Электрификация

Справочник домашнего мастера

Индукционный горн для ковки

Содержание

Современные индукционные кузнечные нагреватели

1. Особенности глубокого индукционного нагрева заготовок

С помощью Индукционных кузнечных нагревателей (ИКН) очень удобно нагревать металлические заготовки для целей горячей штамповки, ковки, гибки и высадки. По сравнению с электрическим печным нагревом, индукционный нагрев имеет ряд неоспоримых преимуществ:

· Значительно снижаются энергозатраты, что особенно важно в наше непростое для производства время.

· Во много раз снижает время нагрева заготовок, что резко повышает производительность производства.

· За счет автоматизации подачи заготовок, улучшается точность их нагрева до заданной температуры.

· Уменьшается количество окалины, что в свою очередь значительно повышает стойкость штамповой оснастки. · Улучшаются условия труда, это поймет каждый, кто хоть раз стоял у жерла открытой печи с большим количеством заготовок.

· Освобождаются дополнительные площади в цеху, за счет меньших габаритов индукционного оборудования.

Все эти преимущества достигаются за счет того, что в зависимости от рабочей частоты индукционный нагрев проникает от нескольких мм до нескольких см в глубину заготовки. В итоге максимальная температура нагрева создается на определенной глубине от поверхности детали. Вспомните слоган компании «Мосиндуктор»: «Согревая изнутри». Естественно, нагрев детали изнутри способствует лучшей теплопередаче в глубину заготовки. Различают высокотемпературный нагрев для штамповки и высадки стали 1200°С и низкотемпературный 850°С. Технология штамповки может предусматривать и промежуточную температуру между этими значениями.

Существуют научнообоснованные требования по максимальной разнице температур по всему объему заготовки для обеспечения требуемой пластичности и однородности металлов. Для углеродистой стали максимальная разница температур составляет 100°С. Для других металлов и особых случаев разница может составлять 50°С.

Ориентируясь на эту разницу температур, рассчитывается время нагрева заготовки. Дело в том, что индукционный нагрев с высокой удельной мощностью может расплавить поверхность заготовки, при этом ее сердцевина останется холодной. Передача тепла внутрь заготовки осуществляется только за счет теплопроводности. Поэтому наша задача заключается в том, что бы создать на глубине горячего проникновения индукционного поля высокую температуру. Однако она должна быть существенно ниже температуры плавления металла. И выдержать в таком состоянии время, необходимое для проникновения тепла вглубь заготовки. Понятно, что чем толще сама заготовка, тем большее время потребуется для ее равномерного нагрева. Для сокращения времени нагрева заготовок большого диаметра полезно использовать более низкие частоты, чем для нагрева тонких заготовок.

Соответственно, чем большую производительность должен выдавать ИКН при нагреве заготовок большого диаметра, тем большее количество заготовок должно одновременно находиться в футерованной индукционной катушке, являющейся нагревающим органом ИНК. Сводную информацию по удельной мощности на квадратный сантиметр, времени нагрева, рабочей частоте и диаметре заготовок вы можете увидеть в Таблице №1.

Из нее, например, следует:

Что для нагрева заготовки диаметром 50 мм на частоте 2000 Гц потребуется 58 секунд при удельной мощности 133 Вт/см².

Для нагрева той же заготовки на частоте 6000 Гц потребуется 125 секунд при удельной мощности 67 Вт/см².

Можно сделать вывод, что в данном случае увеличение частоты в 3 раза приводит к снижению примерно в 2 раза разрешенной удельной мощности и увеличению в 2 раза времени нагрева заготовок.

С помощью таблицы №1 можно весьма приблизительно оценить необходимую мощность ИКН. Однако учтите, что для расчета площади нагрева берется только боковая поверхность заготовки, за исключением торцов. И существуют потери передачи энергии от индукционной катушки к нагреваемой детали, доходящие до 30-50%, в зависимости от конструкции катушки и соотношения диаметров катушки и нагреваемой заготовки. Чем ближе диаметр нагреваемой детали к внутреннему диаметру индукционной катушки, тем меньше потери энергии на рассеивание электромагнитного поля в пространстве. Однако чем меньше толщина футеровки, находящейся между индукционной катушкой и нагреваемой деталью, тем большее количество тепла вымывается из катушки охлаждающей ее водой. Главный закон диалектики – единства и борьбы противоположностей еще никто не отменял.

Часто возникает вопрос об универсальности ИКН при нагреве заготовок различного диаметра. Конечно, никто не запрещает нагревать в индукторе большого диаметра тонкие заготовки, однако КПД такого нагрева будет чрезвычайно низким. Нормальным можно считать соотношение максимальных и минимальных диаметров заготовки на уровне 1,5-1,7 раза. Т.е. если максимальный нагреваемый диаметр 50 мм, можно греть заготовки с минимальным диаметром 30-35 мм.

Важно правильно выбирать оптимальную рабочую частоту ИКН для нагрева заготовок различного диаметра исходя из данных представленных в Таблице №2.

Для ИКН всегда действуют следующие правила:

· Для нагрева большей массы металла в единицу времени требуется большая мощность.

· Чем больше диаметр заготовки, тем ниже должна быть рабочая частота и больше время нагрева.

· Чем жестче требования по однородности температурных полей в заготовке, тем меньше должна быть удельная мощность и больше время нагрева.

2. Виды индукционных кузнечных нагревателей

Попытаемся составить примерную классификацию ИКН. В принципе ИКН называют любой индукционный нагреватель, использующийся для нагрева металлических заготовок для их дальнейшей объемной деформации.

Существует множество видов ИКН, отличающихся по конструкции и назначению:

А) ИКН с ручной подачей и выемкой заготовок из индуктора, поштучно или коллективно. Применяются в основном с транзисторными индукционными преобразователями малой мощности, и в случае невысокой производительности оборудования. В них может нагреваться заготовка целиком или только ее часть, конец или середина. В таких ИКН на один преобразователь может нагружаться одна или несколько параллельных индукционных катушек, для увеличения производительности при нагреве толстых заготовок. В простейшем случае может использоваться индукционная катушка (индуктор) с подкладкой из асбеста. В более сложном — индуктор, футерованный жаропрочным бетоном или керамическая, разрезная втулка для исключения растрескивания от контакта с разогретойзаготовкой.

Для замены кузнечного горна применяют индукционный нагреватель с индукционной катушкой по профилю нагреваемой детали. Индукционная катушка при этом может не охватывать всю нагреваемую поверхность. Кузнец сам, перемещая заготовку, регулирует степень нагрева той или иной ее части.

Для нагрева прутков 10-16 мм вполне подойдет нагреватель ВЧ-15А мощностью 15 кВт. Для чуть более массивных заготовок подойдет ВЧ-25А. Наиболее универсальные возможности для кузни предоставит высокочастотный индукционный нагреватель ВЧ-60АВ.

Б) Для увеличения производительности и стабилизации температуры нагрева, применяют ИКН с полуавтоматической и автоматической подачей заготовок в футерованный индуктор с помощью пневматических и гидравлических цилиндров. В полуавтоматическом варианте заготовка укладывается на направляющие вручную, а в автоматическом, подается на направляющие из бункера или вибробункера.

С помощью таймера задается периодичность подачи заготовок, а с помощью регулируемых дросселей — скорость подачи и возврата цилиндра.

