崩壊
誘導炉は、誘導子の動作により非鉄金属（青銅、アルミニウム、銅、金など）および鉄金属（鋳鉄、鋼など）を溶解するために使用される炉装置です。 インダクタのフィールドに電流が生成され、金属が加熱されて溶融状態になります。
最初に電磁場の影響を受け、次に電流の影響を受け、その後熱段階を通過します。 シンプルなデザインこのようなストーブ装置は、入手可能なさまざまな材料から独立して組み立てることができます。
動作原理
これ 炉装置は 変圧器二次側短絡巻線あり。 誘導炉の動作原理は次のとおりです。
- 発電機を使用すると、インダクタに交流電流が生成されます。
- コンデンサを備えたインダクタは発振回路を作成し、動作周波数に同調されます。
- 自励発振発電機を使用する場合、コンデンサはデバイス回路から除外され、この場合はインダクタ自体の予備容量が使用されます。
- インダクタによって生成される磁場は、自由空間に存在することも、個別の強磁性コアを使用して閉じることもできます。
- 磁場はインダクタ内の金属ワークまたは電荷に作用し、磁束を形成します。
- マクスウェルの方程式によれば、ワークピース内に二次電流が誘導されます。
- 一体化された巨大な磁束を備えた 発生電流ワークピース内に閉じ込み、フーコー電流または渦電流を生成します。
- このような電流が形成されると、ジュール・レンツの法則が発効し、インダクターと磁場を使用して得られるエネルギーによって金属ワークピースまたは装入物が加熱されます。
誘導炉装置は多段階操作にもかかわらず、真空または空気中で最大 100% の効率を実現できます。 媒体に透磁率がある場合、この指標は増加しますが、非理想的な誘電体で作られた媒体の場合は減少します。
デバイス
問題のストーブは一種の変圧器ですが、 二次巻線、インダクタ内に配置された金属サンプルに置き換えられます。 電流は流れますが、このプロセスでは誘電体は加熱されず、冷たいままです。
誘導るつぼ炉の設計には、複数の巻線で構成されるインダクターが含まれています。 銅管、コイル状に巻かれており、その中で冷却剤が常に移動しています。 インダクターには、グラファイト、スチール、その他の材料で作成できるるつぼも含まれています。
炉にはインダクタのほかに磁性コアと炉床石があり、これらはすべて炉本体内に封入されています。 これには次のものが含まれます。
高出力炉モデルでは、バスケーシングは通常非常に堅く作られているため、そのような装置にはフレームがありません。 ハウジングの固定部分は、オーブン全体が傾いたときの強い荷重に耐える必要があります。 フレームは、ほとんどの場合、鋼製の成形ビームで作られています。
金属を溶解するためのるつぼ誘導炉は、装置の傾斜機構の軸がベアリング上に取り付けられている基礎に設置されています。
お風呂のケーシングはこんな感じで作られています 金属シート、強度を高めるために補強材が溶接されています。
誘導ユニットのケーシングは、炉変圧器と炉床石の間の接続リンクとして使用されます。 電流損失を減らすために、それは 2 つの半分で構成されており、その間に絶縁ガスケットがあります。
半分はボルト、ワッシャー、ブッシュを使用して接続されます。 このようなケーシングは鋳造または溶接で作られますが、その材料を選択する場合には、非磁性合金が優先されます。 二室式誘導製鋼炉は、バスと誘導装置のケーシングを共通化しています。
水冷のない小型オーブンでは、 換気ユニット、ユニットから余分な熱を取り除くのに役立ちます。 水冷インダクターを設置する場合でも、炉床石付近の開口部が過熱しないように換気する必要があります。
最新の炉設備には水冷インダクターが搭載されているだけでなく、ケーシングの水冷も提供されています。 駆動モーターによって駆動されるファンを炉フレームに取り付けることができます。 このような装置の質量が大きい場合、換気装置はストーブの近くに設置されます。 鉄鋼生産用の誘導炉に取り外し可能なバージョンの誘導ユニットが付属している場合、それぞれに独自のファンが提供されます。
これとは別に、小型オーブンの場合は手動駆動装置が付属し、大型オーブンの場合は排水口にある油圧駆動装置が装備される傾斜機構に注目する価値があります。 どのような傾斜機構が設置されている場合でも、バスルームの内容物全体が完全に排水されるようにする必要があります。
電力計算
鋼溶解の誘導法は、燃料油、石炭、その他のエネルギー源を使用する同様の方法よりも安価であるため、誘導炉の計算はユニットの電力を計算することから始まります。
誘導炉の電力はアクティブと有用に分けられ、それぞれに独自の計算式があります。
初期データとして次のことを知っておく必要があります。
- 炉の容量、たとえば考えられる場合、それは8トンです。
- 単位電力（最大値が取得されます） – 1300 kW。
- 電流周波数 – 50 Hz;
- パフォーマンス 炉の設置– 1時間あたり6トン。
溶解される金属または合金を考慮する必要もあります。条件によっては、それは亜鉛です。 これ 大事なポイント、誘導炉で溶解する鋳鉄や他の合金の熱バランスは異なります。
液体金属に伝達される有用な電力:
- Рpol = Wtheor×t×P、
- ウェオール – 原単位消費量エネルギー、これは理論上のものであり、1℃による金属の過熱を示します。
- P – 炉設置の生産性、t/h。
- t は炉浴内の合金または金属ビレットの過熱温度です (0 C)
- Rpol = 0.298×800×5.5 = 1430.4 kW。
有効電力:
- P = Ppol/Yuterm、
- Rpol – 前の式 kW から取得されます。
- Yuterm は鋳造炉の効率であり、その制限は 0.7 ～ 0.85 で、平均は 0.76 です。
- P = 1311.2/0.76 = 1892.1 kW、値は 1900 kW に四捨五入されます。
の上 最終段階インダクタ電力は次のように計算されます。
- 皮 = P/N、
- P – 炉設備の有効電力、kW。
- N は炉に設けられたインダクタの数です。
- 果皮 = 1900/2 = 950 kW。
鋼を溶解する際の誘導炉の消費電力は、誘導炉の性能とインダクタの種類によって異なります。
種と亜種
誘導炉は主に 2 つのタイプに分けられます。
この区分に加えて、誘導炉にはコンプレッサー、真空、開放型、ガス充填型があります。
DIY 誘導炉
このようなユニットを作成するために利用可能な一般的な方法の中には、次のものがあります。 ステップバイステップガイドニクロムスパイラルまたはグラファイトブラシを使用して、溶接インバーターから誘導炉を作成する方法、その機能を説明します。
高周波発生ユニット
これは、ユニットの設計電力、渦損失、ヒステリシス漏れを考慮して実行されます。 この構造には通常の 220 V ネットワークから電力が供給されますが、整流器が使用されます。 このタイプの炉には、グラファイトブラシまたはニクロムスパイラルを装備できます。
炉を作成するには、次のものが必要です。
- 2 つの UF4007 ダイオード。
- フィルムコンデンサ。
- 電界効果トランジスタ、2個。
- 470オームの抵抗;
- 2 つのスロットル リングは、古いコンピュータ システムの技術者が取り外すことができます。
- 銅線直径 2 mm。
使用する道具ははんだごてとペンチです。
これは誘導炉の図です。
このタイプの誘導移動式溶解炉は、次の順序で作成されます。
- トランジスタはラジエーター上にあります。 金属の溶解プロセス中にデバイス回路が急速に加熱するという事実により、そのためのラジエーターは大きなパラメータで選択する必要があります。 1 台の発電機に複数のトランジスタを取り付けることもできますが、この場合、プラスチックやゴム製のガスケットを使用して金属から絶縁する必要があります。
- チョークは2本製作します。 彼らのために、以前にコンピューターから取り外された2つのリングが取り出され、銅線がそれらの周りに巻き付けられ、巻き数は7から15に制限されます。
- コンデンサはバッテリーに組み込まれ、並列接続された出力で 4.7 μF の静電容量を生成します。
- インダクタの周りに銅線を巻き付けます。その直径は 2 mm でなければなりません。 巻線の内径は、炉に使用されるるつぼのサイズと一致する必要があります。 合計 7 ～ 8 回巻き付け、回路に接続できるように長い端を残します。
- ソースとして 組み立てられた回路 12 V バッテリーを接続すると、オーブンで約 40 分間動作します。
必要に応じて、筐体には耐熱性の高い材料が使用される。 誘導溶解炉が溶接インバーターで作られている場合、保護ハウジングが存在する必要がありますが、接地する必要があります。
グラファイトブラシのデザイン
このような炉は、あらゆる金属や合金の製錬に使用されます。
デバイスを作成するには、以下を準備する必要があります。
- グラファイトブラシ。
- 粉末状の花崗岩。
- 変成器;
- 耐火粘土レンガ;
- 鋼線;
- 薄いアルミ。
構造を組み立てる技術は次のとおりです。
ニクロムスパイラル装置
このような装置は、大量の金属を製錬するために使用されます。
- ニクロム;
- アスベスト糸。
- セラミックパイプの一部。
図に従って炉のすべてのコンポーネントを接続した後、その動作は次のようになります。ニクロムスパイラルに電流を流した後、熱が金属に伝達され、金属が溶解します。
このような炉の作成は、次の順序で実行されます。
この設計は、長時間冷却し、すぐに加熱するという高いパフォーマンスを特徴としています。 ただし、スパイラルの絶縁が不十分な場合、すぐに燃え尽きることを考慮する必要があります。
