In inductieovens en apparaten komt warmte in een verwarmd apparaat vrij door stromen die ontstaan in een wisselend elektromagnetisch veld in de unit. Ze worden inductie genoemd. Als gevolg van hun actie stijgt de temperatuur. Inductieverhitting van metalen is gebaseerd op twee hoofdwetten:
- Faraday-Maxwell;
- Joule-Lenz.
In metalen lichamen, wanneer ze in een wisselend veld worden geplaatst, beginnen elektrische vortexvelden te verschijnen.
Inductieverwarmingsapparaat
Alles gebeurt als volgt. Onder invloed van een variabele magnetische flux verandert de elektromotorische kracht (EMF) van inductie.
EMF werkt op zo'n manier dat wervelstromen in de lichamen stromen, die warmte afgeven in volledige overeenstemming met de wet van Joule-Lenz. Ook genereert de EMF een wisselstroom in het metaal. In dit geval komt thermische energie vrij, wat leidt tot een verhoging van de temperatuur van het metaal.
Dit type verwarming is het gemakkelijkst, omdat het contactloos is. Het maakt het mogelijk om zeer hoge temperaturen te bereiken, waarbij:de meest vuurvaste metalen kunnen worden bewerkt.
Voor inductieverwarming is het nodig om een bepaalde spanning en frequentie in elektromagnetische velden te creëren. Dit kan worden gedaan in een speciaal apparaat - een inductor. Het wordt gevoed door een industrieel netwerk op 50 Hz. U kunt hiervoor individuele stroombronnen gebruiken - omvormers en generatoren.
Het eenvoudigste inductorapparaat met lage frequentie is een spiraal (geïsoleerde geleider), die in een metalen buis kan worden geplaatst of eromheen kan worden gewikkeld. De passerende stromen verwarmen de leiding, die op zijn beurt warmte afgeeft aan de omgeving.
Het gebruik van inductieverwarming bij lage frequenties is vrij zeldzaam. Meer gebruikelijke metaalverwerking bij gemiddelde en hoge frequentie.
Dergelijke apparaten verschillen doordat de magnetische golf het oppervlak raakt, waar het wordt verzwakt. Het lichaam zet de energie van deze golf om in warmte. Voor een maximaal effect moeten beide componenten dicht in vorm zijn.
Waar gebruikt
Het gebruik van inductieverwarming in de moderne wereld is wijdverbreid. Toepassingsgebied:
- smelten van metalen, het contactloos solderen ervan;
- verkrijgen van nieuwe metaallegeringen;
- werktuigbouwkunde;
- sieraden;
- maak kleine onderdelen die op andere manieren kunnen worden beschadigd;
- oppervlakteverharding (bovendien kunnen onderdelen de meest complexe configuratie hebben);
- warmtebehandeling (bewerkingsmachine onderdelen, geharde oppervlakken);
- medicine (desinfectie van apparaten en instrumenten).
Inductieverhitting: positieve eigenschappen
Deze methode heeft veel voordelen:
- Het kan elk geleidend materiaal snel opwarmen en smelten.
- Maakt verwarming in elk medium mogelijk: vacuüm, atmosfeer, niet-geleidende vloeistof.
- Omdat alleen het geleidende materiaal wordt verwarmd, blijven de wanden die de golven zwak absorberen koud.
- Op gespecialiseerde gebieden van de metallurgie verkrijgen van ultrazuivere legeringen. Dit is een vermakelijk proces, omdat de metalen in gesuspendeerde toestand worden gemengd, in een omhulsel van beschermend gas.
- Vergeleken met andere typen vervuilt inductie het milieu niet. Als in het geval van gasbranders vervuiling aanwezig is, evenals bij boogverwarming, dan elimineert inductie dit vanwege "schone" elektromagnetische straling.
- Kleine afmetingen van de inductor van het apparaat.
- De mogelijkheid om een spoel van welke vorm dan ook te vervaardigen, dit zal niet leiden tot lokale verwarming, maar zal bijdragen aan een uniforme warmteverdeling.
- Onvervangbaar als slechts een bepaald deel van het oppervlak moet worden verwarmd.
- Het is niet moeilijk om dergelijke apparatuur in te stellen voor de gewenste modus en deze te regelen.
Flaws
Het systeem heeft de volgende nadelen:
- Zelf installeren enhet aanpassen van het type verwarming (inductie) en de uitrusting ervan is vrij moeilijk. Het is beter om je tot specialisten te wenden.
- De noodzaak om de inductor en het werkstuk nauwkeurig op elkaar af te stemmen, anders zal de inductieverwarming onvoldoende zijn, het vermogen kan kleine waarden bereiken.
Inductieverwarmingsapparatuur
Voor het regelen van individuele verwarming kunt u een optie zoals inductieverwarming overwegen.
De unit zal een transformator zijn die uit twee soorten wikkelingen bestaat: primair en secundair (die op hun beurt worden kortgesloten).
Hoe het werkt
Het werkingsprincipe van een conventionele inductor: vortexstromen gaan naar binnen en leiden het elektrische veld naar het tweede lichaam.
Om water door zo'n ketel te laten gaan, worden er twee pijpen naar toe gebracht: voor koud water, dat binnenkomt, en bij de uitlaat van warm water - de tweede pijp. Door de druk circuleert het water constant, waardoor het inductorelement niet kan worden verwarmd. De aanwezigheid van kalk is hier uitgesloten, omdat er constante trillingen optreden in de spoel.
Zo'n item zou niet duur zijn om te onderhouden. Het belangrijkste pluspunt is dat het apparaat stil werkt. Je kunt het in elke kamer installeren.
Zelf apparatuur maken
De installatie van inductieverwarming zal niet erg moeilijk zijn. Zelfs degenen die geen ervaring hebben, zullen na zorgvuldige studie de taak aankunnen. Voordat u aan het werk gaat, moet u de volgende benodigde items inslaan:
- Omvormer. Het kan gebruikt wordenvan de lasmachine, het is goedkoop en heeft een hoge frequentie nodig. Je kunt het zelf maken. Maar dit is een tijdrovende bezigheid.
- Verwarmingsbehuizing (hiervoor is een stuk plastic buis geschikt, inductieverhitting van de buis is in dit geval het meest effectief).
- Materiaal (draad met een diameter van niet meer dan zeven millimeter is voldoende).
- Apparaten om de spoel op het verwarmingsnet aan te sluiten.
- Grid om de draad in de spoel te houden.
- Een inductiespoel kan worden gemaakt van koperdraad (het moet worden geëmailleerd).
- Pomp (om water aan de spoel te leveren).
Regels voor het zelf maken van apparatuur
Om ervoor te zorgen dat de inductieverwarmingseenheid correct werkt, moet de stroom voor een dergelijk product overeenkomen met het vermogen (het moet minimaal 15 ampère zijn, indien nodig, dan meer).
- De draad moet in stukken worden gesneden die niet groter zijn dan vijf centimeter. Dit is nodig voor een efficiënte verwarming in een hoogfrequent veld.
- Het lichaam mag niet kleiner in diameter zijn dan de voorbereide draad en dikke wanden hebben.
- Voor bevestiging aan het verwarmingsnetwerk wordt een speciale adapter aan één kant van de structuur bevestigd.
- Er moet een gaas aan de onderkant van de buis worden geplaatst om te voorkomen dat de draad eruit v alt.
- De laatste is nodig in een zodanige hoeveelheid dat het de hele interne ruimte vult.
- Het ontwerp is gesloten, er is een adapter geplaatst.
- Van deze pijp wordt vervolgens een spoel gemaakt. Om dit te doen, wikkel het al invoorbereide draad. Het aantal omwentelingen moet in acht worden genomen: minimaal 80, maximaal 90.
- Na aansluiting op het verwarmingssysteem wordt er water in het apparaat gegoten. De spoel is aangesloten op de voorbereide omvormer.
- Er wordt een waterpomp geïnstalleerd.
- De temperatuurregelaar is gemonteerd.
De berekening van inductieverwarming is dus afhankelijk van de volgende parameters: lengte, diameter, temperatuur en verwerkingstijd. Let op de inductantie van de banden die naar de inductor leiden, die veel hoger kan zijn dan de inductor zelf.
Over kookplaten
Een andere toepassing in huishoudelijk gebruik, naast het verwarmingssysteem, dit type verwarming dat wordt aangetroffen in kookplaten.
Dit oppervlak ziet eruit als een conventionele transformator. De spoel is verborgen onder het oppervlak van het paneel, dat van glas of keramiek kan zijn. Er stroomt stroom doorheen. Dit is het eerste deel van de spoel. Maar de tweede zijn de gerechten waarin wordt gekookt. Onderin de schalen ontstaan wervelstromen. Ze verwarmen eerst de gerechten en dan het eten erin.
Warmte komt alleen vrij wanneer gerechten op het oppervlak van de kookplaat worden geplaatst.
Als het ontbreekt, vindt er geen actie plaats. De inductiekookzone komt overeen met de diameter van het kookgerei dat erop wordt geplaatst.
Voor dergelijke fornuizen zijn speciale gerechten nodig. Meest ferromagnetischmetalen kunnen interageren met het inductieveld: aluminium, roestvrij en geëmailleerd staal, gietijzer. Niet alleen geschikt voor dergelijke oppervlakken: koper, keramiek, glas en schalen van niet-ferromagnetische metalen.
Natuurlijk gaat de inductiekookplaat alleen aan als er geschikt kookgerei op wordt geplaatst.
Moderne kachels zijn uitgerust met een elektronische bedieningseenheid, waarmee u lege en onbruikbare borden kunt herkennen. De belangrijkste voordelen van inductiekookplaten zijn: veiligheid, reinigingsgemak, snelheid, efficiëntie, zuinigheid. Het oppervlak van het paneel mag nooit worden verbrand.
Dus we hebben ontdekt waar dit type verwarming (inductie) wordt gebruikt.
