Что такое индукционная печь

Индукционная плавильная печь

что такое индукционная печь

Индукционная плавильная печь применяется для плавления металлов и сплавов уже на протяжении последних нескольких десятилетий. Устройство получило широкое распространение в металлургической и машиностроительной областях, а также в ювелирном деле. При желании простую версию этого оборудования можно изготовить своими руками. Рассмотрим принцип работы и особенности применения индукционной печи подробнее.

Индукционная плавильная печь

Принцип индукционного нагрева

Для того чтобы металл перешел из одного агрегатного состояния в другое требуется нагреть его до достаточно высокой температуры. При этом у каждого металла и сплава своя температура плавления, которая зависит от химического состава и других моментов.

Индукционная плавильная печь проводит нагрев материала изнутри при создании вихревых токов, которые проходят через кристаллическую решетку. Рассматриваемый процесс связан с явлением резонанса, который становится причиной увеличения силы вихревых токов.

Принцип действия устройства имеет следующие особенности:

  1. Пространство, которое образуется внутри катушки, служит для размещения заготовки. Использовать этот метод нагрева в промышленных условиях можно только при условии создания большого устройства, в которое можно будет поместить шихту различных размеров.
  2. Устанавливаемая катушка может иметь различную форму, к примеру, восьмерки, но наибольшее распространение получила спираль. Стоит учитывать, что форма катушки выбирается в зависимости от особенностей заготовки, подвергаемой нагреву.

Индукционный нагрев

Для того чтобы создать переменное магнитное поле устройство подключается к бытовой сети электроснабжения. Для повышения качества получаемого сплава с высокой текучестью применяются высокочастотные генераторы.

Устройство и применение индукционной печи

При желании можно создать индукционную печь для плавки металла из подручных материалов. Классическая конструкция имеет три блока:

  1. Генератор, который создает ток высокой частоты переменного типа. Именно он создает электрический ток, преобразующийся в магнитное поле, проходящее через материал и ускоряя движение частиц. За счет этого происходит переход металла или сплавов из твердого состояния в жидкое.
  2. Индуктор отвечает за создание магнитного поля, которое и нагревает металл.
  3. Тигель предназначен для плавки материала. Он помещается в индуктор, а обмотка подключается к источникам тока.

Процесс преобразования электрического тока в магнитное поле сегодня применяется в самых различных отраслях промышленности.

Устройство индукционной плавильной печи

К основным достоинствам индуктора можно отнести нижеприведенные моменты:

  1. Современное устройство способно направлять магнитное поле, за счет чего повышается КПД. Другими словами, проходит нагрев шихты, а не устройства.
  2. За счет равномерного распространения магнитного поля заготовка нагревается равномерно. При этом с момента включения устройства до плавки шихты уходит небольшое количество времени.
  3. Однородность получаемого сплава, а также его высокое качество.
  4. При нагреве и плавлении металла не образуются испарения.
  5. Сама установка безопасна в применении, не становится причиной образования токсичных веществ.

Существует просто огромное количество различных вариантов исполнения самодельных индукционных печей, каждая имеет свои определенные особенности.

Виды индукционных печей

Рассматривая классификацию устройств, отметим, что нагрев заготовок может проходить как внутри, так и снаружи катушки. Именно поэтому выделяют два типа индукционных печей:

  1. Канальная. Подобного рода устройство имеет небольшие каналы, которые расположены вокруг индуктора. Для генерации переменного магнитного поля внутри расположен сердечник.
  2. Тигельная. Эта конструкция характеризуется наличием специальной емкости, которую называют тигель. Изготавливается она из тугоплавкого металла с высоким показателем температуры плавления.

Важно, что канальные индукционные печи обладают большими габаритными размерами и предназначаются для промышленного плавления металла. За счет непрерывного процесса плавки можно получать большой объем расплавленного металла. Канальные индукционные печи применяются для плавки алюминия и чугуна, а также других цветных сплавов.

Тигельные индукционные печи характеризуются относительно небольшими размерами. В большинстве случаев подобного рода устройство применяется в ювелирном деле, а также при плавке металла в домашних условиях.

Устройство индукционной тигельной печиИндукционная тигельная печь в разрезе

Установки на транзисторах получили довольно большое распространение, так как их можно изготовить своими руками при минимальных временных и денежных затратах.

При желании рассматриваемое устройство можно собрать в домашних условиях. Простая схема состоит из нижеприведенных элементов:

  1. полевые транзисторы;
  2. резисторы на 470 Ом;
  3. два диода;
  4. конденсаторы пленочного типа;
  5. обмоточный провод из меди;
  6. два кольца от дросселя, которые снимаются с компьютерного блока питания.

Приведенный выше список элементов определяет то, что создать индукционную печь можно при минимальных затратах. Процесс сборки устройства можно охарактеризовать следующим образом:

  1. Для начала проводится установка полевых транзисторов на радиаторы. Стоит учитывать, что подобная печь при работе сильно греется. Поэтому следует использовать радиаторы большого размера. Есть возможность провести установку транзисторов и на один радиатор, но придется выполнить их изоляцию.
  2. Далее потребуются два дросселя, которые также изготавливаются своими руками. Для этого проводится наматывание медной проволоки на кольца блока питания персонального компьютера. Почему именно эти кольца? Причина довольно проста – при их изготовлении применяется ферромагнитное железо. Следует намотать около 10 витков, а также выдерживать одинаковое расстояние между ними.
  3. Важным элементом конструкции можно назвать конденсаторную батарею. При соединении отдельных конденсаторов можно получить батарею емкостью 4,7 мкФ. Соединение отдельных элементов проводится параллельно.
  4. Для образования магнитного поля нужно создать обмотку, которая изготавливается из медной проволоки толщиной 2 миллиметра. Достаточно создать около 7-8 витков. Образующееся пространство внутри должно быть таким, чтобы поместилась заготовка, которая будет плавиться. Обмотка должна иметь два длинных конца, которые будут подключаться к источнику тока.
  5. В рассматриваемом случае источником питания может стать обычный аккумулятор на 12 В. Ток, который подается на катушку, имеет силу около 10А. Емкости подобного источника тока хватает примерно на 40 минут, после чего приходится проводить зарядку устройства.

Самодельная индукционная печь

Создавая печь своими руками можно провести регулировку мощности, для чего изменяется количество витков. Стоит учитывать, что при повышении мощности устройства требуется более емкая батарея, так как повышается показатель энергопотребления. Для того чтобы снизить температуру основных элементов конструкции устанавливается вентилятор. При длительной эксплуатации печи ее основные элементы могут существенно нагреваться, что стоит учитывать.

Еще большое распространение получили индукционные печи на лампах. Подобную конструкцию можно изготовить самостоятельно. Процесс сборки имеет следующие особенности:

  1. Медная трубка применяется для создания индуктора, для чего ее сгибают по спирали. Концы также должны быть большими, что требуется для подключения устройства к источнику тока.
  2. Индуктор следует поместить в корпусе. Изготавливается он из термостойкого материала, который может отражать тепло.
  3. Проводится соединение каскадов ламп по схеме с конденсаторами и дросселями.
  4. Выполняется подключение неоновой лампы-индикатора. Она включается в схему для обозначения того, что устройство готово к работе.
  5. В систему подключают подстроечный конденсатор переменной емкости.

Важным моментом является то, как можно провести охлаждение системы. При работе практически всех индукционных печей основные элементы конструкции могут нагреваться до высокой температуры. Промышленное оборудование имеет систему принудительного охлаждения, которое работает на воде или антифризе. Для того чтобы создать конструкцию водяного охлаждения своими руками требуется довольно много средств.

В домашних условиях устанавливается система воздушного охлаждения. Для этого устанавливаются вентиляторы. Следует располагать их так, чтобы обеспечивать беспрерывный поток холодного воздуха к основным элементам конструкции печи.

Источник: https://stankiexpert.ru/spravochnik/litejjnoe-proizvodstvo/indukcionnaya-plavilnaya-pech.html

Что представляет собой тигельная индукционная печь, виды, нормативы и принцип работы

что такое индукционная печь

В промышленной сфере используется различное оборудование, особенно если предприятие занимается металлургической или производственной деятельностью. Тогда для обработки металлов, администрация предприятия покупает вакуумные тигельные печи, чтобы превращать твёрдые металлы в жидкость, а затем изготавливать предметы, регулярно используемые в быту.

Что такое индукционная тигельная печь

Тигельная индукционная печь – промышленное устройство, предназначающееся для термической обработки металлов (нагревания, плавления, отжига, закалки и пр.). Конструкция работает, благодаря потреблению электроэнергии, из-за чего является экономичной и простой в эксплуатации.

Благодаря тигельной печи изготавливают:

  • Слитки золота, серебра.
  • Железную посуду.
  • Проволоку, запчасти для автомобилей и пр.

Нагревание расплавляемого материала происходит под влиянием переменного электрополя, имеющегося внутри рабочей барокамеры в запущенной тигельной печи. Однако эта печь ещё и индукционная, поэтому под воздействием индукционных токов, она превращает электрополе в тепловую энергию.

Среди всех известных печей плавления, тигельная индукционная самая популярная. Её конструктивной особенностью, является отсутствие сердечника, а корпус исполнен в цилиндрической форме из огнеупорного материала. Внутри индуктора расположен тигель, к которому подключается переменный ток.

Преимущества тигельных печей:

  • При индукции и плавлении отсутствуют выбросы в окружающую среду, чем обеспечивается экологичность устройства.
  • Дополнительных нагревательных ТЭНов не требуется, поскольку энергия начинает выделяться при загрузке устройства материалами.
  • Методом индукции можно добиться быстрого возрастания температуры, что ускоряет рабочий процесс.
  • Температура равномерно распространяется по камере и выравнивается по объёму ванной, чтобы создать однородный многокомпонентный сплав высокого качества.
  • Устройство простое в применении.
  • Тигельная печь, работающая на индукционных токах, может работать в автоматизированном режиме или вручную. Специалисты могут вносить коррективы во время плавления.
  • Удельная мощность повышает производительность установки.

Также конструкция позволяет создавать реакции окисления и восстановления, независимо от величины давления. К недостаткам устройства относится малая футеровочная стойкость при низких температурных скачках и низкая температура шлаков, используемых для работы с расплавом. Однако множество промышленных предприятий нашли способы, как устранить эти недостатки и активно применяют метод индукции при плавке металлов различной плотности.

Разновидности тигельных печей

Сегодня разработаны и используются различные модели индукционных тигельных печей. Каждая из них имеет собственные особенности, поэтому установки плавильных печей были классифицированы по:

  • Объёму, вмещающегося внутрь сырья.
  • Типу тигля.
  • Частоте питающего тока.
  • Характеру рабочей атмосферы.
  • Конструктивным особенностям.

Тигель, является резервуаром для размещения шихты. Его изготавливают в 2-х вариантах, в зависимости от электропроводящих свойств материала (из которого исполнили тигель индукционной печи):

  • Проводящие.
  • Непроводящие.

Конструкции, относящиеся к 1 типу, объединяют электропроводимые материалы (графит, легированную сталь) с тиглем. Они оснащаются дополнительной теплоизоляцией. Непроводящие устройства изготовлены из керамики диэлектрического типа. Размещённые внутрь барокамеры материалы накаляются, путём индуктированного тигельного тока.

Отталкиваясь от конструктивных особенностей, различают:

  • Экранированные.
  • Закрытые.
  • Открытые.

Принцип их работы идентичен, однако имеются небольшие отличия в способе проведения внетигельного потока.

По рабочей атмосфере индукционные тигельные печки делят на:

В отличие от вакуумных печей, открытые работают в атмосфере. В первом случае переработанные металлы выходят с минимальной концентрацией вредных примесей и ненужных газов.

Частотность питающего тока – один из важнейших критерий мощности устройства, поэтому, в зависимости от требуемого рабочего объёма тигельные печи (работающие методом индукции) изготавливают с различным питанием:

  • Электрические (до 50Гц).
  • Статистических частотных умножителей (до 250 Гц).
  • Ламповых генераторов (высокочастотные).

Сегодня, производители тигельных печей выпускают конструкции, имеющие емкость от 100 гр. -120 т. наиболее популярной установкой стала, обладающая объёмом 140 дм3 и функционирующая на промышленных и повышенных частотах.

Нормы и технические параметры индукционных тигельных печей

Технические параметры и нормативы, разработаны для каждой модели индукционных тигельных печей отдельно, но они схожи в некоторых параметрах. Рассмотрим более подробно на примере тигельной индукционной печи, модели ИЧТ-1/0,4 С2.

Данная конструкция разработана для переплавки чугунного материала. Тигельная индукционная печь изготовлена в соответствии с ГОСТом 15150-69, и предназначается для эксплуатации в таких условиях:

  • Удары и вибрации вблизи установки должны отсутствовать.
  • Нельзя использовать установку над уровнем моря, свыше 1000 м.
  • Запрещается использование конструкции на промышленных предприятиях с концентрированными показателями пыли и паров (ГОСТ 2.1.005-88).
  • Допускается применение конструкции при температуре окружающей среды +5 °С-(+40 °С).
  • (Во избежание росы) не следует использовать воду для охлаждения более, чем на 15 °С ниже окружающей среды.
  • В охлаждаемой жидкости должны отсутствовать примеси, создающие осадок.
  • Рекомендуемая температура охлаждающей воды — +5 °С-(+25 °С).

Данная индукционная печь соответствует нормативам пожарной безопасности, однако установку следует помещать исключительно в закрытые невзрывоопасные помещения, лишённые не агрессивных газообразных сфер и примесей, способных повредить металлы и изоляцию.

Технические характеристики индукционной плавильной печи:

Установленная производительность, кВт 400
Потребляемая электроэнергия, кВт 386
Масса, т 1,0
Электрическая частота, Гц 50
Число фаз питающей сети 1
Номинальное напряжение, В:— сетевое— индукторное
Температурный диапазон, ° С:— оптимальный— макс.
Эффективность плавления и перегрева сырья, т/ч 0,61
Расход электричества на расплавление, кВт·ч/т 630
Конструктивный вес, т 12,1
Вес всего устройства т 18,3
Расход жидкости для охлаждения, м/ч 5,0

Важно! Данные характеристики, являются номинальными, но при оценке эффективности следует учитывать технологические особенности плавления, время (выделенное на расплавление), разновидность шихты, вариант загрузки и другие факторы, способные повлиять на производительность электропечи.

Принцип работы индукционной тигельной печи и конструктивные особенности модели ИЧТ–1/0,4 С2

Электропечь индукционно-тигельного типа, является аналогом трансформатора, поскольку работает по аналогичному принципу. Дополнительные сходства у устройств, работающих методом индукции и трансформаторов – наличие:

  • Индуктора-катушки, охлаждаемого водой.
  • Второстепенной обмотки (она же нагрузка, представляющая собой расположенное внутри тигельной камеры сырьё).

Устройство расправляет металлическое сырьё, благодаря токам, возникающим внутри камеры из-за магнито-электрического поля, образуемого индуктором. Также появляется электродинамическая сила, создающая перемещение, температурную равномерность и однородность, получаемого в итоге сырья.

Согласно ГОСТу, в комплекте с электрической печью данной модели идёт дополнительное оборудование, требуемое для работы с конструкцией. Плавильная установка ИЧТ–1/0,4 С2, состоит из:

  • Плавильного узла.
  • Индуктора.
  • Опорной рамы.
  • Магнитопроводов.
  • Футерованного пояса-воротника.
  • Футеровки подины.
  • Тигля.

Узел располагается внутри корпуса конструкции и легко извлекается из электропечи за специальные проушины, при помощи крана.

Опорная рама тигельной индукционной печи сконструирована:

  • Из верхней части, проворачивающейся 2-мя плунжерами.
  • Нижней, сохраняющей неподвижность.

