Trong lò cảm ứng và thiết bị, nhiệt trong thiết bị được nung nóng được giải phóng bởi dòng điện phát sinh trong trường điện từ xoay chiều bên trong thiết bị. Chúng được gọi là cảm ứng. Kết quả của hành động của họ, nhiệt độ tăng lên. Sự đốt nóng cảm ứng của kim loại dựa trên hai định luật vật lý chính:
- Faraday-Maxwell;
- Joule-Lenz.
Trong các vật thể kim loại, khi chúng được đặt trong trường xoay chiều, điện trường xoáy bắt đầu xuất hiện.
Thiết bị sưởi cảm ứng
Mọi thứ diễn ra như sau. Dưới tác dụng của từ thông biến thiên, sức điện động (EMF) của cảm ứng thay đổi.
EMF hoạt động theo cách mà các dòng điện xoáy chảy bên trong các vật thể, phóng nhiệt hoàn toàn theo định luật Joule-Lenz. Ngoài ra, EMF tạo ra dòng điện xoay chiều trong kim loại. Trong trường hợp này, năng lượng nhiệt được giải phóng, làm tăng nhiệt độ của kim loại.
Loại sưởi này là dễ nhất, vì nó không tiếp xúc. Nó cho phép đạt đến nhiệt độ rất cao, ở đóhầu hết các kim loại chịu lửa có thể được gia công.
Để cung cấp nhiệt cảm ứng, cần phải tạo ra một điện áp và tần số nhất định trong trường điện từ. Điều này có thể được thực hiện trong một thiết bị đặc biệt - một cuộn cảm. Nó được cấp nguồn từ mạng công nghiệp ở tần số 50 Hz. Bạn có thể sử dụng các nguồn điện riêng lẻ cho việc này - bộ chuyển đổi và máy phát điện.
Thiết bị cuộn cảm tần số thấp đơn giản nhất là một xoắn ốc (dây dẫn cách điện), có thể được đặt bên trong một ống kim loại hoặc quấn xung quanh nó. Các dòng điện chạy qua làm nóng đường ống, do đó, truyền nhiệt ra môi trường.
Việc sử dụng nhiệt cảm ứng ở tần số thấp là khá hiếm. Xử lý kim loại phổ biến hơn ở tần số trung bình và cao.
Các thiết bị như vậy khác nhau ở chỗ sóng từ chạm vào bề mặt, nơi nó bị suy giảm. Cơ thể chuyển đổi năng lượng của sóng này thành nhiệt. Để có hiệu quả tối đa, cả hai thành phần phải gần giống nhau.
Nơi đã sử dụng
Việc sử dụng hệ thống sưởi cảm ứng trong thế giới hiện đại là phổ biến. Khu vực sử dụng:
- nung chảy kim loại, hàn của chúng theo cách không tiếp xúc;
- thu được hợp kim kim loại mới;
- kỹ thuật cơ khí;
- trang sức;
- làm cho các bộ phận nhỏ có thể bị hư hỏng bằng các phương pháp khác;
- làm cứng bề mặt (hơn nữa, các bộ phận có thể có cấu hình phức tạp nhất);
- nhiệt luyện (gia công chi tiết máy, bề mặt cứng);
- thuốc (khử trùng thiết bị và dụng cụ).
Sưởi ấm: tính năng tích cực
Phương pháp này có nhiều ưu điểm:
- Nó có thể nhanh chóng làm nóng và tan chảy bất kỳ vật liệu dẫn điện nào.
- Cho phép gia nhiệt trong mọi môi trường: chân không, khí quyển, chất lỏng không dẫn điện.
- Do chỉ vật liệu dẫn điện được nung nóng nên các bức tường hấp thụ sóng yếu vẫn lạnh.
- Trong các lĩnh vực chuyên ngành luyện kim thu được các hợp kim siêu tinh khiết. Đây là một quá trình giải trí, vì các kim loại được trộn lẫn ở trạng thái lơ lửng, trong một lớp vỏ khí bảo vệ.
- So với các loại khác, cảm ứng không gây ô nhiễm môi trường. Nếu trong trường hợp ô nhiễm đầu đốt gas, cũng như trong quá trình đốt nóng bằng hồ quang, thì cảm ứng sẽ loại bỏ điều này, do bức xạ điện từ "sạch".
- Kích thước nhỏ của cuộn cảm thiết bị.
- Khả năng sản xuất một cuộn cảm có hình dạng bất kỳ, điều này sẽ không dẫn đến hiện tượng nóng cục bộ, nhưng sẽ góp phần tạo ra sự phân bố nhiệt đồng đều.
- Không thể thay thế nếu chỉ cần làm nóng một vùng nhất định trên bề mặt.
- Không khó để cài đặt thiết bị đó cho chế độ mong muốn và điều chỉnh nó.
Flaws
Hệ thống có những nhược điểm sau:
- Tự cài đặt vàviệc điều chỉnh loại sưởi ấm (cảm ứng) và thiết bị của nó là khá khó khăn. Tốt hơn là nên tìm đến các bác sĩ chuyên khoa.
- Cần phải khớp chính xác cuộn cảm và phôi, nếu không, nhiệt cảm ứng sẽ không đủ, công suất của nó có thể đạt đến giá trị nhỏ.
Thiết bị sưởi cảm ứng
Để bố trí hệ thống sưởi riêng, bạn có thể cân nhắc lựa chọn như sưởi cảm ứng.
Thiết bị sẽ là một máy biến áp bao gồm hai loại cuộn dây: cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp (lần lượt là ngắn mạch).
Cách thức hoạt động
Nguyên tắc hoạt động của cuộn cảm thông thường: dòng xoáy đi vào bên trong và hướng điện trường đến vật thứ hai.