В случае нагрева массивных заготовок механизируется процесс накопления и транспортировки заготовок в индуктор с помощью накопителей, гидротолкателей, роликовых транспортеров и т.п. Выдача заготовок из индуктора так же осуществляется цепным или роликовым транспортером. Движение нагретой заготовки в индукторе, как правило, осуществляется по направляющим. На маломощных ИКН, направляющие могут быть выполнены из нержавеющих трубок или нихромового уголка. На более мощных моделях направляющие делают из водоохлаждаемых нержавеющих трубок. Расположение направляющих непосредственно в зоне нагрева «съедает» до 8% энергии ИКН.

В) Иногда бывает необходимо нагреть очень массивную и длинную заготовку. Ее невозможно «пропихнуть» в индуктор по неподвижным направляющим, заготовка просто их сносит. В этом случае применяют, вынесенные за пределы индуктора водоохлаждаемые ролики, а индуктор делают многосекционным. Иногда до десяти секций и более. Питание на раздельные секции индукторов может подаваться от одного мощного генератора. Российские производители любят применять схему с раздельной подачей питания на каждую секцию индуктора от собственного менее мощного генератора. По их мнению, это увеличивает надежность устройства в целом.

Г) ИКН часто применяют для линейного нагрева сплошных заготовок. Например, проволоки или прута из бухты. Схема построения такого ИКН примерно такая же, как и в предыдущем случае. Индуктор секционируют на 3-20 частей, а между секциями располагают водоохлаждаемые ролики. Как правило, для питания ИКН линейного нагрева используют достаточно мощные тиристорные преобразователи мегаватного класса. Однако при небольшом диаметре заготовки и невысокой производительности возможно построение ИКН для линейного нагрева на одном индукторе, как это изображено на рисунке. Такие нагреватели хороши для навивки пружин для автомобилей.

Д) В зависимости от длины и диаметра заготовки, применяют различные схемы подачи заготовок в индуктор. Если заготовки короткие, их, как правило, подают в круглый индуктор вдоль, располагаю как вагоны в поезде. Регулируя производительность нагрева с помощью длины индуктора.

Если же заготовка длинная ее подают в щелевой индуктор боком, т.е. поперек. Индуктор при таком способе подачи становится значительно короче, заготовки в нем перекатываются с боку на бок, что улучшает равномерность их нагрева. К параллельной подаче заготовок в индуктор прибегают в том случае, когда нужно греть длинные и массивные заготовки.

3. Транзисторные и тиристорные преобразователи частоты

В настоящее время для питания индукционных кузнечных нагревателей используют транзисторные и тиристорные преобразователи частоты (ТПЧ).

Транзисторные преобразователи обладают рядом преимуществ, таких как:

Повышенная надежность, меньшие габариты и вес. Только транзисторные преобразователи имеют автоматическую подстройку частоты генерации в очень широких пределах. От 1-го до 20-ти кГц, это практически 2000%. Что дает возможность нагружать их на индукционные катушки с громадным разбросом индуктивности. Это важно в случае использования транзисторного генератора для питания нескольких устройств индукционного нагрева. Или в том случае, когда на одном устройстве применяются индукционные катушки различного диаметра и количества витков.

Например, для питания индукционных трубогибов, применяемых при производстве отводов труб различного диаметра. Следует иметь ввиду, что для питания трубогибов, производящих крутоизогнутые стальные отводы бывает необходимо локализовать зону нагрева. Подобную локализацию можно обеспечить только при использовании мощного закалочного трансформатора. В этом случае можно выдать всю энергию генератора всего в один широкий виток индукционной катушки. В настоящее время уже доступны транзисторные преобразователи частоты мощностью несколько МВт, имеющие КПД 97,5%.

Тиристорные преобразователи частоты применяются в ИКН достаточно давно. Они очень хороши, когда необходимая мощность нагрева приближающаяся к одному МВт и более. В настоящее время доступны тиристорные преобразователи частоты мощностью 20-25 МВт, применяемые для плавки до 110 тонн стали. Для питания подобных монстров применяют специальные понижающие трансформаторы с выходным напряжением, достигающим 1000 и более Вольт, и количеством фаз до 12-ти.

При преобразовании таких больших мощностей особой проблемой становится борьба с электрическими наводками в электросетях, попросту говоря, возникают сильные помехи, мешающие работе систем управления преобразователем. Для борьбы с этим явлением применяется оптоволоконные линии между платами управления. ТПЧ такого уровня оснащаются системами самотестирования электрических компонентов, с выводом результатов через модем в интернет. В случае сбоев в работе оборудования, можно протестировать ТПЧ с помощью производителя оборудования через интернет. Преобразователи оснащаются дисплеями с сенсорным управлением, что делает работу с ними простой и приятной.

КПД тиристорных преобразователей достигает 92%, что тоже очень неплохо. Однако они, как правило, имеют большие, чем у транзисторных моделей габариты и вес. И обычно имеют фиксированную частоту генерации. Или частота подстраивается в небольших пределах. В том случае, когда необходимо согласовать рабочую частоту тиристорного преобразователя с различной по индуктивности нагрузкой применяют переключаемые банки водоохлаждаемых конденсаторных батарей. Есть и устройства автоматического переключения емкости. Тиристорные преобразователи частоты традиционно используют для питания мощных ИКН и индукционных плавильных печей, с весом плавки от 0,1 до 110т.

4. Футерованные индукционные катушки

Индуктор для мощного индукционного кузнечного нагревателя представляет собой следующую конструкцию. К навитой с необходимым диаметром и шагом прямоугольной медной трубке припаивают медные шпильки с резьбой. Затем индукционную катушку обматывают киперной лентой из стеклоткани и пропитывают изолирующим лаком. После высыхания лака, на медные шпильки крепят медными гайками стеклотекстолитовые направляющие. Они служат для исключения разрушения катушки от вибрации, создаваемой мощными индукционными полями и придания жесткости всей конструкции. Припаивают или приваривают вводы-выводы электроэнергии и воды.

Внутрь катушки для уплотнения и теплоизоляции вставляют асбест или микалит в виде рулона толщиной несколько мм, а затем задвигают кольца или трубу из жаропрочного материала. Таким материалом может служить жаропрочный бетон, керамика, глинозем и т.п. Так же используются всевозможные окислы редкоземельных элементов. Как уже описано выше, внутри футерованного индуктора размещают направляющие для движения заготовок.

Чем лучше футеровка держит высокую температуру и механические нагрузки, тем дольше она прослужит в условиях высокотемпературного нагрева. Срок службы футеровки может быть различным, от нескольких недель до нескольких месяцев.

В любом случае, покупая автоматический ИКН с футерованным индуктором, подумайте, как вы будете ремонтировать вышедшую из строя футеровку.

Часто индукционные катушки для ИКН имеют многоточечный подвод энергии и воды. Делается это для обеспечения энергетических условий эксплуатации индуктора. Попросту говоря, для того, что бы обеспечить нагрев необходимых заготовок и не расплавить во время работы индуктор.

При нагреве медных и алюминиевых билет большого диаметра иногда закрывают крышками входное и выходное отверстия индуктора. Учитывая большое время нагрева билет, это делается для сохранения тепла внутри индуктора. Таким образом, мы получаем аналог печного нагрева в индукционном исполнении, конечно при большей эффективности нагрева.

