Тигель индукцийн зуух: үйл ажиллагааны зарчим, диаграмм, тойм

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Орчин үеийн үйлдвэрлэлд боломжийн үнэтэй электрон болон тусгаарлагч эд ангиуд гарч ирснээр индукцийн халаалтыг хэрэглэх хүрээ улам бүр өргөжиж байна. Энэ технологийг зөвхөн металлургийн салбарт төдийгүй гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл бүтээхэд ашигладаг.

Индукцийн халаалтын зарчим

Индукцийн зуухны ажиллагаа нь эрчим хүчний солилцооны трансформаторын зарчим дээр суурилдаг. Индуктор нь зэс хоолойгоор хийгдсэн бөгөөд дараа нь олон эргэлттэй ороомог болгон мушгина. Индукторын анхдагч хэлхээнд хувьсах гүйдлийг нийлүүлдэг бөгөөд энэ нь түүний эргэн тойронд хувьсах соронзон орон үүсэхэд хүргэдэг. Индуктор дотор байрлуулсан бие дэх соронзон орны нөлөөн дор цахилгаан орон үүсдэг бөгөөд энэ нь дараа нь халаалтын процесст хүргэдэг. Индукцийн тигель хайлуулах зуухнаас үүсэх хүч ба үүний дагуу дулаан нь хувьсах соронзон орны давтамжаас шууд хамаардаг. Тиймээс зуухыг үр ашигтай ажиллуулахын тулд өндөр давтамжийн гүйдэл хэрэгтэй.

Индукцийн зуухны хэрэглээ

Индукцхалаалтыг ямар ч материалтай ажиллахад ашиглаж болно: металл, шаар, хий гэх мэт Үүнийг ашиглах гол давуу тал нь контактгүй дулаан дамжуулалт юм. Түүнчлэн, индукцийн халаалт нь бараг ямар ч халаалтын хурдыг хангах боломжийг олгодог - энэ бүхэн зуухыг тэжээдэг генераторын хүчнээс хамаарна. Ийм халаалтын үед дулааны алдагдал хамгийн бага байдаг. Зууханд объектыг халаах хамгийн дээд температур нь зөвхөн галд тэсвэртэй материалын эсэргүүцэлээр хязгаарлагддаг. Халаасан материалд контактгүй дулаан дамжуулах үйл явц нь вакуум орчинд халаалт үйлдвэрлэх боломжтой болгодог.

Металлургийн мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар индукцийн зуухны хамрах хүрээ нь одоо байгаа дутагдлуудаас шалтгаалан зарим талаараа хязгаарлагдмал байдаг. Тигель зуухны сул талууд нь:

• цахилгаан тоног төхөөрөмжийн өндөр үнэ;
• цэвэршүүлэх процессыг хүндрүүлдэг хүйтэн шаар;
• Хайлах хооронд температурын огцом өсөлтийн үед доторлогооны тогтворжилтыг бууруулсан.

Тигель индукцийн зуухны схем

Индукцийн тигель зуух нь дараах бүтэцтэй.

Зухны гол элемент нь таглаатай (1) тагласан тигель (7) юм. Тигель нь олон эргэлттэй ороомог хэлбэрээр хийгдсэн халаалтын индуктор (3) дотор байрладаг. Ороомог нь зэс хоолой бөгөөд дотор нь хөргөх зорилгоор ус байнга эргэлддэг. Индукторын соронзон урсгал нь тусгай трансформаторын гангаар хийгдсэн соронзон хэлхээнүүдээр (4) дамждаг. Эргэдэг угсралт (2) нь савлах явцад зуухыг хазайлгахад зориулагдсанхайлсан шингэн. Зуухыг мелло бүтэц (5) дээр суурилуулсан. Хөргөх нь усан хөргөлтийн хоолойгоор (6) хийгддэг. Зууханд үйлчлэхэд туслах тавцан (8) ашигладаг.

Мөн тигель зуухны схемд трансформатор, конденсатор, хяналтын хэсэг, хийн шахуургын систем орно. Тигель цахилгаан зуух нь 50 Гц давтамжтай гүйдлээр тэжээгддэг.

Дотоод бүтцийн элементүүдийн онцлог

Ихэнхдээ ороомог нь дугуй хоолойгоор хийгдсэн байдаг. Гэхдээ дугуй зэс хоолойг ашиглах боломжгүй нөхцөл байдал байдаг. Зарим тохиолдолд индукцийн тигелийн зуухыг зохион бүтээхэд профилжуулсан элементүүдийг ашигладаг бөгөөд үүнээс болж соронзон урсгалын алдагдал багасдаг. Индукторын хоолойнууд нь тусгай лакаар шингээсэн шилэн материалаар бие биенээсээ тусгаарлагдсан байдаг. Хамгаалагдсан эргэлтийг диэлектрик материалаар хийсэн блокоор шахдаг. Ороомог дотор байрлуулсан индуктор ба тигель нь галд тэсвэртэй тоосго эсвэл халуунд тэсвэртэй бетоноор хийсэн тавиур дээр суурилагдсан. Үйлдвэрлэлийн нөхцөлд тигель үйлдвэрлэх үйл явц нь зууханд шууд явагддаг. Энэ тохиолдолд угсарсан төлөвт байгаа индукторыг тавиур дээр суурилуулж, асбестоор тусгаарлана. Үүний дараа тавиурыг галд тэсвэртэй нунтагаар дүүргэж, хийн төхөөрөмж ашиглан нягтруулна. Доод талд суурилуулсан загвар ба ороомгийн хоорондох зайг галд тэсвэртэй нунтагаар дүүргэсэн.

Индуктор дээрх бүсийн доторлогоо нь галд тэсвэртэй тоосгоор хийгдсэн байдаг. Хүзүүвч, ус зайлуулах хоолой нь мөн доторлогоотой байнагалд тэсвэртэй тоосго. Индукцийн тигель зуухны ажил нь хамгийн хүнд нөхцөлд явагддаг тул ашигласан халуунд тэсвэртэй материалын чанарт тавигдах шаардлагыг нэмэгдүүлсэн. Доторлогооны бат бөх чанар нь галд тэсвэртэй массын найрлага, үйл ажиллагааны горим, цахилгаан гүйдлийн хэрэглээний давтамжаас хамаарна. Дүрмээр бол тигель нь 100 хүртэл хайлалтыг тэсвэрлэдэг бөгөөд дараа нь бүтэлгүйтдэг.

Гадна элементийн дизайн

Хайлах тигель зуухны хүрээ нь түүний бүх элементүүдийг бэхлэх суурь юм. Томоохон аж үйлдвэрийн төхөөрөмжүүд дээр хүрээ нь хатуу яндан хэлбэртэй байдаг. Хүрээний бүх хэсгүүд нь ороомгийн цахилгаан соронзон орны нөлөөллөөс шалтгаалан өндөр хүч чадалтай байх ёстой. Тодорхой нөхцөлд бүрхүүлийг зууханд байгаа материалтай ижил аргаар халааж болно. Халаалтыг багасгахын тулд хүрээг дамжуулахгүй материалаар хийх нь оновчтой юм. Гэсэн хэдий ч диэлектрик материал нь үнэтэй байдаг тул хүрээний материал нь ихэвчлэн ган байдаг. Ган бүтэц нь хэд хэдэн элементэд хуваагддаг бөгөөд энэ нь эргээд бие биенээсээ тусгаарлагдсан байдаг. Дэлгэц нь хүрээний ойролцоох цахилгаан соронзон орныг багасгахад ашиглагддаг. Индуктор ба зуухны биеийн хооронд хамгаалалтын дэлгэц суурилуулсан. Дэлгэц нь цилиндр хэлбэртэй бөгөөд хөнгөн цагаан эсвэл зэсээр хийгдсэн.

Эргэдэг дугуй нь дизайны чухал элемент юм. Эргэлтийн механизмд тавигдах гол шаардлага нь металыг бүрэн шавхах налууг хангах явдал юм. Эргэлтийн механизмыг өөр өөр ашиглаж болно. Жижиг зуухнууд нь гарын авлага эсвэл цахилгаан хэрэглэдэгэргүүлэг. Аж үйлдвэрийн зуухнууд нь цацрагт кран ашиглан хазайдаг. Том хүчин чадалтай зуухыг гидравлик хазайлтаар тоноглох боломжтой.

Тигель хайлуулах зуухыг бүрхсэн таг нь төхөөрөмжийн доторх температурыг илүү өндөр түвшинд байлгахад үйлчилдэг. Гэсэн хэдий ч цэнэгийг бүрэн хайлсны дараа л зуухыг таглах боломжтой тул бүрээсийг ашиглах шаардлагагүй.

Өөрийнхөө гараар зуух хийх

Индукцийн зуухыг зөвхөн үйлдвэрлэлд төдийгүй өдөр тутмын амьдралд өргөнөөр ашигладаг. Та олон тооны гэрийн хийсэн төхөөрөмжүүдийн схемийг олох боломжтой, гэхдээ тэдгээрийн зарим нь хамгийн сайндаа ажиллахгүй, хамгийн муу нь бүтээгчийн эрүүл мэндэд хор хөнөөл учруулах болно. Олон шүтэн бишрэгчид ийм үр дагаврын талаар анхааруулж байна. Өдөр тутмын амьдралд индукцийн халаалтын аргыг ийм төхөөрөмжид ашигладаг:

• сувагтай металл хайлуулах зуух;
• тигльтэй индукцийн зуух нь дизайн хийхэд хамгийн хялбар тул сонирхогчдын дунд хамгийн алдартай нь бөгөөд шүүмжээс үзэхэд;
• индукцийн аргад суурилсан усан халаалтын зуух;
• алдартай хийн зуухтай өрсөлддөг индукцын зуух.

Сувагтай зуух

Энэ төрлийн зуухыг өндөр чанартай ширэм үйлдвэрлэхээс гадна дуралюминий болон өнгөт тусгай хайлш хайлуулахад ашигладаг. 3 кВт хүртэл хүчин чадалтай хоолойн зуухыг гагнуурын трансформатороос бие даан хийдэг бөгөөд давтамж нь үйлдвэрлэлийнхтэй тохирдог. Энэ зуух хайлдагхагас килограмм жинтэй хүрэл эсвэл зэсийн хоосон зай. Сувгийн зуух нь мөн дуралюминыг дахин хайлуулах боломжийг олгодог боловч хайлалтыг дагаж "хөгшрөлтийн" үйл явц явагдах ёстой гэдгийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Энэ процессын хугацаа 2 долоо хоног хүртэл байж болох ба хайлшийн найрлагаас хамаарна.

Зухыг үйлдвэрлэхэд гагнуурын трансформаторын анхдагч ороомгийг хэвээр үлдээж, хоёрдогч ороомгийн оронд цагираг хэлбэрийн тигель байрлуулна. Жижиг сувгийн зуухны тигелийн хамгийн сайн материал бол цахилгаан шаазан юм. Хүч чадал бага, диэлектрик алдагдлын улмаас бусад сонголтууд ажиллахгүй. Сонирхогчдын металлургуудын үзэж байгаагаар асуудал бол цахилгаан шаазаныг бие даан боловсруулах боломжгүй бөгөөд борлуулах тохиромжтой элементийг олох магадлал маш бага юм. Энэ төрлийн зуух нь 90% -иас дээш үр ашигтай байдаг хэдий ч энэ төрлийн зуух нь сонирхогчдын дунд өргөн хэрэглээг олж чадаагүй байгаа нь яг л тигель хомс учраас суваг зуух юм.

Тигель индукцийн зуух

Өөртөө хийсэн тигель зуухыг голчлон үнэт металлыг цэвэршүүлэхэд ашигладаг. Жишээлбэл, ЗХУ-д үйлдвэрлэсэн радио холбогчтой бол та түүний контактуудаас тодорхой хэмжээний алт гаргаж авах боломжтой. Гадны халаалтыг ашигласнаар ийм үр дүнд хүрэх боломжгүй.

Алт олборлохоос гадна ийм зуухыг ихэвчлэн металлыг жигд халаахад ашигладаг бөгөөд энэ нь өндөр чанартай хатууруулахад шаардлагатай байдаг. Индуктор дахь хэсгийн байрлалыг өөрчилж, хүчийг нь тохируулснаар металлын тодорхой хэсэгт хүссэн температурт хүрэх боломжтой. Ийм зуухыг ашиглах нь нэлээд төсөвтэй байх нь чухал, учир ньбараг бүх энерги нь тухайн хэсгийг халаах процесст чиглэгддэг.

Индукцийн бойлер

Индукцийн усан халаалтын зуух нь ирээдүйд ердийн уурын зуухыг солих бүрэн боломжтой. Хэрэглэгчид өндөр үнийг ийм ус халаагчийн сул тал гэж үздэг боловч үүнтэй зэрэгцэн олон тооны тоймыг системчилснээр хэд хэдэн давуу талыг ялгаж салгаж болно:

• Найдвартай байдал. Уурын зууханд цахилгаан ороомог байхгүй бөгөөд энэ нь ердийн бойлерийн сул холбоос юм.
• Үр ашиг бараг 100%.
• Аюулгүй байдал. Загварын онцлогоос шалтгаалан бойлерийн их бие рүү цахилгаан нэвтрэх боломжгүй.
• Төхөөрөмжид тусгай газардуулга шаардлагагүй.
• Цахилгааны хүчдэлд тэсвэртэй.
• Хэмжээгүй.
• Бат бөх чанар. Уурын зуух нь засвар үйлчилгээгүйгээр 30 орчим жил ажиллах боломжтой.

Гэрийн халуун усны бойлер

Ийм ус халаагчийн үндэс нь 1.5 кВт хүртэл хүчин чадалтай цахилгаан трансформатор бөгөөд анхдагч ороомог нь 220 В хүчдэлд зориулагдсан. Хоолойн өнгөт зурагтаас трансформатор нь төгс төгөлдөр юм. Хоёрдогч ороомгийг салгаж, анхдагч ороомгийн эргэлтийн тоог нэмэгдүүлэх шаардлагатай.

Уран урчууд зөвлөж, анхааруулж байна: Гэрийн ийм төхөөрөмжийг ашиглах нь аюултай тул трансформаторыг газардуулж, төхөөрөмжийг өөрөө өндөр хурдны RCD-ээр холбох хэрэгтэй.

Гал тогооны индуктор

Индукцын зуух байхгүй болсонгэнэтийн шалтгаан болж, өдөр тутмын амьдралд өргөн хэрэглэгддэг. Төхөөрөмжийн ажиллагаа нь индукцийн зуухтай ижил зарчим дээр суурилдаг бөгөөд цорын ганц ялгаа нь хоёрдогч ороомог нь аяга тавагны металл ёроол юм.

Ийм хавтанг ашиглах нь диэлектрик үйлдвэрлэхэд гарч ирсэнтэй холбоотойгоор боломжтой болсон бөгөөд энэ нь индукторыг тусгаарлах даалгаврыг биелүүлэхээс гадна хүч чадал, эрүүл ахуйн шинж чанартай байх ёстой. Бүх шаардлагыг хангасан материал харьцангуй саяхан гарч ирсэн бөгөөд түүний өртөг нь хавтангийн нийт үнийн ихээхэн хэсгийг эзэлдэг.

Хэрэглэгчид санал нэгтэйгээр: индукцийн агшаагчийг өөрөө үйлдвэрлэх нь хоёр шалтгааны улмаас утгагүй гэж мэдэгджээ. Нэгдүгээрт, ийм зууханд хоол хийх нь хоол бүрийн төрөл бүрийн нарийн тохируулгыг шаарддаг. Хоол хийх явцад бүх цахилгаан параметрүүдийг тохируулахын тулд микроконтроллер шаардлагатай. Хоёр дахь шалтгаан нь зуухыг бүрдүүлдэг электрон эд ангиудын үнэ юм. Нийтдээ бүх элементүүд нь аль хэдийн дууссан төхөөрөмжийн үнээс хамаагүй илүү үнэтэй байх болно.

Индукц агшаагч нь дараах эерэг чанаруудтай:

• богино долгионы зуухнаас ялгаатай нь гуравдагч талын цацрагийн дутагдал;
• зуухыг өөрийн хоол хийх хэв маягт тохируулан програмчлах чадвар;
• карамель гэх мэт хоолыг хэт халах, шатаахгүйгээр хийх;
• халаалтын эрчим хүчийг үр ашигтай ашигласны ачаар хэмнэлттэй.