Le four à induction est souvent utilisé dans le domaine de la métallurgie, ce concept est donc bien connu des personnes plus ou moins liées au processus de fusion de divers métaux. L'appareil vous permet de convertir l'électricité générée par un champ magnétique en chaleur.

De tels appareils sont vendus dans les magasins à un prix assez élevé, mais si vous avez des compétences minimales dans l'utilisation d'un fer à souder et que vous pouvez lire des circuits électroniques, vous pouvez essayer de fabriquer un four à induction de vos propres mains.

Il est peu probable qu'un appareil fait maison convienne à des tâches complexes, mais il fera face aux fonctions de base. Vous pouvez assembler l'appareil sur la base d'un onduleur de soudage fonctionnant à partir de transistors ou de lampes. Le plus productif dans ce cas est l'appareil sur les lampes en raison de son rendement élevé.

Le principe de fonctionnement du four à induction

Le chauffage du métal placé à l'intérieur de l'appareil se produit par la transformation d'impulsions électromagnétiques en énergie thermique. Les impulsions électromagnétiques sont produites par une bobine avec des spires de fil de cuivre ou de tuyau.

Schéma du four à induction et schémas de chauffage

Lorsque l'appareil est connecté, un courant électrique commence à traverser la bobine et autour d'elle apparaît champ électrique changer de direction dans le temps. Pour la première fois, les performances d'une telle installation ont été décrites par James Maxwell.

L'objet à chauffer doit être placé à l'intérieur du serpentin ou à proximité de celui-ci. L'objet cible sera percé par un flux d'induction magnétique, et un champ magnétique de type vortex apparaîtra à l'intérieur. Ainsi, l'énergie inductive se transformera en chaleur.

Variétés

Les fours à bobine d'induction sont généralement divisés en deux types selon le type de construction:

• Canal;
• Creuset.

Dans les premiers appareils, le métal à fondre est situé devant la bobine d'induction et dans les fours du second type, il est placé à l'intérieur.

Vous pouvez assembler le four en suivant les étapes ci-dessous :

1. Nous plions le tuyau de cuivre sous la forme d'une spirale. Au total, il est nécessaire de faire environ 15 tours, dont la distance doit être d'au moins 5 mm. À l'intérieur de la spirale, un creuset doit être librement situé, où le processus de fusion aura lieu;
2. Nous fabriquons un boîtier fiable pour l'appareil, qui ne doit pas conduire de courant électrique et doit résister à des températures élevées de l'air;
3. Les selfs et les condensateurs sont assemblés selon le schéma indiqué ci-dessus;
4. Une lampe au néon est connectée au circuit, ce qui signalera que l'appareil est prêt à fonctionner;
5. Un condensateur est également soudé pour ajuster la capacité.

Utilisation chauffage

Les fours à induction de ce type peuvent également être utilisés pour le chauffage des locaux. Le plus souvent, ils sont utilisés avec une chaudière, qui produit en outre un chauffage à eau froide. En fait, les conceptions sont extrêmement rarement utilisées en raison du fait que, en raison des pertes d'énergie électromagnétique, l'efficacité de l'appareil est minime.

Un autre inconvénient est basé sur la consommation de grandes quantités d'électricité par l'appareil pendant son fonctionnement, car l'appareil est classé comme économiquement non rentable.

Refroidissement du système

Un appareil auto-assemblé doit être équipé d'un système de refroidissement, car pendant le fonctionnement, tous les composants seront exposés à des températures élevées, la structure peut surchauffer et se casser. Les fours achetés en magasin sont refroidis avec de l'eau ou de l'antigel.

Lors du choix d'un refroidisseur pour la maison, la préférence est donnée aux options les plus avantageuses pour la mise en œuvre d'un point de vue économique.

Pour les fours domestiques, vous pouvez essayer d'utiliser un ventilateur à pales conventionnel. Faites attention au fait que l'appareil ne doit pas être trop proche du four, car les parties métalliques du ventilateur affectent négativement les performances de l'appareil et peuvent également ouvrir les flux vortex et réduire les performances de l'ensemble du système.

Précautions d'utilisation de l'appareil

Lorsque vous travaillez avec l'appareil, vous devez respecter les règles suivantes :

• Certains éléments de l'installation, ainsi que le métal qui fond, sont exposés à une forte chaleur, ce qui risque de se brûler;
• Lorsque vous utilisez un four à lampe, assurez-vous de le placer dans un boîtier fermé, sinon il y a une forte probabilité de choc électrique;
• Avant de travailler avec l'appareil, retirez tous éléments métalliques et appareils électroniques complexes. L'appareil ne doit pas être utilisé par des personnes portant un stimulateur cardiaque.

Le four de fusion de métal à induction peut être utilisé pour étamer et former des pièces métalliques.

Une installation faite maison est facile à régler pour fonctionner dans des conditions spécifiques en modifiant certains paramètres. Si vous suivez les schémas indiqués lors de l'assemblage de la structure, ainsi que les règles de sécurité élémentaires, un appareil fait maison ne sera pratiquement pas inférieur aux appareils électroménagers achetés en magasin.

Pendant de nombreuses années, les gens ont fondu du métal. Chaque matériau a son propre point de fusion, qui ne peut être atteint qu'avec l'utilisation d'un équipement spécial. Les premiers fours de fusion du métal étaient assez grands et étaient installés exclusivement dans les ateliers de grandes organisations. Aujourd'hui, un four à induction moderne peut être installé dans de petits ateliers lors de la mise en place de la production de bijoux. Il est petit, facile à manipuler et très efficace.

