High frequency induction heating. Pagkalkula ng induction heating

Talaan ng mga Nilalaman:

High frequency induction heating. Pagkalkula ng induction heating
High frequency induction heating. Pagkalkula ng induction heating
Anonim

Sa mga induction furnace at device, ang init sa isang heated device ay inilalabas ng mga agos na nagmumula sa isang alternating electromagnetic field sa loob ng unit. Tinatawag silang induction. Bilang resulta ng kanilang pagkilos, tumataas ang temperatura. Ang induction heating ng mga metal ay batay sa dalawang pangunahing pisikal na batas:

  • Faraday-Maxwell;
  • Joule-Lenz.

Sa mga metal na katawan, kapag inilagay ang mga ito sa isang alternating field, magsisimulang lumitaw ang vortex electric field.

Induction heating device

Lahat ay nangyayari tulad ng sumusunod. Sa ilalim ng impluwensya ng variable magnetic flux, nagbabago ang electromotive force (EMF) ng induction.

induction heating
induction heating

Ang

EMF ay kumikilos sa paraang dumadaloy ang mga eddy current sa loob ng katawan, na naglalabas ng init nang buong alinsunod sa batas ng Joule-Lenz. Gayundin, ang EMF ay bumubuo ng isang alternating current sa metal. Sa kasong ito, inilalabas ang thermal energy, na humahantong sa pagtaas ng temperatura ng metal.

Ang ganitong uri ng pag-init ang pinakamadali, dahil hindi ito makontak. Pinapayagan nitong maabot ang napakataas na temperatura, kung saanang karamihan sa mga metal ay maaaring ma-machine.

Upang makapagbigay ng induction heating, kinakailangan na lumikha ng isang tiyak na boltahe at frequency sa mga electromagnetic field. Magagawa ito sa isang espesyal na aparato - isang inductor. Ito ay pinapagana mula sa isang pang-industriyang network sa 50 Hz. Maaari kang gumamit ng mga indibidwal na pinagmumulan ng kuryente para dito - mga converter at generator.

Ang pinakasimpleng low frequency inductor device ay isang spiral (insulated conductor), na maaaring ilagay sa loob ng metal pipe o sugat sa paligid nito. Pinapainit ng mga dumadaang alon ang tubo, na naglilipat naman ng init sa kapaligiran.

Ang paggamit ng induction heating sa mababang frequency ay medyo bihira. Mas karaniwang pagproseso ng metal sa katamtaman at mataas na dalas.

induction heating unit
induction heating unit

Naiiba ang mga ganoong device dahil ang magnetic wave ay tumama sa ibabaw, kung saan ito ay humihina. Ang katawan ay nagpapalit ng enerhiya ng alon na ito sa init. Para sa maximum na epekto, ang parehong mga bahagi ay dapat na malapit sa hugis.

Saan ginamit

Ang paggamit ng induction heating sa modernong mundo ay laganap. Lugar ng paggamit:

  • pagtunaw ng mga metal, ang kanilang paghihinang sa paraang walang contact;
  • pagkuha ng mga bagong metal na haluang metal;
  • mechanical engineering;
  • alahas;
  • gumawa ng maliliit na bahagi na maaaring masira ng ibang paraan;
  • surface hardening (bukod dito, ang mga bahagi ay maaaring maging sa pinakakumplikadong configuration);
  • heat treatment (machining machine parts, hardened surface);
  • gamot (pagdidisimpekta ng mga appliances at instrumento).

Induction heating: mga positibong feature

Maraming pakinabang ang paraang ito:

  • Mabilis itong magpainit at matunaw ang anumang conductive material.
  • Pinapayagan ang pagpainit sa anumang medium: vacuum, atmosphere, non-conductive na likido.
  • Dahil ang conductive material lang ang pinainit, ang mga pader na mahinang sumisipsip ng alon ay nananatiling malamig.
  • Sa mga espesyal na lugar ng metalurhiya na kumukuha ng mga ultra-pure alloys. Ito ay isang nakakaaliw na proseso, dahil ang mga metal ay pinaghalo sa isang nakasuspinde na estado, sa isang shell ng protective gas.
aplikasyon ng induction heating
aplikasyon ng induction heating
  • Kung ikukumpara sa iba pang mga uri, ang induction ay hindi nagpaparumi sa kapaligiran. Kung sa kaso ng mga gas burner polusyon ay naroroon, gayundin sa arc heating, pagkatapos ay inalis ito ng induction, dahil sa "malinis" na electromagnetic radiation.
  • Maliliit na dimensyon ng inductor ng device.
  • Ang kakayahang gumawa ng inductor ng anumang hugis, hindi ito hahantong sa lokal na pag-init, ngunit mag-aambag sa pare-parehong pamamahagi ng init.
  • Hindi maaaring palitan kung isang partikular na bahagi lamang ng ibabaw ang kailangang painitin.
  • Hindi mahirap i-set up ang naturang kagamitan para sa gustong mode at i-regulate ito.

Flaws

May mga sumusunod na disadvantage ang system:

  • Self-install atang pagsasaayos ng uri ng pagpainit (induction) at ang kagamitan nito ay medyo mahirap. Mas mainam na bumaling sa mga espesyalista.
  • Ang pangangailangang tumpak na tumugma sa inductor at workpiece, kung hindi ay hindi sapat ang induction heating, maaaring umabot sa maliliit na halaga ang kapangyarihan nito.

Induction heating equipment

Para sa pagsasaayos ng indibidwal na pagpainit, maaari mong isaalang-alang ang isang opsyon gaya ng induction heating.

uri ng pag-init induction
uri ng pag-init induction

Ang unit ay magiging isang transpormer na binubuo ng dalawang uri ng windings: pangunahin at pangalawa (na, naman, ay short-circuited).

Paano ito gumagana

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang conventional inductor: ang mga daloy ng vortex ay dumadaan sa loob at idinidirekta ang electric field sa pangalawang katawan.

Upang ang tubig ay dumaan sa naturang boiler, dalawang tubo ang dinadala dito: para sa malamig na tubig, na pumapasok, at sa labasan ng maligamgam na tubig - ang pangalawang tubo. Dahil sa presyon, ang tubig ay patuloy na nagpapalipat-lipat, na nag-aalis ng posibilidad ng pag-init ng elemento ng inductor. Ang presensya ng sukat ay hindi kasama dito, dahil ang patuloy na pag-vibrate ay nangyayari sa inductor.

Magiging mura ang naturang item upang mapanatili. Ang pangunahing plus ay ang aparato ay gumagana nang tahimik. Maaari mo itong i-install sa anumang silid.

Gumagawa ng kagamitan nang mag-isa

Ang pag-install ng induction heating ay hindi magiging napakahirap. Kahit na ang mga walang karanasan, pagkatapos ng masusing pag-aaral, ay haharapin ang gawain. Bago simulan ang trabaho, kailangan mong mag-stock ng mga sumusunod na kinakailangang item:

  • Inverter. Maaari itong gamitinmula sa welding machine, ito ay mura at kakailanganin ng mataas na dalas. Maaari mong gawin ito sa iyong sarili. Ngunit ito ay isang aktibidad na umuubos ng oras.
  • Heater housing (isang piraso ng plastic pipe ang angkop para dito, ang induction heating ng pipe sa kasong ito ang magiging pinakaepektibo).
  • Material (wire na may diameter na hindi hihigit sa pitong milimetro ang magagawa).
  • Mga device para sa pagkonekta sa inductor sa heating network.
  • Grid para hawakan ang wire sa loob ng inductor.
  • Maaaring gumawa ng induction coil mula sa copper wire (dapat itong naka-enamel).
  • Pump (para magbigay ng tubig sa inductor).

Mga panuntunan para sa paggawa ng kagamitan nang mag-isa

Upang gumana nang tama ang induction heating unit, ang kasalukuyang para sa naturang produkto ay dapat na tumutugma sa kapangyarihan (dapat itong hindi bababa sa 15 amperes, kung kinakailangan, pagkatapos ay higit pa).

  • Ang alambre ay dapat putulin nang hindi hihigit sa limang sentimetro. Ito ay kinakailangan para sa mahusay na pag-init sa isang high-frequency na field.
  • Hindi dapat mas maliit ang diameter ng katawan kaysa sa inihandang wire at may makapal na pader.
  • Upang ikabit sa heating network, nakakabit ang isang espesyal na adaptor sa isang gilid ng istraktura.
  • Dapat maglagay ng mesh sa ilalim ng pipe para maiwasang mahulog ang wire.
  • Kailangan ang huli sa dami na mapupuno nito ang buong panloob na espasyo.
  • Sarado ang disenyo, inilagay ang adapter.
  • Pagkatapos ay gagawa ng coil mula sa pipe na ito. Upang gawin ito, balutin na itoinihanda na kawad. Dapat sundin ang bilang ng mga pagliko: minimum 80, maximum 90.
  • Pagkatapos kumonekta sa heating system, ibinuhos ang tubig sa apparatus. Nakakonekta ang coil sa inihandang inverter.
  • May inilalagay na water pump.
  • Naka-mount ang temperature controller.
pagkalkula ng induction heating
pagkalkula ng induction heating

Kaya, ang pagkalkula ng induction heating ay depende sa mga sumusunod na parameter: haba, diameter, temperatura at oras ng pagproseso. Bigyang-pansin ang inductance ng mga gulong na humahantong sa inductor, na maaaring mas mataas kaysa sa inductor mismo.

Tungkol sa mga libangan

Isa pang aplikasyon sa gamit sa bahay, bilang karagdagan sa heating system, ang ganitong uri ng heating ay makikita sa mga stove hobs.

induction heating zone
induction heating zone

Ang ibabaw na ito ay mukhang isang karaniwang transpormer. Ang likid nito ay nakatago sa ilalim ng ibabaw ng panel, na maaaring salamin o seramik. Ang kasalukuyang daloy sa pamamagitan nito. Ito ang unang bahagi ng coil. Ngunit ang pangalawa ay ang mga pinggan kung saan ang pagluluto ay magaganap. Ang mga agos ng eddy ay nilikha sa ilalim ng mga pinggan. Pinainit muna nila ang mga pinggan, at pagkatapos ay ang pagkain sa loob nito.

Ilalabas lang ang init kapag inilagay ang mga pinggan sa ibabaw ng hob.

induction heating device
induction heating device

Kung nawawala ito, walang aksyon na magaganap. Tutugma ang induction cooking zone sa diameter ng cookware na nakalagay dito.

Para sa mga ganitong kalan, kailangan ang mga espesyal na pagkain. Karamihan sa ferromagneticang mga metal ay maaaring makipag-ugnayan sa larangan ng induction: aluminyo, hindi kinakalawang at enameled na bakal, cast iron. Hindi angkop para sa mga naturang surface lang: tanso, ceramic, salamin at mga pinggan na gawa sa mga non-ferromagnetic na metal.

Natural, bubuksan lang ang induction cooker kapag nilagyan ito ng angkop na cookware.

induction heating power
induction heating power

Ang mga modernong kalan ay nilagyan ng electronic control unit, na nagbibigay-daan sa iyong makilala ang mga walang laman at hindi nagagamit na pagkain. Ang mga pangunahing bentahe ng induction hobs ay: kaligtasan, kadalian ng paglilinis, bilis, kahusayan, ekonomiya. Hindi dapat masunog ang ibabaw ng panel.

Kaya, nalaman namin kung saan ginagamit ang ganitong uri ng heating (induction).

Inirerekumendang: