Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Индукционная печь что это

teplomex.ru

Простая индукционная печь своими руками по схеме

Индукционная печь — это словосочетание хорошо знакомо тем, чья профессия косвенно или напрямую связана с металлургией. Ведь именно в таких печах осуществляется процесс плавки металла.

Принцип работы индукционной печи — это процесс получения тепла от электричества, вырабатываемого переменным магнитным полем. В печах индукционного типа происходит преобразование энергии по схеме электромагнитная-электрическая-тепловая.

Индукционные печи подразделяются по видам:

Для канального типа печей характерно расположение индуктора с сердечником внутри металла.
В тигельной — индуктор располагается вокруг металла.

У индукционных печей имеется целый ряд преимуществ по сравнению с другими печками или котлами:

— моментальный разогрев;
— фокусировка энергии;
— безопасность и экологическая чистота устройства;
— отсутствие угара;
— большие возможности в выборе емкости, рабочей частоты.

В промышленности такие печи используют для плавки чугуна и стали, меди и алюминия, а также драгоценных металлов. Эти печи имеют различную емкость и частоту.
Именно принцип работы индукционной печи привел к созданию известной всем нам в быту микроволновой печи.

indukcionnaya-pech

При наличии специальной электрической схемы для этого устройства, вполне реально сделать ее своими руками. Вам необходим высокочастотный генератор с частотой колебаний 27,12 МГц.

Схема собирается на 4-х электронных лампах(тетрадах), нужна также нелегкая лампа для сигнализации о готовности к началу работы.

Особенностью такой индукционной печи, собранной своими руками по такой схеме, будет то, что ручка конденсатора находится снаружи. А, самое главное, что часть металла, расположенная в катушке, расплавится очень быстро даже в устройстве с малой мощностью.

indukcionnaya-pech-shema

Индукционная печь своими руками — схема

— от скорости теплопередачи;

— от мощности генератора;

— от вихревых потерь и потерь на гистерезисе;

Используйте лампы высокой мощности, но не более 4 штук. Питание печи будет происходить от сети 220В с выпрямителем. Если вы будете использовать печь для плавки металла, используйте графитовые щётки, если для обогрева — нихромовую спираль.

Собрать индукционную печь своими руками несложно и экономически выгодно. Ее можно применять для обогрева гаража, дачи или как дополнительный источник обогрева своего жилища.

Посмотрите видео

Как правильно собрать индукционную печь?

Как правильно собрать индукционную печь?

Очень сложно бывает найти подходящую работу и дело, которое будет вам по душе, подобрать подходящие вакансии в море можно перейдя по ссылке.

Как собирается индукционная печь своими руками. Устройство и принцип работы. Важные параметры индукционных печей.

Индукционный нагреватель

Расплавить небольшой кусок железа можно в самостоятельно собранной индукционной печи. Это самое эффективное устройство, которое работает от домашней розетки 220В. Печь пригодится в гараже или мастерской, где она может размещаться просто на рабочем столе. Нет смысла покупать ее, так как индукционная печь своими руками собирается за пару часов, если человек умеет читать электрические схемы. Без схемы обходиться нежелательно, ведь она дает полное представление об устройстве и позволяет избежать ошибок при подключении.

Принцип работы индукционной печи

Устройство индукционной печи

Самодельная индукционная печь для плавки небольшого количества металла не требует больших габаритов и такого сложного устройства, как промышленные агрегаты. Ее работа основана на выработке тока переменным магнитным полем. Металл расплавляется в специальной заготовке, называемой тигелем и помещаемой в индуктор. Он представляет собой спираль с небольшим количеством витков из проводника, например, медной трубки. Если устройство используется в течение короткого времени, проводник не будет перегреваться. В таких случаях достаточно использовать медную проволоку.

Читайте так же:
Как зарядить щелочные аккумуляторы

Специальный генератор запускает в эту спираль (индуктор) мощные токи, а вокруг нее создается электромагнитное поле. Это поле в тигле и в помещенном в него металле создает вихревые токи. Именно они разогревают тигель и расплавляют металл за счет того, что он поглощает их. Следует отметить, что процессы происходят очень быстро, если использовать тигель из неметалла, например, шамота, графита, кварцита. Самодельная печь для плавки предусматривает выемную конструкцию тигеля, то есть, в него помещают металл, а после нагрева или плавки его вытаскивают из индуктора.