5. Меры безопасности

Как бы мы этого не желали, при работе ИКН мощностью несколько мегаватт, сотни киловатт электромагнитной энергии излучаются в окружающее пространство. Мощные магнитные поля иногда даже становятся причиной перекашивания и заклинивания деталей при их движении в индукторе. Они же рассеиваясь в пространстве, могут стать причиной электрических наводок в любом металлическом оборудовании рядом с ИКН, и частях его конструкции. Для экранирования рассеянных полей иногда используют металлический кожух вокруг индукционной катушки. А торцевые части индуктора, где наблюдается максимальная концентрация полей, делают разрезными из металла и даже оснащают системой водяного охлаждения. Для отведения выделяющегося тепла. Понятно, что сам ИКН и все подающее оборудование следует тщательно заземлить. В любом случае, присутствие людей рядом с источником мощного электромагнитного излучения следует ограничивать.

Спецификации на индукционные кузнечные нагреватели

6. Системы охлаждения

Для нормальной работы любого ИКН необходимо обеспечить его эффективное охлаждение проточной водой. Как правило, для охлаждения силовой электроники ТПЧ используют контур замкнутого водоснабжения с водой максимально очищенной от солей. А для охлаждения индуктора — техническую воду, желательно с минимальным содержанием солей, для исключения засоления индуктора. Требования по входящей температуре воды, как правило, не превышает 40°С. Давление на входе ИКН в пределах 1-3 атм. Его нужно уточнить в Руководстве пользователя на оборудование.

Ни в коем случае нельзя допускать закипания воды, охлаждающей индукционную катушку. Закипание сигнализирует о себе звонким шумом в индукторе. Любое образование пузырьков пара в катушке может привести к выгоранию участка медной трубки. Трубка в индукторе несет большую энергетическую нагрузку, от расплавления ее спасает только постоянное вымывание водой излишков тепла.

Градирни

Для охлаждения индукционных установок большой мощности, как правило, используют градирни. Это установки, в которых охлаждение происходит не только за счет теплообмена, но и за счет испарения воды. Для ускорения испарения воды градирни обязательно оборудуются электрическим вентилятором.

Градирни бывают одноконтурные, когда охлаждающая вода одновременно испаряется, и двухконтурные, когда дистиллированная охлаждающая вода течет по замкнутому контуру из медных трубок, а трубки поливаются испаряющейся водопроводной водой. Двухконтурные градирни дороже одноконтурных, но исключительно экономны по расходу дорогой дистиллированной воды.

При установке градирни в отапливаемом цеху, в нее можно заливать дистиллированную воду. При размещении градирни на улице следует использовать незамерзающую жидкость – антикоррозийный, размагничивающий антифриз на основе диэтанола.

По имеющимся у нас сведениям в России двухконтурные градирни не производятся. По желанию клиентов, ТД «Мосиндуктор» может укомплектовать мощные индукционные кузнечные нагреватели двухконтурными градирнями производства КНР. Градирни имеют различную охлаждающую мощность, которая подбирается соответственно мощности индукционной установки.

При выборе одноконтурной градирни мы всегда сталкиваемся с несоответствием производительности водяного насоса градирни с потребностью индукционного нагревателя. Производительность по воде градирни намного больше. Причем если уменьшить поток воды через градирню, уменьшится ее охлаждающая мощность. В этом случае бывает полезно замкнуть поток воды от насоса градирни на себя. А для подачи охлаждающей воды на индукционную установку использовать дополнительный насос с нужной производительностью. Такой способ подачи воды, в целях экономии электроэнергии, позволяет установить термодатчик и включать насос градирни после превышения заданной температуры в баке, при постоянно включенном насосе подаче охлаждающей воды на индукционную установку.

Чиллеры

Чиллером называется автоматический фреоновый холодильник для воды. Чиллер типа Вода-Воздух сбрасывает тепло в воздух цеха или на улицу. Чиллер типа Вода-Вода отдает тепло проточной воде. Фреоновый насос позволяет удалять тепло с большой эффективностью за счет высокой разницы температур в средах. А так же поддерживает температуру охлаждающей жидкости в заданных пределах при любой температуре проточной воды и воздуха на улице или в цеху.

При выборе охлаждающей производительности чиллера следует учитывать, что фреоновый охладитель должен работать не более трети рабочего времени, а вот насос, подающий охлаждающую воду, работает непрерывно. Только в этом случае можно рассчитывать на длительный ресурс работы чиллера.

Установка чиллера типа Вода-Воздух непосредственно в цеху, позволяет использовать выделяющееся тепло для отопления цеха. Использование чиллера типа Вода-Вода позволяет существенно экономить проточную воду.

Из всех известных систем охлаждения, чиллеры являются самыми высокоавтоматизированными агрегатами, но и самыми дорогими.

При выборе чиллера для системы охлаждения индукционной установки мы так же сталкиваемся с несоответствием производительности водяного насоса чиллера с потребностью индукционного нагревателя. Как правило, производительность по воде чиллера намного больше. Есть два пути решения этой проблемы. Первый это замена насоса чиллера на насос с меньшей производительностью, что в отличие от случая с градирней, не влияет на охлаждающую мощность чиллера. Второй – установка на выходе насоса байпаса, т.е. водяной перемычки с краном регулирующим давление в централи.

Полезная литература

Нужно отметить, что СССР был «Впереди планеты всей» в области индукционного нагрева, собственно наши ученые его и изобрели. А вот после 1988 года автору не попало в руки ни одной новой книги по индукционному нагреву металлов. Однако с 1940 г по 1988 г. в СССР были изданы десятки книги по интересующей нас тематике. Нам удалось собрать библиотеку обо всех областях технологии термической обработки металлов с применением индукционного нагрева токами высокой частоты.

Таких как:

· Физические основы индукционного нагрева.

· Плавка металлов в индукционных плавильных тигельных и канальных печах.

· Плавка и литье сплавов в вакууме.

· Индукционный нагрев металлов для горячей объемной штамповки.

· Автоматические индукционные кузнечные нагреватели.

· Индукционная пайка.

· Поверхностная, сканирующая закалка стали токами высокой частоты.

· Индукционная закалка токами высокой частоты валов и шестерен.

Станьте нашими клиентами, и мы всегда поможем вам серьезной методической литературой в любой области применения индукционного нагрева токами высокой частоты.

Автор статьи директор компании «Мосиндуктор»

(С) 2011 Кучеров Вячеслав Васильевич

Кузнечный индукционный нагреватель КИН обладает высокими техническими характеристиками для быстрого нагрева деталей. Индукционные печи для алюминия широко используют перед деформацией заготовок – ковкой, прессованием, штамповкой. ООО «Завод преобразователей ТВЧ» предлагает купить кузнечные индукционные нагреватели КИН с индуктором проходного типа с номинальной мощностью от 60 кВт до 2400 кВт по выгодной цене. Чем больше значение мощности оборудования, тем больший диаметра заготовки допустим для нагрева.

Технические характеристики нагревателя КИН

Параметр технического нагрева Значение
Температура нагрева заготовки 1200-1250°С
Номинальная мощность От 60 до 2400 кВт (в зависимости от модели)
Максимальная мощность От 60 до 2400 кВт (в зависимости от модели)
Вид системы управления Цифровая (микропроцессорная)
Материал заготовок Сталь, чугун
Диапазон изменения выходного напряжения 100-800 В
Номинальное напряжение на выходе 3х380 В

Преимущества кузнечного индукционного нагревателя

Индукционные печи для алюминия и золота весьма удобны в эксплуатации. Нагрев заготовки происходит благодаря переменному электромагнитному полю. Теплопроводность металла и влияние изнутри позволяют полностью прогреть деталь. Помимо производительной технологии нагрева, кузнечный нагреватель обладает и другими преимуществами:

  • КПД оборудования достигает 96%,
  • Для нагрева требуется несколько секунд,
  • Установка кузнечного нагревателя возможна в любом месте благодаря компактным размерам,
  • Возможность работы без перерыва длительное время.

Нагреватели могут работать в автоматическом режиме. Каждая модель КИН оснащена пультом для дистанционного управления. Оборудование почти полностью исключает человеческий фактор, что гарантирует качество процесса нагрева. Установка оборудования не требует перепланировки производственного помещения. Его можно разместить возле пресса для автоматической подачи нагретых заготовок на станок. Это позволяет создать хорошо продуманную и эффективную производственную линию как у стана ТЭСа. Универсальный кузнечный индукционный нагреватель может быть использован для деталей разной формы. Его легко подстроить под необходимые размеры с помощью индукционной катушки.

Кузнечный нагреватель – это оборудование индукционного нагрева, позволяющее производить следующие виды высокотемпературной обработки металла: горячая штамповка, ковка, высадка и деформация при помощи пластики. Обработка металлических изделий производится благодаря воздействию токов высокой частоты, обладающих высокой мощностью, на изделие. Компания ЭЛСИТ занимается производством кузнечных нагревателей уже более десяти лет и является одним из лучших и надежных производителей, работающим со всей Россией и странами ближнего зарубежья.

Кузнечный нагреватель ЭЛСИТ — преимущества

Кузнечные нагреватели, собираемые специалистами нашей компании, обладают следующим рядом преимуществ, выводящих установки на уровень выше, конкурирующих методов нагрева.

  1. Нагрев изделия происходит быстро, так как индукционная установка обладает высокой скоростью нагрева до 250 градусов в секунду.
  2. Детали могут подаваться в установку в автоматическом режиме. Участие работников в процессе обработки изделий сводится к минимуму.
  3. Автоматизированное программное обеспечением, которым обладает индукционный нагреватель ЭЛСИТ, позволяет с высокой точностью проследить за соблюдением всех необходимых параметров нагрева.
  4. Корпус кузнечного нагревателя надежно защищает его от попадания грязи, продляя тем самым срок эксплуатации установки.
  5. Количество брака в производстве существенно снижается при использовании нагрева ТВЧ для обработки изделий.

Кузнечный нагреватель имеет высокий гарантийный срок, что доказывает высокое качество оборудования, которое собирают наши специалисты.

Кузнечный нагреватель ЭЛСИТ

Кузнечные нагреватели ЭЛСИТ позволяют повысить уровень производительности на предприятии, а также повысят качество выпускаемой продукции.

Преимущества покупки кузнечного нагревателя в компании ЭЛСИТ:

  • Мы работаем с организациями по всей России и со странами ближнего зарубежья.
  • Кузнечный нагреватель будет собран строго в обговоренные с заказчиком сроки.
  • Транспортная компания доставит готовое оборудование в течение 3-5 дней после окончания сборочных работ.
  • Кузнечный нагреватель прост в эксплуатации.
  • Кузнечный нагреватель ЭЛСИТ имеет высокую гарантию, что доказывает – мы не боимся за качество производимой продукции.

Купить кузнечный нагреватель в компании ЭЛСИТ можно уже сегодня. Заполните «Онлайн-заявку» на сборку нужного оборудования, и специалисты компании примутся за работу. Если у вас еще остались какие-то вопросы, то можете задать их на форуме или позвонив по телефону, указанному в разделе «Контакты».

Простой, но мощный индукционный нагреватель



Привет, в данной самоделке я покажу процесс создания мощного, но простого индукционного нагревателя. Этот «индукционник» способен за считанные секунды разогревать стальное лезвие «до красна». С помощью него, можно «калить» предметы (инструменты, гвозди, саморезы), а так же расплавлять различные материалы (олово, алюминий и тд).

Вот схема которую нужно собрать

Перед началом чтения статья, я рекомендую посмотреть процесс сборки и испытаний:

Нам потребуется:
— 2 транзистора марки IRF3205
— 2 стабилитрон 1.5ке12
— 2 диода HER208
— 2 резистора на 10кОм и на 220Ом
— Пленочный конденсатор на 400В 1мкФ
— 2 ферритовых кольца (можно достать из старого блока питания компа)
— 2 изоляционные шайбы
— Радиатор (для охлаждения транзисторов)
— Пара винтиков (для закрепления транзисторов в радиаторе)
— Термопаста
— 2 кусочка слюды (для изоляции транзисторов от радиатора)
— Медный залакированный провод сечением 1.4мм2 длинной 1 метр
— Медный залакированный провод сечением 1.2мм2 2 куска по 1.5 метр
— Форма на намотки катушки (я буду использовать аккумулятор формата 18650)
— Аккумулятор для питания схемы (8-20В)
— 2 небольших кусочка провода
А так же:
— Бокорезы, ножик, отвертка, паяльник.
Подробное описание изготовления:
Шаг 1: Намотка катушки. Первым делом намотаем провод 1.4мм2 на «форму» (еще раз напомню что в качестве «формы» я буду использовать аккумулятор формата 18650) что-бы получить катушку.


Должно получится что-то наподобие этого

Далее ножиком снимаем изоляцию с катушки

И залуживаем провода

Должно получится примерно так

Шаг 2: Намотка катушки на ферритовые кольца. На этом этапе необходимо намотать провод 1.2мм2 на ферритовые кольца.

Для этого возьмем кольцо и проденем в него провод.
И начинаем намотку
Обратите внимание, что витки должны быть плотно натянуты. В итоге получаем это.
Шаг 3: Закрепление и подготовка транзисторов. Первым делом подготовим термопасту. Я буду использовать весьма распространенную КПТ-8.
Необходимо нанести тонким слоем термопасту по всей площади на 2 кусочка слюды.
Что бы получилось так.
Затем «приклеиваем» слюду на радиатор
То же самое делаем и с самим транзистором.
Аккуратно прислоняем транзистор (между слюдой) к радиатору.
И прикручиваем его с помощью нескольких винтиков.
Так же проделываем и со вторым транзистором. Таким образом на данном этапе уже имеется 2 транзистора прикрученных к радиатору и готовых к дальнейшей пайки.
Шаг 4: Пайка компонентов по схеме.
На этом этапе начинается самая «интересная» часть. После ее завершения уже получится полностью готовое устройство.
Подготовим 2 резистора на 220 Ом.
Их необходимо припаять к левым ногам транзисторов.
И затем оставшиеся концы соединить между собой и залудить.
Затем необходимо подготовить стабилитроны.
Их необходимо припаять между левой и правой «ножкой» транзистора. Все это делается с 2 транзисторами.
Что бы получилось так.
Теперь необходимо соединить «правые» ножки транзисторов (истоки) перемычкой. В ее роли послужит остаток залакированного медного провода.
Подготовим 2 резистора на 10 кОм
Затем соединяем левую ногу транзистора (затвора) с правой ногой (истоком) резистором на 10 кОм
Так же делаем и со вторым транзистором. Получаем подобие этого.
Теперь настала очередь диодов.
Необходимо припаять анод диода (значок треугольничка) к левой ноге транзистора.
А второй конец диода к центральной ноге к другому транзистору.
После сделать то же самое, но с другим транзистором.
Далее нужна катушка, которую сделали еще на первом этапе
Её концы необходимо припаять к стокам транзисторов (центральные ноги транзисторов).
Следом нужно припаять конденсатор между катушкой как на фото.
Один из последних этапов и присоединение дросселей. Но сначала его необходимо подготовить, для этого снимаете изоляцию и залуживаете концы.
Вслед за этим с каждой стороны транзистора его нужно припаять к общей точке соединения резистором на 220 Ом и место куда паяли конденсатор.
Теперь можно подготовить 2 небольших кусочка провода(желательного разного цвета) для питания всей схемы.Один из провода (в моём случаи желтый) припаиваем к месту соединения резисторов на 220 Ом, сюда будет подключаться плюс
а черный провод (минус) идет на правую ногу (истоку) одного из транзисторов.
Вот финальное фото уже полностью рабочей и собранной схемы.
Шаг 5: Подключение и проверка.
Для питания схемы я буду использовать Li Po аккумулятор для квадрокоптеров.
Но можно использовать любой другой (или даже несколько) напряжением от 8 В до 20 В.
Плюс с аккумулятора припаиваем к проводу, который присоединен с резисторам на 220 Ом, в моем случаи это желтый. Но я подключаю через амперметр, что бы еще и показать ток потребляемый схемой. Вы конечно можете этого не делать. Минус же идет на другой провод (черный), я рекомендую его припаять через кнопку, но для демонстрации я просто буду их соединять когда нужно что бы схема заработала.
У меня ток достигал 15А. Эти значения могут колебаться в зависимости от разных условий, просто учитывайте это.
Спасибо за внимание. Всем удачи в начинаниях! Продам эту самоделку или изготовлю на заказ. Напишите мне или оставьте комментарий для обсуждения деталей. Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. .

