποθετούνται σε εναλλασσόμενο πεδίο, αρχίζουν να δημιουργούνται ηλεκτρικά πεδία δίνης.

Επαγωγική συσκευή θέρμανσης

Όλα συμβαίνουν με τον ακόλουθο τρόπο. Υπό την επίδραση μιας μεταβλητής μαγνητικής ροής, η ηλεκτροκινητική δύναμη (EMF) της επαγωγής αλλάζει.

Το EMF δρα έτσι ώστε να ρέει μέσα στο σώμαEddy ρεύματα, που παράγουν θερμότητα σύμφωνα με το νόμο Joule-Lenz Επίσης το EMF παράγει εναλλασσόμενο ρεύμα στο μέταλλο. Σε αυτήν την περίπτωση, συμβαίνει η απελευθέρωση θερμικής ενέργειας, η οποία οδηγεί σε αύξηση της θερμοκρασίας του μετάλλου.

Αυτός ο τύπος θέρμανσης είναι ο απλούστερος, καθώς δεν έρχεται σε επαφή. Επιτρέπει την επίτευξη πολύ υψηλών θερμοκρασιών, στις οποίες μπορούν να επεξεργαστούν τα περισσότερα πυρίμαχα μέταλλα.

Για να παρέχετε επαγωγική θέρμανση, χρειάζεστεδημιουργήστε μια συγκεκριμένη τάση και συχνότητα σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Αυτό μπορεί να γίνει σε μια ειδική συσκευή - έναν επαγωγέα. Τροφοδοτείται από ένα βιομηχανικό δίκτυο στα 50 Hz. Για αυτό μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μεμονωμένες πηγές ισχύος - μετατροπείς και γεννήτριες.

Η απλούστερη συσκευή επαγωγής είναι μικρήσυχνότητα - μια σπείρα (μονωμένος αγωγός), η οποία μπορεί να τοποθετηθεί μέσα σε έναν μεταλλικό σωλήνα ή να τυλίξει γύρω του. Τα ρεύματα που περνούν θερμαίνουν τον σωλήνα, ο οποίος με τη σειρά του μεταφέρει θερμότητα στο περιβάλλον.

Η χρήση επαγωγικής θέρμανσης σε χαμηλές συχνότητες είναι αρκετά σπάνια. Η επεξεργασία μετάλλων μεσαίας και υψηλής συχνότητας είναι πιο κοινή.

Τέτοιες συσκευές διαφέρουν ως προς το μαγνητικότο κύμα χτυπά την επιφάνεια, όπου εξασθενεί. Το σώμα μετατρέπει την ενέργεια αυτού του κύματος σε θερμότητα. Για μέγιστο αποτέλεσμα, και τα δύο εξαρτήματα θα πρέπει να είναι κοντά σε σχήμα.

Πού χρησιμοποιούνται

Η χρήση επαγωγικής θέρμανσης στον σύγχρονο κόσμο είναι ευρέως διαδεδομένη. Πεδίο χρήσης:

• τήξη μετάλλων, συγκόλληση με τρόπο χωρίς επαφή.
• απόκτηση νέων μεταλλικών κραμάτων ·
• μηχανολογία;
• κατασκευή κοσμημάτων?
• κατασκευή μικρών εξαρτημάτων που μπορούν να καταστραφούν με άλλες μεθόδους.
• σκλήρυνση των επιφανειών (επιπλέον, τα μέρη μπορεί να έχουν την πιο περίπλοκη διαμόρφωση).
• θερμική επεξεργασία (επεξεργασία εξαρτημάτων μηχανών, σκληρυμένες επιφάνειες).
• φάρμακο (απολύμανση συσκευών και οργάνων).

Επαγωγική θέρμανση: θετικά χαρακτηριστικά

Αυτή η μέθοδος έχει πολλά πλεονεκτήματα:

• Μπορεί γρήγορα να θερμάνει και να λιώσει οποιοδήποτε αγώγιμο υλικό.
• Επιτρέπει θέρμανση σε οποιοδήποτε περιβάλλον: κενό, ατμόσφαιρα, μη αγώγιμο υγρό.
• Λόγω του γεγονότος ότι μόνο το αγώγιμο υλικό θερμαίνεται, τα τοιχώματα, τα αδύναμα απορροφώντας κύματα, παραμένουν κρύα.
• Σε εξειδικευμένους τομείς της μεταλλουργίας, η απόκτηση κραμάτων υπερκαθαρίσματος. Αυτή είναι μια διασκεδαστική διαδικασία, επειδή τα μέταλλα αναμιγνύονται σε εναιώρημα, σε ένα προστατευτικό κέλυφος αερίου.

• Σε σύγκριση με άλλους τύπους, η επαγωγή δεν συμβαίνειμολύνει το περιβάλλον. Εάν, στην περίπτωση καυστήρων αερίου, υπάρχει μόλυνση, καθώς και στη θέρμανση τόξου, τότε η επαγωγή αποκλείει αυτό, λόγω της «καθαρής» ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.
• Μικρές διαστάσεις της συσκευής επαγωγής.
• Η ικανότητα κατασκευής ενός επαγωγέα οποιουδήποτε σχήματος, αυτό δεν θα οδηγήσει σε τοπική θέρμανση, αλλά θα συμβάλει στην ομοιόμορφη κατανομή της θερμότητας.
• Απαραίτητο εάν είναι απαραίτητο να θερμάνετε μόνο μια συγκεκριμένη περιοχή της επιφάνειας.
• Δεν είναι δύσκολο να ρυθμίσετε τέτοιο εξοπλισμό στην επιθυμητή λειτουργία και να τον ρυθμίσετε.

Μειονεκτήματα

Το σύστημα έχει τα ακόλουθα μειονεκτήματα:

• Είναι μάλλον δύσκολο να εγκαταστήσετε και να προσαρμόσετε ανεξάρτητα τον τύπο θέρμανσης (επαγωγή) και τον εξοπλισμό του. Είναι καλύτερα να συμβουλευτείτε έναν ειδικό.
• Η ανάγκη ακριβούς αντιστοίχισης του επαγωγέα και του τεμαχίου εργασίας, διαφορετικά η επαγωγική θέρμανση θα είναι ανεπαρκής, η ισχύς του μπορεί να φτάσει σε μικρές τιμές.

Θέρμανση με επαγωγικό εξοπλισμό

Για τη ρύθμιση της ατομικής θέρμανσης, μπορείτε να εξετάσετε μια τέτοια επιλογή όπως επαγωγική θέρμανση.

Ως μονάδα, θα χρησιμοποιηθεί ένας μετασχηματιστής, που αποτελείται από δύο τύπους περιελίξεων: πρωτογενή και δευτερεύουσα (η οποία, με τη σειρά της, βραχυκυκλώνεται).

Πώς λειτουργεί

Η αρχή της λειτουργίας ενός συμβατικού επαγωγέα: οι ροές δίνης περνούν μέσα και κατευθύνουν το ηλεκτρικό πεδίο στο δεύτερο σώμα.

Για να περάσει το νερό από έναν τέτοιο λέβητα,παρέχονται δύο σωλήνες διακλάδωσης: για τον κρύο που εισέρχεται και στην έξοδο ζεστού νερού - το δεύτερο σωλήνα διακλάδωσης Λόγω της πίεσης, το νερό κυκλοφορεί συνεχώς, πράγμα που αποκλείει τη δυνατότητα θέρμανσης του στοιχείου επαγωγής. Η παρουσία κλίμακας εξαιρείται εδώ, καθώς συμβαίνουν κραδασμοί στον επαγωγέα.

Ένα τέτοιο στοιχείο συντήρησης θα είναι φθηνό. Το κύριο πλεονέκτημα είναι ότι η συσκευή λειτουργεί σιωπηλά. Μπορεί να εγκατασταθεί σε οποιοδήποτε δωμάτιο.

Δημιουργία εξοπλισμού μόνοι σας

Εγκατάσταση επαγωγικής θέρμανσης μεγάλης πολυπλοκότηταςδεν θα είναι ποσό. Ακόμα και κάποιος που δεν έχει εμπειρία, μετά από προσεκτική μελέτη, θα αντιμετωπίσει το έργο. Πριν ξεκινήσετε την εργασία, πρέπει να αποθηκεύσετε τα ακόλουθα απαραίτητα στοιχεία:

• Αντιστροφέας. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί από μια μηχανή συγκόλλησης, είναι φθηνό και έχει την απαιτούμενη υψηλή συχνότητα. Μπορείτε να το φτιάξετε μόνοι σας. Αλλά αυτό είναι χρονοβόρο έργο.
• Σώμα θερμαντήρα (ένα κομμάτι πλαστικού σωλήνα είναι κατάλληλο για αυτό, η επαγωγική θέρμανση του σωλήνα στην περίπτωση αυτή θα είναι πιο αποτελεσματική).
• Υλικό (το σύρμα θα έχει διάμετρο όχι περισσότερο από επτά χιλιοστά).
• Συσκευές σύνδεσης του επαγωγέα στο δίκτυο θέρμανσης.
• Πλέγμα για το κράτημα του καλωδίου μέσα στον πηνίο.
• Ένα επαγωγικό πηνίο μπορεί να δημιουργηθεί από σύρμα χαλκού (πρέπει να είναι εμαγιέ).
• Αντλία (έτσι ώστε να παρέχεται νερό στον επαγωγέα).

Κανόνες για την κατασκευή του εξοπλισμού μόνοι σας

Για να λειτουργήσει σωστά η εγκατάσταση επαγωγικής θέρμανσης, το ρεύμα για ένα τέτοιο προϊόν πρέπει να αντιστοιχεί στην ισχύ (πρέπει να είναι τουλάχιστον 15 αμπέρ, εάν απαιτείται, τότε περισσότερο).

• Το σύρμα πρέπει να κοπεί σε κομμάτια μήκους όχι μεγαλύτερο από πέντε εκατοστά Αυτό είναι απαραίτητο για αποτελεσματική θέρμανση σε πεδίο υψηλής συχνότητας.
• Το σώμα δεν πρέπει να έχει διάμετρο μικρότερη από το προετοιμασμένο σύρμα και να έχει παχιά τοιχώματα.
• Για σύνδεση στο δίκτυο θέρμανσης, ένας ειδικός προσαρμογέας είναι συνδεδεμένος στη μία πλευρά της κατασκευής.
• Πρέπει να τοποθετηθεί ένα πλέγμα στο κάτω μέρος του σωλήνα για να μην πέσει το σύρμα.
• Το τελευταίο είναι απαραίτητο σε τέτοιο ποσό που να γεμίζει ολόκληρο τον εσωτερικό χώρο.
• Η δομή είναι κλειστή, έχει εγκατασταθεί προσαρμογέας.
• Στη συνέχεια κατασκευάζεται ένα πηνίο από αυτόν τον σωλήνα. Για να το κάνουν αυτό, το τυλίγουν με ήδη συρμένο σύρμα Ο αριθμός στροφών πρέπει να τηρείται: τουλάχιστον 80, μέγιστο 90.
• Μετά τη σύνδεση στο σύστημα θέρμανσης, χύνεται νερό στη συσκευή. Το πηνίο συνδέεται με τον προετοιμασμένο μετατροπέα.
• Έχει εγκατασταθεί αντλία για την παροχή νερού.
• Ο ελεγκτής θερμοκρασίας είναι τοποθετημένος.

Έτσι, ο υπολογισμός της επαγωγικής θέρμανσης θα είναιεξαρτάται από τις ακόλουθες παραμέτρους: μήκος, διάμετρος, θερμοκρασία και χρόνος επεξεργασίας. Δώστε προσοχή στην αυτεπαγωγή των λεωφορείων που τροφοδοτούν τον πηνίο, το οποίο μπορεί να είναι πολύ υψηλότερο από τους δείκτες του ίδιου του πηνίου.

Σχετικά με εστίες

Μια άλλη χρήση στην οικιακή χρήση, εκτός από το σύστημα θέρμανσης, βρήκε αυτόν τον τύπο θέρμανσης σε εστίες.

Μια τέτοια επιφάνεια μοιάζει με το συνηθισμένομετασχηματιστής. Το πηνίο του είναι κρυμμένο κάτω από την επιφάνεια του πίνακα, το οποίο μπορεί να είναι γυαλί ή κεραμικό. Ένα ρεύμα ρέει μέσα από αυτό. Αυτό είναι το πρώτο μέρος του πηνίου. Αλλά το δεύτερο είναι τα πιάτα στα οποία θα γίνει το μαγείρεμα. Τα ρεύματα Eddy δημιουργούνται στο κάτω μέρος του σκεύους. Ζεσταίνουν πρώτα τα πιάτα και μετά το φαγητό σε αυτό.

Η θερμότητα δημιουργείται μόνο όταν τα πιάτα τοποθετούνται στην επιφάνεια του πίνακα.

Εάν απουσιάζει, δεν πραγματοποιείται καμία ενέργεια. Η επαγωγική ζώνη θέρμανσης θα αντιστοιχεί στη διάμετρο του μαγειρικού σκεύους που βρίσκεται πάνω της.

Για τέτοιες σόμπες, χρειάζονται ειδικά πιάτα.Τα περισσότερα σιδηρομαγνητικά μέταλλα μπορούν να αλληλεπιδράσουν με ένα επαγωγικό πεδίο: αλουμίνιο, ανοξείδωτο και σμάλτο χάλυβα, χυτοσίδηρο. Δεν είναι κατάλληλο μόνο για τέτοιες επιφάνειες: χαλκός, κεραμικά, γυαλί και πιάτα από μη σιδηρομαγνητικά μέταλλα.

Φυσικά, η επαγωγική εστία θα ενεργοποιηθεί μόνο όταν τοποθετηθεί ένα κατάλληλο σκεύος.

Οι σύγχρονες κουζίνες είναι εξοπλισμένες με ηλεκτρονική μονάδαέλεγχος, που καθιστά δυνατή την αναγνώριση κενών και άχρηστων πιάτων. Τα κύρια πλεονεκτήματα των επαγωγικών εστιών είναι: ασφάλεια, ευκολία καθαρισμού, ταχύτητα, αποδοτικότητα, οικονομία. Ποτέ μην καίτε τον εαυτό σας στην επιφάνεια του πίνακα.

Έτσι, ανακαλύψαμε πού χρησιμοποιείται αυτός ο τύπος θέρμανσης (επαγωγή).