Схема индукционной печи

Схема индукционного нагревателя

Генератор высокой частоты собирают из 4-х электронных ламп (тетродов), которые соединяются между собой параллельно. Скорость нагрева индуктора регулируется конденсатором переменной емкости. Его ручка выводится наружу и позволяет регулировать емкость конденсатора. Максимальное значение обеспечит нагрев куска металла в катушке всего за несколько секунд до красного состояния.

Параметры индукционной печи

Эффективная работа данного устройства зависит от следующих параметров:

  • мощность и частота генератора,
  • количество потерь в вихревых токах,
  • скорость потерь тепла и количество этих потерь в окружающий воздух.

Как подобрать составляющие детали схемы, чтобы получить для плавки в мастерской достаточные условия? Частота генератора задана заранее: она должна составить 27,12 МГц, если устройство собирают своими руками для использования в домашней мастерской. Катушку делают из тонкой медной трубки или провода, ПЭВ 0,8. Достаточно сделать не более 10 витков.

Индукционная плавка металла

Электронные лампы следует использовать большой мощности, например, марки 6п3с. Также схема предусматривает установку дополнительной неоновой лампы. Она будет служить индикатором готовности устройства. Схема также предусматривает применение керамических конденсаторов (от 1500В) и дросселей. Подключение к домашней розетке осуществляется через выпрямитель.

Внешне самодельная индукционная печь выглядит так: к небольшой подставке на ножках прикрепляется генератор со всеми деталями схемы. К нему подключается индуктор (спираль). Следует отметить, что данный вариант сборки самодельного устройства для плавки применим для работы с небольшим объемом металла. Индуктор в виде спирали изготавливается проще всего, поэтому для самодельного устройства он используется именно в таком виде.

Особенности эксплуатации индуктора

Однако существует много разных модификаций индуктора. Например, он может изготавливаться в форме восьмерки, трилистника или иметь любую другую форму. Она должна быть удобной для размещения материала для термообработки. Например, плоскую поверхность легче всего нагреть виткам, расположенными в виде змейки.

Кроме этого ему свойственно прожигаться, и чтобы продлить время службы индуктора, его можно изолировать жаропрочным материалом. Используют, например, заливку огнеупорной смесью. Следует отметить, что данное устройство не ограничивается лишь медным материалом провода. Также можно применить стальной провод или из михрома. При работе с индукционной печью следует учесть ее термическую опасность. При случайном касании кожа получает сильный ожог.

Индукционные печи: что это такое, преимущества, принцип работы

Индукционная металлическая печь состоит из тиристорного или транзисторного преобразователя, плавильного агрегата, набора конденсаторных батарей и системы охлаждения. В металлических печах шихта нагревается внутри индуктора, который футерован, или в него вставляется графитовый тигель. Во время работы печи должны быть обеспечены непрерывным охлаждением (конвертерного реактора и индуктора), для чего можно использовать охлаждающую установку или градирню. Купить индукционную печь можно тут: http://newsrosprom.ru/harakteristiki-dugovyh-staleplavilnyh-pechej-dsp.html .

Принцип работы индукционного нагрева

Для того чтобы металл перешел из одного агрегатного состояния в другое, его необходимо нагреть до достаточно высокой температуры. Каждый металл и сплав имеет свою температуру плавления, которая зависит от химического состава и других факторов. Индукционная плавильная печь нагревает материал изнутри, создавая вихревые токи, проходящие через кристаллическую решетку. Рассматриваемый процесс связан с явлением резонанса, который увеличивает силу вихревых токов.
Принцип работы устройства характеризуется следующими особенностями:
Пространство, образующееся внутри катушки, используется для размещения заготовки. Этот способ нагрева в промышленных условиях можно использовать только в том случае, если создан большой блок, в котором можно разместить грузы разных размеров.
Устанавливаемая спираль может быть различной формы, например, в виде восьмерки, но наиболее распространенной является спираль. Стоит помнить, что форма змеевика выбирается в зависимости от характеристик нагреваемой заготовки.

Читайте так же:
Аккумулятор для шуруповерта калибр 18 вольт

Принцип работы индукционной печи

Это топочное устройство представляет собой электрический трансформатор с вторичной обмоткой короткого замыкания. Принцип работы индукционной печи заключается в следующем:
Переменный ток вырабатывается в индукторе с помощью генератора;
Индуктор вместе с конденсатором образует колебательный контур и настраивается на рабочую частоту;
В случае осциллятора конденсатор исключается из схемы, в этом случае индукционная катушка имеет собственный запас емкости;
Магнитное поле, создаваемое индуктором, может существовать в свободном пространстве или замыкаться через один ферромагнитный сердечник;
Индуктор индуцирует магнитное поле, которое действует на кусок металла или заряд внутри индуктора и генерирует магнитный поток;
Согласно уравнениям Максвелла, он индуцирует вторичный ток в заготовке;
При сильном и мощном магнитном потоке генерируемый ток замыкается в заготовках и создается ток Фуко или вихревой ток;
Как только возникает ток, срабатывает закон Джоуля-Ленца, и энергия, вырабатываемая индукционной катушкой и магнитным полем, нагревает металлический предмет или заряд.
Несмотря на многоступенчатую работу, индукционная печь может давать до 100% КПД в вакууме или на воздухе. Для среды с магнитной проницаемостью она будет увеличиваться, для среды с неидеальным диэлектриком — уменьшаться.

Преимущества индукциоонной печи

Расплавленный материал получается высокой чистоты.
В других типах термических плавильных печей обычно происходит прямой контакт теплоносителя с материалом и последующее загрязнение последнего.
В индукционных печах нагрев происходит за счет поглощения внутренней структуры проводящих материалов электромагнитным полем индуктора. Поэтому эти печи идеально подходят для производства ювелирных изделий.
Основной проблемой при использовании термических печей является снижение содержания фосфора и серы в черных сплавах, что в свою очередь снижает их качество.
Эффективность индукционного плавильного оборудования высока, до 98%.
Высокая скорость плавления за счет внутреннего нагрева образца и, как следствие, высокая производительность ИПП, особенно при малых рабочих объемах до 200 кг.
Для разогрева муфельной печи с загрузкой 5 кг требуется несколько часов, индукционной печи — не более часа.
Устройства с грузоподъемностью до 200 кг легко найти, установить и эксплуатировать.

Типы индукционных печей

Индукционные печи можно разделить на два основных типа:
Направленый тип. Вторичная катушка представляет собой кольцевой компактный канал, в который помещается металл. В качестве источника энергии для процесса плавки используется генератор или переменный ток промышленной частоты. Высокая эффективность этих печей обусловлена передачей высокочастотного поля через ферритовый или стальной сердечник. Выплавка стали в индукционных печах этого типа характеризуется непрерывной подачей металлических заготовок и получением расплавленного металла. Единственным недостатком устройства канального типа является сложность его запуска, так как канал сначала должен быть заполнен расплавленным металлом.

Читайте так же:
Как правильно подключить двигатель 380 на 220

В таких печах источником энергии является осциллятор, который может работать в диапазоне от десятков до сотен кГц. Металлические заготовки в печи этого типа помещаются в ее жаропрочный тигель, который помещается в обмотку индуктора. Когда расплавленное вещество достигает соответствующей температуры, тигель освобождается и загружается следующая партия материала. Это печное устройство характеризуется высокой скоростью нагрева металла, так как потери тепла в тигле очень малы.

Индукционная печь: промышленная и лабораторная печь, принцип их работы и применения, а также особенности плавки металлов в печах

Индукционная печь — это лишь часть индукционной установки, в состав которой входит сразу несколько важных элементов, которые способны выдавать отличные показатели в плане работоспособности.

В данной статье рассмотрим:

  • плавка латуни в индукционных печах;
  • плавка чугуна в индукционной печи;
  • производство стали в индукционных печах;
  • заводы производители индукционных тигельных печей;
  • индукционные печи для плавки меди;
  • плавка металла в индукционной печи;
  • плавка стали в индукционных печах;
  • плавка палладия в индукционной печи;
  • индукционные тигельные печи от производителя;
  • промышленные индукционные печи;
  • индукционные печи литейная;
  • сколько стоят индукционные печи для плавки меди;
  • выплавка стали в индукционных печах;
  • плавка титана в индукционных печах;
  • промышленные индукционные печи;
  • накал промышленные печи;
  • промышленные печи;
  • зао накал промышленные печи;
  • промышленные печи для термообработки;
  • производство промышленных печей;
  • проектирование промышленных печей;
  • промышленные печи;
  • виды промышленных печей;
  • испытание промышленных печей;
  • печи для плавки алюминия промышленные;
  • индукционная печь лабораторная;
  • лабораторные печи индукционные.

Навигация по разделу:

Элементы индукционной печи:

  • Камера для нагрева/плавки металлов
  • Индуктор, выполняющий целый ряд основных функций всей системы
  • Камера для нагрева, в которой происходят все процессы вакуумной системы.
  • Элементы для наклона печи, благодаря которым агрегат можно всячески регулировать, причем делать это максимально эффективно.

Это еще далеко не весь перечень элементов индукционной печи, так как существует еще огромное количество менее весомых частей, без которых работа устройства все равно не сможет быть максимально эффективной.

Индукционная печь

Сама индукционная печь имеет в себе главный элемент, а именно плавильный тигель, который зачастую исполняется в цилиндрической форме. Сам тигель создан из огнеупорного материала, и нашел свое место он в полости индуктора. Индуктор в свою очередь подключен к главному источнику переменного тока, что позволяет ему работать на полной мощности. Не менее важным элементом является и металлическая шихта, которая погружена вовнутрь тигля, и занимается поглощением электромагнитной энергии.

Что касается индукционного нагрева, то происходит он в электромагнитом поле, и главной причиной этого нагрева является тепловое действие, исходящие из вихревых электрических токов, которые в свою очередь протекают по самому материалу, и при помощи индукции начинают его нагрев, или же плавку. Такой тип нагрева является наиболее эффективным и способен справляться даже с действительно трудными металлами, которые зачастую не особо даются нагреву.

Нагрев индукционной печи

Индукционные печи, как собственно и любые другие агрегаты имеют ряд преимуществ, которые показывают лучшие стороны устройства и позволяют более подробно ознакомиться с его положительными чертами.

Достоинства индукционных печей:

  • Возможность образования внутри печи различных атмосфер (Нейтральной, восстановительной и даже окислительной)
  • Высокий уровень производительности, который достигается благодаря необычной технологии нагрева, которая в современных условиях является более чем эффективной
  • Удобство и простота во время обслуживания позволяет своевременно и без каких-либо видимых проблем провести сервисное обслуживание и починку каких-либо поломок. Легкая конструкция печи позволяет проводить такие процедуры очень быстро и недорого.
  • Выделение большого количества энергии, позволяет очень быстро проводить процесс нагрева и плавки металлов, что также является большим преимуществом данной системы.
Читайте так же:
Как измерить тестером ток в цепи

Все эти пункты довольно важны, так как при работе с металлами очень важно иметь большой запас мощности и конечно же качества самой работы, что собственно и присутствует в индукционной печи. Но не стоит забывать, что никакой агрегат не может быть идеальным и в индукционной печи также есть свои недостатки, о которых мы сейчас и поговорим.

Недостатки индукционных печей:

  • Малое количество вариаций по габаритам, из-за чего найти агрегат с нужными размерами весьма затруднительно.
  • Высокий уровень шума и вибрации во время работы, что в какой-то мере также является недостатком, ведь подобные агрегаты используются не только на производствах.
  • Низкая температура шлаков, которые в свою очередь должны наводиться на зеркало расплава, для технической обработки. В индукционных печах этот показатель сравнительно невысокий, из-за чего время от времени приходится обращаться к помощи дополнительных элементов, которые есть далеко не у каждого.

Промышленная индукционная печь

Что касается принципа работы промышленных индукционных печей, то тут ситуация совершенно иная, так как сам принцип работы данного агрегата очень разнится с тем, что мы привыкли видеть в обычных индукционных печах. На данный момент уже огромное количество заводов, готовы отдавать за такие печи большие деньги, так как они могут похвастаться отличной производительностью труда, что могут сделать далеко не все вакуумные печи.

Индукционная печь промышленная

Предназначена данная разновидность печей в большей части для изготовления различных изделий, при помощи потока тепловой энергии, который направлен исключительно на сам материал. С помощью этой энергии, печь может производить, закалку, плавку или же отжиг металлов, причем делать это максимально быстро и качественно.

Также огромным преимуществом такой разновидности печей, является их широкий спектр использования. Это заметно уже по тому, насколько много отраслей они уже успели захватить. Сейчас промышленные индукционные печи используются как в машиностроении, так и в космической промышленности, а это значит, что их функционал достаточно хорош для того, чтобы показать себя в любой из действующих отраслей, включая даже сельскую деятельность.

Не стоит также забывать и особенность конструкции подобного рода печей, которая просто кардинально отличается от того, что все привыкли видеть в обычных индукционных аппаратах. Здесь же главным элементом служит рабочая камера, которая оснащена полной изоляцией, и в которой происходят все главные рабочий процессы.

Не менее важным элементом является тепло-отборник, который берет на себя роль охлаждающего элемента, в который поступают материалы, после первичной обработки в промышленной индукционной печи. Несмотря ни на что, этот элемент играет одну из ключевых ролей во всей системе, так как без него материал просто не сможет держать свою форму после начальной обработки.

Промышленная индукционная печь

Также немалую роль играет фундаментальный элемент системы, на котором собственно и крепится сам агрегат. Этот элемент выполняет роль некой подставки, на которой размещается устройство и в дальнейшем начинает свой рабочий процесс. Без закрепления на данном элементе, промышленная индукционная печь попросту не имела бы возможности работать на полную мощность, так как для этого ей надо прочный фундамент, который мог бы сдерживать все исходящие из неё вибрации.

Читайте так же:
Как обозначается блок питания на схеме

Один из ключевых элементов системы — это панель управления, без которой не обходится ни один автоматизированный агрегат. Данный элемент системы выполняет роль бортового компьютера, на котором задаются все ключевые рабочие параметры, которым будет следовать сам аппарат. Хорошим преимуществом также является легкий и русскоязычный интерфейс, благодаря которому можно с легкостью разобраться в функционале устройства и настроить все самые важные параметры. Стоит отметить, что возможность настройки в данной панели действительно очень большая, так как можно задать даже самые мелкие параметры, начиная от точной температуры нагрева, заканчивая его скоростью.

Глядя на все эти элементы системы, не остается никаких сомнений в плане того, что данный агрегат действительно стоящий, и тратить на него большие деньги не особо жалко. Именно из-за всех этих особенностей промышленных индукционных печей, они и набрали такую большую популярность и сейчас такие агрегаты продаются просто на огромной скорости.

Лабораторная индукционная печь

Лабораторные индукционные печи в первую очередь разработаны для плавки металлов и различных сплавов, но особенность состоит в том, что эта плавка должна происходить в малых количествах. Главной на то причиной являются малогабаритные размеры самого агрегата, который вмещает в себе не так много материала. Но в этом есть и свои преимущества, так как из-за малого количества материалов, внутри печи производится максимально быстрый нагрев с эффектом промешивания, которому содействует электромагнитное поле. Большая скорость плавки металла, позволяет получать максимальный эффект за короткий срок. Без каких-либо сомнений, это можно назвать одним из ключевых преимуществ данной системы. Особенно это будет полезно в различных лабораториях, где требуется быстрый нагрев маленького количества материала, с чем подобный вид печей сможет справиться без видимых усилий.

Лабораторная индукционная печь

Стоит также отметить наличие в подобных системах программируемых контроллеров, которые также играют далеко не последнюю роль во всем механизме. Благодаря тому, что термопара, находится внутри самого тигля, контроллеры позволяют полностью контролировать весь процесс плавки, при этом, даже не применяя каких-то дополнительных элементов системы.

В состав печи также входит и пневматический подъемник, который собственно и берет на себя такую задачу, как подъем тигля, после чего он охватывается щипцами и поступает на обработку в следующий процесс. Также в системе есть и система подачи воды, которая полностью подвластна контроллерам. В этом плане контроллеры также играют огромную роль, так как они могут определить, какое количество воды нужно для охлаждения того, или иного элемента, что является большим преимуществом данной системы.

Что касается распространения данных печей, то в большей части они используются именно в лабораториях и в научных учреждениях, которые требуют подобных агрегатов. Но не стоит забывать, что само устройство многофункциональное, из-за чего особые умельцы уже покупают такие агрегаты для своих предприятий, где они выполняют немалый объем работы.

Одним из видимых недостатков лабораторных плавильных печей, является их цена, которая на самом деле очень велика. Так что, выбирая себе индукционную плавильную печь, надо для начала определиться, хватит ли у вас денег для нужной модели. Если вы обладаете этими средствами, то можно и купить данный вид печи, который намного дороже, ведь функционал у него действительно очень достойный.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector