In induksie-oonde en toestelle word hitte in 'n verhitte toestel vrygestel deur strome wat in 'n afwisselende elektromagnetiese veld binne die eenheid ontstaan. Hulle word induksie genoem. As gevolg van hul werking styg die temperatuur. Induksieverhitting van metale is gebaseer op twee hoof fisiese wette:
- Faraday-Maxwell;
- Joule-Lenz.
In metaalliggame, wanneer hulle in 'n wisselveld geplaas word, begin vortex elektriese velde verskyn.
Induksieverhittingstoestel
Alles gebeur soos volg. Onder die invloed van 'n veranderlike magnetiese vloed verander die elektromotoriese krag (EMK) van induksie.
EMF tree op so 'n manier op dat werwelstrome binne-in die liggame vloei, wat hitte vrystel in volle ooreenstemming met die Joule-Lenz-wet. Die EMF genereer ook 'n wisselstroom in die metaal. In hierdie geval word termiese energie vrygestel, wat lei tot 'n toename in die temperatuur van die metaal.
Hierdie tipe verhitting is die maklikste, aangesien dit nie-kontak is nie. Dit laat toe om baie hoë temperature te bereik, waarteendie mees vuurvaste metale kan gemasjineer word.
Om induksieverhitting te verskaf, is dit nodig om 'n sekere spanning en frekwensie in elektromagnetiese velde te skep. Dit kan gedoen word in 'n spesiale toestel - 'n induktor. Dit word aangedryf vanaf 'n industriële netwerk teen 50 Hz. Jy kan individuele kragbronne hiervoor gebruik - omsetters en kragopwekkers.
Die eenvoudigste laefrekwensie-induktortoestel is 'n spiraal (geïsoleerde geleier), wat binne 'n metaalpyp geplaas of om dit gewikkel kan word. Die verbygaande strome verhit die pyp, wat op sy beurt hitte na die omgewing oordra.
Die gebruik van induksieverhitting by lae frekwensies is redelik skaars. Meer algemene metaalverwerking teen medium en hoë frekwensie.
Sulke toestelle verskil deurdat die magnetiese golf die oppervlak tref, waar dit verswak word. Die liggaam sit die energie van hierdie golf om in hitte. Vir maksimum effek moet beide komponente naby in vorm wees.
Waar gebruik
Die gebruik van induksieverhitting in die moderne wêreld is wydverspreid. Gebruiksgebied:
- smelting van metale, hul soldering op 'n kontaklose manier;
- verkryging van nuwe metaallegerings;
- meganiese ingenieurswese;
- juweliersware;
- maak klein dele wat deur ander metodes beskadig kan word;
- oppervlakverharding (bowendien kan dele van die mees komplekse opset wees);
- hittebehandeling (bewerkingsmasjienonderdele, verharde oppervlaktes);
- medisyne (ontsmetting van toestelle en instrumente).
Induksieverhitting: positiewe kenmerke
Hierdie metode het baie voordele:
- Dit kan enige geleidende materiaal vinnig verhit en smelt.
- Laat verhitting in enige medium toe: vakuum, atmosfeer, nie-geleidende vloeistof.
- Weens die feit dat slegs die geleidende materiaal verhit word, bly die mure wat golwe swak absorbeer koud.
- In gespesialiseerde gebiede van metallurgie verkryging van ultra-suiwer legerings. Dit is 'n vermaaklike proses, want die metale word in 'n gesuspendeerde toestand gemeng, in 'n dop van beskermende gas.
- In vergelyking met ander tipes, besoedel induksie nie die omgewing nie. Indien in die geval van gasbranders besoedeling teenwoordig is, sowel as in boogverhitting, skakel induksie dit uit, as gevolg van "skoon" elektromagnetiese straling.
- Klein afmetings van die toestelinduktor.
- Die vermoë om 'n induktor van enige vorm te vervaardig, dit sal nie tot plaaslike verhitting lei nie, maar sal bydra tot 'n eenvormige verspreiding van hitte.
- Onvervangbaar as net 'n sekere area van die oppervlak verhit moet word.
- Dit is nie moeilik om sulke toerusting vir die verlangde modus op te stel en dit te reguleer nie.
Flaws
Die stelsel het die volgende nadele:
- Self-installeer endie aanpassing van die tipe verwarming (induksie) en sy toerusting is nogal moeilik. Dit is beter om na spesialiste te wend.
- Die behoefte om die induktor en die werkstuk akkuraat te pas, anders sal die induksieverhitting onvoldoende wees, die krag kan klein waardes bereik.
Induksieverhittingstoerusting
Vir die reëling van individuele verwarming, kan jy 'n opsie soos induksieverhitting oorweeg.
Die eenheid sal 'n transformator wees wat uit twee tipes windings bestaan: primêre en sekondêre (wat op sy beurt kortsluit is).
Hoe dit werk
Die beginsel van werking van 'n konvensionele induktor: draaikolkvloei gaan binne en rig die elektriese veld na die tweede liggaam.
Om water deur so 'n ketel te laat gaan, word twee pype daarheen gebring: vir koue water, wat inkom, en by die uitlaat van warm water - die tweede pyp. As gevolg van die druk sirkuleer die water voortdurend, wat die moontlikheid uitskakel om die induktorelement te verhit. Die teenwoordigheid van skaal word hier uitgesluit, aangesien konstante vibrasies in die induktor voorkom.
So 'n item sal goedkoop wees om in stand te hou. Die belangrikste pluspunt is dat die toestel stil werk. Jy kan dit in enige vertrek installeer.
Maak self toerusting
Installasie van induksieverhitting sal nie baie moeilik wees nie. Selfs diegene wat nie ondervinding het nie, sal na deeglike studie die taak hanteer. Voordat jy begin werk, moet jy die volgende nodige items in voorraad hê:
- Omskakelaar. Dit kan gebruik wordvanaf die sweismasjien, is dit goedkoop en sal hoë frekwensie benodig. Jy kan dit self maak. Maar dit is 'n tydrowende aktiwiteit.
- Verwarmerbehuising ('n stuk plastiekpyp is geskik hiervoor, induksieverhitting van die pyp sal in hierdie geval die doeltreffendste wees).
- Materiaal (draad met 'n deursnee van nie meer as sewe millimeter sal deug nie).
- Toestelle om die induktor aan die verwarmingsnetwerk te koppel.
- Rooster om die draad binne die induktor vas te hou.
- 'n Induksiespoel kan van koperdraad geskep word (dit moet geëmailleerd wees).
- Pomp (om water aan die induktor te verskaf).
Reëls vir die maak van toerusting self
Om die induksieverhittingseenheid reg te laat werk, moet die stroom vir so 'n produk ooreenstem met die krag (dit moet ten minste 15 ampère wees, indien nodig, dan meer).
- Die draad moet in stukke gesny word wat nie groter as vyf sentimeter is nie. Dit is nodig vir doeltreffende verhitting in 'n hoëfrekwensieveld.
- Die liggaam moet nie kleiner in deursnee as die voorbereide draad wees nie en dik mure hê.
- Om aan die verwarmingsnetwerk te koppel, is 'n spesiale adapter aan die een kant van die struktuur geheg.
- 'n Maas moet aan die onderkant van die pyp geplaas word om te keer dat die draad uitval.
- Laasgenoemde word in so 'n hoeveelheid benodig dat dit die hele interne spasie vul.
- Die ontwerp is toe, 'n adapter is geplaas.
- Dan word 'n spoel uit hierdie pyp gebou. Om dit te doen, draai dit reeds toevoorbereide draad. Die aantal draaie moet in ag geneem word: minimum 80, maksimum 90.
- Nadat dit aan die verwarmingstelsel gekoppel is, word water in die apparaat gegooi. Die spoel is aan die voorbereide omskakelaar gekoppel.
- 'n Waterpomp word geïnstalleer.
- Die temperatuurbeheerder is gemonteer.
Daarom sal die berekening van induksieverhitting afhang van die volgende parameters: lengte, deursnee, temperatuur en verwerkingstyd. Gee aandag aan die induktansie van die bande wat na die induktor lei, wat baie hoër as die induktor self kan wees.
Meer oor kookplate
Nog 'n toepassing in huishoudelike gebruik, benewens die verhittingstelsel, hierdie tipe verwarming wat in stoofplate voorkom.
Hierdie oppervlak lyk soos 'n konvensionele transformator. Sy spoel is versteek onder die oppervlak van die paneel, wat glas of keramiek kan wees. Stroom vloei daardeur. Dit is die eerste deel van die spoel. Maar die tweede is die geregte waarin gekook sal word. Wervelstrome word aan die onderkant van die skottelgoed geskep. Hulle maak eers die skottelgoed warm, en dan die kos daarin.
Hitte sal slegs vrygestel word wanneer skottelgoed op die oppervlak van die kookplaat geplaas word.
As dit ontbreek, vind geen aksie plaas nie. Die induksie kooksone sal ooreenstem met die deursnee van die kookgerei wat daarop geplaas is.
Vir sulke stowe is spesiale skottelgoed nodig. Mees ferromagnetiesemetale kan interaksie hê met die induksieveld: aluminium, vlekvrye en geëmailleerde staal, gietyster. Nie slegs geskik vir sulke oppervlaktes nie: koper, keramiek, glas en skottelgoed gemaak van nie-ferromagnetiese metale.
Natuurlik sal die induksiestoof net aanskakel wanneer geskikte kookgerei daarop geplaas word.
Moderne stowe is toegerus met 'n elektroniese beheereenheid, wat jou toelaat om leë en onbruikbare skottelgoed te herken. Die belangrikste voordele van induksie-kookplate is: veiligheid, gemak van skoonmaak, spoed, doeltreffendheid, ekonomie. Die oppervlak van die paneel moet nooit verbrand word nie.
So, ons het uitgevind waar hierdie tipe verwarming (induksie) gebruik word.