Индукционные нагреватели работают по принципу “получение тока из магнетизма”. В специальной катушке генерируется переменное магнитное поле высокой мощности, которое порождает вихревые электрические токи в замкнутом проводнике.

Замкнутым проводником в индукционных плитах является металлическая посуда, которая разогревается вихревыми электрическими токами. В общем, принцип работы таких приборов не сложен, и при наличии небольших познаний в физике и электрике, собрать индукционный нагреватель своими руками не составит большого труда.

Самостоятельно могут быть изготовлены следующие приборы:

  1. Приборы для нагрева теплоносителя в котле отопления.
  2. Мини-печи для плавки металлов.
  3. Плиты для приготовления пищи.

Индукционная плита своими руками, должна быть изготовлена с соблюдением всех норм и правил для эксплуатации данных приборов. Если за пределы корпуса в боковых направлениях будет выделяться опасное для человека электромагнитное излучение, то использовать такой прибор категорически запрещается.

Кроме этого большая сложность при конструировании плиты заключается в подборе материала для основания варочной поверхности, которое должно удовлетворять следующим требованиям:

  1. Идеально проводить электромагнитное излучение.
  2. Не являться токопроводящим материалом.
  3. Выдерживать высокую температурную нагрузку.

В бытовых варочных индукционных поверхностях используется дорогая керамика, при изготовлении в домашних условиях индукционной плиты, найти достойную альтернативу такому материалу – довольно сложно. Поэтому, для начала следует сконструировать что-нибудь попроще, например, индукционную печь для закалки металлов.

Инструкция по изготовлению

Чертежи

Рисунок 1. Электрическая схема индукционного нагревателя

Рисунок 2. Устройство.

Рисунок 3. Схема простого индукционного нагревателя

Для изготовления печи понадобятся следующие материалы и инструменты:

  • паяльник;
  • припой;
  • текстолитовая плата.
  • мини-дрель.
  • радиоэлементы.
  • термопаста.
  • химические реагенты для травления платы.

Сам процесс изготовления электронного генератора и катушки занимает немного времени и осуществляется в такой последовательности:

  1. Из медной трубы делается спираль диаметром 4 см. Для изготовления спирали следует медную трубку накрутить на стержень с ровной поверхностью диаметром 4 см. Спираль должна иметь 7 витков, которые не должны соприкасаться. На 2 конца трубки припаиваются крепёжные кольца для подключения к радиаторам транзистора.
  2. Печатная плата изготавливается по схеме. Если есть возможность поставить полипропиленовые конденсаторы, то благодаря тому, что такие элементы обладают минимальными потерями и устойчивой работой при больших амплитудах колебания напряжений, устройство будет работать намного стабильнее. Конденсаторы в схеме устанавливаются параллельно образуя с медной катушкой колебательный контур.
  3. Нагрев металла происходит внутри катушки, после того как схема будет подключена к блоку питания или аккумулятору. При нагреве металла необходимо следить за тем, чтобы не было короткого замыкания обмоток пружины. Если коснуться нагреваемым металлом 2 витка катушки одновременно, то транзисторы выходят из строя моментально.

Нюансы

  1. При проведении опытов по нагреву и закалке металлов, внутри индукционной спирали температура может быть значительна и составляет 100 градусов Цельсия. Этот теплонагревательный эффект можно использовать для нагрева воды для бытовых нужд или для отопления дома.
  2. Схема нагревателя рассмотренного выше (рисунок 3), при максимальной нагрузке способна обеспечить излучение магнитной энергии внутри катушки равное 500 Вт. Такой мощности недостаточно для нагрева большого объёма воды, а сооружение индукционной катушки высокой мощности потребует изготовление схемы, в которой необходимо будет использовать очень дорогие радиоэлементы.
  3. Бюджетным решением организации индукционного нагрева жидкости, является использование нескольких устройств описанных выше, расположенных последовательно. При этом, спирали должны находиться на одной линии и не иметь общего металлического проводника.
  4. В качестве теплообменника используется труба из нержавеющей стали диаметром 20 мм. На трубу «нанизываются» несколько индукционных спиралей, таким образом, чтобы теплообменник оказался в середине спирали и не соприкасался с её витками. При одновременном включении 4 таких устройств, мощность нагрева будет составлять порядка 2 Квт, что уже достаточно для проточного нагрева жидкости при небольшой циркуляции воды, до значений позволяющих использовать данную конструкцию в снабжении тёплой водой небольшого дома.
  5. Если соединить такой нагревательный элемент с хорошо изолированным баком, который будет расположен выше нагревателя, то в результате получится бойлерная система, в которой нагрев жидкости будет осуществляться внутри нержавеющей трубы, нагретая вода будет подниматься вверх, а её место будет занимать более холодная жидкость.
  6. Если площадь дома значительна, то количество индукционных спиралей может быть увеличено до 10 штук.
  7. Мощность такого котла можно легко регулировать путём отключения или включения спиралей. Чем больше одновременно включённых секций, тем больше будет мощность работающего таким образом отопительного устройства.
  8. Для питания такого модуля понадобится мощный блок питания. Если есть в наличии инверторный сварочный аппарат постоянного тока, то из него можно изготовить преобразователь напряжения необходимой мощности.
  9. Благодаря тому, что система работает на постоянном электрическом токе, который не превышает 40 В, эксплуатация такого устройства относительно безопасна, главное обеспечить в схеме питания генератора блок предохранителей, которые в случае короткого замыкания обесточат систему, там самым исключив возможность возникновения пожара.
  10. Можно таким образом организовать “бесплатное” отопление дома, при условии установки для питания индукционных устройств аккумуляторных батарей, зарядка которых будет осуществляться за счёт энергии солнца и ветра.
  11. Аккумуляторы следует объединить в секции по 2 шт., подключённые последовательно. В результате, напряжение питания при таком подключении будет не менее 24 В., что обеспечит работу котла на высокой мощности. Кроме этого, последовательное подключение позволит снизить силу тока в цепи и увеличить срок эксплуатации аккумуляторов.

Блиц-советы

  1. Эксплуатация самодельных устройств индукционного нагрева, не всегда позволяет исключить распространение вредного для человека электромагнитного излучения, поэтому индукционный котёл следует устанавливать в нежилом помещении и экранировать оцинкованной сталью.
  2. Обязательно при работе с электричеством следует соблюдать правила техники безопасности, особенно это касается сетей переменного тока напряжением 220 В.
  3. В качестве эксперимента можно изготовить варочную поверхность для приготовления пищи по схеме указанной в статье, но эксплуатировать данный прибор постоянно не рекомендуется по причине несовершенства самостоятельного изготовления экранирования данного устройства, из-за этого возможно воздействие на организм человека вредного электромагнитного излучения, способного негативно сказаться на здоровье.

Как сделать индукционный нагреватель своими руками из сварочного инвертора

Индукционные отопительные котлы – это приборы, которые отличаются очень высоким КПД. Они позволяют заметно снизить затраты на электроэнергию по сравнению с традиционными приборами, оборудованными ТЭНами.

Модели промышленного производства недешевы. Однако сделать индукционный нагреватель своими руками сможет любой домашний мастер, владеющий нехитрым набором инструментов. Ему в помощь мы предлагаем подробное описание принципа действия и сборки эффективного обогревателя.

Принцип работы индукционного нагревателя

Индукционный нагрев невозможен без использования трех основных элементов:

  • индуктора;
  • генератора;
  • нагревательного элемента.

Индуктор представляет собой катушку, обычно выполненную из медной проволоки, с ее помощью генерируют магнитное поле. Генератор переменного тока используют для получения высокочастотного потока из стандартного потока домашней электросети с частотой 50 Гц.

В качестве нагревательного элемента применяется металлический предмет, способный поглощать тепловую энергию под воздействием магнитного поля. Если правильно соединить эти элементы, можно получить высокопроизводительный прибор, который прекрасно подходит для подогрева жидкого теплоносителя и отопления дома.

Галерея изображений Фото из Сборка простейшего индукционного нагревателя Быстрое разогревание вихревыми токами Обязательный доступ к источнику энергии Нагрев металлической трубки Модернизация обычного инвертора Использование инвертора в качестве генератора Точки подключения индукционной катушки Применение индукции в плавке металлов

С помощью генератора электрический ток с необходимыми характеристиками подается на индуктор, т.е. на медную катушку. При прохождении через нее поток заряженных частиц формирует магнитное поле.

Принцип действия индукционных нагревателей основан на возникновении электротоков внутри проводников, появляющихся под воздействием магнитных полей

Особенность поля состоит в том, что оно обладает способностью на высоких частотах изменять направление электромагнитных волн. Если в это поле поместить какой-нибудь металлический предмет, он начнет нагреваться без непосредственного контакта с индуктором под воздействием созданных вихревых токов.

Высокочастотный электрический ток, поступающий от инвертора к индукционной катушке, создает магнитное поле с постоянно изменяющимся вектором магнитных волн. Помещенный в это поле металл быстро разогревается

Отсутствие контакта позволяет сделать потери энергии при переходе из одного вида в другой ничтожными, чем и объясняется повышенный КПД индукционных котлов.

Чтобы подогреть воду для отопительного контура, достаточно обеспечить ее контакт с металлическим нагревателем. Часто в качестве нагревательного элемента используют металлическую трубу, через которую просто пропускают поток воды. Вода попутно охлаждает нагреватель, что значительно увеличивает срок его службы.

Электромагнит индукционного прибора получают путем намотки проволоки вокруг сердечника из ферромагнита. Полученная в результате катушка индукции разогревается и передает тепло нагреваемому телу или протекающему рядом теплоносителю через теплообменник

Преимущества и недостатки прибора

“Плюсов” у вихревого индукционного нагревателя великое множество. Это простая для самостоятельного изготовления схема, повышенная надежность, высокий КПД, относительно низкие затраты на электроэнергию, длительный срок эксплуатации, малая вероятность возникновения поломок и т.п.

Производительность прибора может быть значительной, агрегаты этого типа успешно используются в металлургической промышленности. По скорости нагрева теплоносителя устройства этого типа уверенно соперничают с традиционными электрическими котлами, температура воды в системе быстро достигает необходимого уровня.

Во время функционирования индукционного котла нагреватель слегка вибрирует. Эта вибрация стряхивает со стенок металлической трубы известковый осадок и другие возможные загрязнения, поэтому в очистке такой прибор нуждается крайне редко. Конечно, отопительную систему следует защитить от этих загрязнений с помощью механического фильтра.

Индукционная катушка нагревает металл (трубу или куски проволоки), помещенные внутри нее, с помощью высокочастотных вихревых токов, контакт не обязателен

Постоянный контакт с водой сводит к минимуму и вероятность перегорания нагревателя, что является довольно частой проблемой для традиционных котлов с ТЭНами. Несмотря на вибрацию, котел работает исключительно тихо, дополнительная шумоизоляция в месте установки прибора не понадобится.

Еще индукционные котлы хороши тем, что они практически никогда не протекают, если только монтаж системы выполнен правильно. Это очень ценное качество для электрического отопления, так как исключает или значительно сокращает вероятность возникновения опасных ситуаций.

Отсутствие протечек обусловлено бесконтактным способом передачи тепловой энергии нагревателю. Теплоноситель с помощью описанной выше технологии можно разогреть чуть ли не до парообразного состояния.

Это обеспечивает достаточную тепловую конвекцию, чтобы стимулировать эффективное перемещение теплоносителя по трубам. В большинстве случаев отопительную систему не придется оборудовать циркуляционным насосом, хотя все зависит от особенностей и схемы конкретной системы отопления.

Иногда циркуляционный насос необходим. Установить прибор относительно несложно. Хотя для этого понадобятся некоторые навыки монтажа электроприборов и отопительных труб. Но есть у этого удобного и надежного прибора ряд недостатков, с которыми также следует считаться.

Например, котел греет не только теплоноситель, но и все окружающее его рабочее пространство. Нужно выделить для такого агрегата отдельное помещение и удалить из него все посторонние предметы. Для человека длительное пребывание в непосредственной близости от работающего котла также может быть небезопасным.

Для работы индукционным нагревателям необходим электроток. Как самоделки, так и оборудование заводского изготовления подключают к бытовой сети переменного тока

Для работы прибора необходима электроэнергия. В местностях, где свободный доступ к этому благу цивилизации отсутствует, индукционный котел будет бесполезен. Да и там, где наблюдаются частые перебои с электричеством, он продемонстрирует невысокую эффективность. При неосторожном обращении с прибором может произойти взрыв.

Если перегреть теплоноситель, он превратится в пар. В результате давление в системе резко возрастет, чего трубы просто не выдержат, их разорвет. Поэтому для нормальной работы системы прибор следует снабдить как минимум манометром, а еще лучше – устройством аварийного отключения, терморегулятором и т.п.

Все это может заметно повысить стоимость самодельного индукционного котла. Хотя прибор и считается практически бесшумным, это не всегда так. Некоторые модели в силу разных причин могут все же издавать некоторые шумы. Для устройства, выполненного самостоятельно, вероятность такого исхода возрастает.