Principe de fonctionnement

L'unité de fusion du four à induction est utilisée pour chauffer une grande variété de métaux et d'alliages. La conception classique se compose des éléments suivants :

1. Pompe de vidange.
2. Inducteur refroidi à l'eau.
3. Cadre en acier inoxydable ou aluminium.
4. Zone de contact.
5. Foyer en béton résistant à la chaleur.
6. Support avec cylindre hydraulique et roulement.

Le principe de fonctionnement repose sur la création de courants de Foucault induits par Foucault. En règle générale, lors du fonctionnement des appareils électroménagers, ces courants provoquent des pannes, mais dans ce cas, ils sont utilisés pour chauffer la charge à la température requise. Presque tous les composants électroniques commencent à chauffer pendant le fonctionnement. Ce facteur négatif l'application de l'électricité est utilisée à sa pleine capacité.

Avantages de l'appareil

Le four de fusion par induction a été utilisé relativement récemment. De célèbres fours à foyer ouvert, hauts fourneaux et autres types d'équipements sont installés sur les sites de production. Un tel four de fusion de métaux présente les avantages suivants :

C'est ce dernier avantage qui détermine la diffusion du four à induction dans la joaillerie, car même une petite concentration d'impuretés étrangères peut nuire au résultat.

Selon les caractéristiques de conception, on distingue les fours à induction au sol et de bureau. Quelle que soit l'option choisie, il existe plusieurs règles de base pour l'installation :

L'appareil peut devenir très chaud pendant le fonctionnement. C'est pourquoi il ne doit pas y avoir de substances inflammables ou explosives à proximité. De plus, technique la sécurité incendie près de doit être installé pare-feu.

Seuls deux types de fours sont largement utilisés : creuset et canal. Ils ont des avantages et des inconvénients similaires, les différences ne résident que dans la méthode de travail utilisée :

La variété creuset des fours à induction est plus populaire. Cela est dû à leurs performances élevées et à leur facilité d'utilisation. De plus, une conception similaire, si nécessaire, peut être réalisée indépendamment.

Les versions maison sont assez courantes.. Pour les créer, vous avez besoin de :

1. Générateur.
2. Creuset.
3. Inducteur.

Un électricien expérimenté, si nécessaire, peut fabriquer un inducteur de ses propres mains. Cet élément structurel est représenté par un enroulement de fil de cuivre. Le creuset peut être acheté au magasin, mais un circuit de lampe, une batterie de bricolage de leurs transistors ou un onduleur de soudage est utilisé comme générateur.

Utilisation d'un onduleur de soudage

Un four à induction à faire soi-même pour la fusion du métal peut être créé en utilisant un onduleur de soudage comme générateur. Cette variante est la plus utilisée puisque les efforts consentis ne concernent que la fabrication de l'inducteur :

1. Le tube de cuivre à paroi mince est utilisé comme matériau principal. Le diamètre recommandé est de 8-10 cm.
2. Le tube est plié selon le motif souhaité, qui dépend des caractéristiques du corps utilisé.
3. Entre les spires, il ne doit pas y avoir plus de 8 mm de distance.
4. L'inducteur est placé dans un boîtier en textolite ou en graphite.

Après la création de l'inducteur et sa mise en place dans le boîtier, il ne reste plus qu'à installer le creuset acheté à sa place.

Un tel circuit est d'exécution assez compliquée, il implique l'utilisation de résistances, de plusieurs diodes, de transistors de différentes capacités, d'un condensateur à film, d'un fil de cuivre de deux diamètres différents et d'anneaux de selfs. Les recommandations de montage sont les suivantes :

Le circuit créé est placé dans un boîtier en textolite ou en graphite, qui sont des diélectriques. Schème, impliquant l'utilisation de transistors, est assez difficile à mettre en œuvre. Par conséquent, il est nécessaire d'entreprendre la fabrication d'un tel four uniquement s'il existe certaines compétences professionnelles.

Four à lampes

Récemment, les réchauds à lampe ont été créés de moins en moins, car ils nécessitent des précautions lors de leur manipulation. Le circuit appliqué est plus simple en comparaison avec le cas de l'utilisation de transistors. Le montage peut être réalisé en plusieurs étapes :

Les lampes utilisées doivent être protégées des chocs mécaniques.

Refroidissement de l'équipement

Lors de la création d'un four à induction de vos propres mains, la plupart des problèmes surviennent avec le refroidissement. Cela est dû aux points suivants :

1. Pendant le fonctionnement, non seulement le métal en fusion est chauffé, mais également certains éléments de l'équipement. C'est pourquoi un refroidissement efficace est nécessaire pour un fonctionnement à long terme.
2. La méthode basée sur l'utilisation d'un flux d'air se caractérise par une faible efficacité. De plus, il n'est pas recommandé d'installer des ventilateurs à proximité du four. Cela est dû au fait que les éléments métalliques peuvent affecter les courants de Foucault générés.

En règle générale, le refroidissement est effectué avec de l'eau. La création d'un circuit de refroidissement par eau à la maison est non seulement difficile, mais également peu économique. Les versions industrielles du four ont un circuit déjà intégré, auquel il suffit de connecter de l'eau froide.

Sécurité

Lors de l'utilisation d'un four à induction, certaines précautions de sécurité doivent être respectées. Principales recommandations :

Lors de l'installation de l'équipement, il convient de tenir compte de la manière dont la charge sera chargée et du métal en fusion extrait. Il est recommandé d'allouer une pièce préparée séparée pour l'installation d'un four à induction.

Les fours à induction sont largement utilisés dans l'industrie métallurgique. Ces fours sont souvent fabriqués indépendamment. Pour ce faire, vous devez savoir comment ils fonctionnent et caractéristiques de conception. Le principe de fonctionnement de tels fours était connu il y a deux siècles.

