Меню

Как работает индукционный нагреватель

Индукционный нагреватель металла. Принцип работы

индукционный нагреватель металла

индукционный нагреватель металла

Технология индукционного нагрева заготовок востребована не только в цехах горячей объёмной штамповки. Компактные индукторы необходимы, в частности, для автосервиса, занимающегося изготовлением и ремонтом стальных деталей из профилированного проката. Приобретать промышленный индуктор дорого. Есть ли альтернатива?

Как работает индукционный нагреватель?

Для реализации процесса индукционного нагрева используется известный физический принцип, когда для деформирования в горячем состоянии заготовку размещают в магнитном поле кольцеобразного индуктора. Питание такой катушки производится электрическим переменным током частоты, резко выше, чем обычная (50 или 60 Гц).

Принцип работы индукционного нагревателя следующий. Создаваемые в электромагнитном поле вихревые токи (у них есть и другое название – токи Фуко) производят нагрев металла. Непосредственное соприкосновение заготовки и нагревательного элемента не обязательно, важно только, чтобы индуктор равномерно охватывал нагреваемую поверхность металла. Используя трансформатор, установка подключается к генератору, который обеспечивает требующиеся значения мощности и частоты.

индукционный нагрев

Индукционным нагревом можно обеспечить сравнительно быстрое повышение температуры поверхностных слоёв. В частности, для нагревания прутковой заготовки сечением 35…40 мм и длиной 140….150 мм потребуется около 20…25 с.

Примерные диапазоны соответствия наилучшей частоты тока и поперечного сечения круглого прутка приведены в таблице.

Диаметр, мм 20…40 40…60 60…80 80…100 100…120
Частота, кГц 100…40 40…10 10…4 4…1 1…0,5

Для полосового металла применять индукционный нагрев менее выгодно, чем для круглого прутка, поскольку расстояние между внутренним диаметром катушки и металлом непостоянно.

вихревой нагреватель

Обычно применяется частота от 10 кГц, тогда КПД индукционного нагревателя достигает максимума. Частота регулируется в зависимости от:

  • требуемой производительности нагрева;
  • температуры нагреваемого металла;
  • размеров поперечного сечения.

Конструкции промышленных индукторов снабжаются устройствами для автоматической загрузки-выгрузки нагретых заготовок. Это необходимо потому, чтобы интервал между нагревом и пластическим деформированием металла был минимальным.

Время нагрева стальных заготовок невелико: для сечения 20 мм оно составляет всего 10 с, поэтому потери металла в окалину незначительны.

Индукционный нагреватель своими руками

Известен ряд конструкций индукторов, изготовленных из сварочного инвертора, принцип действия которых может быть использован для наведения в металле вихревых токов Фуко.

Изготовление самодельного индуктора заключается в следующем. Вначале потребуется изготовить прочный корпус, в котором будет находиться узел крепления нагреваемой заготовки. Корпус необходимо подвергнуть закалке, чтобы он не деформировался под воздействием возможных ударов. Ещё лучше, если материал подвергнуть азотированию: в этом случае реализуются два преимущества — дополнительное увеличение твердости за счет более полного превращения остаточного аустенита в мартенсит, и улучшение скин-эффекта, когда по внешней стороне заготовки будет протекать более мощный ток. Прочность оценивается по пробе на искру.

схема индукционного нагревателя

Следующей стадией является изготовление нагревающей катушки. Её делают из индивидуально изолированных проводов: в этом случае потери мощности будут минимальными. Подойдёт и медная трубка – она имеет большую площадь поверхности, по которой будут наводиться вихревые токи, при этом собственный нагрев индуктора из-за высокой электропроводности меди практически отсутствует.

Читайте также:  Производство оборудования для экскаваторов

После подключения катушки к системе водяного охлаждения и проверки системы прокачки индуктор готов к работе.

нагреватель из сварочного инвертора

Рабочая схема

В состав нагревателя входят следующие составляющие:

  1. Инверторный блок, рассчитанный на напряжение 220…240 В, при токе не менее 10 А.
  2. Трёхпроводная кабельная линия (один провод – заземляющий) с нормально разомкнутым переключателем.
  3. Система водяного охлаждения (крайне желательно использовать очистные фильтры для воды).
  4. Набор катушек, отличающихся внутренними диаметрами и длиной (при ограниченных объёмах работ можно обойтись и одной катушкой).
  5. Нагревающий блок (можно применить модуль на силовых транзисторах, которые выпускаются китайскими фирмами Infineon или IGBT).
  6. Демпферная цепь с несколькими конденсаторами Semikron.

Генератор высокочастотных колебаний принимается тот же, что и у базового инвертора. Важно, чтобы его эксплуатационные характеристики полностью соответствовали тем, которые указаны в предыдущих разделах.

индукционная печь

После сборки блок заземляется, и с помощью соединительных кабелей нагревательная индукционная катушка присоединяется к блоку питания инвертора.

Примерные эксплуатационные возможности самодельного индукционного нагревателя металла:

  • Наибольшая температура нагрева, ° С – 800.
  • Минимальная мощность инвертора – 2 кВА.
  • Продолжительность включения ПВ, не менее – 80.
  • Рабочая частота, кГц (регулируемая) — 1,0…5,0.
  • Внутренний диаметр катушки, мм – 50.

Следует отметить, что такой индуктор потребует специально подготовленного рабочего места – бака для отработанной воды, насоса, надёжного заземления.

Источник



Индукционный нагреватель, устройство и принцип работы

На сегодняшний день принцип индукционного нагрева применяется довольно широко и это не только огромные плавильные печи в сталелитейных заводах, но и довольно компактные устройства для домашнего применения.

В этой статье я хочу вам рассказать, по какому принципу функционирует данное изделие, а также каким образом вы сможете использовать его у себя дома. Итак, начнем.

Принцип работы индукционного нагревателя

Принцип работы заключен в следующем: помещенная внутрь индуктора заготовка подвергается разогреву индуцированным в ней вихревым замкнутым током.

В роли индуктора выступает катушка, в которой протекает переменный ток. Благодаря этому создается переменное электромагнитное поле высокой частоты.

А уже сгенерированное катушкой поле оказывает непосредственное воздействие на заготовку из проводящего материала, внутри которого как раз и наводится замкнутый ток повышенной плотности. За счет этого и происходит разогрев и дальнейшее расплавление заготовки.

Это явление было открыто еще в 1931 году М. Фарадеем, когда он описал такое явление, как электромагнитная индукция.

Переменное магнитное поле создает переменную ЭДС в проводнике, которое она пронизывает. И в роли такого проводника может выступать, например, трансформаторная обмотка, сердечник трансформатора или любой кусок металла.

И получается, что наведенная ЭДС в замкнутой обмотке или магнитопроводе запускает процесс нагрева.

Читайте также:  Навесное оборудование в упаковке

То есть по своей сути индукционный нагреватель — это не что иное, как трансформатор с закороченной вторичной обмоткой, которая состоит всего лишь из одного витка.

А так как внутреннее сопротивление заготовки достаточно маленькое, то даже самого малого наведенного вихревого электрического тока вполне хватает для формирования тока повышенной плотности. А он, в свою очередь, и выполняет работу разогрева и плавления заготовки.

Самую первую печь канального типа запустили в работу в 1900 году в Швеции. Эта установка работала на переменном токе с частотой 50-60 Герц. И данная установка имела коэффициент полезного действия чуть меньше 50 %

Современные же печи представляют собой трансформаторы без сердечника, которые выполнены из нескольких витков толстой медной трубки. А внутри нее циркулирует охлаждающая жидкость активного охлаждения.

При этом на данную медную трубку подается переменный ток с повышенной частотой в пределах от пары килогерц до нескольких мегагерц. Величина частоты имеет прямую зависимость от того, какой материал необходимо разогреть и расплавить.

Используется такая высокая частота потому, что при таких значениях наблюдается такой эффект как вытеснение вихревого тока на поверхность нагреваемого проводника. Данное явление получило название Скин-эффект.

И, казалось бы, что такие нагреватели — это сугубо большие агрегаты, установленные на предприятиях в больших цехах, и дома себе такой инвентарь представить сложно.

Домашний индукционный нагреватель

Но прогресс не стоит на месте, и сейчас в магазинах можно найти компактные индукционные нагреватели, один из которых я и приобрел для того, чтобы поэкспериментировать с ним.

Внешние габариты его довольно скромные: 55 х 40 х 20 миллиметров. При этом питание осуществляется от источника в 5-12 Вольт при максимальном токе в 5 Ампер.

Иначе говоря, максимально, что этот «малыш» может потребить, это 60 Вт. Но вы вполне можете задать порос: зачем он вообще нужен в доме?

На самом деле вариантов использования такого нагревателя в домашних условиях можно придумать большое количество.

Первое что мне пришло в голову, так это разогрев сильно прикипевших гаек, для того, чтобы их отвернуть.

Для экспериментов и домашнего использования можно заказать дешевый образец, например, вот у этого продавца.

Заключение

Вот такой он индукционный нагреватель, работающий как на больших заводах, так и в маленьких домашних мастерских. Делитесь своими идеями применения такого гаджета в домашней мастерской.

Источник

Установки индукционного нагрева металла

Сортировать по: Цене Артикулу

  • Артикул: F50/380
  • Производитель: TopAuto
  • Мощность, кВт: 5.0

  • Артикул: HIF2
  • Производитель: Nordberg
  • Мощность, кВт: 1.0

  • Артикул: F40R
  • Производитель: TopAuto
  • Мощность, кВт: 4.0

  • Артикул: F50/220
  • Производитель: TopAuto
  • Мощность, кВт: 5.0

  • Артикул: F35
  • Производитель: TopAuto
  • Мощность, кВт: 3.5

  • Артикул: F160
  • Производитель: TopAuto
  • Мощность, кВт: 16.0
Читайте также:  СОУЭ расшифровка задачи элементы типы принцип работы комплектация применение

  • Артикул: F110
  • Производитель: TopAuto
  • Мощность, кВт: 11.0

  • Артикул: F10
  • Производитель: TopAuto
  • Мощность, кВт: 1.0

  • Артикул: HDi 16K400
  • Производитель: ALBATROS
  • Мощность, кВт: 16.0

  • Артикул: HDI 11K400
  • Производитель: ALBATROS
  • Мощность, кВт: 11.0

  • Артикул: iT 5K230
  • Производитель: ALBATROS
  • Мощность, кВт: 5.0

  • Артикул: iT 4K230
  • Производитель: ALBATROS
  • Мощность, кВт: 3.5

  • Артикул: I-DUCTOR/P03
  • Производитель: ALBATROS
  • Мощность, кВт: 3.0

  • Артикул: EASY-DUCTOR/IND-230V.1
  • Производитель: ALBATROS
  • Мощность, кВт: 1.0

Способ бесконтактного разогрева электропроводящего материала токами высокой частоты. Установки индукционного нагрева металла, которые вы может купить в нашем магазине в #VGORODE# по доступной цене, активно используются в автосервисе в слесарных и кузовных работах.

Виды оборудования

Мы предлагаем лучшие нагреватели от ведущих европейских производителей:

Итальянские модели albatros идеально подходят для осуществления кузовного ремонта.

Аппараты nordberg отличное решение для слесарных работ.

Устройства бренда topauto наиболее часто используются при необходимости открутить прикипевшие элементы подвесок автомобиля.

Принцип работы

Современное оборудование работает по схеме, когда заготовка помещается в магнитное поле кольцеобразного индуктора. Катушка подпитывается переменным током частотой в 50-60 Гц и обеспечивает быстрое повышение температуры поверхностных слоев. Например, для работы с металлической прутковой деталью в 140-150 мм и сечением в 35-40 мм для разогрева требуется около 20 с.

Вся представленная на сайте информация, касающаяся цен, условий поставки и обслуживания оборудования носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) Гражданского кодекса Российской Федерации.

Источник

Поставки металлургического оборудования в Москве и по РФ

img

  • Печи ИПК-СТ для черных металлов
  • Печи ИПК-МЕ для цветных металлов
  • Печи ИПК-АЛ для алюминия
  • Печи ИПЮ для драгоценных металлов
  • Индукционные портативные печи серии ИПП

img

  • Высокочастотные ВЧ нагреватели
  • Высокочастотные ВЧА нагреватели
  • Среднечастотные СЧ нагреватели
  • Сверхвысокочастотные СВЧ нагреватели
  • Нагреватели с воздушным охлаждением ИНДТ

img

  • Универсальные муфельные печи
  • Печи для обжига керамики
  • Печи для термообработки металла
  • Печи шахтного типа

img

О компании

img

ООО «ИНДУКТОРИ»– динамично развивающаяся компания, работающая в области поставок металлургического оборудования, для обеспечения продуктивного развития различного рода производств.

Мы имеем большой опыт в модернизации существующих, а также создании новых цехов и литейных производств, в том числе «под ключ», специалисты нашей компании готовы предложить широкий спектр услуг в области современных литейных технологий, помогут вам с выбором оборудования и предложат несколько вариантов решения поставленных задач.

Мы являемся официальным дилером компании OIRIDA INTERNATIONAL CO.,LIMITED и имеем эксклюзивные права на поставку оборудования на территории Российской Федерации. Наш партнёр – один из самых крупных изготовителей индукционного оборудования в КНР, который работает на этом рынке более 20 лет и осуществляет поставки оборудования по всему миру от Малайзии и Индонезии до Франции и США.

Источник