Để nước đi qua một lò hơi như vậy, hai đường ống được dẫn đến nó: cho nước lạnh đi vào, và ở đầu ra của nước ấm - đường ống thứ hai. Do áp suất, nước liên tục lưu thông, điều này loại trừ khả năng làm nóng phần tử cuộn cảm. Sự hiện diện của quy mô bị loại trừ ở đây, vì dao động liên tục xảy ra trong cuộn cảm.
Một mặt hàng như vậy sẽ không tốn kém để bảo trì. Điểm cộng chính là thiết bị hoạt động âm thầm. Bạn có thể cài đặt nó trong bất kỳ phòng nào.
Tự chế tạo thiết bị
Việc lắp đặt hệ thống sưởi cảm ứng sẽ không khó lắm. Ngay cả những người chưa có kinh nghiệm, sau khi nghiên cứu kỹ lưỡng cũng sẽ phó mặc cho nhiệm vụ. Trước khi bắt đầu công việc, bạn cần tích trữ những vật dụng cần thiết sau:
- Biến tần. Nó có thể được sử dụngtừ máy hàn, nó không tốn kém và sẽ cần tần số cao. Bạn có thể tự làm. Nhưng đây là một hoạt động tốn nhiều thời gian.
- Vỏ lò sưởi (một đoạn ống nhựa thích hợp cho việc này, sưởi ấm bằng cảm ứng của đường ống trong trường hợp này sẽ là hiệu quả nhất).
- Chất liệu (dây có đường kính không quá bảy mm sẽ làm được).
- Thiết bị kết nối cuộn cảm với mạng sưởi.
- Lưới để giữ dây bên trong cuộn cảm.
- Một cuộn dây cảm ứng có thể được tạo ra từ dây đồng (nó phải được tráng men).
- Bơm (để cung cấp nước cho cuộn cảm).
Quy tắc tự chế tạo trang bị
Để bộ gia nhiệt cảm ứng hoạt động chính xác, dòng điện cho một sản phẩm như vậy phải tương ứng với nguồn điện (tối thiểu phải là 15 ampe, nếu cần, sau đó lớn hơn).
- Dây phải được cắt thành các đoạn không lớn hơn năm cm. Điều này là cần thiết để sưởi ấm hiệu quả trong trường tần số cao.
- Thân không được có đường kính nhỏ hơn dây đã chuẩn bị và có thành dày.
- Để gắn vào mạng sưởi, một bộ điều hợp đặc biệt được gắn vào một mặt của cấu trúc.
- Nên đặt một tấm lưới ở dưới cùng của đường ống để tránh dây rơi ra ngoài.
- Cái sau cần thiết với số lượng nhiều đến mức lấp đầy toàn bộ không gian bên trong.
- Thiết kế được đóng lại, một bộ điều hợp được đặt.
- Sau đó, một cuộn dây được tạo ra từ đường ống này. Để làm điều này, hãy quấn nó đãđã chuẩn bị sẵn dây. Số lượt phải được quan sát: tối thiểu 80, tối đa 90.
- Sau khi kết nối với hệ thống sưởi, nước sẽ được đổ vào thiết bị. Cuộn dây được kết nối với biến tần đã chuẩn bị sẵn.
- Một máy bơm nước đang được lắp đặt.
- Bộ điều khiển nhiệt độ được gắn.
Như vậy, việc tính toán gia nhiệt cảm ứng sẽ phụ thuộc vào các thông số sau: chiều dài, đường kính, nhiệt độ và thời gian xử lý. Hãy chú ý đến độ tự cảm của vỏ xe dẫn đến cuộn cảm, có thể cao hơn nhiều so với cuộn cảm.
Giới thiệu về bếp
Một ứng dụng khác trong sử dụng gia đình, ngoài hệ thống sưởi ấm, loại sưởi ấm này được tìm thấy trong bếp lò.
Bề mặt này trông giống như một máy biến áp thông thường. Cuộn dây của nó được giấu dưới bề mặt của bảng điều khiển, có thể là thủy tinh hoặc gốm. Dòng điện chạy qua nó. Đây là phần đầu tiên của cuộn dây. Nhưng thứ hai là các món ăn sẽ diễn ra trong quá trình nấu nướng. Dòng điện xoáy được tạo ra ở đáy bát đĩa. Họ hâm nóng các món ăn trước, sau đó mới đến thức ăn trong đó.
Nhiệt sẽ chỉ tỏa ra khi các món ăn được đặt trên bề mặt của bếp.
Nếu thiếu, không có hành động nào xảy ra. Vùng nấu cảm ứng sẽ phù hợp với đường kính của dụng cụ nấu được đặt trên đó.
Đối với những bếp như vậy, cần có những món ăn đặc biệt. Hầu hết sắt từkim loại có thể tương tác với trường cảm ứng: nhôm, thép không gỉ và tráng men, gang. Không chỉ thích hợp cho các bề mặt như: đồng, gốm, thủy tinh và bát đĩa làm bằng kim loại không sắt từ.
Đương nhiên, bếp từ sẽ chỉ bật khi đặt dụng cụ nấu phù hợp lên đó.
Bếp hiện đại được trang bị bộ phận điều khiển điện tử, cho phép bạn nhận biết các món ăn đã hết và không sử dụng được. Ưu điểm chính của bếp từ là: an toàn, dễ vệ sinh, nhanh chóng, hiệu quả, tiết kiệm. Bề mặt của bảng điều khiển không bao giờ được đốt cháy.
Vì vậy, chúng tôi đã tìm ra nơi sử dụng loại sưởi (cảm ứng) này.