Les fours à induction sont capables de résoudre les tâches suivantes :

• Fusion des métaux.
• Traitement thermique des pièces métalliques.
• Purification des métaux précieux.

De telles fonctions sont disponibles dans les fours industriels. Pour les conditions domestiques et le chauffage des locaux, il existe des poêles de conception spéciale.

Principe de fonctionnement

Le travail d'un four à induction consiste à chauffer des matériaux en utilisant les propriétés des courants de Foucault. Pour créer de tels courants, une inductance spéciale est utilisée, qui consiste en une inductance à plusieurs tours de fil de grande section.

L'alimentation en courant alternatif est connectée à l'inductance. Dans l'inducteur, le courant alternatif crée un champ magnétique qui change avec la fréquence du réseau et imprègne l'intérieur de l'inducteur. Lorsqu'un matériau est placé dans cet espace, des courants de Foucault y apparaissent, le chauffant.

L'eau dans l'inducteur de travail chauffe et bout, et le métal commence à fondre lorsque la température appropriée est atteinte. Il est conditionnellement possible de diviser les fours à induction en types:

• Fours à noyau magnétique.
• Sans circuit magnétique.

Le premier type de four contient un inducteur enfermé dans du métal, ce qui crée un effet spécial qui augmente la densité du champ magnétique, de sorte que le chauffage est effectué efficacement et rapidement. Dans les fours sans circuit magnétique, l'inducteur est situé à l'extérieur.

Types et caractéristiques des fours

Les fours à induction peuvent être divisés en types qui ont leurs propres caractéristiques de travail et poinçons. Certains sont utilisés pour le travail dans l'industrie, d'autres sont utilisés dans la vie de tous les jours, pour la cuisine.

Fours à induction sous vide

Ce four est conçu pour la fusion et la coulée d'alliages par induction. Il se compose d'une chambre hermétiquement fermée contenant un four à induction à creuset avec un moule.

Dans le vide, des processus métallurgiques parfaits peuvent être assurés et des pièces moulées de haute qualité peuvent être obtenues. Actuellement, la production de vide est passée à de nouveaux procédés technologiquesà partir de chaînes continues dans un environnement sous vide, ce qui permet de créer de nouveaux produits et de réduire les coûts de production.

Avantages de la fusion sous vide

• Le métal liquide peut être conservé longtemps sous vide.
• Dégazage accru des métaux.
• Pendant le processus de fusion, il est possible de recharger le four et d'influencer le processus d'affinage et de désoxydation à tout moment.
• La possibilité de surveiller et d'ajuster en permanence la température de l'alliage et sa composition chimique Pendant le travail.
• Moulages de haute pureté.
• Vitesse de chauffage et de fusion rapide.
• Homogénéité accrue de l'alliage grâce à un mélange de haute qualité.
• Toute forme de matière première.
• Propreté écologique et économie.

Le principe de fonctionnement d'un four sous vide est que dans un creuset sous vide, un inducteur haute fréquence est utilisé pour faire fondre une charge solide et purifier le métal liquide. Le vide est créé en pompant de l'air avec des pompes. La fusion sous vide permet une grande réduction de l'hydrogène et de l'azote.

Fours à induction à canal

Les fours à noyau électromagnétique (à canal) sont largement utilisés dans les fonderies de métaux non ferreux et ferreux comme fours de maintien, mélangeurs.

1 - Bain
2 - Canal
3 - Noyau magnétique
4 - Bobine primaire

Un flux magnétique alternatif traverse le circuit magnétique, le contour du canal se présentant sous la forme d'un anneau de métal liquide. Un courant électrique est excité dans l'anneau, ce qui chauffe le métal liquide. Le flux magnétique est généré par l'enroulement primaire, alimenté en courant alternatif.

Pour améliorer le flux magnétique, un circuit magnétique fermé est utilisé, qui est en acier de transformateur. L'espace du four est relié par deux trous au canal, par conséquent, lors du remplissage du four avec du métal liquide, un circuit fermé est créé. Le four ne pourra pas fonctionner sans circuit fermé. Dans de tels cas, la résistance du circuit est grande et un petit courant y circule, appelé courant à vide.

En raison de la surchauffe du métal et de l'action du champ magnétique, qui tend à pousser le métal hors du canal, le métal liquide dans le canal est constamment en mouvement. Étant donné que le métal dans le canal est chauffé plus haut que dans le bain du four, le métal monte constamment dans le bain, à partir duquel le métal à une température plus basse entre.

Si le métal est drainé en dessous de la norme autorisée, le métal liquide sera éjecté du canal par la force électrodynamique. En conséquence, le four s'éteindra spontanément et le circuit électrique se rompra. Pour éviter de tels cas, les fours laissent une certaine quantité de métal sous forme liquide. Ils l'appellent le marais.

Les fours à canal sont divisés en:

• Fours de fusion.
• Mélangeurs.
• Fours de distribution.

Pour accumuler une certaine quantité de métal liquide, en faisant la moyenne de sa composition chimique et de son exposition, utilisez des mélangeurs. Le volume du mélangeur est calculé égal à au moins deux fois la puissance horaire du four.

Les fours à canaux sont divisés en classes selon l'emplacement des canaux:

• Verticale.
• Horizontal.

Selon la forme de la chambre de travail :

• Fours à induction à tambour.
• Fours à induction cylindriques.

Le four à tambour est réalisé sous la forme d'un cylindre en acier soudé avec deux parois aux extrémités. Des rouleaux d'entraînement sont utilisés pour faire tourner le four. Pour faire tourner le four, il est nécessaire d'allumer le moteur électrique à deux vitesses et un entraînement par chaîne. Le moteur a des freins à disque.

Sur les murs d'extrémité, il y a un siphon pour couler le métal. Il y a des ouvertures pour le chargement des additifs et l'élimination des scories. Il existe également un canal d'émission de métal. Le bloc de canaux se compose d'un inducteur de four avec des canaux en forme de V réalisés dans le revêtement à l'aide de gabarits. A la première chaleur, ces gabarits sont fondus. L'enroulement et le noyau sont refroidis par air, le corps du bloc est refroidi par eau.

Si le four à canal a une forme différente, le métal est distribué en inclinant le bain avec des vérins hydrauliques. Parfois, le métal est expulsé par une pression de gaz excessive.

Avantages des fours à canaux

• Faible consommation d'énergie grâce à la faible perte de chaleur du bain.
• Rendement électrique accru de l'inducteur.
• À bas prix.

Inconvénients des fours à canaux

• La complexité d'ajuster la composition chimique du métal, puisque la présence du métal liquide restant dans le four crée des difficultés dans le passage d'une composition à l'autre.
• La faible vitesse de déplacement du métal dans le four réduit la possibilité de technologie de fusion.

Caractéristiques de conception

Le châssis du four est en tôle d'acier bas carbone d'une épaisseur de 30 à 70 mm. Au bas du cadre, il y a des fenêtres avec des inducteurs attachés. L'inducteur est réalisé sous la forme d'un boîtier en acier, d'une bobine primaire, d'un circuit magnétique et d'un revêtement. Son corps est rendu détachable et les pièces sont isolées avec des joints afin que les parties du corps ne créent pas de boucle fermée. DANS Par ailleurs des courants de Foucault seront générés.

Le circuit magnétique est constitué de plaques d'acier électrique spécial de 0,5 mm. Les plaques sont isolées les unes des autres pour réduire les pertes par courants de Foucault.

La bobine est constituée d'un conducteur en cuivre dont la section dépend du courant de charge et du mode de refroidissement. Avec le refroidissement par air, le courant admissible est de 4 ampères par mm 2, avec le refroidissement par eau, le courant admissible est de 20 ampères par mm 2. Un écran est monté entre la garniture et le serpentin, qui est refroidi par de l'eau. L'écran est en acier magnétique ou en cuivre. Pour évacuer la chaleur du serpentin, un ventilateur est monté. Pour obtenir les dimensions exactes du canal, un gabarit est utilisé. Il est réalisé sous la forme d'une coulée d'acier creuse. Le gabarit est placé dans l'inducteur jusqu'à ce qu'il soit rempli d'une masse réfractaire. Il se trouve dans l'inducteur pendant le chauffage et le séchage de la garniture.

Des masses réfractaires humides et sèches sont utilisées pour le revêtement. Les masses humides sont utilisées sous forme de matériaux de rembourrage ou de remplissage. Le coulage du béton est utilisé pour les formes d'inducteurs complexes, s'il est impossible de compacter la masse sur tout le volume de l'inducteur.

L'inducteur est rempli d'une telle masse et compacté avec des vibrateurs. Les masses sèches sont compactées avec des vibrateurs à haute fréquence, les masses de pilonnage sont compactées avec des pilonneuses pneumatiques. Si la fonte est fondue dans le four, le revêtement est en oxyde de magnésium. La qualité du revêtement est déterminée par la température de l'eau de refroidissement. Plus méthode efficace Le contrôle de revêtement est un contrôle de la valeur de la résistance inductive et active. Ces mesures sont réalisées à l'aide d'appareils de contrôle.

L'équipement électrique du four comprend:

• Transformateur.
• Batterie de condensateurs pour compenser les pertes d'énergie électrique.
• Inductance pour le raccordement d'une inductance monophasée à un réseau triphasé.
• Tableaux de contrôle.
• Câbles d'alimentation.

Pour que le four fonctionne normalement, il est connecté à une alimentation électrique de 10 kilovolts, qui comporte 10 échelons de tension sur l'enroulement secondaire pour ajuster la puissance du four.

Les matériaux de rembourrage de la doublure contiennent :

• 48% quartz sec.
• Acide borique à 1,8 %, tamisé sur un tamis fin à alvéoles de 0,5 mm.

La masse pour le revêtement est préparée sous forme sèche à l'aide d'un mélangeur, puis tamisée à travers un tamis. Le mélange préparé ne doit pas être conservé plus de 15 heures après la préparation.

Le garnissage du creuset est réalisé par scellement avec des vibrateurs. Les vibrateurs électriques sont utilisés pour le revêtement des grands fours. Les vibrateurs sont immergés dans l'espace du gabarit et la masse est compactée à travers les parois. Pendant le compactage, le vibrateur est déplacé par une grue et tourné verticalement.

Fours à induction à creuset

Les principaux composants d'un four à creuset sont un inducteur et un générateur. Pour la fabrication de l'inducteur, un tube de cuivre est utilisé sous forme de spires enroulées 8-10. Les formes d'inducteurs peuvent être de divers types.

Ce type de four est le plus courant. Il n'y a pas de noyau dans la conception du four. Une forme courante de four est un cylindre en matériau résistant au feu. Le creuset est situé dans la cavité de l'inducteur. Le courant alternatif lui est fourni.

Avantages des fours à creuset

• L'énergie est libérée lorsque le matériau est chargé dans le four, de sorte que les éléments chauffants auxiliaires ne sont pas nécessaires.
• Une grande homogénéité des alliages multicomposants est obtenue.
• Dans le four, il est possible de créer une réaction de réduction, d'oxydation, quelle que soit la pression.
• Fours haute performance grâce à une densité de puissance accrue à n'importe quelle fréquence.
• Les pauses dans la fusion du métal n'affectent pas l'efficacité du travail, car le chauffage ne nécessite pas beaucoup d'électricité.
• La possibilité de tous les réglages et un fonctionnement simple avec possibilité d'automatisation.
• Il n'y a pas de surchauffe locale, la température est égalisée dans tout le volume du bain.
• Fusion rapide pour créer des alliages de qualité avec une bonne uniformité.
• Sécurité environnementale. Environnement externe pas exposé à des effets nocifs du four. La fonte ne nuit pas non plus à la nature.

Inconvénients des fours à creuset

• Basse température du laitier utilisé pour le traitement du miroir fondu.
• Faible résistance de la doublure aux changements brusques de température.

Malgré les lacunes existantes, les fours à induction à creuset ont acquis une grande popularité dans la fabrication et dans d'autres domaines.

Fours à induction pour le chauffage des locaux

Le plus souvent, un tel four est installé dans la cuisine. Dans sa conception, la partie principale est un onduleur de soudage. La conception du four est généralement associée à une chaudière à eau chaude, ce qui permet de chauffer toutes les pièces du bâtiment. Il est également possible de raccorder l'alimentation eau chaude dans le bâtiment.

L'efficacité d'un tel appareil est faible, cependant, souvent un tel équipement est encore utilisé pour chauffer une maison.

La conception de la partie chauffante d'une chaudière à induction est similaire à un transformateur. Le circuit extérieur est constitué des enroulements d'une sorte de transformateur qui sont connectés au réseau. Le deuxième circuit interne est un dispositif d'échange de chaleur. Il fait circuler le liquide de refroidissement. Lorsque l'alimentation est connectée, la bobine crée une variable. En conséquence, des courants sont induits à l'intérieur de l'échangeur de chaleur, qui effectuent son chauffage. Le métal chauffe le liquide de refroidissement, qui se compose généralement d'eau.

Le fonctionnement des cuisinières à induction domestiques repose sur le même principe, dans lequel des plats en matériau spécial agissent comme un circuit secondaire. Un tel poêle est beaucoup plus économique que les poêles conventionnels en raison de l'absence de déperdition de chaleur.

Le chauffe-eau de la chaudière est équipé de dispositifs de contrôle permettant de maintenir la température du caloporteur à un certain niveau.

Chauffage à l'électricité est un plaisir coûteux. Il ne peut pas concurrencer les combustibles solides et le gaz, le carburant diesel et gaz liquéfié. L'une des méthodes pour réduire les coûts consiste à installer un accumulateur de chaleur, ainsi qu'à connecter la chaudière la nuit, car la nuit, il y a le plus souvent une charge préférentielle pour l'électricité.

Afin de décider de l'installation d'une chaudière à induction pour la maison, vous devez vous faire conseiller par spécialistes professionnels en génie thermique. Une chaudière à induction n'a pratiquement aucun avantage par rapport à une chaudière conventionnelle. L'inconvénient est le coût élevé de l'équipement. Les chaudières ordinaires avec éléments chauffants sont vendues prêtes à être installées, et un appareil de chauffage par induction nécessite un équipement et des réglages supplémentaires. Par conséquent, avant d'acheter une telle chaudière à induction, il est nécessaire d'effectuer un calcul et une planification économiques minutieux.

Revêtement de fours à induction

Le processus de revêtement est nécessaire pour s'assurer que le corps du four est protégé des températures élevées. Il permet de réduire considérablement les pertes de chaleur, d'augmenter l'efficacité de la fusion des métaux ou du chauffage des matériaux.

Pour le revêtement, on utilise du quartzite, qui est une modification de la silice. Il y a certaines exigences pour les matériaux de revêtement.

Un tel matériau devrait fournir 3 zones d'états matériels :

• Monolithique.
• Amortir.
• Intermédiaire.

Seule la présence de trois couches dans le revêtement est à même de protéger l'enveloppe du four. Le revêtement est affecté par un mauvais placement des matériaux, une mauvaise qualité des matériaux et des conditions de fonctionnement difficiles du four.

Les radiateurs à induction fonctionnent sur le principe de "l'obtention de courant à partir du magnétisme". Dans une bobine spéciale, un champ magnétique alternatif de haute puissance est généré, ce qui génère des courants électriques de Foucault dans un conducteur fermé.

Un conducteur fermé dans les cuisinières à induction est constitué d'ustensiles en métal, qui sont chauffés par des courants électriques de Foucault. En général, le principe de fonctionnement de tels appareils n'est pas compliqué, et avec peu de connaissances en physique et en génie électrique, il ne sera pas difficile d'assembler un appareil de chauffage par induction de vos propres mains.

Les appareils suivants peuvent être fabriqués indépendamment:

1. Dispositifs pour le chauffage dans une chaudière de chauffage.
2. Mini-fours pour fondre les métaux.
3. Assiettes pour la cuisson des aliments.

La cuisinière à induction à faire soi-même doit être fabriquée conformément à toutes les normes et règles de fonctionnement de ces appareils. Si un rayonnement électromagnétique dangereux pour l'homme est émis à l'extérieur du boîtier dans les directions latérales, il est strictement interdit d'utiliser un tel appareil.

De plus, une grande difficulté dans la conception du poêle réside dans le choix du matériau pour la base de la table de cuisson, qui doit répondre aux exigences suivantes :

1. Idéal pour conduire le rayonnement électromagnétique.
2. Non conducteur.
3. Résiste aux contraintes de haute température.

Dans les plaques à induction domestiques, des céramiques coûteuses sont utilisées, lorsqu'elles sont fabriquées à la maison plaque à induction, trouver une alternative valable à un tel matériau est assez difficile. Par conséquent, pour commencer, vous devez concevoir quelque chose de plus simple, par exemple un four à induction pour le durcissement des métaux.

Instructions de fabrication

Plans

Image 1. Schéma de câblage chauffage par induction corps
Illustration 2. Appareil. Figure 3. Schéma d'un simple appareil de chauffage par induction

Pour la fabrication du four, vous aurez besoin des matériaux et outils suivants:

• souder;
• planche de textolite.
• mini perceuse.
• radioéléments.
• pâte thermique.
• réactifs chimiques pour la gravure de panneaux.

Matériaux supplémentaires et leurs caractéristiques :

1. Pour faire une bobine, qui émettra un champ magnétique alternatif nécessaire au chauffage, il faut préparer un morceau de tube de cuivre d'un diamètre de 8 mm et d'une longueur de 800 mm.
2. Transistors de puissance puissants sont la partie la plus chère d'une installation d'induction maison. Pour monter le circuit générateur de fréquence, il est nécessaire de préparer 2 de ces éléments. À ces fins, les transistors de marques conviennent: IRFP-150; IRFP-260 ; IRFP-460. Dans la fabrication du circuit, 2 transistors à effet de champ identiques parmi ceux répertoriés sont utilisés.
3. Pour la fabrication d'un circuit oscillant vous aurez besoin de condensateurs céramiques d'une capacité de 0,1 mF et d'une tension de fonctionnement de 1600 V. Pour qu'un courant alternatif de haute puissance se forme dans la bobine, 7 de ces condensateurs sont nécessaires.
4. Pendant le fonctionnement d'un tel dispositif à induction, FET deviendront très chauds et si des radiateurs en alliage d'aluminium ne leur sont pas fixés, après quelques secondes de fonctionnement à puissance maximale, ces éléments tomberont en panne. Les transistors doivent être placés sur des dissipateurs thermiques à travers une fine couche de pâte thermique, sinon l'efficacité d'un tel refroidissement sera minime.
5. Diodes, qui sont utilisés dans un appareil de chauffage par induction, doivent être d'action ultra-rapide. Les plus adaptées à ce circuit, les diodes : MUR-460 ; UV-4007 ; HER-307.
6. Résistances utilisées dans le circuit 3 : 10 kOhm avec une puissance de 0,25 W - 2 pcs. et puissance de 440 ohms - 2 watts. Diodes Zener : 2 pièces. avec une tension de fonctionnement de 15 V. La puissance des diodes Zener doit être d'au moins 2 watts. Une self de connexion aux sorties de puissance de la bobine est utilisée avec l'induction.
7. Pour alimenter l'ensemble de l'appareil, vous aurez besoin d'un bloc d'alimentation d'une capacité allant jusqu'à 500. W. et tension 12 - 40 V. Vous pouvez alimenter cet appareil à partir de batterie de voiture, mais cela ne fonctionnera pas pour obtenir les lectures de puissance les plus élevées à cette tension.

Le processus même de fabrication d'un générateur électronique et d'une bobine prend un peu de temps et se déroule dans l'ordre suivant :

1. D'un tuyau de cuivre une spirale de 4 cm de diamètre est fabriquée.Pour faire une spirale, un tube de cuivre doit être enroulé sur une tige à surface plane de 4 cm de diamètre.La spirale doit avoir 7 spires qui ne doivent pas se toucher. Des anneaux de montage sont soudés aux 2 extrémités du tube pour la connexion aux radiateurs du transistor.
2. La carte de circuit imprimé est fabriquée selon le schéma. S'il est possible de fournir des condensateurs en polypropylène, du fait que ces éléments ont des pertes minimales et un fonctionnement stable à de grandes amplitudes de fluctuations de tension, l'appareil fonctionnera de manière beaucoup plus stable. Les condensateurs du circuit sont installés en parallèle, formant un circuit oscillant avec une bobine de cuivre.
3. Chauffage métal se produit à l'intérieur de la bobine, après la connexion du circuit à une alimentation ou à une batterie. Lors du chauffage du métal, il est nécessaire de s'assurer qu'il n'y a pas de court-circuit des enroulements du ressort. Si vous touchez le métal chauffé 2 tours de la bobine en même temps, les transistors échouent instantanément.

Nuances

1. Lors d'expériences sur le chauffage et le durcissement des métaux, à l'intérieur de la bobine d'induction, la température peut être importante et s'élever à 100 degrés Celsius. Cet effet de chauffage peut être utilisé pour chauffer l'eau sanitaire ou pour chauffer une maison.
2. Schéma de l'appareil de chauffage discuté ci-dessus (Figure 3), à charge maximale, il est capable de fournir le rayonnement d'une énergie magnétique à l'intérieur de la bobine égale à 500 watts. Une telle puissance n'est pas suffisante pour chauffer un grand volume d'eau, et la construction d'une bobine d'induction de forte puissance nécessitera la fabrication d'un circuit dans lequel il faudra utiliser des éléments radio très coûteux.
3. Une solution économique pour organiser le chauffage par induction d'un liquide, est l'utilisation de plusieurs dispositifs décrits ci-dessus, disposés en série. Dans ce cas, les spirales doivent être sur la même ligne et ne pas avoir de conducteur métallique commun.
4. Commeun tuyau en acier inoxydable d'un diamètre de 20 mm est utilisé. Plusieurs spirales d'induction sont "enfilées" sur le tuyau, de sorte que l'échangeur de chaleur se trouve au milieu de la spirale et n'entre pas en contact avec ses spires. Avec l'inclusion simultanée de 4 de ces appareils, la puissance de chauffage sera d'environ 2 kW, ce qui est déjà suffisant pour chauffer le liquide avec une petite circulation d'eau, à des valeurs permettant l'utilisation de cette conception dans l'alimentation de l'eau chaude dans une petite maison.
5. Si vous connectez un tel élément chauffant à un réservoir bien isolé, qui sera situé au-dessus du réchauffeur, le résultat sera un système de chaudière dans lequel le chauffage du liquide sera effectué à l'intérieur tuyau inoxydable, de l'eau chauffée montera et un liquide plus froid prendra sa place.
6. Si la superficie de la maison est importante, le nombre de bobines d'induction peut être augmenté jusqu'à 10 pièces.
7. La puissance d'une telle chaudière peut être facilement ajustée en désactivant ou en activant les spirales. Plus il y a de sections allumées simultanément, plus la puissance du dispositif de chauffage fonctionnant de cette manière sera importante.
8. Pour alimenter un tel module, il faut une alimentation puissante. S'il y a un onduleur Machine de soudage courant continu, il est alors possible d'en faire un convertisseur de tension de la puissance requise.
9. En raison du fait que le système fonctionne à un rythme constant courant électrique , qui ne dépasse pas 40 V, le fonctionnement d'un tel appareil est relativement sûr, l'essentiel est de prévoir un bloc-fusibles dans le circuit d'alimentation du générateur, qui, en cas de court-circuit, mettra le système hors tension, éliminant ainsi la possibilité d'un incendie.
10. Il est possible d'organiser ainsi le chauffage "gratuit" de la maison, à condition que des batteries soient installées pour alimenter les appareils à induction, qui seront chargés à l'aide de l'énergie solaire et éolienne.
11. Les batteries doivent être combinées en sections de 2, connectées en série. En conséquence, la tension d'alimentation avec une telle connexion sera d'au moins 24 V., ce qui assurera le fonctionnement de la chaudière à haute puissance. De plus, la connexion en série réduira le courant dans le circuit et augmentera la durée de vie de la batterie.

1. Exploitation appareils maison chauffage par induction, ne permet pas toujours d'exclure la propagation des rayonnements électromagnétiques nocifs pour l'homme, la chaudière à induction doit donc être installée dans une zone non résidentielle et blindée avec de l'acier galvanisé.
2. Obligatoire lorsque vous travaillez avec de l'électricité les consignes de sécurité doivent être respectées et, en particulier pour les réseaux 220 V AC.
3. A titre expérimental peut être fait plaque pour la cuisson des aliments selon le schéma indiqué dans l'article, mais il est déconseillé de faire fonctionner cet appareil en permanence en raison d'imperfections auto-fabrication blindage de cet appareil, de ce fait, l'exposition du corps humain à des rayonnements électromagnétiques nocifs pouvant nuire à la santé est possible.

Une cuisinière à induction domestique peut facilement chauffer une maison. Dans l'industrie, ces appareils sont impliqués dans la fusion de divers métaux. De plus, ils peuvent participer au traitement thermique des pièces, ainsi qu'à leur trempe. Le principal avantage d'un four à induction est sa facilité d'utilisation. De plus, ils sont faciles à entretenir et ne nécessitent pas d'inspections périodiques, ce qui est très important.

Il n'est absolument pas nécessaire d'allouer une pièce séparée pour l'installation de cet appareil. Les performances de ces appareils sont très bonnes. Cela est dû en grande partie au fait qu'aucune pièce de la conception n'est soumise à une usure mécanique. En général, les fours à induction sont sans danger pour la santé humaine et ne présentent aucun danger pendant leur fonctionnement.

Comment ça fonctionne?

Le fonctionnement du four à induction commence par l'alimentation en courant alternatif du générateur. En même temps, il passe à travers un inducteur spécial, situé à l'intérieur de la structure. Ensuite, un condensateur est utilisé dans l'appareil. Sa mission principale est d'éduquer circuit oscillatoire. Dans ce cas, l'ensemble du système est réglé sur la fréquence de fonctionnement. L'inducteur dans le four crée un champ magnétique alternatif. A ce moment, la tension dans l'appareil monte à 200 V.

Pour compléter le circuit, le système dispose d'un noyau ferromagnétique, cependant, il n'est pas installé sur tous les modèles. Par la suite, le champ magnétique interagit avec la pièce et crée un flux puissant. Ensuite, l'élément électriquement conducteur est induit et une tension secondaire apparaît. Cela crée un courant de Foucault dans le condensateur. Selon la loi de Joule-Lenz, il donne son énergie à l'inductance. En conséquence, la pièce dans le four chauffe.

Fours à induction faits maison

Le four à induction à faire soi-même est fabriqué strictement selon les dessins dans le respect des règles de sécurité. Le corps de l'appareil doit être choisi en alliage d'aluminium. Une grande plate-forme doit être prévue au sommet de la structure. Son épaisseur doit être d'au moins 10 mm. Le plus souvent, un gabarit en acier est utilisé pour bourrer le creuset. Pour drainer le métal en fusion, une cavité de revêtement en forme de bec est nécessaire. Dans ce cas, la structure doit avoir un coussin pour le rembourrage.

Pour les profilés, un support isolant est installé au-dessus du gabarit. Juste en dessous, il y aura un support articulé. Afin de refroidir l'inducteur, le four doit avoir un raccord. La tension est fournie à l'appareil via le pont situé au bas de l'appareil. Pour incliner le conteneur, un four à induction à faire soi-même doit avoir une boîte de vitesses séparée. Dans ce cas, il est préférable de fabriquer une poignée afin de pouvoir fusionner le métal manuellement.

Fours de la société "Termolit"

Les fours à induction pour la fusion du métal de cette marque ont une puissance de convertisseur acceptable. Dans le même temps, la capacité des caméras des modèles peut varier considérablement. La vitesse moyenne de fusion des métaux est de 0,4 t/h. Dans le même temps, la tension nominale du réseau d'alimentation fluctue autour de 0,3 V. La consommation d'eau dans un four à induction dépend du système de refroidissement. Habituellement, ce paramètre est de 10 mètres cubes / h. Dans le même temps, la consommation d'énergie spécifique est assez élevée.

Caractéristiques du four "Termolit TM1"

Ce four de fusion (induction) a une capacité totale de 0,03 tonne. Dans ce cas, la puissance du convertisseur n'est que de 50 kW, et vitesse moyenne fusion - 0,04 tonne par heure. La tension du fluide d'alimentation doit être d'au moins 0,38 V. La consommation d'eau pour le refroidissement de ce modèle est négligeable. Cela est dû en grande partie à la faible puissance de l'appareil.

Parmi les lacunes, une consommation d'énergie élevée doit être soulignée. En moyenne, environ 650 kW sont consommés par heure de fonctionnement du four. Le convertisseur de fréquence de ce modèle a une classe "TPCh-50". En général, "Termolit TM1" est un équipement économique, mais aux performances médiocres.

Four à induction "TG-2"

induction fours de fusion les séries "TG" sont produites avec une capacité de chambre de 0,6 tonne. La puissance nominale de l'appareil est de 100 kW. Dans le même temps, il est possible de fondre 0,16 tonne de métaux non ferreux par heure de fonctionnement continu. Mange ce modèle d'un réseau avec une tension de 0,3 V.

La consommation d'eau du four TG-2 de type à induction est assez importante et, en moyenne, jusqu'à 10 mètres cubes de liquide sont consommés par heure de fonctionnement. Tout cela est dû à la nécessité d'un refroidissement intensif de la boîte de vitesses. côté positif est une consommation d'énergie modérée. En règle générale, jusqu'à 530 kW d'électricité sont consommés par heure de fonctionnement. Le convertisseur de fréquence du modèle "TG-2" est installé dans la classe "TPCh-100".

Fours "Thermo Pro"

Les principales modifications de l'équipement de cette société sont les fours de fusion par induction SAT 05, SAK-1 et SOT 05. Leur point de fusion nominal moyen est de 900 degrés. Dans le même temps, la puissance des appareils fluctue autour de 150 kW. De plus, il convient de noter leurs bonnes performances. Pour une heure de travail de métaux non ferreux, 80 kg peuvent être fondus. Dans le même temps, de nombreux modèles Thermo Pro sont conçus pour une utilisation étroitement ciblée. Certains d'entre eux sont conçus exclusivement pour travailler avec de l'aluminium, tandis que d'autres modifications sont utilisées pour faire fondre le plomb ou l'étain.

Modification "SAT 05"

Ce four à induction est conçu pour la fonte d'aluminium. La puissance de cet appareil est exactement de 20 kW. Dans le même temps, jusqu'à 20 kg de métal peuvent être passés par heure de travail. La capacité de la chambre du modèle "SAT 05" est de 50 kg et le convertisseur de fréquence est de la classe "TFC".

Les piles de l'appareil sont de type condensateur installé. Dans la partie inférieure de la structure, le fabricant a installé un câble spécial refroidi à l'eau. Le panneau de commande de ce modèle est disponible. Entre autres choses, il convient de noter un grand ensemble de four "SAT 05". Il comprend tous les accessoires de montage, ainsi que les documents d'exploitation.

Paramètres du four "SAK-1"

Ce four à induction est le plus couramment utilisé pour la fusion du plomb ainsi que de l'étain. Dans certains cas, il est permis de poser du cuivre, mais les performances chutent considérablement. température moyenne la fusion fluctue autour de 1000 degrés, cet appareil a une puissance de 250 kW. Pour une heure de fonctionnement continu, il est possible de sauter jusqu'à 400 kg de métaux non ferreux. Dans le même temps, la capacité de l'équipement permet de charger jusqu'à 1000 kg de matériel. La tension d'alimentation est de 0,3 kV.

La consommation d'eau pour le refroidissement du modèle SAK-1 est insignifiante. Le four consomme environ 10 mètres cubes de liquide par heure. Consommation spécifique l'électricité est également faible et s'élève à 530 kW. Le convertisseur de fréquence dans cette conception est fourni pour la marque "TPC-400". En général, le modèle SAK-1 s'est avéré économique et facile à utiliser.

Présentation du modèle "SAK 05"

Les fours à induction pour la fusion du métal "SAK 05" ont une grande capacité - 0,5 tonne. Dans le même temps, la puissance du convertisseur d'alimentation est de 400 kW. La vitesse de travail de la fusion dans ce four est assez élevée. La tension nominale de l'appareil est de 0,3 kV. Pour une heure de fonctionnement de l'eau, environ 11 mètres cubes sont consommés pour refroidir le système. A noter également que la consommation électrique est considérable et s'élève à 530 kW. Le convertisseur de fréquence de l'appareil a une classe "TPCh-400". En même temps, il est capable de pomper la température maximale jusqu'à 800 degrés. Le four à induction "SAK 05" est conçu exclusivement pour la fusion de l'aluminium et du bronze. L'armoire d'échange de chaleur est installée par la marque du fabricant "IM". Il convient également de noter la télécommande pratique. Il y a un système d'alarme et une station hydraulique dans le système.

Entre autres choses, un ensemble de pneus turbo et d'accessoires de montage sont inclus en standard. En général, le modèle SAK 05 s'est avéré assez sûr et vous pouvez l'utiliser sans risque pour la santé. Ceci a été largement réalisé grâce à des tiges montées sur des vérins hydrauliques. Dans le même temps, le métal n'éclabousse pratiquement pas. Le réglage direct de la fréquence pendant le fonctionnement s'effectue en mode automatique. Des condensateurs sont utilisés dans ce modèle moyenne tension.