Основная часть конструкции – индуктор, исполненный в виде многовитковой, охлаждающейся жидкостью катушки. Она оснащена 2-мя секциями: функционирующей и холостой. Последняя применяется для охлаждения тигля. Чтобы защитить конструкцию от негативных влияний, с наружной части индуктора располагаются магнитопровода, выполненные из трансформаторной стали.

Главное, что тигельные печи проверяются на качество ещё до поступления в продажу. Тогда лаборатории испытывают 1 устройство из партии и, если оно соответствует всем параметрам ГОСТа, всю серию отпускают в магазины промышленного оборудования. Следовательно, приобрести некачественное устройство, практически невозможно.

Источник: https://directprom.ru/vsyo-o-tigelnyh-indukcionnyh-pechah/

Индукционная печь и духовой шкаф для кухни

что такое индукционная печь

Индукционные печи, особенно с духовым шкафом – пока не слишком распространенное явление на наших кухнях, но постепенно эти модели отвоевывают себе место. Они стильные, экономичные, а главное, наиболее безопасные, поскольку греют только металлическое дно посуды. Если вы решились приобрести такую технику для своей кухни, необходимо хотя бы заочно познакомиться с ней, чтобы не ошибиться при выборе.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое сабельная пила

Проблемы индукции – реальные и надуманные

Все, что кажется непривычным, вызывает недоверие, и появление каждой технической новинки зачастую сопровождается мифами и страшилками. В случае с индукционными варочными поверхностями и духовыми шкафами это не приобрело особого размаха, поскольку принцип их работы, в общем-то, мы все изучали еще в школе на уроках физики.

Здесь нагревательный элемент не повышает собственную температуру, а воздействует только на посуду, если в ней достаточное содержание железа. Все прочие предметы можно спокойно оставлять на индукционной плите – ничего не произойдет. Это и вызывает тревогу у хозяек, которым кажется, что теперь придется менять все кастрюли-сковородки и покупать новый набор. На самом деле большинство утвари из нержавеющей и эмалированной стали продолжает исправно работать под действием индукции.

Чтобы определить, подходит ли ваша любимая кастрюля для новой плиты, просто поднесите магнит к ее днищу. Если он притягивается, значит катушка конфорки на него тоже подействует.

Тем не менее индукционные печи действительно весьма избирательны в плане посуды. У всех моделей есть ограничения по диаметру установленной на них кастрюли или сотейника – если дно окажется меньше 12 см (реже 8 см), катушка не включится. С одной стороны это гарантирует вам, что случайно оставленная на плите ложка не спровоцирует срабатывание индукционной конфорки. С другой – любимую турку и небольшие сотейники все-таки придется отправить на покой.

Не на пустом месте возникло и мнение, что под индукционной плитой нельзя устанавливать другую бытовую технику, так как электромагнитное поле катушек будет влиять и на ее работу. Отчасти это так, но современные производители предлагают для небольшой кухни выход из такого положения – приобрести модели, где магнитное воздействие на окружающие металлические предметы нейтрализует специальный теплоотвод.

В остальном кухонная индукционная плита – отличный пример удобной в применении и эффективной техники. Это уже не миф, а реальный факт. Хотя мощность ее не ниже, чем у других электроплит, около 90% расходуется именно на приготовление блюд. В то же время обычные печи тратят изрядное количество энергии на обогрев кухни. Экономия достигается за счет сразу нескольких технических решений:

  • Автоматическое отключение индукционной конфорки, как только дно кастрюли окажется в сантиметре от варочной поверхности.
  • Самостоятельный выбор плитой достаточной мощности в зависимости от площади дна посуды.
  • Наличие отдельных программ для приготовления блюд без перерасхода энергии – такая печь не будет зря томить суп, если он уже сварился.
  • Быстрый нагрев и более высокая скорость готовки (примерно в 1,5 раза по сравнению с газовыми конфорками), хотя к ней, конечно, еще предстоит привыкнуть.

При использовании индукционных плит не забывайте, что стеклокерамика на их поверхности не нагревается от катушек, но на контакте с горячей посудой она просто не может оставаться холодной. Соблюдайте осторожность рядом с печкой и не прикасайтесь руками к конфоркам, где только что готовилась еда. Для предупреждения случайных ожогов многие производители оснащают свои модели индикацией так называемого остаточного нагрева.

Выбор печи с духовкой

Отдельностоящие индукционные печи, где есть и варочная поверхность, и духовой шкаф, на нашем рынке пока редкость. И если ассортимент встраиваемых плит просто дух захватывает своим многообразием, приобрести мультифункциональное оборудование, которое будет отвечать всем требованиям хозяев, уже сложнее. Тем не менее варианты есть, а значит, нужно ориентироваться в особенностях представленных печей с духовыми шкафами.

В магазине обращайте внимание на следующие параметры:

Если вы своими руками готовите часто и много, вам нужна вместительная индукционная поверхность и объемный духовой шкаф. Таким требованиям отвечают стандартные печи шириной 60 см и крупногабаритные 90-сантиметровые модели. Для маленькой кухни установка отдельной плиты нежелательна и лучше обратиться к встраиваемой технике. Но в качестве компромисса вполне подойдет узкая печь шириной 45 см.

Электроплиты вообще радуют количеством режимов и опций, но у индукционных моделей нет возможности их плавной регулировки. Поэтому чем больше различных программ в вашей печи, тем вкуснее и разнообразнее будет накрытый своими руками стол. В духовом шкафу обязательно наличие функции подрумянивания, очень желательна быстрая готовка и разморозка (она же сушка), режимы микроволновки и гриля – по желанию хозяйки.

  • Внутреннее устройство духового шкафа

От этого зависит удобство пользования индукционной печью. Например, выдвижные телескопические полозья или полки, выезжающие при открытии дверцы, упрощают контроль за блюдами в духовом шкафу. Приветствуется наличие конвекции для более быстрого приготовления, особенно если вы используете сразу несколько уровней. Для встраиваемых моделей обязательным является тангенциальный вентилятор – он убережет кухонную мебель от чрезмерного перегрева во время работы духового шкафа.

Источник: https://kuhniclub.ru/tehnika/indukcionnye-pechi.html

Индукционная плита: плюсы и минусы, технические характеристики, расход энергии, вред здоровью и отзывы покупателей

Первая индукционная плита появилась в 80-х годах 20 века. Производителем являлась компания AEG.

Сначала устройства не пользовались популярностью из-за высокой стоимости и настороженности со стороны хозяек ко всем новшествам, связанных с приготовлением еды.

Сейчас ситуация изменилась: все больше людей выбирает индукционные варочные панели, благодаря их безопасности, удобству, скорости нагрева и автоматическому управлению.

Что такое индукционная плита?

Индукционная плита — самое инновационное оборудование для приготовления пищи. Новшество заключается в том, что нагревается только посуда, сама варочная поверхность остается холодной — это происходит за счет электромагнитного поля.

Бесспорно, индукционная плита — лучший вариант для хозяек с маленькими детьми, ведь риск получить ожоги минимизирован. Устройство гораздо безопаснее плит со стеклокерамикой или со стандартными чугунными блинами.

Принцип работы

Индукционная плита работает по принципу электромагнитной индукции физика Майкла Фарадея — электрический ток возникает в замкнутом контуре после изменения магнитного потока, который проходит через этот контур. Можно сказать, что индукционная варочная поверхность — это трансформатор.

Под стеклокерамической панелью находится индукционная катушка, под которой течет электрический ток.

Катушка — первичная обмотка, посуда для приготовления — вторичная, в ее дно посылаются токи индукции. Таким образом, нагреваются сковороды и кастрюли, а также еда в них. Стеклокерамическая поверхность становится горячее лишь только от посуды.

Виды индукционных плит

Существует несколько видов индукционных плит:

  • Настольные. Такие переносные варочные панели имеют одну или две конфорки. Хороший вариант для маленьких кухонь, где требуется сэкономить площадь; а также на даче. Главные преимущества: мобильность, многофункциональность, наличие таймера, удержание постоянной температуры, режим ускоренной работы. Поверхность плит — стеклокерамическая или закаленное стекло, такие покрытия не разрушаются от сильного нагрева или ударов. Настольная индукционная плита экономичнее других, так как потребляет гораздо меньше тока. Кроме этого, ее дизайн не может не радовать глаз, так как соответствует современным тенденциям и расцветкам.
  • Встраиваемые. Такие устройства ценят повара профессиональной кухни и практичные хозяйки. Плита высоко производительна, так как имеет 4 конфорки и духовой шкаф. Устройство обладает множеством вариантов температур, таймером, опций приговления еды. Встраиваемые плиты хорошо подходят для частных домов, или же в квартирах с большой площадью.
  • Комбинированные. Весь секрет в том, что две конфорки работают в индукционном режиме, а две другие — на электричестве.

Как устроена плита?

Процесс индукции происходит за счет:

  • пеобразователя частоты;
  • соединительных проводов;
  • платы управления;
  • индукционной катушки;
  • слоя изоляции;
  • стеклокерамической поверхности;
  • посуды из ферромагнитного материала.

Кроме этого, устройство индукционной плиты включает в себя датчик температуры, систему охлаждения электрокомпонентов и корпус.

Плюсы и минусы

Рассмотрим основные преимущества индукционных плит перед газовыми и электрическими:

  • Мгновенный нагрев. Благодаря электромагнитному полю, в индукционной технологии нагревается только сковороды, кастрюли и другая посуда. Плиту можно не бояться трогать руками, а если суп сбежит — он не прикипит к варочной панели так, что невозможно будет оттереть губкой. Не стоит трогать конфорку, на которой готовится пища, и уж тем более горячую посуду.
  • Эффективность работы. Индукционные плиты имеют высокий КПД, ведь еду греет целых 90% всего выделяемого тепла. Это сильно повышает эффективность работы и уменьшает время приготовления: посуда нагревается очень быстро, соответственно, пища тоже готовится быстрее. По времени приготовления, газовая и электрическая плиты значительно уступают индукционной.
  • Экономный расход электроэнергии. Исходя из того, что индукционная плита работает быстрее электрической, можно понять, что она затрачивает меньше электроэнергии. Ток расходуется не для нагрева спирали, а только для создания магнитного поля в индукционной катушке.
  • Автоматика. Важное преимущество индукционных плит состоит в том, что система срабатывает автоматически: конфорки нагреваются тогда, когда на них ставят кастрюли или сковородки. Стоит отметить, что варочная панель не нагревает предметы с диаметром, ниже определенного параметра. Это значит, что если случайно оставить на конфорке ложку, плита не включится. Индукционные плиты имеют множество программ готовки и автоматическую настройку нужной температуры. Если необходим сильный нагрев (например, для закипания воды), стоит выбрать модель с опцией Power Booster. Она поможет основной конфорке притянуть мощность всех других.
  • Сенсорное управление. Сенсорные переключатели — это более технологичное и сложное решение для устройства, выглядят они дорого и стильно. Их преимущество состоит в том, что они не занимают много места, а для управления достаточно прикоснуться пальцем к нужной конфорке. С помощью сенсорной панели можно интуитивно догадаться о том, как регулировать температуру или режим приготовления пищи. Сенсорные переключатели легко мыть — так как они находятся под поверхностью из стеклокерамики, их достаточно протереть влажной салфеткой. Обычно варочные поверхности с сенсорным управлением оснащены опцией таймера, индикаторами остаточного тепла, блокировкой случайного включения и другими полезными функциями.
  • Встраивание в гарнитур. Несомненные плюс для любого бытового оборудования — возможность встроить в гарнитур, ведь экономия места и аккуратный интерьер еще никому не повредил. Встраивание индукционной панели в мебель очень актуальна для небольших кухонных помещений. Под варочную панель можно установить ящик для хранения посуды.
  • Простой уход. Плита имеет красивый внешний вид, и его легко поддерживать в чистоте. Если на варочную поверхность упадет пища, она не подгорит, ее будет достаточно убрать мягкой тряпкой. Для индукционный плиты не нужно приобретать специальные агрессивные средства для уборки — панель можно протирать каждый раз после готовки и плита будет выглядеть как новая.
  • Безопасность. Благодаря тому, что плита включается только, если расположить посуду на конфорки, она является безопасной как для детей, так и для животных. Кроме этого, варочная поверхность остается холодной во время приготовления пищи, а это значит, что риск получить ожог остается минимальным. Стоит отметить отсутствие риска надышаться вредными веществами газа, а так же его утечки. Индукционная плита не позволит устроить пожар, даже если забыть снять с нее сковородку.

Пища, приготовленная на индукционной плите, не радиактивна, так как образующиеся во время работы индукционной поверхности вихревые токи ограничены от человека корпусом панели. Воздействие электромагнитного излучения становится нулевым уже на расстоянии 30 см от поверхности плиты, поэтому ее использование не наносит вред человеческому здоровью.

Рассмотрим основные недостатки индукционной плиты:

  • Стоимость. Не секрет, что стоимость индукционных плит выше газовых или электрических. Обычные среднестатистические покупатели не смогут позволить себе такое устройство. Однако стоит отметить, что на фоне увеличения цен в кризисный период, разница в стоимости электрических и индукционных плит, стала минимальной. Цена зависит от встроенного функционала, от которых можно отказаться в пользу новой технологии.
  • Воздействие электромагнитного излучения. Большой процент отказа людей от инновации в сфере приготовления еды основан на мнении, что электромагнитное поле плохо влияет на здоровье человека. Бесспорно, при работе оборудования, создается вихревое магнитное поле. Но вред от него абсолютно такой же, как и при использовании мобильного телефона. Производители и сами утверждают, что пациентам, которые носят кардиостимуляторы, лучше держаться за полметра от индукционной плиты, или вовсе ее не использовать.
  • Повышенный шум. К сожалению, индукционная плита не работает беззвучно — при готовке можно будет услышать гудение, которое появляется из-за взаимодействия индукционных катушек с посудой. Некоторых кулинаров это может раздражать, однако стоит не забыть, что любое приготовление еды дает определенные шум. С каждым годом производители бытовой техники выпускают плиты с более меньшим уровнем шума. Также в продаже есть специальная посуда с идеально ровным дном, позволяющая минимизировать гудение. Конечно, стоит она недешево, но избавляет от жужжания, а также улучшает теплопроводность.
  • Повышенные требования к посуде. Приобретая индукционную плиту, важно учесть, что не любая посуда для нее подойдет. Чтобы нагрев от магнитного поля произошел, скороды и кастрюли должны обладать ферромагнитными свойствами. Как правило, ими точно не обладают керамика, стекло и алюминий. Если в алюминиевой скороводе есть смесь с медью или сталью, она может использовать на индукционной плите. Еще один вариант — купить съемные насадки для дна посуды, такие можно приобрести в любом магазине, где продаются плиты. Чтобы узнать совместимость посуды с магнитным полем, достаточно поднести к ней магнит. Если он притягивается — можно смело покупать.
  • Автоматическое отключение. Довольно много моделей имеют функцию отключения конфорки через три часа. Покупая плиту с индукционной технологии, важно учитывать этот момент, если планируется длительная варка на медленном огне варенья, бульона, или, например, холодца.
  • Невозможность установки над бытовой техникой. Производители варочных панелей не рекомендуют устанавливать плиту над другой встроенной техникой из металла. Таким образом, оборудование невозможно установить даже над духовым шкафом, посудомойкой, или микроволновкой.

Сравнение индукционной и электрической плит

ХарактеристикиИндукционная плитаЭлектрическая плита
Подходящая посуда Специальная посуда с ферромагнитными свойствами Посуда с идеально ровным дном
Скорость нагрева Практически моментально От 7 до 20 минут
КПД Около 90% Около 60%
Экономичность Потребляет меньше электричества, обходится дешевле Потребляет много электричества
Безопасность Варочная панель безопасна для детей и животных Представляет опасность пожаров, ожогов
Шум Довольно тихие звуки, гудение Бесшумная
Уход Жидкости и пища легко удаляются влажной тряпкой Загрязнения трудноудаляемы
Управление Автоматическое влючение, сенсорное регулирование Механическое или сенсорное включение и регулирование
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как сделать ткацкий станок

Исходя из вышеперечисленной таблицы, можно сделать вывод, что современная индукционная плита — это выбор в сторону удобства, безопасности и функциональности.

Конечно, варочная электрическая панель также пригодна к использованию, но она не сэкономит время и терпение хозяек так, как это сделает индукционная плита.

Популярные бренды-производители

Индукционные варочные поверхности чаще всего представлены в четырехконфорочных вариантах.

Всю вышеперечисленную технику можно найти у разных компаний:

  • На рынке бытовой техники, самыми популярными производителями индукционных плит является немецкая компания Bosch. Фирма имеет самое большое количество положительных отзывов и благодарностей.
  • Electrolux — второй по популярности бренд. Стоимость индукционного оборудования фирмы практически не отличается от цен лидера продаж.
  • Положительные отзывы заслужили и индукционные плиты фирмы Hansa. Это самые доступные варочные панели, ценой от 13 тысяч рублей.
  • Кроме вышеперечисленных, в России можно приобрести индукционные плиты компаний AEG, Whirpool, Neff, Gorenje, Siemens, Samsung и др.

Источник: https://tekhnik.top/indukcionnye-plity/

Индукционные печи: проверенные временем технологии для современной кухни

Плита – ключевой элемент бытовой техники, без которого невозможно обойтись ни на одной кухне. И если раньше помощницами хозяек были электрические и газовые варочные панели, то сейчас популярность приобретают индукционные печи. И это оправданно, ведь они обладают массой неоспоримых преимуществ: пожаробезопасностью, экономичностью, высокой скоростью разогрева и приготовления пищи.
Индукционные печи- самая современная бытовая техника для кухни

Принцип работы индукционной печи

На рынке бытовой техники индукционная печь появилась в 80-х годах прошлого столетия, однако к изобретению отнеслись недоверчиво из-за высокой стоимости и непонятного принципа функционирования. Только после того, как рестораторы начали использовать индукционную панель и прочувствовали ее преимущества, их примером воспользовались хозяйки, желающие упростить и ускорить приготовление пищи.

Принцип работы индукционных плит основан на использовании энергии магнитного поля. Стеклокерамическая поверхность печки скрывает под собой медную катушку, при прохождении через витки которой электрический ток преобразуется в индукционный.

При размещении на конфорке посуды с магнитным дном ток воздействует на электроны ее ферромагнитного материала, приводя их в движение.

Вследствие этого процесса происходит выделение тепла, благодаря которому посуда нагревается и находящееся в ней содержимое приходит в стадию приготовления.

Для приготовления пищи на индукционной плите нужна специальная посуда

Индукционные варочные панели принципиально отличаются от электрических и газовых, следующими аспектами:

  1. Нагрев покрытия. В традиционных печках в первую очередь нагревается конфорка, после чего передает тепло, стоящей на ней посуде. Индукционный нагрев предполагает разогрев непосредственно дна сковороды либо кастрюли. Стеклокерамическая панель при этом нагревается от посуды, а после ее снятия остывает в течение 5 минут.
  2. Коэффициент полезного действия. Индукционные электрические плиты имеют КПД 90% за счет того, что энергия не тратится на нагревание конфорки, а воздействует на дно кастрюли.
  3. Экономия электроэнергии. Регулировка температуры индукционной печи происходит практически моментально, что ведет к рациональному потреблению электроэнергии.
  4. Безопасность. При работе печки сама панель не нагревается, поэтому можно не бояться получения ожогов.

Особенности приготовления еды

Часто хозяйки преднамеренно отказываются от покупки электроиндукционных печей, поскольку опасаются сложностей при включении и готовке. На самом деле в том, чтобы включить индукционную плиту, нет ничего сложного.

После подключения прибора к источнику питания сработает сигнал, оповещающий о возможности включения варочной панели. Каждая зона имеет регулятор мощности и настраиваемый таймер.

Необычный дизайн индукционной плиты

О том, как готовить на индукционной плите, подробно расписано в инструкции по ее применению. Там обозначены температурные режимы и параметры мощности, необходимые для конкретного процесса приготовления того или иного блюда. Например, закипание воды происходит на 7-9 уровне, тушение – 5 или 6.

Виды плит

На рынке бытовой техники представлены печи различной функциональности и стоимости. Пользователи могут приобрести как недорогие индукционные плиты для кухни, так и многофункциональные системы, монтируемые в кафе и ресторанах.

К основным видам этого оборудования относятся:

  • компактные настольные индукционные плиты с одной или несколькими конфорками;
  • встраиваемая техника либо отдельные варочные панели;
  • комбинированные плиты – совмещают элементы, работающие на принципе магнитной индукции, и электрические нагревательные конфорки.

Комбинированная индукционно-газовая плита

При выборе печки на основе энергии магнитного поля стоит обращать внимание на возможности мощности и количество режимов. Функция интенсивного нагрева позволяет приготовить блюдо быстрее.

Инфракрасные сенсоры контролируют максимальный нагрев дна кастрюли и предотвращают пригорание пищи: на мой взгляд, эта функция необходима в приборе.

Задуматься стоит и о форме конфорки: она может быть плоской или углубленной. От этого будет зависеть возможность использования посуды с различным дном. Многофункциональные устройства, такие как индукционные плиты с духовым шкафом и большим количеством конфорок, позволят одновременно приготовить несколько блюд.

Технические характеристики

В зависимости от типа и стоимости электроиндукционные печи имеют следующие технические характеристики:

  • максимальная температура нагрева составляет 60 градусов Цельсия;
  • мощность колеблется в диапазоне 50-3500 Вт;
  • количество режимов регулировки дифференцируется от 12 до 20 в зависимости от вида прибора;
  • устройства оснащены сенсорной панелью;
  • нагревательный элемент действует на основе индукции;
  • прибор оснащен таймером.

Переносная индукционная плитка

Как и любая техника, этот вид печей не застрахован от поломок, однако найти запчасти для индукционных плит не составит никакого труда. Кроме того, люди, разбирающиеся в законах физики, запросто смогут изготовить индукционную плиту своими руками. Однако, помните, что браться за это дело стоит лишь в случае наличия необходимых знаний и опыта.

Подбираем посуду для индукционной плиты

Многие хозяйки уверены, что всю посуду для индукционной плиты придется покупать заново, поскольку имеющаяся не подойдет. Это не совсем так.

Для приведения индукционной варочной панели в режим работы необходимо использовать посуду, обладающую ферромагнитными свойствами. Проверить это достаточно просто: нужно приложить магнит ко дну. Если он прилипнет, посуда подходит для использования на плите.

Ферромагнитными свойствами обладает железные, эмалированные и чугунные кастрюли. Стеклянные, керамические, фарфоровые и медные емкости не подходят для печи, использующей энергию магнитного поля.

В случае когда подходящих кастрюль и сковородок в наличии нет, выбрать посуду для индукционных плит не составит труда, если воспользоваться несколькими советами:

  • дно индукционной посуды должно иметь диаметр не менее 12 см для обеспечения оптимальной площади соприкосновения с поверхностью печки;
  • толщина днища сковороды гриль для индукционной плиты или другой емкости должна составлять не менее 2 и не более 6 мм;
  • поверхность дна должна быть ровной, без изгибов;
  • помочь в выборе правильной емкости может значок на посуде для индукционных плит, который выглядит как горизонтальная спираль и означает использование ферромагнитного материала.

Существует много фирм, занимающихся выпуском кастрюль, сковородок, сотейников, жаровен и даже турок для индукционных плит. Поэтому купить их не составит труда.

Если возможность приобрести полный набор специальной посуды отсутствует, можно воспользоваться адаптером для индукционной плиты. Он представляет собой диск толщиной 2-3 мм с различным диаметром в зависимости от размера кастрюль и сковородок.

Принцип действия таков: катушка передает тепло переходнику для индукционной плиты, который, в свою очередь, нагревает стоящую на нем посуду.

При использовании такого устройства не обязательно покупать специальный чайник для индукционной плиты, можно запросто пользоваться любимым керамическим.

Источник: https://obzorkuhni.ru/technique/indukcionnye-pechi-proverennye-vremenem-texnologii-dlya-sovremennoj-kuxni/

Индукционные печи своими руками: схемы и пошаговые инструкции для сборки в домашних условиях

Выплавка металла индукционным способом активно применяется в различных отраслях, например машиностроении, металлургическом и ювелирном производстве.

Материал нагревается под воздействием электрического тока, что позволяет использовать тепло с максимальной эффективностью.

На крупных фабриках для этого имеются специальные промышленные агрегаты, тогда как в домашних условиях можно собрать простенькую и небольшую индукционную печь своими руками.

Подобные печи популярны на производстве

Принцип действия

Принцип работы индукционной печи иллюстрирует рис. справа. В сущности она – электрический трансформатор с короткозамкнутой вторичной обмоткой:

Принцип действия индукционной печи

  • Генератор переменного напряжения G создает в индукторе L (heating coil) переменный ток I1.
  • Конденсатор С совместно с L образуют колебательный контур, настроенный на рабочую частоту, это в большинстве случаев повышает техпараметры установки.
  • Если генератор G автоколебательный, то С часто исключают из схемы, используя вместо него собственную емкость индуктора. Она у описанных ниже высокочастотных индукторов составляет несколько десятков пикофарад, что как раз соответствует рабочему диапазону частот.
  • Индуктор в соответствии с уравнениями Максвелла создает в окружающем пространстве переменное магнитное поле с напряженностью H. Магнитное поле индуктора может как замыкаться через отдельный ферромагнитный сердечник, так и существовать в свободном пространстве.
  • Магнитное поле, пронизывая помещенную в индуктор заготовку (или плавильную шихту) W, создает в ней магнитный поток Ф.
  • Ф, если W электропроводящая, индуцирует в ней вторичный ток I2, то тем же уравнениям Максвелла.
  • Если Ф достаточно массивна и цельная, то I2 замыкается внутри W, образуя вихревой ток, или ток Фуко.
  • Вихревые токи по закону Джоуля-Ленца отдает полученную им через индуктор и магнитное поле от генератора энергию, нагревая заготовку (шихту).

Электромагнитное взаимодействие с точки зрения физики достаточно сильно и обладает довольно высоким дальнодействием. Поэтому, несмотря на многоступенчатое преобразование энергии, индукционная печь способна показать в воздухе или вакууме КПД до 100%.

Примечание: в среде из неидеального диэлектрика с диэлектрической проницаемостью >1 потенциально достижимый КПД индукционных печей падает, а в среде с магнитной проницаемостью >1 добиться высокого КПД проще.

Оборудование охлаждающей системы

Промышленные агрегаты для плавления металла оснащены специальными системами охлаждения на антифризе или воде. Для оборудования этих важных установок в самодельных ТВЧ печках потребуются дополнительные затраты, из-за чего сборка может существенно ударить по кошельку.

Поэтому лучше обеспечить бытовой агрегат более дешёвой системой, состоящей из вентиляторов.
Полезно знать: разновидности антифриза.
Воздушное охлаждение этими устройствами возможно при их удалённом расположении от печи.

В противном случае металлическая обмотка и детали вентилятора могут послужить контуром для замыкания вихревых токов, что существенно снизит эффективность оборудования.

Ламповые и электронные схемы также склонны активно нагреваться во время работы агрегата. Для их охлаждения обычно используют теплоотводящие радиаторы.

Канальная печь

Канальная индукционная плавильная печь – первая из примененных в промышленности. Она и конструктивно похожа на трансформатор, см. рис. справа:

Канальная индукционная печь

  1. Первичная обмотка, питаемая током промышленной (50/60 Гц) или повышенной (400 Гц) частоты, выполнена из медной, охлаждаемой изнутри жидким теплоносителем, трубки;
  2. Вторичная короткозамкнутая обмотка – расплав;
  3. Кольцеобразный тигель из жаростойкого диэлектрика, в котором помещается расплав;
  4. Наборный из пластин трансформаторной стали магнитопровод.

Канальные печи используются для переплавки дюраля, цветных спецсплавов, получения высококачественного чугуна. Промышленные канальные печи требуют затравки расплавом, иначе «вторичка» не замкнется накоротко и нагрева не будет. Или между крошками шихты возникнут дуговые разряды, и вся плавка просто взорвется. Поэтому перед пуском печи в тигель наливают немного расплава, а переплавленную порцию выливают не до конца. Металлурги говорят, что канальная печь имеет остаточную емкость.

Канальную печь на мощность до 2-3 кВт можно сделать и самому из сварочного трансформатора промышленной частоты. В такой печи можно расплавить до 300-400 г цинка, бронзы, латуни или меди. Можно переплавлять дюраль, только отливке нужно по остывании дать состариться, от нескольких часов до 2-х недель, в зависимости от состава сплава, чтобы набрала прочность, вязкость и упругость.

Примечание: дюраль вообще был изобретен случайно. Разработчики, обозлившись, что легировать алюминий никак не удается, бросили в лаборатории очередной «никакой» образец и ушли в загул с горя. Протрезвились, вернулись – а никакой изменил цвет. Проверили – а он набрал прочность едва ли не стали, оставшись легким, как алюминий.

«Первичку» трансформатора оставляют штатной, она уже рассчитана на работу в режиме КЗ вторички сварочной дугой. «Вторичку» снимают (ее потом можно поставить обратно и использовать трансформатор по прямому назначению), а вместо нее надевают кольцевой тигель. Но пытаться переделать в канальную печь сварочный ВЧ-инвертор опасно! Его ферритовый сердечник перегреется и разлетится в куски из-за того, что диэлектрическая проницаемость феррита >>1, см. выше.

Проблема остаточной емкости в маломощной печке отпадает: в шихту для затравки кладут проволочку из того же металла, согнутую в кольцо и со скрученными концами. Диаметр проволоки – от 1 мм/кВт мощности печи.

Но появляется проблема кольцевого тигля: единственный подходящий для малого тигля материал – электрофарфор. В домашних условиях обработать его самому невозможно, а где взять покупной подходящий? Прочие огнеупоры не годятся вследствие высоких диэлектрических потерь в них или пористости и малой механической прочности. Поэтому, хотя канальная печь дает плавку высочайшего качества, не требует электроники, а ее КПД уже при мощности 1 кВт превышает 90%, у самодельщиков они не в ходу.

Промышленное применение

Оба варианта конструкции используются при выплавке чугуна, алюминия, стали, магния, меди и драгоценных металлов. Полезный объем подобных конструкций может составлять как несколько килограмм, так и несколько сотен тонн.

Печи промышленного назначения делятся на несколько типов.

  1. Конструкции средней частоты обычно используются в машиностроении и металлургии. С их помощью плавится сталь, а при использовании графитовых тиглей и цветные металлы.
  2. Конструкции промышленной частоты применяются при выплавке чугуна.
  3. Конструкции сопротивления предназначаются для плавки алюминия, алюминиевых сплавов, цинка.

Обратите внимание! Именно технология индукции легла в основу более популярных приборов – микроволновых печей.

Под обычный тигель

Устройство тигельной индукционной печи

Остаточная емкость раздражала металлургов – сплавы-то плавились дорогие. Поэтому, как только в 20-х годах прошлого века появились достаточно мощные радиолампы, тут же родилась идея: выкинуть на (не будем повторять профессиональные идиомы суровых мужиков) магнитопровод, а обычный тигель засунуть прямо в индуктор, см. рис.

Источник: https://instanko.ru/tehnika-v-bytu/indukcionnaya-pech.html

Индукционная печь: назначение, устройство, конструкция

Индукционная печь – это металлургическая печь, предназначенная для разогрева металла индуцированными вихревыми токами.

Индукционная печь устроена так, что представляет собой наклонную конструкцию для плавного слива металла (технология индукционная). Печь сконструирована таким образом, что индукционный ток воздействует изнутри (индукционная плавка за 45 минут).

Нужна литейная индукционная печь с удобной конструкцией? ZAVODRR – индукционные печи для чугуна и стали, закалки и плавки от профессионалов!

Применение

Индукционная печь широко применяется на больших и малых предприятиях для плавки металлов (цветных и черных). В индукционных литейных печах металл или сплав нагревается до изменения своего агрегатного состояния.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как правильно выбрать бензопилу

При этом, канальные печи, несмотря на более высокий КПД используются гораздо реже — в основном, для получения чугуна высокого качества и сплавов, температура плавления которых является относительно низкой, а также для плавления цветных металлов. Для стали такие печи не используются, так как температура ее плавления способствует сильному снижению стойкости футеровки (защитной отделки). Также нельзя плавить низкосортную породу, стружку и мелкую породу.

Тигельные печи применяются гораздо чаще из-за простоты эксплуатации и более широких возможностей управления процессом, включая возможность нерегулярного и прерывистого режима работы. Они хороши как для производства большого количества литья в несколько десятков тонн, так и для небольших порций, измеряющихся десятками грамм.

С помощью тигельных печей осуществляется плавка легированных сталей и прочих сплавов, для которых нужна особая чистота химического состава и однородность.

Индукционная печь для стали

Индукционная печь для стали работает на средней частоте (0,5-2,4 кГц). Плавка стали происходит в футеровке, которая выдерживает от 10 до 40 плавок. Индукционные печи ИСТ бывают разной загрузки и емкости, они комплектуются двумя видами преобразователей: тиристорными и транзисторными. Печи ИСТ высокопроизводительны, поэтому за одну рабочую смену можно произвести до 6 плавок. Благодаря системе контроля износа футеровки, можно избежать непредвиденных ситуаций и аварий.

Индукционная печь для чугуна

Для плавления и перегрева (применяется для повышения прочности) чугуна больше всего подходит серия ИЧТ. Эти печи с отходами металлообработки и позволяют получить качественный синтетический чугун. Индукционная печь для чугуна экономична, так как работает при токе промышленной частоты. Благодаря многоступенчатой системе защиты от внешних воздействий и простоте обслуживания, данный вид печей занимает лидирующие позиции на рынке России.

Индукционная печь для алюминия

Серия индукционных печей, предназначенных для алюминия и его сплавов — ИАТ бывает двух типов: на промышленной частоте и на средних частотах. Второй тип используется, ля получения чистых металлов, что достигается сохранением поверхностной окисной пленки во время процесса расплавления. Тиристорный преобразователь частоты. Мощность регулируется с помощью переключения ступеней трансформатора вручную.

Футеровка

Футеровка — это защитная отделка, предохраняющая объект от всевозможных повреждений. Производительность и надежность работы индукционных печей в большой степени зависит от качества футеровки.

Ее выбор особо сложен для печей канального типа. Наиважнейший их элемент — подовый камень нуждается в особой защите, так как в нем находятся кольцеобразные каналы, всегда заполненные жидким металлом, а в центе — отверстие, в которое вставляется средний стержень сердечника с первичной катушкой трансформатора. Чтобы защитить такую композицию нужен очень тщательный расчет для каждой печи с учетом всех свойств применяемых материалов.

Футеровка индукционной тигельной печи проще и надежнее. Она состоит из собственно тигля, подины (нижняя часть, формирующая ванну), керамического волокна и обмазки. Вообще существует множество разновидностей футеровок для индукционных печей, которые учитывают все особенности для выплавляемого материала.

Так, для черных металлов бывает футеровка на основе кремнезема, или плавленого магнезита, или глинозема. Для алюминия — жароупорный бетон. Для спекания футеровочной массы в момент нагрева используют буру, борную кислоту, жидкое стекло, глину и пр.

Обязательно постоянно проводить профилактический контроль футеровки и, при необходимости, ее ремонт и своевременно заменять изношенные тигли, как только толщина его стенок уменьшится на 30 %.

Схема

Основа схемы канальных печей — замкнутое электропроводное кольцо, состоящее из многовиткового индуктора, насаженного на замкнутый стальной сердечник, и размещенной вокруг него футеровки с кольцевым каналом, в котором постоянно находится жидкий металл. Существует множество конструкций таких печей: однофазовые и многофазовые, с разным количеством по-разному размещенных каналов.

Основа схемы для индукционной тигельные печи:

  • — индуктор — катушка, по которой протекает ток заданной частоты;
  • — за катушкой диэлектрический слой (например, кирпич);
  • — затем тигель, в котором производится плавка.

Чтобы катушка не перегревалась во время работы система охлаждения водой.

Индуктор тигельной печи — это первичная обмотка, а сам расплавляемый металл, загруженный в тигель, в центр индуктора — вторичная. Это очень удобно, и сам тигель иногда даже не нужен.

Подробные схемы для тигельных печей все разные, потому что существует множество разнообразных конструкций с совершенно разными параметрами работы.

Мощность

На мощность индукционных печей напрямую влияет частота переменного магнитного поля, потому что от него зависит циркуляция наведенных вихревых токов, ответственных за преобразование электромагнитной энергии в тепловую.

Если для канальных печей с их высоким КПД промышленной частоты достаточно, то в случае тигельных устройств отсутствие стального сердечника влечет за собой увеличение магнитного потока рассеяния, и слишком мало силовых линий пронизывает расплавляемый металл, а естественный коэффициент мощности очень мал. Поэтому тигельные печи зачастую нуждаются в питании током повышенной и высокой частоты и в помощи компенсирующих конденсаторов.

Индукционные литейные печи

Каждая индукционная литейная печь, может оснащаться двумя видами преобразователей, как правило тиристорный преобразователь более дешевый и комплектуется печами высокой мощности, а транзисторный более экономичный по расходу электроэнергии:

Тиристорные преобразователи частоты применяются для питания индукционных литейных печей, они работают по обычному двухэтапному принципу:

  • — выпрямитель преобразовывает переменный ток сети в постоянный;
  • — инвертор преобразовывает этот постоянный ток опять в переменный, но уже нужной частоты.

Тиристорные преобразователи могут работать с большим током и напряжением и при этом выдерживают продолжительную нагрузку. Их КПД выше, чем у преобразователей на IGBT-транзисторах.

Транзисторные преобразователи частоты. Транзисторые преобразователи частоты используются для питания индукционных печей, в которых можно расплавить до 200 кг цветных металлов и до 100 кг черных металлов, в печах типа ИПП. Такие печи чаще всего используют в лабораторных условиях для опытных плавок, когда есть необходимость быстрой смены сплава.

Среди несомненных достоинств транзисторных преобразователей — компактность, легкость в управлении и бесшумность работы.

Особенности установки

Каждая конкретная индукционная печь укомплектована, помимо всего прочего, подробной инструкцией, содержащей подробные технические данные и правила эксплуатации.

Наиважнейшие из них предусматривают:

    • — строгое слежение за температурным режимом во время эксплуатации, так как даже незначительное нарушение разрушить футеровку;
    • — температура воды, поступающей к индуктору должна быть достаточно высокой для данного помещения, иначе возможно образование большого количества конденсата на трубках индуктора водяных паров, и возникнет опасность электропробоя между витками индуктора;
    • — перегрев воды на выходе из индуктора также недопустим, во избежание образования накипи на стенках труб, нарушающей теплообмен;
    • — размещение оборудования в закрытых помещениях, расположенных не выше 1 км над уровнем моря, с положительной температурой, нормальной влажностью воздуха без агрессивных примесей.

За работой индукционных печей должны следить квалифицированные специалисты, проводить профилактический осмотр и вовремя устранять недостатки.

Нужна более подробная информация на индукционные печи?

Источник: http://zavodrr.ru/induktsionnaya-pech

Индукционные печи – принцип работы индукционной печи. Лабораторные индукционные печи, промышленные печи

Принцип действия индукционных печей основан на токах, возникающих в расплаве с помощью специальных устройств — индукторов. При этом наведенные токи позволяют достигать температуры плавления в металлах, достигается высокая равномерность расплавов за счет перемешивания.

Все элементы расплавов подвергаются вихревому воздействию токов, таким образом происходит движение слоев и достигается максимально возможное смешивание различных присадок и металлов.

К основным достоинствам индукционных печей следует отнести простейший ремонт, высокий КПД, возможность получения сплавов, обладающих заданными характеристиками и выполнять термообработку в любом режиме.

Навигация:

  1. Промышленная печь индукционная
  2. Лабораторная индукционная печь

Индуктор, помимо создания электрического тока в обрабатываемом металле, воспринимает механические вибрационные и температурные нагрузки, поэтому при проектировании предусматривается необходимая прочность и тугоплавкость как токопроводящей, так и изолирующей части. В качестве изоляции может применяться воздушная прослойка, при этом должно быть обеспечено необходимое расстояние между витками и жесткое закрепление проводника.

Также применяют ленточную изоляцию, которая наносится поверх лакового покрытия. Лента должна обладать хорошими диэлектрическими свойствами, обеспечивающими надежную изоляцию витков.

Другим способом обеспечения необходимой диэлектрической изоляции витков индуктора является применение специального прокладочного материала, устанавливаемого между витками. Крепление прокладок осуществляется с помощью специального клея. Такой способ обычно применяется для изоляции индуктора большой мощности.

Компаундирование также служит для обеспечения нужного уровня изоляции. Данный способ не нашел широкого применения, поскольку индуктор в этом случае очень сложно отремонтировать.

Токопроводящая часть индуктора должна обладать хорошей электропроводностью, снижающей потери мощности. Кроме того, материал, используемый в электрической части индуктора должен быть немагнитным. Для того, чтобы обеспечить максимальную площадь со стороны, обращенной к обрабатываемому металлу и меньшую массу, используются различные сечения с внутренними полостями.

Каркас печи должен обеспечить жесткость всей конструкции и исключить поглощение мощности деталями. В промышленных печах обычно применяется цилиндрический каркас из листов стали со специальными технологическими отверстиями, обеспечивающими свободный доступ к индуктору.

Плавка металла в индукционной печи позволяет точно регулировать температурные режимы, поддерживать необходимую температуру в течение определенного времени. КПД индукционных печей очень высокий, поскольку отсутствуют дополнительно нагреваемые элементы, нагревается только обрабатываемый металл. По экологическим характеристикам индукционные печи являются наиболее безопасными, так как отсутствуют продукты сгорания топлива и вредные вещества, выделяющиеся при других способах плавки.

Индукционные печи применяются для выплавки цветных и черных металлов, закалки, отпуска, отжига, нормализации сталей. Конструктивно индукционные печи бывают канального типа и тигельные. Выпускаются печи, позволяющие производить плавку с доступом воздуха, в определенной газовой среде с избыточным давлением или вакууме.

Помимо цветных металлов, индукционные печи используют для плавки драгоценных металлов. При этом обычно требуется более низкая температура, чем для черных металлов. Плавка палладия в индукционной печи требует окислительной атмосферы, в отличие от других драгоценных металлов.

Выплавка стали в индукционных печах позволяет получать высоколегированные сорта, отвечающие самым жестким требованиям. В некоторых случаях применяется плавка стали в определенной газовой среде или вакууме, что позволяет получать дополнительные качества.

Плавка титана в индукционных печах дает возможность получения слитков или заготовок, обладающих равномерным составом по всему объему. Недостатком плавки в индукционных печах является сравнительно высокое содержание углерода в конечной продукции. Для уменьшения воздействия газов, выплавку титана производят в аргоновой среде или вакууме.

Следует учесть, что плавка влажных или содержащих лед металлов очень опасна, поэтому рекомендуется предварительная сушка. Наличие влаги в рабочей камере печи при появлении расплава вызовет разбрызгивание раскаленного металла, что может повлечь за собой травмы и выход из строя оборудования.

Схема простейшей индукционной печи:

Отлив металла из индукционной печи:

Промышленная печь индукционная

Проектирование промышленных печей осуществляется исходя из требований к технологическому процессу.

Проект определяет максимально возможную температуру нагрева, возможность создания определенной газовой среды или вакуума, применение тиглей или канальное устройство рабочей части, степень автоматизации.

Промышленные печи должны оборудоваться системами, обеспечивающими максимальную безопасность в процессе работы. Кроме того, так печи работают с применением переменного электрического тока, на мощность печи влияет его частота.

От того, какие температурные режимы требуются, какие виды металлов или сплавов планируется выплавлять, применяют различные виды футеровки. Футеровка индукционных печей может выполняться из огнеупорного материала, содержащего свыше 90% окиси кремния с небольшим количеством других окислов. Такая футеровка получила название кислой и может выдержать до 100 плавок.

Основная или щелочная футеровка изготавливается из магнезита с добавлением других окислов и жидкого стекла. Такая футеровка может выдержать до 50 плавок, в печах большого объема износ происходит намного быстрее.

Нейтральная футеровка применяется чаще других видов и может выдерживать свыше 100 плавок. Наиболее часто она применяется в тигельных печах. Следует учесть, что в результате проведения плавок происходит неравномерный износ футеровки. Таким образом изменяется рабочий объем и толщина стенки футеровки. Больший износ происходит в местах с большей температурой, обычно в нижней части печи.

Так как промышленные индукционные печи работают с большими нагрузками, обмотка индуктора в процессе работы может значительно нагреваться. Для предотвращения негативных последствий перегрева, обычно предусматривается водяная система охлаждения, отводящая излишки тепла от витков индуктора. При проектировании вопрос охлаждения индуктора является одним из важнейших, поскольку от эффективности системы зависит надежность и срок службы всей печи.

Максимально возможная автоматизация процессов термообработки является необходимым условием для нормальной работы промышленных индукционных печей. Правильно подобранная автоматика обеспечит различные режимы, позволяющие наиболее точно выполнить требования технологических процессов.

Производство промышленных печей осуществляется в строгом соответствии с требованиями заказчика и регулирующей НТД. Промышленные печи могут изготавливаться по типовым проектам или индивидуальным заказам. Обязательным условием является аттестация оборудования, которая должна выполняться не реже 1 раза в год.

Плавильная индукционная печь:

Лабораторная индукционная печь

Исследования, проводимые с различными металлами и сплавами, требуют создания определенных условий в процессе плавки или термообработки. Индукционная печь лабораторная служит для обеспечения заданных условий, поэтому степень автоматизации такого устройства очень высока. В зависимости от того, какие материалы планируется исследовать, лабораторные печи снабжаются дополнительным оборудованием. Некоторые модели предусматривают возможность плавки при избыточном давлении или вакууме.

В лабораторных печах для футеровки, помимо указанных выше материалов, могут применяться более современные теплоизолирующие материалы, такие как:

  • корунд, выдерживающий до 300 плавок;
  • различные термостойкие волоконные материалы;
  • керамические теплоизолирующие пластины.

К лабораторным печам можно отнести также ювелирные печи, служащие для обработки драгоценных металлов и стоматологические, предназначенные для изготовления протезов. Печи такого типа обычно не предназначены для получения высоких температур и обработки больших объемов металла, поэтому мощность их не высока.

Каркас лабораторных печей обычно имеет форму куба или параллелепипеда. Для изготовления ребер применяют различные немагнитные материалы (дюралюминий, специальная сталь, медь).

Элементы каркаса закрываются асбоцементными листами, обеспечивающими дополнительную теплоизоляцию. Для уменьшения нагрева элементов каркаса применяют специальные изолирующие прокладки. Также они служат для предотвращения возникновения блуждающих токов.

Крепление индуктора в этом случае осуществляется к верхним и нижним плитам.

Лабораторные индукторные печи, как и промышленные, требуют эффективного охлаждения обмотки. В некоторых моделях достаточно воздушного охлаждения, в работающих с высокими температурами индукторах применяется водяное.

Наличие необходимого уровня защиты от токов индукции в лабораторных печах является необходимым условием, обеспечивающим безопасность персонала. Для обеспечения нужного уровня безопасности, используются специальные электромагнитные экраны. Обычно они изготавливаются из листового алюминия или меди.

Небольшая индукционная печь:

Источник: https://vakuumtest.ru/indukcionnye-pechi/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электропривод