В конструкции как заводских, так и самодельных индукционных нагревателей практически нет изнашивающихся компонентов. Они долго служат и безупречно работают

Шаги изготовления самоделки

Сделать такое устройство самостоятельно не так уж сложно. Для этого понадобится:

  1. Изготовить нагревательный элемент.
  2. Сделать катушку индуктора из медной проволоки.
  3. Взять готовый генератор переменного тока.
  4. Присоединить нагреватель с катушкой к системе отопления.
  5. Подключить катушку к генератору.
  6. Подвести электропитание к системе.
  7. Сделать пробный запуск, чтобы проверить работу агрегата.

В промышленных моделях в качестве нагревателя используется металлическая труба с толстыми стенками, но обеспечить достаточную мощность самодельного устройства, чтобы разогреть такой элемент, очень сложно и большого смысла не имеет. Индукционная катушка способна разогреть любой металл, поэтому нагреватель можно модифицировать.

Промышленные модели индукционных котлов снабжены нагревательным элементом, сделанным из толстой металлической трубы. В домашних условиях скопировать такой агрегат затруднительно

В качестве корпуса для индукционного нагревателя из сварочного инвертора используют отрезок пластиковой трубы. Он должен быть немного больше в диаметре, чем трубы отопления. Длина трубы для нагревателя может составлять примерно один метр, внутренний диаметр можно варьировать в пределах 50-80 мм.

Для подключения нагревателя к системе следует установить переходники в нижней и верхней части корпуса. Нижнюю часть трубы нужно закрыть решеткой, затем внутрь корпуса кладут наполнитель, состоящий из небольших частичек металла. Получить наполнитель можно, пример, из проволоки, прутка, узкой металлической трубы и т.п.

Длину отрезков можно варьировать произвольно. Чаще всего для этого используют стальную проволоку диаметром 6-8 мм, которую просто нарезают небольшими кусочками. Некоторые мастера рекомендуют нарезать ее длинными прутьями, примерно по 90 см, т.е. почти по длине нагревателя.

Для корпуса нагревательного элемента индукционного котла, который изготовили своими руками, понадобится широкая, около 50 мм в диаметре, пластиковая труба

Чем выше магнитное сопротивление стали, из которой изготовлена проволока, тем лучше она будет нагреваться. В зависимости от размеров этих кусочков подбирается и защитная сетка, которую монтируют внизу корпуса. Наполнитель засыпают или укладывают в трубу до самого верха. После этого верхнюю часть также закрывают сеткой.

Схема позволяет составить представление о том, как подключать индукционную спираль к нагревателю котла и к сварочному аппарату

Таким образом, самодельный нагреватель для индукционного котла выглядит как толстая пластиковая труба, набитая кусочками металла и закрытая с двух сторон сеткой. Сверху и снизу нагреватель имеет переходники для подключения к отопительному контуру. Полимерная труба для нагревателя должна иметь достаточно толстые стенки.

Кроме того, любой пластик для этих целей не подойдет, материал должен переносить воздействие довольно сильного нагрева и при этом не выделять в атмосферу или в теплоноситель никаких опасных веществ. Теперь следует изготовить индукционную решетку. Для этого берут медную проволоку и наматывают ее прямо на корпус нагревателя.

В некоторых моделях самодельных индукционных нагревателей вместо пластиковой трубы используют узкую медную трубку. Это не лучший вариант, поскольку правильно свернуть такой элемент в спираль будет непросто

Чем больше витков проволоки, тем лучше. Считается, что у индукционной катушки должно быть не менее 90 витков. Индуктор наматывают на трубу очень плотно, между витками не должно быть никакого зазора.

Для обмотки подойдет медный изолированный провод на 1-1,5 мм. Более толстый кабель здесь не нужен, поскольку он и работы по обмотке затруднит, сложнее будет расположить витки вплотную.

Эта схема поможет правильно подключить катушку индуктора к инверторному сварочному аппарату, если сделать это неправильно, катушка превратится в электромагнит (+)

Наличие зазоров может привести к возникновению шума из-за вибрации, которой сопровождается работа такого агрегата. Со временем такая ситуация может привести к разрушению изоляции, что вызовет межвитковое замыкание.

Сверху и снизу помимо переходников следует установить запорные краны. Они нужны, чтобы обеспечить возможность при необходимости перекрыть воду в отопительном контуре.

При установке нагревателя следует помнить, что его нижний конец должен быть направлен к обратке, трубы, предназначенной для сбора остывшего теплоносителя в двухтрубной отопительной системе. Самый простой способ обзавестись генератором переменного поля – взять инвертор от сварочного аппарата.

Контакты индукционной катушки присоединяют к полюсам инвертора. Как только к агрегату подведут электропитание и включат его в сеть, самодельный индукционный котел начнет работать.

Для изготовления такого устройства подойдет даже недорогой сварочный аппарат, например, модель китайского производства, которая позволяет регулировать силу тока, начиная с уровня в 10 А. Возле переходника на подаче следует установить датчик терморегулятора. Подключение сварочного инвертора выполняется через этот терморегулятор.

На выходах необходимо поставить выпрямительные диоды. Для этого придется вскрыть корпус сварочного аппарата и припаять к выходу проводники, затем присоединить их к диодам. Если выполнить подключение без диодов, напрямую, то на обмотку поступит ток с выпрямленным напряжением, и катушка будет работать как электромагнит, а не как индуктор.

Для создания индукционной спирали рекомендуется использовать медную проволоку сечением 1,5 мм в надежной изолирующей оболочке, нужно сделать около 90 витков

В некоторых современных сварочных аппаратах имеется датчик касания, который запускает работу в момент, когда электрод касается рабочей поверхности. Этот момент необходимо учесть, чтобы датчик либо срабатывал в нужный момент, либо не влиял на работу самодельного котла.

Если с переделкой сварочного аппарата у неопытного мастера возникают проблемы, ему лучше обратиться за профессиональной консультацией.

Для изготовления индукционного котла своими руками можно взять любой сварочный аппарат с подходящими характеристиками. При необходимости прибор можно будет снова использовать для сварочных работ

Если все сделано правильно, сварочный аппарат в будущем можно использовать по прямому назначению. Нужно будет отпаять проводники с диодами и произвести обратную сборку. Под воздействием высокочастотного переменного тока индукционная катушка создаст магнитное поле.

Металл, находящийся внутри полимерного корпуса начнет нагреваться и передавать тепло воде, которая циркулирует по отопительному контуру. На разогрев теплоносителя устройству понадобится всего несколько минут.

Место для индукционного нагревателя следует правильно выбрать. Агрегат должен располагаться на 800 мм ниже уровня потолка, а от стен и предметов мебели его должно отделять минимум 300 мм.

Несколько слов о безопасности

Самодельные индукционные котлы обычно не снабжены системами контроля и защиты, что делает их небезопасными. Поэтому перед включением агрегата необходимо убедиться, что полость корпуса заполнена жидким теплоносителем.

Если полимерный корпус нагревателя будет подвергаться постоянному нагреву без омывания теплоносителем, он просто расплавится, иногда это приводит не только к деформации нагревателя, но и к его полному повреждению.

Агрегаты этого типа часто используют для раскаливания и плавки металлов. Высокие температуры, получаемые от индукционного нагревателя, требуют внимательного отношения к вопросам безопасности

Опасным может быть и выпадение раскаленного металлического наполнителя из расплавившегося корпуса. В этом случае придется почти полностью демонтировать устройство и сделать для него новый нагревательный элемент.

Подключение к электропитанию следует выполнять по отдельному кабелю, проведенному от щитка. Разумеется, необходимо тщательно закрыть изоляцией все контакты. Инвертор сварочного аппарата также необходимо заземлить, это важный момент для обеспечения безопасности.

При этом понадобится кабель сечением не менее четырех миллиметров. Некоторые специалисты рекомендуют отдать предпочтение шестимиллиметровому кабелю. Чтобы предотвратить перегрев самодельного индукционного нагревателя из-за отсутствия в системе воды, рекомендуется установить на входе в нагреватель клапан избыточного давления.

Индукционный нагревательный прибор занимает относительно немного места, но его нужно разместить на определенном расстоянии от потолка, стен, мебели и т.п.

Самодельное устройство этого типа, не снабженное специальными средствами защиты, это потенциально опасный объект, который требует постоянного контроля. Поэтому стоит потратить немного больше денег, но приобрести необходимые устройства.

При этом не помешает оценить затраты, возможно, покупка готового индукционного котла обойдется не намного дороже. Промышленные устройства обычно снабжены всей необходимой защитой.

Особенности и пошаговая технология изготовления еще одного варианта самодельного индукционного котла для системы отопления .

Выводы и полезное видео по теме

Ролик #1. Обзор принципов индукционного нагрева:

Ролик #2. Интересный вариант изготовления индукционного нагревателя:

Для установки индукционного нагревателя не нужно получать разрешение контролирующих органов, промышленные модели таких устройств вполне безопасны, они подходят и для частного дома, и для обычной квартиры. Но владельцам самодельных агрегатов не следует забывать о технике безопасности.

Инструкции по изготовлению индукционного нагревателя для отопления дома и нагрева металла из сварочного инвертора

Заботясь об уюте и комфорте своего жилища, каждый владелец загородного дома или коттеджа задумывается о том, как правильно подойти к выбору оптимальной отопительной системы.

Современный рынок отопительного оборудования весьма насыщен всевозможными видами котлоагрегатов. Многие эксперты сегодня советуют выполнять монтаж газового котла, так как он является эффективным способом обогрева жилища.

В таком утверждении, конечно, никто не сомневается, но что делать в том случае, когда строение расположено далеко от газовых магистралей? В таком случае, оптимальным выходом будет установка электрического оборудования для обогрева дома.

Чтобы опередить скептиков, которые читая эти строки, задумываются о постоянном подорожании электроэнергии, мы предлагаем рассмотреть такой вид электрического обогрева помещения, как индукционное отопление. Поэтому, в нашей статье мы подробно остановимся на описании вихревого индукционного нагревателя, который без особых усилий можно выполнить своими руками, применяя при этом сварочный инвертор.

Из чего состоит и как работает

Нагреватель этого вида состоит из следующих конструктивных узлов:

  • индуктор изготовлен из определенного количества витков медной проволоки, которые, по сути, и образуют электромагнитное поле;
  • нагревательный компонент представлен в виде металлической трубы, которая расположена внутри индукторного элемента;
  • генератор, который преобразует обычную бытовую энергию в высокочастотный ток.

Взаимодействие этих конструктивных элементов и представляет собой принцип действия индукционного нагревателя, который заключается в следующих важных моментах:

  • генератор вырабатывает высокочастотный ток и передает его на катушку из медной проволоки;
  • индуктор, приняв высокочастотный ток, преобразует его в электромагнитное поле;
  • нагревательный элемент, находящийся внутри индуктора, разогревается под воздействием вихревых потоков, которые возникают от перемены вектора электромагнитного поля;
  • теплоноситель, находящийся внутри нагревательного элемента, разогревается одновременно с ним, и передается непосредственно в отопительную систему.

Такой принцип действия индукционного нагревателя, соответственно, несет в себе и преимущества использования агрегата этого вида.

Преимущества

К основным достоинствам нагревателя этого вида смело можно отнести следующие важные моменты:

  • высокий коэффициент полезного действия;
  • не требует частого технического ухода;
  • благодаря вибрациям электромагнитного поля, не образуется накипь;
  • бесшумность работы;
  • высокий уровень безопасности;
  • герметичность агрегата препятствует появлению протечек;
  • функционирование нагревателя полностью автоматизировано.

Основным недостатком нагревателя этого вида по праву считают его высокую стоимость. Но этот недостаток вполне можно исправить, если его конструкцию выполнить самому.

Стоит также отметить, что сборка индукционного нагревателя своими руками осуществляется из весьма доступных деталей, при этом, их стоимость не слишком высокая.

Необходимые материалы и инструменты

Чтобы смонтировать индукционный котел из сварочного инвертора самому, прежде всего, нужно приготовить все необходимые инструменты и материалы, к которым можно отнести следующее:

  • инвертор от агрегата для сварки, который значительно облегчит монтаж нагревателя;
  • пластиковая труба с толстыми стенками, которая будет корпусом собираемого устройства;
  • нержавеющая проволока из металла, которая станет нагреваемым элементом в электромагнитном поле;
  • металлическая сетка, роль которой будет заключаться в удержании внутри прибора кусков нержавеющей проволоки;
  • медная проволока для создания индуктора;
  • циркуляционный насос для беспрерывной подачи воды;
  • терморегулятор;
  • переходники и шаровые краны для подсоединения нагревателя к отоплению;
  • кусачки для обработки проволоки.

Основные этапы монтажных работ

Когда приготовлены все необходимые материалы для индукционного котла, то можно непосредственно переходить к его сборке.

При этом необходимо четко соблюдать всю последовательность работ, которая заключается в следующих этапах:

  1. В один из концов пластиковой трубы крепится металлическая сетка для предотвращения проваливания нагревательных кусочков проволоки.
  2. В этом же торце трубы крепится переходник для подсоединения к отопительной системе.
  3. Кусачками нарезается нержавеющая проволока длиной от 1 до 6 см.
  4. Нарезанные куски проволоки плотно укладываются в пластиковую трубу.
  5. Замечание специалиста: в трубе не должно быть свободного пространства.

  6. Второй торец трубы также фиксируется сеткой из металла, а также монтируется еще один переходник для отопления.
  7. Изготовление индуктора осуществляется методом наматывания медной проволоки на трубу.
  8. Совет специалистов: количество витков в обмотке должно находиться в пределах от 80 до 90.

  9. Согласно схеме, концы медной обмотки подключаются к полюсам инвертора сварочного аппарата.
  10. Все электрические соединения тщательно изолируются.
  11. Индукционный нагреватель подключается к отоплению.
  12. Монтируется в отопительную систему циркуляционный насос, если такового не было.
  13. К инвертору подключается терморегулятор, который обеспечит автоматизирование функционирование индукционного нагревателя.

После того, когда включен инвертор, индуктор начинает образовывать магнитное поле, которое провоцирует появление вихревых потоков. Эти токи хорошо разогревают нарезанные куски проволоки, которые, в свою очередь, нагревают теплоноситель.

Таким образом, мы подробно рассказали о том, как сделать индукционный нагреватель из сварочного инвертора своими руками. Надеемся, что наша информация окажется вам полезной при сборке нагревателя своими руками.

Смотрите видео, в котором специалист подробно объясняет, как сделать индукционный нагреватель на базе сварочного инвертора своими руками:

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх