I induktionsovne og enheder frigives varme i en opvarmet enhed af strømme, der opstår i et vekslende elektromagnetisk felt inde i enheden. De kaldes induktion. Som et resultat af deres handling stiger temperaturen. Induktionsopvarmning af metaller er baseret på to fysiske hovedlove:
- Faraday-Maxwell;
- Joule-Lenz.
I metalliske legemer, når de placeres i et vekselfelt, begynder elektriske hvirvelfelter at dukke op.
Induktionsvarmeapparat
Alt sker som følger. Under påvirkning af en variabel magnetisk flux ændres induktionens elektromotoriske kraft (EMF).
EMF virker på en sådan måde, at hvirvelstrømme flyder inde i kroppene, som frigiver varme i fuld overensstemmelse med Joule-Lenz-loven. EMF genererer også en vekselstrøm i metallet. I dette tilfælde frigives termisk energi, hvilket fører til en stigning i metallets temperatur.
Denne type opvarmning er den nemmeste, da den er berøringsfri. Det gør det muligt at nå meget høje temperaturer, hvorvedde mest ildfaste metaller kan bearbejdes.
For at give induktionsopvarmning er det nødvendigt at skabe en bestemt spænding og frekvens i elektromagnetiske felter. Dette kan gøres i en speciel enhed - en induktor. Den får strøm fra et industrielt netværk ved 50 Hz. Du kan bruge individuelle strømkilder til dette - omformere og generatorer.
Den enkleste lavfrekvente induktoranordning er en spiral (isoleret leder), som kan placeres inde i et metalrør eller vikles rundt om det. De passerende strømme opvarmer røret, som igen overfører varme til omgivelserne.
Brugen af induktionsopvarmning ved lave frekvenser er ret sjælden. Mere almindelig metalbehandling ved mellem- og højfrekvens.
Sådanne enheder adskiller sig ved, at den magnetiske bølge rammer overfladen, hvor den dæmpes. Kroppen omdanner denne bølges energi til varme. For maksimal effekt skal begge komponenter være tætte i form.
Hvor brugt
Brugen af induktionsvarme i den moderne verden er udbredt. Anvendelsesområde:
- smeltning af metaller, deres lodning på en kontaktfri måde;
- indhentning af nye metallegeringer;
- mekanik;
- smykker;
- lav små dele, der kan blive beskadiget af andre metoder;
- overfladehærdning (desuden kan dele være af den mest komplekse konfiguration);
- varmebehandling (bearbejdning af maskindele, hærdede overflader);
- medicin (desinfektion af apparater og instrumenter).
Induktionsopvarmning: positive egenskaber
Denne metode har mange fordele:
- Den kan hurtigt opvarme og smelte ethvert ledende materiale.
- Tillader opvarmning i ethvert medium: vakuum, atmosfære, ikke-ledende væske.
- På grund af det faktum, at kun det ledende materiale opvarmes, forbliver de vægge, der svagt absorberer bølger, kolde.
- I specialiserede områder inden for metallurgi opnåelse af ultrarene legeringer. Dette er en underholdende proces, fordi metallerne blandes i suspenderet tilstand i en skal af beskyttende gas.
- Sammenlignet med andre typer forurener induktion ikke miljøet. Hvis der i tilfælde af gasbrændere er forurening til stede, såvel som i lysbueopvarmning, så eliminerer induktion dette på grund af "ren" elektromagnetisk stråling.
- Små dimensioner af enhedens induktor.
- Evnen til at fremstille en induktor af enhver form, dette vil ikke føre til lokal opvarmning, men vil bidrage til en ensartet fordeling af varme.
- Uerstattelig, hvis kun et bestemt område af overfladen skal opvarmes.
- Det er ikke svært at indstille sådant udstyr til den ønskede tilstand og regulere det.
Flaws
Systemet har følgende ulemper:
- Selvinstaller ogat justere typen af opvarmning (induktion) og dets udstyr er ret vanskeligt. Det er bedre at henvende sig til specialister.
- Behovet for at matche induktoren og emnet nøjagtigt, ellers vil induktionsopvarmningen være utilstrækkelig, dens effekt kan nå små værdier.
Induktionsvarmeudstyr
For at arrangere individuel opvarmning kan du overveje en mulighed, såsom induktionsopvarmning.
Enheden vil være en transformer bestående af to typer viklinger: primær og sekundær (som igen er kortsluttet).
Sådan virker det
Princippet for en konventionel induktors funktion: hvirvelstrømme passerer indenfor og dirigerer det elektriske felt til det andet legeme.
For at vand kan passere gennem en sådan kedel, føres to rør til den: til koldt vand, der kommer ind, og ved udløbet af varmt vand - det andet rør. På grund af trykket cirkulerer vandet konstant, hvilket eliminerer muligheden for at opvarme induktorelementet. Tilstedeværelsen af skala er udelukket her, da der forekommer konstante vibrationer i induktoren.
Sådan en vare ville være billig at vedligeholde. Det største plus er, at enheden fungerer lydløst. Du kan installere det i ethvert rum.
Lav udstyr selv
Installation af induktionsvarme vil ikke være særlig vanskelig. Selv dem, der ikke har erfaring, vil efter omhyggelig undersøgelse klare opgaven. Før du påbegynder arbejdet, skal du have følgende nødvendige varer på lager:
- Inverter. Det kan brugesfra svejsemaskinen, er det billigt og vil have brug for høj frekvens. Du kan lave det selv. Men dette er en tidskrævende aktivitet.
- Varmehus (et stykke plastikrør er velegnet til dette, induktionsopvarmning af røret i dette tilfælde vil være den mest effektive).
- Materiale (tråd med en diameter på højst syv millimeter duer).
- Enheder til tilslutning af induktoren til varmenettet.
- Gitter til at holde ledningen inde i induktoren.
- En induktionsspole kan laves af kobbertråd (den skal være emaljeret).
- Pumpe (til at levere vand til induktoren).
Regler for selv at lave udstyr
For at induktionsvarmeenheden skal fungere korrekt, skal strømmen for et sådant produkt svare til effekten (den skal være mindst 15 ampere, hvis det kræves, så mere).
- Tråden skal skæres i stykker, der ikke er større end fem centimeter. Dette er nødvendigt for effektiv opvarmning i et højfrekvent felt.
- Kroppen bør ikke være mindre i diameter end den forberedte wire og have tykke vægge.
- For at tilslutte til varmenettet er en speciel adapter fastgjort til den ene side af strukturen.
- Et net skal placeres i bunden af røret for at forhindre ledningen i at falde ud.
- Sidstnævnte er nødvendig i en sådan mængde, at det fylder hele det indre rum.
- Designet er lukket, en adapter er placeret.
- Så er der konstrueret en spole af dette rør. For at gøre dette skal du allerede pakke det indforberedt ledning. Antallet af omgange skal overholdes: minimum 80, maksimum 90.
- Efter tilslutning til varmesystemet hældes vand i apparatet. Spolen er forbundet til den forberedte inverter.
- En vandpumpe er ved at blive installeret.
- Temperaturregulatoren er monteret.
Beregningen af induktionsopvarmning vil således afhænge af følgende parametre: længde, diameter, temperatur og behandlingstid. Vær opmærksom på induktansen af dækkene, der fører til induktoren, som kan være meget højere end selve induktansen.
Om kogeplader
En anden anvendelse i husholdningsbrug, ud over varmesystemet, er denne type opvarmning, der findes i komfurer.
Denne overflade ligner en konventionel transformer. Dens spole er skjult under overfladen af panelet, som kan være af glas eller keramik. Strøm løber igennem den. Dette er den første del af spolen. Men den anden er de retter, hvor madlavningen vil finde sted. Hvirvelstrømme skabes i bunden af retterne. De varmer først opvasken og derefter maden i den.
Varmen frigives kun, når tallerkener placeres på kogepladens overflade.
Hvis den mangler, sker der ingen handling. Induktionskogezonen vil matche diameteren af det kogegrej, der er placeret på den.
Til sådanne komfurer er der brug for specielle retter. Mest ferromagnetiskmetaller kan interagere med induktionsfeltet: aluminium, rustfrit og emaljeret stål, støbejern. Ikke kun egnet til sådanne overflader: kobber, keramik, glas og fade lavet af ikke-ferromagnetiske metaller.
Naturligvis tænder induktionskomfuret kun, når der er anbragt passende køkkengrej på det.
Moderne komfurer er udstyret med en elektronisk styreenhed, som giver dig mulighed for at genkende tomme og ubrugelige tallerkener. De vigtigste fordele ved induktionskogeplader er: sikkerhed, nem rengøring, hastighed, effektivitet, økonomi. Panelets overflade må aldrig brændes.
Så vi fandt ud af, hvor denne type opvarmning (induktion) bruges.