既製品の誘導炉の価格
自家製ストーブのデザインは、購入したものよりもはるかに安価ですが、大量に作成できないため、 既製のオプション溶湯の量産には不可欠です。
金属溶解用の誘導炉の価格は、その容量と構成によって異なります。
| モデル | 特徴と特徴 | 価格、ルーブル |
インダサーム MU-200  |
炉は 16 の温度プログラムをサポートし、最大加熱温度は 1400 ℃、モードは S タイプ熱電対で制御されます。ユニットは 3.5 kW の電力を生成します。 | 82万 |
インダサーム MU-900  |
炉は 380 V の電源で動作し、温度制御はタイプ S 熱電対を使用して行われ、最大 1500 ℃ に達します。 電力 - 15 kW。 | 170万 |
| UPI-60-2
|
非鉄金属、貴金属の溶解に使用できるミニ誘導溶解炉です。 ワークピースは黒鉛るつぼに入れられ、変圧器の原理に従って加熱されます。 | 125千 |
IST-1/0.8M5  |
炉インダクタは、コイルとともに磁気回路が組み込まれたバスケットです。 単位は1トン。 | 170万 |
UI-25P  |
炉装置は20kgの荷重に耐えられるように設計されており、溶解ユニットのギア付き傾斜が装備されています。 ストーブにはコンデンサー電池のブロックが付属しています。 設置電力 – 25 kW。 最大加熱温度は 1600 ℃です。 | 47万 |
UI-0.50T-400  |
ユニットは 500 kg の荷重に耐えるように設計されており、設置の最大電力は 525 kW、電圧は少なくとも 380 V、最大動作温度は 1850 ℃です。 | 90万 |
ST10  |
イタリアの会社のオーブンにはデジタルサーモスタットが装備されており、コントロールパネルに組み込まれています。 SMD技術、速いです。 ユニバーサルユニットは 1 ～ 3 kg のさまざまな容量に対応できるため、再調整する必要はありません。 貴金属用であり、最高温度は 1250 ℃です。 | 100万 |
ST12  |
デジタルサーモスタットを備えた静的誘導オーブン。 真空鋳造チャンバーを追加することができるため、設備のすぐ隣で鋳造を行うことができます。 制御はタッチパネルを使用して行われます。 最高温度 – 1250 0С。 | 105万 |
| IChT-10TN | 炉は10トンの負荷向けに設計されており、かなり大きなユニットであり、その設置には閉じたワークショップルームを割り当てる必要があります。 | 890万 |
誘導炉は、非鉄金属および鉄金属の溶解に使用されます。 この動作原理のユニットは、最高級の宝飾品の製造から大規模な金属製錬までの分野で使用されています。 この記事では、さまざまな誘導炉の特徴について説明します。
金属溶解用誘導炉
動作原理
誘導加熱は炉の動作の基礎です。 つまり、電流は 電磁場を生成しますそして熱が得られ、それが使われます。 産業規模。 この物理法則は最終学年で学習します 中等学校。 ただし、電気ユニットと電磁誘導ボイラーの概念を混同しないでください。 あちこちの仕事の基本は電気ですが。
どうしてこんなことが起こるのか
発電機は電源に接続されています 交流電流内部にあるインダクタを介して内部に入ります。 コンデンサは、システムが調整される一定の動作周波数に基づく発振回路を作成するために使用されます。 発電機の電圧が 200 V の制限まで増加すると、インダクターが交流磁界を生成します。
回路は、ほとんどの場合、強磁性合金で作られたコアを介して閉じられます。 交流磁場がワークピースの材料と相互作用し始め、強力な電子の流れを生成します。 導電性要素が誘導作用を開始すると、システムは次のような影響を受けます。 残留応力の発生、コンデンサ内の渦電流の発生に寄与します。 渦電流エネルギーは次のように変換されます。 熱エネルギーインダクタが発熱し、 高温目的の金属を溶かします。
インダクタによって生成された熱は次のように使用されます。
- 軟金属および硬金属の溶解用。
- 金属部品（工具など）の表面硬化に。
- すでに製造された部品の熱処理用。
- 家庭の必需品（暖房と調理）。
各種炉の簡単な特徴
デバイスの種類
誘導るつぼ炉
最も一般的なタイプのストーブです 誘導加熱. 特徴的な機能、他のタイプと異なるのは、標準コアがない場合に交流磁場が現れることです。 円筒形るつぼ インダクタのキャビティ内に位置。 炉、またはるつぼは耐火性のある材料で作られており、交流に接続されています。
ポジティブな側面
るつぼユニットには以下が含まれます 環境に優しい熱源へ, 環境金属の溶解による汚染がありません。
るつぼ炉の操作には次のような欠点があります。
