Domowe piece do topienia metalu. Piec indukcyjny do topienia metalu

Domowy piec indukcyjny radzi sobie z topieniem stosunkowo niewielkich porcji metalu. Jednak takie palenisko nie potrzebuje komina ani miechów, które pompują powietrze do strefy topienia. A cały projekt takiego pieca można postawić na biurku. Dlatego ogrzewanie za pomocą indukcji elektrycznej jest najlepszym sposobem topienia metali w domu. W tym artykule rozważymy projekty i schematy montażu takich pieców.

Jak działa piec indukcyjny - generator, wzbudnik i tygiel

W warsztatach fabrycznych można znaleźć indukcyjne piece kanałowe do topienia metali nieżelaznych i żelaznych. Instalacje te mają bardzo dużą moc, którą ustala wewnętrzny obwód magnetyczny, który zwiększa gęstość pola elektromagnetycznego oraz temperaturę w tyglu pieca.

Jednak konstrukcje kanałowe pochłaniają duże porcje energii i zajmują dużo miejsca, dlatego w domu iw małych warsztatach stosowana jest instalacja bez obwodu magnetycznego - piec tyglowy do topienia metali nieżelaznych / żelaznych. Taki projekt można złożyć nawet własnymi rękami, ponieważ instalacja tygla składa się z trzech głównych jednostek:

• Generator wytwarzający prąd przemienny o wysokich częstotliwościach, które są niezbędne do zwiększenia gęstości pola elektromagnetycznego w tyglu. Co więcej, jeśli średnicę tygla można porównać z długofalową częstotliwością prądu przemiennego, to taka konstrukcja pozwoli na zamianę do 75 proc. energii elektrycznej zużywanej przez instalację na energię cieplną.
• Induktor to miedziana spirala stworzona na podstawie dokładnego obliczenia nie tylko średnicy i liczby zwojów, ale także geometrii użytego w tym procesie drutu. Obwód cewki indukcyjnej musi być dostrojony, aby uzyskać moc w wyniku rezonansu z generatorem, a raczej z częstotliwością prądu zasilającego.
• Tygiel jest ogniotrwałym pojemnikiem, w którym odbywa się cała praca topienia, zapoczątkowana występowaniem prądów wirowych w konstrukcji metalowej. W tym przypadku średnica tygla i inne wymiary tego pojemnika są ściśle określone zgodnie z charakterystyką generatora i induktora.

Każdy radioamator może złożyć taki piekarnik. Aby to zrobić, musi znaleźć odpowiedni schemat i zaopatrzyć się w materiały i części. Listę tego wszystkiego znajdziesz poniżej.

Z jakich pieców są składane - dobieramy materiały i części

Projekt domowego pieca tyglowego oparty jest na najprostszym inwerterze laboratoryjnym Kukhtetsky'ego. Schemat tej instalacji na tranzystorach jest następujący:

Na podstawie tego schematu będziesz mógł zmontować piec indukcyjny z następujących elementów:

• dwa tranzystory - najlepiej polowe i marki IRFZ44V;
• drut miedziany o średnicy 2 mm;
• dwie diody marki UF4001, jeszcze lepiej - UF4007;
• dwa pierścienie przepustnicy - można je wyjąć ze starego zasilacza z pulpitu;
• trzy kondensatory o pojemności 1 mikrofarada każdy;
• cztery kondensatory o pojemności 220nF każdy;
• jeden kondensator o pojemności 470 nF;
• jeden kondensator o pojemności 330 nF;
• jeden rezystor 1 wat (lub 2 rezystory po 0,5 wata każdy), zaprojektowany na rezystancję 470 omów;
• drut miedziany o średnicy 1,2 mm.

Ponadto będziesz potrzebować kilku grzejników - można je usunąć ze starego płyty główne lub chłodnice do procesorów, a także akumulator o pojemności co najmniej 7200 mAh ze starego zasilacza awaryjnego 12 V. Otóż w tym przypadku pojemnik na tygiel jest właściwie zbędny - pręt stopi się w piecu, co można trzymany zimnym końcem.

Instrukcja montażu krok po kroku - proste operacje

Wydrukuj i powieś nad biurkiem rysunek laboratoryjnego falownika Kuchteckiego. Następnie ułóż wszystkie komponenty radiowe według klas i marek i rozgrzej lutownicę. Podłącz dwa tranzystory do radiatorów. A jeśli pracujesz z piecem dłużej niż 10-15 minut z rzędu, zamocuj chłodnice z komputera na grzejnikach, podłączając je do działającego zasilacza. Schemat wyprowadzeń tranzystorów z serii IRFZ44V przedstawia się następująco:

Weź drut miedziany o średnicy 1,2 mm i owiń go wokół pierścieni ferrytowych, wykonując 9-10 zwojów. W rezultacie dostaniesz zadławienia. Odległość między zwojami jest określona przez średnicę pierścienia, w oparciu o jednorodność podziałki. W zasadzie wszystko można zrobić „na oko”, zmieniając liczbę zwojów w zakresie od 7 do 15 zwojów. Złóż baterię kondensatorów, łącząc wszystkie części równolegle. W rezultacie powinieneś otrzymać baterię 4,7 mikrofaradów.

Teraz utwórz cewkę indukcyjną z drutu miedzianego o średnicy 2 mm. Średnica zwojów w tym przypadku może być równa średnicy tygla porcelanowego lub 8-10 centymetrów. Liczba zwojów nie powinna przekraczać 7-8 sztuk. Jeśli podczas procesu testowania moc pieca wydaje Ci się niewystarczająca, przeprojektuj cewkę indukcyjną, zmieniając średnicę i liczbę zwojów. Dlatego w pierwszej parze lepiej jest, aby styki cewki indukcyjnej nie były lutowane, ale odłączane. Następnie zmontuj wszystkie elementy na płytce PCB na podstawie rysunku falownika laboratoryjnego Kukhtetsky'ego. I podłącz baterię 7200 mAh do styków zasilania. To wszystko.

Przybliżona temperatura topnienia aluminium wynosi około 660 stopni Celsjusza, co pozwala topić się nawet w domu. Oczywiście nie będzie możliwe osiągnięcie takiej temperatury na kuchence gazowej, a wykonywanie takich prac w pomieszczeniach jest wysoce niepożądane. W Internecie jest wiele filmów, jak to zrobić samodzielnie. W tym artykule rozważymy najciekawsze, sprawdzone i niezawodne metody.

Rodzaje

piekarniki, stosowane w przemyśle są bardzo drogie. Ich cena to tysiące i dziesiątki tysięcy dolarów. Ponadto takie jednostki zajmują niedopuszczalnie dużą ilość miejsca. Aluminium jest najpowszechniejszym metalem na Ziemi, więc przemysł w tym kierunku posunął się daleko do przodu. Istnieje wiele typów. Na przykład, piece cylindryczne pochylone, piece z tyglem pogłosowym, piece karuzelowe i inni.

Ale co zrobić, jeśli musisz zrobić jakąś część w domu, ale nie ma sposobu, aby ją zamówić z tego czy innego powodu? Doskonały mały piekarnik dość łatwe do zrobienia i Zrób to sam, a do tego w zasadzie nie będzie trzeba szukać żadnych konkretnych materiałów, części i urządzeń. Większość z nich można znaleźć w prawie każdym domu, w garażu lub na wsi.

Zasadniczo zasada działania wszystkich domowych pieców jest prosta i tego samego typu. Różnice z reguły dotyczą tylko niektórych cech konstrukcyjnych. W niektórych objętościowe naczynie żaroodporne rozpalony węgiel drzewny(jest to najbardziej udana opcja paliwa do topienia aluminium), do której lub nad którą w tyglu umieszcza się sam metal. Tyglem może być np. przycięty korpus gaśnicy, a nawet zwykłe stalowy czajnik. Do podniesienia temperatury węgli niezbędny jest nadmuch wysokiej jakości powietrza ze wszystkich stron (aby aluminium nagrzało się równomiernie w zasobniku). Z reguły tlen jest dostarczany rurą w dół „studni”. zachcianki może go stworzyć zwykły odkurzacz, silnik ze starej maski, chłodnica, a nawet suszarka do włosów. Zasadniczo są to warunki niezbędne do stworzenia rodzaju mini-huty własnymi rękami.

Przeczytaj także: Zamawianie pieca z ławą kuchenną

Gips jest zwykle używany jako forma do odlewania części. Jeśli konieczne jest odlanie zwykłego cylindrycznego wlewka z aluminium, wystarczy kawałek ciętej stalowej rury. Rozważ najciekawsze i najprostsze projekty mini piekarników.

Minipiekarnik na kółkach

Wykonanie tego modelu jest bardzo łatwe. obręcz o pożądanej średnicy jest wkopana w ziemię tak, aby jej powierzchnia pokrywała się z horyzontem, to znaczy nie wystawała ponad ziemię. Na środku dysku wewnątrz powstałej paleniska powinien znajdować się otwór, przez który przechodzimy wygięta rura, która wychodzi obok huty. Przez to tlen wpłynie do mini piekarnika od dołu. Przydatny jako dmuchawa mała chłodnica, założyć rurę od zewnątrz. Jednak przy takim dopływie powietrza nadmuch będzie wyjątkowo słabej jakości i jednokierunkowy. Aby to zrobić, zbudujemy coś w rodzaju palnika wewnątrz kotła na wylocie rury. Jest wygodny w użyciu hamulec tarczowy samochodu spawany na rurze. Następnie węgle można wlewać do powstałej mini-huty i dostarczać powietrze, podnosząc ich temperaturę. Złom aluminiowy w tyglu jest umieszczany pomiędzy węglami.

Piec z metalowym zbiornikiem

Nie ma konieczności zagłębiania pieca w ziemię. Łatwe do wykonania ręcznie i przenośny piekarnik. Do tego dowolny cylindryczny zbiornik wykonany z metalu żaroodpornego, na przykład zbiornik ze starej pralki ładowanej od góry. Od wewnątrz średnicę zbiornika zmniejszają cegły i glina. Tak więc grubość naszego pieca będzie 10-15 centymetrów. Nie zapomnij zamontować rurki do pompowania na dole obudowy. Powietrze można do niego dostarczać w dowolny dogodny sposób. Aluminiowy surowy tygiel wisiał w palenisku. Jak widać, nie ma zasadniczych różnic w stosunku do poprzedniej wersji. Równie łatwo jest zrobić to własnymi rękami, różnice dotyczą tylko niezbędnych narzędzi i szczegółów.

Od wielu lat ludzie wytapiają metal. Każdy materiał ma swoją własną temperaturę topnienia, którą można osiągnąć tylko przy użyciu specjalnego sprzętu. Pierwsze piece do topienia metalu były dość duże i były instalowane wyłącznie w warsztatach dużych organizacji. Dziś nowoczesny piec indukcyjny można zainstalować w małych warsztatach przy zakładaniu produkcji biżuterii. Jest mały, łatwy w obsłudze i bardzo wydajny.

Zasada działania

Jednostka topiąca pieca indukcyjnego służy do ogrzewania szerokiej gamy metali i stopów. Klasyczny projekt składa się z następujących elementów:

1. Pompa spustowa.
2. Cewka indukcyjna chłodzona wodą.
3. Rama ze stali nierdzewnej lub aluminium.
4. Obszar kontaktu.
5. Palenisko wykonane z żaroodpornego betonu.
6. Podpora z cylindrem hydraulicznym i zespołem łożyska.

Zasada działania opiera się na tworzeniu indukowanych prądów wirowych Foucaulta. Z reguły podczas pracy sprzęt AGD takie prądy powodują awarie, ale w tym przypadku służą do podgrzania wsadu do wymaganej temperatury. Prawie cała elektronika zaczyna się nagrzewać podczas pracy. Ten negatywny czynnik w zużyciu energii elektrycznej jest w pełni wykorzystywany.

Zalety urządzenia

Indukcyjny piec do topienia był używany stosunkowo niedawno. W zakładach produkcyjnych instalowane są słynne piece martenowskie, wielkie piece i inne urządzenia. Taki piec do topienia metalu ma następujące zalety:

To właśnie ta ostatnia zaleta decyduje o rozprzestrzenianiu się pieca indukcyjnego w jubilerstwie, ponieważ nawet niewielkie stężenie ciał obcych może niekorzystnie wpłynąć na wynik.

W zależności od cech konstrukcyjnych wyróżnia się piece indukcyjne podłogowe i stacjonarne. Niezależnie od wybranej opcji istnieje kilka podstawowych zasad instalacji:

Podczas pracy urządzenie może się bardzo nagrzać. Dlatego w pobliżu nie powinny znajdować się żadne łatwopalne lub wybuchowe substancje. Ponadto, zgodnie z przepisami przeciwpożarowymi, w pobliżu należy zainstalować osłonę przeciwpożarową.

Powszechnie stosowane są tylko dwa rodzaje pieców: tyglowy i kanałowy. Mają podobne zalety i wady, różnice dotyczą tylko zastosowanej metody pracy:

Bardziej popularna jest tygielowa odmiana pieców indukcyjnych. Wynika to z ich wysokiej wydajności i łatwości obsługi. Ponadto podobny projekt, jeśli to konieczne, można wykonać niezależnie.

Domowe wersje są dość powszechne.. Do ich stworzenia potrzebujesz:

1. Generator.
2. Tygiel.
3. Induktor.

Doświadczony elektryk, jeśli to konieczne, może wykonać cewkę indukcyjną własnymi rękami. Ten element konstrukcyjny jest reprezentowany przez uzwojenie z drutu miedzianego. Tygiel można kupić w sklepie, ale obwód lampy, zrób to sam bateria ich tranzystorów lub falownik spawalniczy służy jako generator.

Korzystanie z falownika spawalniczego

Piec indukcyjny zrób to sam do topienia metalu można stworzyć za pomocą falownika spawalniczego jako generatora. Ten wariant jest najczęściej stosowany ponieważ podjęte wysiłki dotyczą tylko produkcji wzbudnika:

1. Głównym materiałem jest cienkościenna rura miedziana. Zalecana średnica to 8-10 cm.
2. Rurka jest wyginana zgodnie z pożądanym wzorem, który zależy od cech użytego korpusu.
3. Pomiędzy zwojami powinna być odległość nie większa niż 8 mm.
4. Cewka umieszczona jest w obudowie tekstolitowej lub grafitowej.

Po stworzeniu wzbudnika i umieszczeniu go w obudowie pozostaje tylko zamontować w jego miejsce zakupiony tygiel.

Taki obwód jest dość skomplikowany w wykonaniu, wymaga użycia rezystorów, kilku diod, tranzystorów o różnych pojemnościach, kondensatora foliowego, drutu miedzianego o dwóch różnych średnicach i pierścieni z dławików. Zalecenia montażowe są następujące:

Powstały obwód umieszcza się w obudowie tekstolitowej lub grafitowej, które są dielektrykami. Schemat, z wykorzystaniem tranzystorów, jest dość trudny do wykonania. Dlatego konieczne jest podjęcie produkcji takiego pieca tylko wtedy, gdy istnieją pewne umiejętności pracy.

Piec z lampami

Ostatnio coraz rzadziej powstają piece lampowe, ponieważ wymagają ostrożności podczas obchodzenia się z nimi. Zastosowany obwód jest prostszy w porównaniu z przypadkiem zastosowania tranzystorów. Montaż można przeprowadzić w kilku etapach:

Stosowane lampy należy chronić przed uderzeniami mechanicznymi.

Chłodzenie sprzętu

Podczas tworzenia pieca indukcyjnego własnymi rękami najwięcej problemów pojawia się z chłodzeniem. Wynika to z następujących punktów:

1. Podczas pracy nagrzewa się nie tylko stopiony metal, ale także niektóre elementy wyposażenia. Dlatego do długotrwałej pracy wymagane jest skuteczne chłodzenie.
2. Metoda oparta na wykorzystaniu strumienia powietrza charakteryzuje się niską wydajnością. Ponadto nie zaleca się instalowania wentylatorów w pobliżu piekarnika. Wynika to z faktu, że elementy metalowe mogą wpływać na generowane prądy wirowe.

Z reguły chłodzenie odbywa się za pomocą wody. Stworzenie obwodu chłodzenia wodą w domu jest nie tylko trudne, ale także nieekonomiczne. Przemysłowe wersje pieca mają już wbudowany obwód, do którego wystarczy podłączyć zimną wodę.

Bezpieczeństwo

Podczas korzystania z pieca indukcyjnego należy przestrzegać pewnych środków ostrożności. Kluczowe zalecenia:

Podczas instalowania sprzętu należy wziąć pod uwagę sposób ładowania wsadu i usuwania stopionego metalu. Zaleca się wydzielenie oddzielnego przygotowanego pomieszczenia na instalację pieca indukcyjnego.

Indukcyjne wytapianie metali jest aktywnie wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu, takich jak budowa maszyn, metalurgia i produkcja biżuterii. Materiał jest podgrzewany pod wpływem prądu elektrycznego, co pozwala na wykorzystanie ciepła z maksymalną wydajnością. W dużych fabrykach są do tego specjalne jednostki przemysłowe, podczas gdy w domu można samodzielnie złożyć prosty i mały piec indukcyjny.

Podobne piekarniki są popularne w produkcji

Samodzielny montaż piekarnika

Istnieje wiele technologii i schematycznych opisów tego procesu prezentowanych w Internecie i czasopismach, jednak przy wyborze warto zatrzymać się na jednym modelu, który jest najbardziej wydajny w działaniu, a także niedrogi i łatwy do wdrożenia.

Domowe piece do wytapiania są dość proste w konstrukcji i zwykle składają się tylko z trzech głównych części umieszczonych w solidnej obudowie. Obejmują one:

• element generujący prąd przemienny o wysokiej częstotliwości;
• kawałek spirali wykonany z miedzianej rurki lub grubego drutu, zwany cewką indukcyjną;
• tygiel - pojemnik, w którym będzie przeprowadzane kalcynowanie lub topienie, wykonany z materiału ogniotrwałego.

Oczywiście taki sprzęt jest rzadko używany w życiu codziennym, ponieważ nie wszyscy rzemieślnicy potrzebują takich jednostek. Ale technologie znalezione w tych urządzeniach są obecne w sprzęt AGD z którymi wiele osób ma do czynienia niemal na co dzień. Należą do nich kuchenki mikrofalowe, piekarniki elektryczne i płyty indukcyjne. Własnymi rękami, zgodnie ze schematami, możesz wykonać inny sprzęt, jeśli masz niezbędną wiedzę i umiejętności.

W tym filmie dowiesz się, z czego składa się ten piekarnik

Ogrzewanie w tej technice odbywa się za pomocą indukcyjnych prądów wirowych. Wzrost temperatury następuje natychmiast, w przeciwieństwie do innych urządzeń o podobnym przeznaczeniu.

Na przykład kuchenki indukcyjne mają sprawność na poziomie 90%, podczas gdy gazowe i elektryczne nie mogą pochwalić się tą wartością, jest to odpowiednio tylko 30-40% i 55-65%. Jednak płyty HDTV mają wadę: do ich działania będziesz musiał przygotować specjalne potrawy.

konstrukcja tranzystora

Istnieje wiele różnych schematów montażu topielników indukcyjnych w domu. Prosty i sprawdzony piec wykonany z tranzystorów polowych jest montowany dość łatwo, wielu rzemieślników znających podstawy inżynierii radiowej poradzi sobie z jego produkcją zgodnie ze schematem pokazanym na rysunku. Aby utworzyć instalację musisz przygotować następujące materiały i szczegóły:

• dwa tranzystory IRFZ44V;
• druty miedziane (do nawijania) w izolacji emaliowanej o grubości 1,2 i 2 mm (po jednym);
• dwa pierścienie z dławików, można je wyjąć z zasilacza starego komputera;
• jeden rezystor 470 Ohm 1 W (dwa 0,5 W można połączyć szeregowo);
• dwie diody UF4007 (po cichu zastąpione przez model UF4001);
• Kondensatory foliowe 250 W - jedna sztuka o pojemności 330 nF, cztery - 220 nF, trzy - 1 mikrofarad, 1 sztuka - 470 nF.

Montaż odbywa się zgodnie ze schematycznym rysunkiem, z którym również zaleca się się zapoznać instrukcje krok po kroku, uchroni to przed błędami i uszkodzeniem elementów. Tworzenie indukcyjnego pieca do topienia własnymi rękami odbywa się zgodnie z następującym algorytmem:

1. Tranzystory umieszczono na dość dużych radiatorach. Faktem jest, że obwody mogą się bardzo nagrzewać podczas pracy, dlatego tak ważne jest, aby wybrać części o odpowiednim rozmiarze. Wszystkie tranzystory można umieścić na tym samym grzejniku, ale w tym przypadku będziesz musiał je odizolować, eliminując kontakt z metalem. Pomogą w tym podkładki i uszczelki wykonane z tworzywa sztucznego i gumy. Prawidłowe wyprowadzenie tranzystorów pokazano na rysunku.
2. Następnie zaczną robić dławiki, będą potrzebowały dwóch sztuk. Aby to zrobić, weź drut miedziany o średnicy 1,2 mm i owiń go wokół pierścieni pobranych z zasilacza. Skład tych pierwiastków obejmuje żelazo ferromagnetyczne w postaci proszku, dlatego konieczne jest wykonanie co najmniej 7-15 zwojów, pozostawiając między nimi niewielką odległość.
3. Powstałe moduły są montowane w jedną baterię o pojemności 4,6 mikrofaradów, kondensatory są połączone równolegle.
4. Do nawinięcia cewki użyto drutu miedzianego o grubości 2 mm. Jest owinięty 7-8 razy wokół dowolnego cylindrycznego przedmiotu, jego średnica powinna odpowiadać rozmiarowi tygla. Nadmiar drutu jest odcięty, ale pozostają raczej długie końce: będą potrzebne do połączenia z innymi częściami.
5. Wszystkie elementy są połączone na płytce, jak pokazano na rysunku.

W razie potrzeby można zbudować obudowę urządzenia, w tym celu stosuje się wyłącznie materiały żaroodporne, takie jak tekstolit. Moc urządzenia można regulować, dla której wystarczy zmienić liczbę zwojów drutu na cewce indukcyjnej i ich średnicę.

Ze szczotkami grafitowymi

Główny element tego projektu składa się z grafitowych szczotek, pomiędzy którymi przestrzeń wypełniona jest granitem, skruszonym do stanu sproszkowanego. Następnie gotowy moduł jest podłączany do transformatora obniżającego napięcie. Podczas pracy z takim sprzętem nie można obawiać się porażenia prądem, ponieważ nie wymaga on napięcia 220 woltów.

Technologia wykonania pieca indukcyjnego ze szczotek grafitowych:

1. Najpierw montuje się korpus, w tym celu na płytce odpornej na wysokie temperatury kładzie się cegłę ogniotrwałą (szamotową) o wymiarach 10 × 10 × 18 cm. Gotowe pudełko jest owinięte tekturą azbestową. Aby nadać temu materiałowi pożądany kształt, wystarczy zwilżyć go niewielką ilością wody. Rozmiar podstawy zależy bezpośrednio od mocy transformatora zastosowanego w projekcie. W razie potrzeby pudełko można przykryć drutem stalowym.
2. Doskonałą opcją dla pieców grafitowych byłby transformator 0,063 kW pobrany ze spawarki. Jeśli ma napięcie znamionowe 380 woltów, można go bezpiecznie nakręcić, chociaż wielu doświadczonych radiotechników uważa, że ​​tę procedurę można pominąć bez żadnego ryzyka. Zaleca się jednak owinięcie transformatora cienkim aluminium, aby gotowe urządzenie nie nagrzewało się podczas pracy.
3. Podłoże z gliny jest instalowane na dnie skrzynki, aby płynny metal nie rozprzestrzeniał się, po czym w skrzyni umieszcza się szczotki grafitowe i piasek granitowy.

Główną zaletą takich urządzeń jest wysoka temperatura topnienia, która może się zmieniać stan skupienia nawet pallad i platyna. Wady obejmują zbyt szybkie nagrzewanie się transformatora, a także małą powierzchnię pieca, która nie pozwoli na wytapianie więcej niż 10 g metalu na raz. Dlatego każdy mistrz musi zrozumieć, że jeśli urządzenie jest montowane do przetwarzania dużych ilości, lepiej jest wykonać piec o innej konstrukcji.

oprawa lampy

Potężny piec do wytapiania można zmontować z elektronicznych żarówek. Jak widać na schemacie, aby uzyskać prąd o wysokiej częstotliwości, konieczne jest równoległe połączenie lamp promieniowych. Zamiast induktora w urządzeniu zastosowano miedzianą rurkę o średnicy 10 mm. Ponadto konstrukcja jest wyposażona w kondensator trymera, aby móc regulować moc pieca. Do montażu musisz przygotować:

• cztery lampy (tetrody) L6, 6P3 lub G807;
• kondensator strojenia;
• 4 dławiki na 100-1000 uH;
• neonowy wskaźnik świetlny;
• cztery kondensatory 0,01 uF.

Na początek miedziana rurka jest uformowana w spiralę - będzie to cewka indukcyjna urządzenia. Jednocześnie między zwojami pozostaje odległość co najmniej 5 mm, a ich średnica powinna wynosić 8-15 cm Końce spirali są przetwarzane w celu zamocowania do obwodu. Grubość powstałego induktora powinna być o 10 mm większa niż grubość tygla (jest on umieszczony wewnątrz).

Gotową część umieszcza się w korpusie. Do jego produkcji należy użyć materiału, który zapewni izolację elektryczną i termiczną wypełnienia urządzenia. Następnie kaskada jest montowana z lamp, dławików i kondensatorów, jak pokazano na rysunku, te ostatnie są połączone w linii prostej.

Czas podłączyć wskaźnik neonowy: jest potrzebny, aby mistrz mógł dowiedzieć się o gotowości urządzenia do pracy. Ta żarówka jest doprowadzana do korpusu pieca wraz z uchwytem kondensatora zmiennego.

Wyposażenie układu chłodzenia

Jednostki przemysłowe do topienia metalu są wyposażone w specjalne układy przeciw zamarzaniu lub chłodzenie wodą. Wyposażenie tych ważnych instalacji w domowe piecyki HDTV będzie wymagało dodatkowych kosztów, dlatego montaż może znacznie uderzyć w portfel. Dlatego lepiej wyposażyć gospodarstwo domowe w tańszy system składający się z wentylatorów.

Chłodzenie powietrzem za pomocą tych urządzeń jest możliwe, gdy są one oddalone od pieca. W przeciwnym razie metalowe uzwojenie i części wentylatora mogą służyć jako obwód do zamykania prądów wirowych, co znacznie zmniejszy wydajność sprzętu.

Lampa i obwody elektroniczne również mają tendencję do aktywnego nagrzewania się podczas pracy urządzenia. Radiatory są zwykle używane do ich chłodzenia.

Warunki korzystania

Dla doświadczonych techników radiowych złożenie pieca indukcyjnego według schematów własnymi rękami może wydawać się łatwym zadaniem, więc urządzenie będzie gotowe dość szybko, a mistrz będzie chciał wypróbować swoje dzieło w akcji. Warto pamiętać, że pracując z własnoręcznie wykonaną instalacją należy przestrzegać zasad bezpieczeństwa i nie zapominać o głównych zagrożeniach, które mogą pojawić się podczas eksploatacji pieca inercyjnego:

1. Ciekły metal i elementy grzejne nasadki mogą spowodować poważne oparzenia.
2. Obwody lamp składają się z części znajdujących się pod wysokim napięciem, dlatego podczas montażu urządzenia należy je umieścić w zamkniętej skrzynce, eliminując w ten sposób możliwość przypadkowego dotknięcia tych elementów.
3. Pole elektromagnetyczne może oddziaływać nawet na to, co znajduje się poza puszką instalacyjną. Dlatego przed włączeniem urządzenia należy usunąć wszystkie urządzenia techniczne, takie jak telefony komórkowe, aparaty cyfrowe, odtwarzacze MP3 oraz usunąć wszelką metalową biżuterię. Zagrożone są również osoby z rozrusznikami serca: nigdy nie powinny używać takiego sprzętu.

Piece te mogą być wykorzystywane nie tylko do topienia, ale również do szybkiego nagrzewania przedmiotów metalowych podczas formowania i cynowania. Zmieniając sygnał wyjściowy instalacji oraz parametry induktora można dostroić urządzenie do konkretnego zadania.

Do stopienia niewielkich ilości żelaza pójdą domowe piece, te wydajne urządzenia mogą pracować ze zwykłych gniazdek. Urządzenie nie zajmuje dużo miejsca, można go postawić na biurku w warsztacie lub garażu. Jeśli ktoś potrafi czytać proste obwody elektryczne, to nie musi kupować takiego sprzętu w sklepie, ponieważ może samodzielnie złożyć mały piecyk w ciągu zaledwie kilku godzin.

Radioamatorzy od dawna odkryli, że mogą własnymi rękami wytwarzać piece indukcyjne do topienia metalu. Te proste schematy pomogą Ci skonfigurować telewizor do użytku domowego. Jednak bardziej poprawne byłoby nazywanie wszystkich opisanych projektów falownikami laboratoryjnymi Kukhtetsky'ego, ponieważ samodzielne złożenie pełnoprawnego pieca tego typu jest po prostu niemożliwe.

Na świecie ukształtowały się już ugruntowane technologie produkcji metalu i stali, które są dziś wykorzystywane przez przedsiębiorstwa metalurgiczne. Należą do nich: metoda konwertorowa do wytwarzania metalu, walcowanie, ciągnienie, odlewanie, tłoczenie, kucie, prasowanie itp. Jednak najczęściej nowoczesne warunki jest przetapianie metali i stali w konwektorach, piecach martenowskich i elektrycznych. Każda z tych technologii ma szereg wad i zalet. Jednak najdoskonalszy i Najnowsza technologia dzisiaj jest produkcja stali w piecach elektrycznych. Głównymi zaletami tej ostatniej w porównaniu z innymi technologiami są wysoka wydajność i przyjazność dla środowiska. Zastanów się, jak złożyć urządzenie, w którym metal zostanie stopiony w domu własnymi rękami.

Mały piec indukcyjny elektryczny do topienia metali w domu

Topienie metali w domu jest możliwe, jeśli masz piec elektryczny, który możesz wykonać samodzielnie. Rozważ stworzenie indukcyjnego małego pieca elektrycznego do produkcji stopów jednorodnych (OS). W porównaniu z analogami utworzona instalacja będzie się różnić następującymi cechami:

• niski koszt (do 10 000 rubli), podczas gdy koszt analogów wynosi od 150 000 rubli;
• możliwość kontroli temperatury;
• możliwość szybkiego topienia metali w małych objętościach, co pozwala na zastosowanie instalacji nie tylko w dziedzinie naukowej, ale również np. w jubilerstwie, stomatologii itp.
• jednorodność i szybkość ogrzewania;
• możliwość umieszczenia korpusu roboczego w piecu w próżni;
• stosunkowo małe wymiary;
• niski poziom hałasu, prawie całkowita nieobecność dym, który zwiększy wydajność podczas pracy z instalacją;
• możliwość pracy zarówno z sieci jednofazowej, jak i trójfazowej.

Wybór typu schematu

Najczęściej przy budowie nagrzewnic indukcyjnych stosuje się trzy główne typy obwodów: półmostek, mostek asymetryczny i pełny mostek. Przy projektowaniu tej instalacji zastosowano dwa rodzaje obwodów - półmostek i pełny mostek z regulacją częstotliwości. Wybór ten był spowodowany potrzebą kontroli współczynnika mocy. Pojawił się problem z utrzymaniem trybu rezonansowego w obwodzie, ponieważ za jego pomocą można regulować wymaganą wartość mocy. Istnieją dwa sposoby kontrolowania rezonansu:

• zmieniając pojemność;
• poprzez zmianę częstotliwości.

W naszym przypadku rezonans jest utrzymywany poprzez regulację częstotliwości. To właśnie ta cecha spowodowała wybór rodzaju obwodu z regulacją częstotliwości.

Analiza elementów obwodu

Analizując działanie pieca indukcyjnego do topienia metalu w domu (IP), można wyróżnić trzy główne części: generator, zasilacz i zasilacz. Do zapewnienia wymaganej częstotliwości podczas pracy instalacji wykorzystywany jest generator, który w celu uniknięcia zakłóceń ze strony innych jednostek instalacji jest do nich podłączony poprzez rozwiązanie galwaniczne w postaci transformatora. Do zapewnienia obwodu napięcia zasilającego wymagany jest zasilacz, który zapewnia bezpieczną i niezawodną pracę elementów energetycznych konstrukcji. W rzeczywistości to jednostka mocy generuje niezbędne silne sygnały do ​​​​wytworzenia pożądanego współczynnika mocy na wyjściu obwodu.

Rysunek 1 przedstawia ogólny schemat instalacji indukcyjnej.

Utwórz schemat połączeń

Schemat połączeń (okablowanie) przedstawiający połączenia części składowe produktów oraz definiuje przewody, kable, które wykonują te połączenia, a także miejsca ich łączenia.

Dla wygody dalszej instalacji instalacji opracowano schemat połączeń, odzwierciedlający główne styki między blokami funkcjonalnymi pieca (ryc. 2).

Generator częstotliwości

Najbardziej złożonym blokiem IP jest generator. Zapewnia pożądaną częstotliwość pracy instalacji i stwarza warunki wstępne do uzyskania obwodu rezonansowego. Jako źródło oscylacji zastosowano wyspecjalizowany sterownik impulsów elektronicznych typu KR1211EU1 (rys. 3). Wybór ten wynikał ze zdolności tego mikroukładu do pracy w dość szerokim zakresie częstotliwości (do 5 MHz), co umożliwia uzyskanie wysokiej wartości mocy na wyjściu bloku mocy obwodu.

Rysunki 4.5 przedstawiają schemat ideowy generatora częstotliwości oraz schemat płytki elektrycznej.

Mikroukład KR1211EU1 generuje sygnały o określonej częstotliwości, którą można zmienić za pomocą rezystora sterującego zainstalowanego na zewnątrz mikroukładu. Ponadto sygnały padają na tranzystory pracujące w trybie klucza. W naszym przypadku zastosowano krzemowe tranzystory polowe z izolowaną bramką typu KP727. Ich zalety są następujące: maksymalny dopuszczalny prąd udarowy, który mogą wytrzymać, wynosi 56 A; maksymalne napięcie wynosi 50 V. Zakres tych wskaźników całkowicie nam odpowiada. Ale w związku z tym pojawił się problem znacznego przegrzania. Aby rozwiązać ten problem, potrzebny jest tryb klucza, który skróci czas spędzony przez tranzystory w stanie roboczym.

jednostka mocy

Blok ten zapewnia zasilanie jednostek wykonawczych instalacji. Jego główną cechą jest możliwość pracy z sieci jednofazowej i trójfazowej. Zasilacz 380V służy do poprawy współczynnika mocy rozpraszanej w cewce indukcyjnej.

Napięcie wejściowe podawane jest na mostek prostowniczy, który zamienia napięcie 220 V AC na pulsujące napięcie stałe. Do wyjść mostka podłączone są kondensatory akumulacyjne, które utrzymują stały poziom napięcia po usunięciu obciążenia z instalacji. Aby zapewnić niezawodność instalacji, urządzenie jest wyposażone w automatyczny wyłącznik.

Blok zasilania

Blok ten zapewnia bezpośrednie wzmocnienie sygnału i utworzenie obwodu rezonansowego poprzez zmianę pojemności okręgu. Sygnały z generatora trafiają do tranzystorów, które pracują w trybie wzmocnienia. W ten sposób, otwierając się w różnym czasie, wzbudzają odpowiednie obwody elektryczne przechodzące przez transformator podwyższający i przepuszczają przez niego prąd zasilający w różnych kierunkach. W rezultacie na wyjściu transformatora (Tr1) otrzymujemy zwiększony sygnał o zadanej częstotliwości. Sygnał ten jest doprowadzany do instalacji z cewką indukcyjną. Instalacja z wzbudnikiem (na schemacie Tr2) składa się z wzbudnika i zestawu kondensatorów (C13 - Sp). Kondensatory posiadają specjalnie dobraną pojemność i tworzą obwód oscylacyjny, który umożliwia regulację poziomu indukcyjności. Obwód ten musi pracować w trybie rezonansowym, co powoduje gwałtowny wzrost częstotliwości sygnału w cewce indukcyjnej oraz wzrost prądów indukcyjnych, dzięki którym następuje rzeczywiste nagrzewanie. Rysunek 7 przedstawia obwód elektryczny jednostki napędowej pieca indukcyjnego.

Induktor i cechy jego pracy

Induktor - specjalne urządzenie do przenoszenia energii ze źródła zasilania do produktu, nagrzewa się. Cewki indukcyjne są zwykle wykonane z rurek miedzianych. Podczas pracy jest chłodzony bieżącą wodą.

Topienie metali nieżelaznych w domu za pomocą pieca indukcyjnego polega na przenikaniu do środka metali prądów indukcyjnych, które powstają w wyniku dużej częstotliwości zmian napięcia przykładanego do zacisków cewki indukcyjnej. Moc instalacji zależy od wielkości przyłożonego napięcia i jego częstotliwości. Częstotliwość wpływa na intensywność prądów indukcyjnych i odpowiednio na temperaturę w środku cewki indukcyjnej. Im większa częstotliwość i czas pracy instalacji, tym lepsze wymieszanie metali. Sam wzbudnik i kierunki przepływu prądów indukcyjnych pokazano na rysunku 8.

W celu równomiernego wymieszania i uniknięcia zanieczyszczenia stopu pierwiastkami obcymi, takimi jak elektrody ze zbiornika stopu, stosuje się cewkę odwróconą, jak pokazano na rysunku 9. To dzięki tej cewce powstaje pole elektromagnetyczne, które utrzymuje metal w powietrzu, przewyższając siłę grawitacji Ziemi.

Końcowy montaż instalacji

Każdy z bloków jest przymocowany do korpusu pieca indukcyjnego za pomocą specjalnych stojaków. Ma to na celu uniknięcie niepożądanego kontaktu części przewodzących prąd z metalową powłoką samej obudowy (ryc. 10).

Dla bezpiecznej pracy z instalacją jest ona całkowicie zamknięta mocną obudową (Rys. 11), w celu stworzenia bariery pomiędzy niebezpiecznymi elementami konstrukcji a ciałem pracującej przy niej osoby.

Dla wygody ustawienia całej instalacji indukcyjnej wykonano tablicę sygnalizacyjną na urządzenia metrologiczne, za pomocą której sterowane są wszystkie parametry instalacji. Do takich urządzeń metrologicznych należą: amperomierz wskazujący prąd w cewce indukcyjnej, woltomierz podłączony do wyjścia cewki indukcyjnej, wskaźnik temperatury oraz regulator częstotliwości generowania sygnału. Wszystkie powyższe parametry umożliwiają regulację trybów pracy instalacji indukcyjnej. Ponadto konstrukcja wyposażona jest w system ręcznego uruchamiania oraz system wskazywania procesów nagrzewania. Za pomocą odcisków na urządzeniach faktycznie kontroluje się działanie instalacji jako całości.

Projekt małogabarytowej instalacji indukcyjnej jest dość skomplikowanym procesem technologicznym, gdyż musi zapewnić spełnienie dużej liczby kryteriów, takich jak: wygoda projektowania, niewielkie gabaryty, przenośność itp. Instalacja ta działa na zasadzie bezkontaktowego przekazywania energii do nagrzewającego się obiektu. W wyniku celowego ruchu prądów indukcyjnych w cewce indukcyjnej następuje bezpośrednio sam proces topienia, którego czas trwania wynosi kilka minut.

Stworzenie tej instalacji jest dość opłacalne, ponieważ jej zakres jest nieograniczony, od rutynowych prac laboratoryjnych po produkcję złożonych jednorodnych stopów z metali ogniotrwałych.