- 技術的処理中には、低温のスラグが使用されます。
- るつぼ炉の製造されたライニングは破壊に対する耐性が低く、これは急激な温度変化時に最も顕著です。
既存の欠点は特別な困難を引き起こすものではありません。金属を溶解するためのるつぼ誘導ユニットの利点は明らかであり、このタイプの装置は幅広い消費者の間で人気があり、需要があります。
チャンネル誘導溶解炉
このタイプは、非鉄金属の製錬に広く使用されています。 銅および黄銅、白銅、青銅を主成分とした銅合金に効果的に使用されます。 アルミニウム、亜鉛、およびこれらの金属を含む合金は、チャネルユニット内で積極的に溶解されます。 このタイプの炉の広範な使用は、チャンバーの内壁に耐破壊性ライニングを設けることができないために制限されている。
チャネル型誘導炉内の溶融金属は、 熱および電気力学的動きこれにより、炉浴内での合金成分の混合が常に均一になることが保証されます。 誘導原理のチャネル炉の使用は、溶融金属および製造されたインゴットが危険にさらされる場合に正当化されます。 特別な要件。 この合金は、ガス飽和係数および金属中の有機および合成不純物の存在の点で高品質です。
チャネル誘導炉はミキサーのように動作し、組成を平らにし、プロセス温度を一定に維持し、晶析装置または型への注入速度を選択するように設計されています。 合金および鋳造組成ごとに、特別料金のパラメータがあります。
利点
- 合金は空気がアクセスできない下部で加熱され、上面からの蒸発が減少し、最低温度まで加熱されます。
- チャネル炉は、電気エネルギーの消費量が少ないことで溶解が確実に行われるため、経済的な誘導炉として分類されます。
- 炉は閉ループ磁性ワイヤの使用により高い効率を持っています。
- 炉内の溶融金属の一定の循環により、溶解プロセスが加速され、合金成分の均一な混合が促進されます。
欠陥
- 高温を使用すると、石の内張りの耐久性が低下します。
- 化学的に攻撃的な青銅、錫、鉛の合金を溶解すると、ライニングが破壊されます。
- 汚染された低品位装薬を溶解すると、チャネルが詰まります。
- 槽内の表面スラグは高温にならないため、金属とシェルターの間の隙間で作業を行ったり、チップやスクラップを溶かしたりすることはできません。
- チャンネルユニットは動作の中断を許容しないため、常に炉口内に保管する必要があります。 かなりの量液体合金。
溶融金属を炉から完全に除去すると、急速な亀裂が発生します。 同様の理由で、クイック実行は不可能です。 ある合金から別の合金への変換、バラストと呼ばれるいくつかの中間溶解物を作成する必要があります。
真空誘導炉
このタイプは鋼の溶解に広く使用されています 高品質耐熱品質のニッケル、コバルト、鉄の合金。 このユニットは非鉄金属の溶解にうまく対処します。 ガラスは真空装置で煮沸され、部品は高温で処理され、 単結晶を作る.
この炉は、隔離された場所にある高周波発生器として分類されます。 外部環境高周波電流を流すインダクタ。 真空を作り出すには、そこから空気塊を送り出します。 添加剤の導入、装薬の装填、および金属の分配のためのすべての操作は、電気または油圧制御を備えた自動機構によって実行されます。 酸素、水素、窒素、有機物の少量の混合物を含む合金は、真空炉から得られます。 結果ははるかに優れています オープンオーブン誘導アクション。
真空炉製耐熱鋼 道具や武器の製造に使用される。 ニッケルとチタンを含む一部のニッケル合金は化学的に活性なので、他のタイプの炉でそれらを得るには問題があります。 真空炉はるつぼを回転させて金属を流し込みます。 内部空間固定炉を備えたチャンバーのケーシングまたは回転。 一部のモデルには、設置されたコンテナに金属を排出するための開口穴が底部にあります。
トランジスタコンバーター付きるつぼ炉
重量が制限された非鉄金属に使用されます。 可動式で軽量なので、簡単に場所から場所へ移動できます。 ファーネスパッケージには高電圧トランジスタが含まれています ユニバーサルコンバーター。 ネットワークへの接続に推奨される電力を選択し、それに応じて合金の重量パラメータを変更する場合に必要なコンバータのタイプを選択できます。
トランジスタ誘導炉冶金加工に広く使用されています。 鍛冶で部品を加熱して硬化させるために使用されます。 金属製の物体。 トランジスタ炉のるつぼはセラミックまたはグラファイトでできており、前者は鋳鉄や鋼などの強磁性金属を溶解するように設計されています。 真鍮、銅、銀、青銅、金を溶かすためにグラファイトが取り付けられています。 ガラスやシリコンを溶かします。 アルミニウムは鋳鉄または鋼製るつぼを使用するとよく溶けます。
誘導炉のライニングとは何ですか
その目的は、高温による破壊的な影響から炉ケーシングを保護することです。 副作用熱保存なので、 プロセス効率が向上します.
誘導炉の設計におけるるつぼは、次のいずれかの方法で作成されます。
- 少量のオーブンで掘削する方法による。
- からの印刷メソッド 耐火材料石積みの形で。
- セラミックと石積みとインジケーターの間に緩衝層を組み合わせたものです。
ライニングは珪岩、コランダム、グラファイト、耐火粘土グラファイト、マグネサイトで作られています。 これらすべての材料に添加剤が加えられ、ライニングの特性を改善し、体積変化を減らし、焼結を改善し、攻撃的な材料に対する層の耐性を高めます。
裏地の特定の素材を選択するには 多くの付随する条件を考慮する、つまり金属の種類、価格、 耐火性るつぼ、組成物の耐用年数。 適切に選択されたライニング組成物は、 技術的要件プロセスを実行するには:
- 高品質のインゴットを入手する。
- 修復作業を行わずに最大量の完全溶解。
- 専門家の安全な作業。
- 製錬プロセスの安定性と継続性。
- 受信 高品質の素材経済的な量のリソースを使用する場合。
- 裏地に一般的な素材を使用し、低価格を実現。
- 周囲の空間への影響を最小限に抑えます。
誘導炉を使用すると、 優れた品質の合金および金属さまざまな不純物や酸素の含有量が最小限に抑えられているため、複雑な生産分野での使用が増加します。
誘導炉の動作原理は、交流によって発生する電気から溶解のための熱を得るというものです。 磁場。 このような炉では、エネルギーが電磁気から電気に変換され、最終的には熱に変換されます。 自分の手で誘導炉を作るにはどうすればよいですか？
このような炉は 2 つのタイプに分類されます。
- 坩堝。 このような炉では、インダクタとコアは金属の内部に配置されます。 このタイプの炉は、銅、アルミニウム、鋳鉄、鋼を溶解する工業用精錬所や、貴金属を溶解する宝飾品工場で使用されます。
- ダクト。 このタイプの炉では、インダクタとコアが金属の周囲に配置されます。
ボイラーや他のストーブと比較して、IH ストーブには多くの利点があります。
- すぐにウォームアップします。
- 所定の範囲にエネルギーを集中させます。
- 環境に優しいデバイスと相対的な安全性。
- 無駄がない。
- 温度と容量を調整するための大きな可能性。
- 溶けている金属の均一性。
誘導炉は加熱にも使用されます。 これは便利であると同時に静かな加熱方法です。
ボイラー専用の室を必要としません。 スケールが発熱体に蓄積せず、循環します。 暖房システム油、水、その他あらゆる液体を使用できます。 ストーブは摩耗が少ないため、耐久性にも優れています。 前述したように、空気中への有害な排出がなく、すべての火災安全要件も満たしているため、非常に環境に優しいです。
情報の収集
電気図の読み方を理解している人であれば、このような誘導炉の作り方を理解するのは難しくありません。 インターネット上では、古い電子レンジや溶接インバーターなど、家庭のゴミを使ってさまざまな誘導炉を作るためのオプションが数十、場合によっては数百も表示されます。
電流は危険なものであることを必ず覚えておいてください。 そして、誘導炉を作るには、誘導を使用した加熱がどのようなものかを理解する必要があります。 少なくとも電気工学の基礎を理解している人、または電気機器の作業経験がある人を同行させることをお勧めします。
動作原理
このようなストーブの動作の基本は、インダクターを使用して交流磁界を生成する電流からの熱の抽出です。 私たちは最初に電磁エネルギーから熱を取得し、次に電気エネルギーから熱を取得することがわかりました。 インダクタ（インダクタ）の巻線を流れる電流が閉じると熱が発生し、金属が内部から暖められます。
このようなストーブには簡易バージョンがあり、220Vのホームネットワークから実行できます。 ただし、これには整流器、つまりアダプターが必要です。
炉の構造
誘導装置の設計は変圧器に似ています。 その中で、一次巻線には交流電流が供給され、二次巻線は加熱体として機能します。
最も単純なインダクタは、表面に配置された絶縁導体 (スパイラルまたはコアのような形状) であると考えられます。 金属パイプまたはその中にあります。
帰納法によって動作するノードをいくつか示します。
- インダクタ。
- コンパートメント用 溶解炉;
- 加熱炉用の発熱体と、
- 発生器;
- フレーム。
家庭用誘導炉は、比較的小さな部分の金属の溶解に対応できます。 しかし、そのような鍛冶場には、製錬ゾーンに空気を送り込む煙突やベローズは必要ありません。 そして、そのような炉の構造全体は、 机。 したがって、電気誘導による加熱は、 可能な限り最善の方法で自宅で金属を溶かす。 そしてこの記事では、そのようなストーブの設計と組み立て図を見ていきます。
誘導炉はどのように機能するか - 発電機、インダクター、るつぼ
工場の作業場では、非鉄金属および鉄金属を溶解するためのチャネル誘導炉を見つけることができます。 これらのインスタレーションには非常に優れた特徴があります。 ハイパワー、内部磁気回路によって設定され、電磁場の密度と炉るつぼ内の温度が増加します。
ただし、チャネル構造はエネルギーの大部分を消費し、多くのスペースを占めるため、家庭や小さな作業場では、磁気回路のない設備、つまり非鉄/鉄金属を溶解するためのるつぼ炉が使用されます。 るつぼの設置は 3 つの主要なコンポーネントで構成されているため、このような構造を自分の手で組み立てることもできます。
- るつぼ内の電磁場の密度を高めるために必要な、高周波の交流を生成する発電機。 さらに、るつぼの直径を交流周波数の波長と比較できる場合、この設計により、設備で消費される電力の最大 75 パーセントを熱エネルギーに変換することが可能になります。
- インダクタ – 銅スパイラル、このプロセスで使用されるワイヤーの直径と巻き数だけでなく、形状も正確に計算されて作成されます。 インダクタ回路は、発電機との共振、より正確には供給電流の周波数との共振の結果として電力を増幅するように構成する必要があります。
- るつぼは、金属構造内での渦電流の発生によって開始されるすべての溶解作業がその中で行われる耐火容器です。 この場合、るつぼの直径およびこの容器のその他の寸法は、発生器およびインダクターの特性に従って厳密に決定されます。
このようなストーブはアマチュア無線家なら誰でも組み立てることができます。 そのために彼は次のことを見つける必要があります 正しいスキームそして材料や部品を買いだめします。 これらすべてのリストは以下の本文に記載されています。
ストーブは何から組み立てられるのか - 材料と部品の選択
自家製るつぼ炉の設計は、最も単純な実験室用のKukhtetskyインバーターに基づいています。 このトランジスタの回路図は次のとおりです。
この図に基づいて、次のコンポーネントを使用して誘導炉を組み立てることができます。
- 2つのトランジスタ - できれば電界効果型およびブランドIRFZ44V;
- 直径2ミリメートルの銅線。
- UF4001ブランドの2つのダイオード、さらに優れたUF4007;
- 2 つのスロットル リング - 古いデスクトップ電源から取り外すことができます。
- それぞれ 1 μF の容量を持つ 3 つのコンデンサ。
- それぞれ 220nF の容量を持つ 4 つのコンデンサ。
- 470 nF の容量を持つ 1 つのコンデンサ。
- 330 nF の容量を持つ 1 つのコンデンサ。
- 1 ワットの抵抗器 1 つ（またはそれぞれ 0.5 ワットの抵抗器 2 つ）、470 オームの抵抗用に設計されています。
- 直径1.2ミリメートルの銅線。
さらに、ラジエーターがいくつか必要になります。これらは古いラジエーターから取り外すことができます。 マザーボードまたは CPU クーラー、および古いソースからの少なくとも 7200 mAh の容量を持つバッテリー 無停電電源装置さて、この場合、実際にはるつぼ容器は必要ありません。棒状の金属は炉内で溶けるので、冷たい端で保持できます。
組み立て手順 - 簡単な操作
Kukhtetsky の実験室用インバータの図面を印刷して机の上に吊るしてください。 この後、すべての無線コンポーネントを種類とブランドごとに配置し、はんだごてを加熱します。 ラジエーターに2つのトランジスタを取り付けます。 また、一度に 10 ～ 15 分以上ストーブを使用して作業する場合は、ラジエーターにコンピューター クーラーを取り付け、正常に動作する電源に接続します。 IRFZ44V シリーズのトランジスタのピン配置図は次のとおりです。
1.2 ミリメートルの銅線をフェライト リングに巻きつけ、9 ～ 10 回巻きます。 その結果、窒息してしまいます。 ターン間の距離は、ピッチの均一性に基づいてリングの直径によって決まります。 原則として、回転数を7〜15回転の範囲で変更して、すべてを「目で」行うことができます。 すべての部品を並列に接続してコンデンサのバッテリーを組み立てます。 その結果、4.7 uF のバッテリーが使用されることになります。
次に、2mmの銅線を使用してインダクタを作成します。 この場合の巻きの直径は、磁器るつぼの直径または8〜10センチメートルに等しいことができます。 ターン数は7〜8個を超えてはいけません。 テスト中に炉の電力が不十分であると思われる場合は、直径と巻き数を変更してインダクタを再設計してください。 したがって、最初の数段階では、インダクタ接点をはんだ付けせずに取り外し可能にすることをお勧めします。 次に、Kukhtetsky の実験室用インバータの図面に基づいて、PCB 基板上にすべての要素を組み立てます。 そして、7200 mAh バッテリーを電源接点に接続します。 それだけです。
IHヒーターは産業用と家庭用に分けられます。 冶金産業において金属を溶解するための熱を発生させる主な方法の 1 つは誘導炉です。 誘導原理で動作するデバイスは複雑な電気機器であり、広範囲に販売されています。
IH技術は、電子レンジ、電気オーブン、電磁調理器など、私たちの日常生活にある機器の基礎となっています。 温水ボイラー、炉加熱システム。 キッチンコンロと 帰納原理仕事は便利で実用的で経済的ですが、 特別な器具を使用する必要がある.
日常生活で最も一般的なストーブは、部屋を暖房するために誘導動作原理を使用するものです。 このような暖房のオプションは、ボイラー設置または自律ユニットです。 ジュエリー作りや小さな工房には誘導炉が欠かせません。 小さいサイズ金属を溶かすため。
溶かすことのメリット
誘導加熱は直接非接触であり、その原理により発生した熱を最大限の効率で利用できます。 この方法を使用した場合の効率係数 (効率) は 90% になる傾向があります。 溶解プロセス中に、熱および電気力学的動きが発生します。 液体金属、均質な材料の全体積全体にわたって均一な温度が促進されます。
このようなデバイスの技術的可能性 利点が生まれます:
- パフォーマンス - スイッチを入れたらすぐに使用できます。
- 高速溶解プロセス。
- 溶融温度を調整する可能性。
- ゾーン的かつ集中的なエネルギーの方向性。
- 溶融金属の均一性。
- 合金元素からの無駄がありません。
- 環境の清潔さと安全性。
暖房の利点
スキーム
読めるマスターへ 電気回路、加熱炉や誘導溶解炉を自分の手で作ることはかなり可能です。 各マスターは、自分用の自家製ユニットをインストールする可能性を判断する必要があります。 また、このような構造物が不適切に施工された場合に生じる潜在的な危険性についてもよく理解する必要があります。
作業炉を作成するには 既製のスキーム持つ必要があります 物理学の基礎を理解する誘導加熱。 一定の知識がなければ、そのような電気機器を設計して設置することはできません。 デバイスの設計は、開発、設計、作図で構成されます。
安全な誘導炉を必要とする賢明なオーナーにとって、この回路は家庭職人のベストプラクティスをすべて組み合わせたものであるため、特に重要です。 誘導炉などの一般的な装置にはさまざまな組み立てスキームがあり、職人は次のようなものを選択できます。
- オーブン用コンテナ。
- 動作周波数;
- ライニング方法。
特徴
自分の手で誘導溶解炉を作成する場合は、次のことを考慮する必要があります。 ある 仕様
、金属の溶解速度に影響します。
- 発電機の電力。
- パルス周波数;
- 渦流による損失。
- ヒステリシス損失。
- 熱伝達強度（冷却）。
動作原理
誘導炉の基本は発電した電気から熱を得る事です 変数 電磁場 (EMF) インダクタ (インダクタ)。 つまり、電磁エネルギーは渦電気エネルギーに変換され、その後熱エネルギーに変換されます。
ボディ内に閉じられた渦電流が熱エネルギーを放出し、金属を内部から加熱します。 多段階のエネルギー変換によって炉の効率が低下することはありません。 のため 単純な原理作業とスキームに従った自己組織化の可能性により、そのようなデバイスを使用する収益性が向上します。
これらの効率的なデバイスは、簡素化され寸法が縮小されており、標準の 220V ネットワークで動作しますが、整流器が必要です。 このようなデバイスでは、加熱および溶融できるのは導電性材料のみです。
デザイン
誘導装置は、交流電源によって電力を供給される変圧器の一種です。 インダクタ - 一次巻線、加熱された本体は二次巻線です。
最も単純な低周波加熱インダクターは、金属パイプの表面または内部に配置された絶縁導体 (ストレート コアまたはスパイラル) と考えることができます。
装置の主なコンポーネント帰納法に基づいて次のことを考えてみましょう。
発電機からの電力は、さまざまな周波数の強力な電流をインダクターに流し、電磁場を生成します。 この場は渦電流の発生源であり、金属に吸収されて溶解します。
暖房システム
自作を取り付ける場合 誘導加熱器職人がよく使う暖房システム 安価なモデル 溶接インバータ(コンバーター 直流電圧変数に入れます)。 インバータは消費電力が大きいため、システムの連続運転には 断面積が 4 ～ 6 mm2 のケーブルが必要です通常の 2.5 mm2 の代わりに。
このような加熱システムは密閉され、自動的に制御される必要があります。 また、動作の安全性を確保するために、冷却液を強制循環させるポンプ、システム内に溜まった空気を除去する装置、圧力計が必要です。 ヒーターは天井および床から少なくとも 1 m、壁および家具から少なくとも 30 cm 離して設置する必要があります。
発生器
インダクタは、工場で 50 Hz の工業用周波数設定から電力を受け取ります。 そして、高周波、中周波、低周波の発電機とコンバーター（個別の電源）から、インダクターは日常生活で動作します。 組み立てに高周波発生器を組み込むことが最も効果的です。 ミニIHオーブンでも使用可能 異なる周波数の電流.
オルタネーターは激しい電流スペクトルを生成してはなりません。 誘導炉を組み立てるための最も一般的なスキームの1つによると、 生活条件推奨されるジェネレーター周波数は 27.12 MHz です。 これらの発電機の 1 つは次の部品から組み立てられます。
- ハイパワー（6p3sブランド）の4極管（電子管）を搭載。 並列接続;
- 追加のネオンライト 1 つ - デバイスが操作の準備ができていることを示します。
インダクタ
インダクタのさまざまな変更は、三つ葉型、8 の字型、その他のオプションで実現できます。 アセンブリの中心は導電性グラファイトまたは メタルブランク、その周りに導体が巻かれています。
高温まで大丈夫 グラファイトブラシが熱くなる（溶解炉）とニクロムスパイラル（ 加熱装置）。 インダクタを作成する最も簡単な方法は、スパイラルの形にすることです。 内径つまり80～150mmです。 導体の加熱コイルの材質も銅管または PEV 0.8 ワイヤであることがよくあります。
加熱コイルの巻き数は少なくとも 8 ～ 10 でなければなりません。 必要なターン間の距離は 5 ～ 7 mm、銅管の直径は通常 10 mm です。 インダクタとデバイスの他の部分との間の最小ギャップは少なくとも 50 mm である必要があります。
種類
区別する 誘導炉の種類自分の手で：
- チャネル - 溶融金属はインダクタコアの周囲の溝に配置されます。
- るつぼ - 金属はインダクタ内の取り外し可能なるつぼ内にあります。
大規模産業では、チャネル炉は工業用周波数デバイスで動作し、るつぼ炉は工業用、中周波数、および高周波数で動作します。 冶金業界では、るつぼタイプの炉が製錬に使用されます。
- 鋳鉄;
- なる;
- 銅;
- マグネシウム;
- アルミニウム;
- 貴金属。
チャンネル型誘導炉は製錬に使用されます。
- 鋳鉄;
- 各種非鉄金属およびその合金。
ダクト
誘導オーブン チャンネルタイプウォームアップ時に必須 導電体発熱ゾーン内。 このような炉の最初の始動中に、溶融金属が溶融ゾーンに注がれるか、準備された金属テンプレートが挿入されます。 金属製錬が完了しても、原材料は完全には排出されず、次の製錬のために「沼」が残ります。
坩堝
るつぼ型誘導炉は使いやすさから職人の間で最も人気があります。 るつぼは、その後の加熱または溶解のために金属とともにインダクタ内に配置される特別な取り外し可能な容器です。 るつぼは、セラミック、スチール、グラファイト、その他多くの材料で作ることができます。 コアが無いチャンネルタイプとは異なります。
冷却
産業環境や国内の小規模工場で製造された機器の冷却における溶解炉の効率を向上させます。 短時間動作かつ低電力の場合 手作りの装置この機能は無くても大丈夫です。
冷却タスクを自分で実行する 家の便利屋不可能のようです。 銅の目盛デバイスの機能が失われる可能性があるため、インダクタの定期的な交換が必要になります。
工業条件では、不凍液を使用した水冷が使用され、また空冷と組み合わせて使用されます。 自家製強制空冷 家庭用器具ファン自体に EMF が引き込まれる可能性があり、ファン ハウジングの過熱や炉の効率の低下につながる可能性があるため、これは受け入れられません。
安全性
オーブンで作業するときは、次のことを行う必要があります。 熱による火傷に注意してくださいそして高いものを考慮に入れてください 火災の危険デバイス。 デバイスの動作中は移動しないでください。 住宅地にストーブを設置する場合は特に注意が必要です。
EMF は周囲の空間全体に影響を与え、加熱します。この機能はデバイスの放射の電力と周波数に密接に関係しています。 強力な 産業用機器近くの金属部品、人間の組織、衣服のポケット内の物体に影響を与える可能性があります。
ペースメーカーが植込まれている人々に対するそのような装置の手術中の起こり得る影響を考慮する必要があります。 誘導動作原理を備えたデバイスを購入する場合は、取扱説明書をよく読む必要があります。
