Индукционно нагряване - какво представлява и какъв е принципът му

Как работят индукторите

Индукционното нагряване на метали работи на прост принцип, основан на явлението електромагнитна индукция. Когато високочестотен променлив ток преминава през намотка, около и вътре в намотката се създава мощно магнитно поле. Това предизвиква вихрови токове в детайла.

Тъй като заготовката обикновено има много малко електрическо съпротивление, тя бързо се нагрява под въздействието на вихровите токове. В крайна сметка температурата му се повишава до степен, при която металът става по-мек и започва да се топи. В този момент краищата на детайлите се заваряват заедно.

Инструкции за изработка

Чертежи

Фигура 1. схематична схема на индукционен нагревател

Фигура 2. диаграма.

Фигура 3. схема на прост индукционен нагревател

За изработката на отоплителния уред ще са необходими следните материали и инструменти:

• поялник;
• спойка;
• Текстолитна плоскост.
• мини бормашина.
• радиоелементи.
• термопаста.
• химически реактиви за ецване на дъската.

Допълнителни материали и техните характеристики:

1. За да направите намотката, която ще излъчва променливото магнитно поле, необходимо за нагряването, трябва да подготвите парче медна тръба с диаметър 8 mm и дължина 800 mm.
2. Силовите транзистори са най-скъпата част от домашния индукционен блок. За да се сглоби веригата на честотния генератор, трябва да се подготвят 2 от тези елементи. Подходящите транзистори за тази цел са IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. При изработването на схемата са използвани 2 идентични от изброените полеви транзистори.
3. За да се направи осцилиращата верига, са необходими керамични кондензатори с капацитет 0,1 mF и работно напрежение 1600 V. За да се произведе променлив ток с висока мощност в бобината, са необходими 7 такива кондензатора.
4. Ако полевите транзистори не се нагряват и ако към тях не са прикрепени радиаторите от алуминиева сплав, те ще излязат от строя само след няколко секунди при максимална мощност. Трябва да използвате тънък слой термопаста, за да монтирате транзисторите върху радиаторите, в противен случай ефективността на охлаждането ще бъде незначителна.
5. Диодите, използвани в индукционния нагревател, трябва винаги да са свръхбързи. Най-подходящите диоди за тази схема са MUR-460; UF-4007; HER - 307.
6. Резистори, които се използват във верига 3: 10 kOhm с мощност 0,25 W - 2 бр. и 440 Ohm с мощност 2 W. Стабилизатори: 2 броя с работно напрежение 15 V. Стабилитроните трябва да имат мощност от поне 2 W. При индуктивността се използва дросел за свързване към захранващите проводници на бобината.
7. Цялото устройство се нуждае от захранване с мощност до 500 W. W. и напрежение от 12 до 40 V. Устройството може да се захранва от автомобилен акумулатор, но при това напрежение не е възможно да се получат най-високите стойности на мощността.

Процесът на изработване на електронния алтернатор и самата бобина отнема малко време и се извършва в тази последователност:

1. От медна тръба е направена намотка с диаметър 4 cm. За да се направи намотката, медната тръба трябва да се завие на пръчка с плоска повърхност с диаметър 4 cm. Намотката трябва да има 7 навивки, които не трябва да се допират една до друга. Двата края на тръбата трябва да се запоят с фиксиращи пръстени, за да се свържат с радиаторите на транзистора.
2. Печатната платка е изработена в съответствие с електрическата схема. Ако е възможно да се доставят полипропиленови кондензатори, устройството ще бъде много по-стабилно поради факта, че тези елементи имат минимални загуби и стабилна работа при високи амплитуди на колебанията на напрежението. Кондензаторите във веригата са монтирани паралелно, за да образуват трептяща верига с медната намотка.
3. Металът се нагрява в намотката, след като веригата е свързана към захранването или батерията. При нагряване на метала трябва да се внимава да не се получи късо съединение на пружинните намотки. Ако нагретият метал докосне едновременно 2 намотки на бобината, транзисторите ще излязат от строя незабавно.

Как да направите такова оборудване със собствените си ръце

Поради високата цена на устройството много собственици решават да направят отоплителна система със собствените си ръце. Възможно е, с известни усилия, да се намери схема за това как да се направи индукционен нагревател със собствените си ръце. В интернет има много статии по този въпрос. Тук бих искал да опиша принципа как да се възползвате максимално от просто устройство у дома.

За най-простата система ще ви е необходим малък набор от инструменти: отвертка, поялник и ножици за рязане на проводници. Инструкциите за приготвянето му са следните:

1. Вземете 7-милиметрова тел от неръждаема стомана и я нарежете на парчета с дължина около 5 мм;
2. Пригответе тръба, пластмасова или метална, няма значение. Търсете дебелина от около пет милиметра. Тази дебелина е необходима, за да се предпази от прегряване;
3. напълнете тръбата с парчета тел;

1. от краищата на тръбата покрийте отворите с мрежа, за да не се изсипят случайно остатъците от тел;
2. след това вземете меден проводник и го увийте около тръбата в спирала от около 80-90 оборота;
3. изрежете правоъгълен отвор в тръбата.
4. Поставете в този отвор устройството, което сте направили.
5. За следващата стъпка се нуждаете от високочестотен инвертор, който може да бъде закупен в магазин.

Предимства и недостатъци

Според отзивите на собствениците на VIN използването на този тип нагревател има редица предимства, които включват следните важни точки

• Малките размери позволяват устройството да се използва във всички видове помещения;
• висок коефициент на ефективност;
• експлоатационният живот на VIN е повече от 30 години;
• не се нуждае от допълнителна поддръжка;
• високо ниво на пожарна безопасност;
• котелът от този тип работи безшумно;
• по вътрешните стени не се отлага котлен камък, тъй като вихровите течения също генерират вибрации;
• пълната херметичност на котела WIN предотвратява всякакви течове;
• процесът на управление на котела е напълно автоматичен;
• уредът не отделя никакви вредни продукти на горене по време на работата си, т.е. този тип отоплителни уреди са напълно екологични;
• възможност за свързване към съществуващата отоплителна система;
• като топлоносител е възможно да се използват различни течности, като вода, антифриз, масло и др.

Може би ще се заинтересувате от статия за това как да направите индукционен нагревател с техните ръце.

Прочетете статия за това как да си направите индукционен котел със собствените си ръце тук.

За да бъдат предимствата на този тип бойлери по-убедителни, ето техническите характеристики на нагревателя модел WIN-15:

• необходимо напрежение - 380V;
• консумация на енергия - 15 kW/h;
• количество генерирана топлина - 12640 Kcal/h;
• котелът може да отоплява напълно помещения с обем 500-700 m3;
• диаметърът на входния и изходния отвор е 25 mm.

Трудно е да не се съгласим, че това са доста положителни характеристики на котела от този модел.

Основните недостатъци на използването на вихров индукционен нагревател са

• Електромагнитното поле нагрява не само топлообменника, но и всички заобикалящи го обекти, включително човешката тъкан;

Важна забележка: Човек не трябва да стои дълго време в близост до индукционния нагревател!

Ако феромагнитен продукт се намира в полето на действие на електромагнитното поле, това неминуемо ще доведе до прегряване на котела поради допълнително намагнитване;
високото ниво на разсейване на топлината създава риск от детонация поради прегряване.

Експертен съвет: Можете допълнително да инсталирате сензор за налягане, за да предотвратите детонация.

Гледайте това видео, за да видите как работи индукционният нагревател WIN swirl и какво можете да правите с него:

Нюансите

1. При провеждане на експерименти за нагряване и закаляване на метали температурата в индукционната намотка може да достигне до 100 градуса по Целзий. Този топлинен ефект може да се използва за затопляне на вода за битови нужди или за отопление на дома.
2. Разгледаната по-горе схема на нагревателя (фигура 3) при максимално натоварване е в състояние да излъчи 500 W магнитна енергия в намотката. Това не е достатъчна мощност за загряване на голям обем вода, а конструирането на индукционна бобина с висока мощност би изисквало изграждането на верига, в която ще трябва да се използват много скъпи радиоелементи.
3. Евтино решение за индукционно нагряване на течности е използването на няколко последователно разположени устройства, както е описано по-горе. В този случай спиралите трябва да са на една и съща линия и да нямат общ метален проводник.
4. Като топлообменник се използва тръба от неръждаема стомана с диаметър 20 mm. Няколко индукционни спирали се "нанизват" на тръбата, така че намотката да е в средата на спиралата и да не е в контакт с нейните намотки. Ако се свържат едновременно 4 от тези устройства, отоплителната мощност ще бъде от порядъка на 2 kW, което вече е достатъчно за проточно загряване на течност с малка циркулация на водата, до стойности, които позволяват тази конструкция да се използва за подаване на топла вода в малка къща.
5. Ако свържете такъв нагревателен елемент с добре изолиран резервоар, който ще се намира над нагревателя, ще се получи котелна система, в която течността се нагрява в неръждаема тръба, нагрятата вода се издига нагоре и мястото ѝ се заема от по-студена течност.
6. Ако размерът на къщата е значителен, броят на индукционните намотки може да се увеличи до 10.
7. Мощността на такъв котел може лесно да се регулира чрез изключване и включване на спиралите. Колкото повече секции са включени едновременно, толкова по-висока ще бъде мощността на нагревателя.
8. За захранването на такъв модул ще ви е необходимо мощно захранване. Ако е наличен заваръчен инвертор за постоянен ток, той може да се използва за изграждане на преобразувател на напрежение с необходимия капацитет.
9. Поради факта, че системата работи с постоянен електрически ток, който не надвишава 40 V, работата на такова устройство е сравнително безопасна, като най-важното е да се осигури блок с предпазители във веригата за захранване на генератора, който в случай на късо съединение ще изключи системата, като по този начин се елиминира възможността за пожар.
10. Основното е да се осигури кутия с предпазители, която да изключва напрежението в системата в случай на късо съединение, като по този начин се елиминира възможността за пожар.
11. Батериите трябва да се свързват последователно на секции по две. В резултат на това захранващото напрежение в тази връзка ще бъде най-малко 24 V, което гарантира, че котелът ще работи с висока мощност. Освен това последователното свързване ще намали тока във веригата и ще увеличи живота на батериите.

Конструкция на индуктора

Индукционното отоплително оборудване е сглобяемо. Той се състои от два основни компонента - самия индуктор и генератор на енергия, който генерира високочестотните токови импулси.

Индукторът е просто индукционна бобина, състояща се от няколко навивки медна тел. При производството на тези компоненти се използва само безкислородна мед, съдържаща максимум 0,1 % чужди тела. Това устройство се предлага с различни диаметри (от 16 mm до 250 mm в зависимост от модела). Броят на намотките варира от 1 до 4.

Генераторът, който генерира импулсните токове за индукционната нагревателна намотка, е доста внушителен по размер и тегло. Той може да се основава на всяка схема за генериране на високочестотни импулси. Например в съвременната индустрия често се използват генератори, базирани на мултивибратори, RC осцилатори, релаксиращи контури и др.

Ако оборудването се използва предимно за нагряване на малки части, честотата на генерираните импулси трябва да бъде най-малко 5 MHz. Тези устройства са проектирани на базата на електронни лампи. Ако оборудването се използва за нагряване на големи метални части, трябва да се използват индукционни агрегати с работни честоти до 300 kHz, базирани на инвертори с IGBT вериги или MOSFET транзистори.

Избор на подходящ индукционен панел

При избора на подходящо индукционно приспособление трябва да се вземат предвид личните предпочитания.

Първото нещо, което трябва да вземете предвид, е броят на горелките, или по-точно броят на горелките. Ако не планирате да готвите за няколко души всеки ден, миниатюрната версия с две горелки ще бъде достатъчна. Какъв е смисълът да плащате пари за допълнителна част от повърхността за готвене? Ако семейството ви се състои от повече от трима души, ще ви е необходим уред с четири горелки. Еднокомпонентен плот без зони за готвене е интелигентен начин за замяна на първия избор, тъй като тези плотове са със среден размер.

Средно голяма индукция

Формата и видът на дизайна също са важни, ако интериорът трябва да бъде оформен по същия начин. Освен това площта за монтаж на керамично-металната повърхност трябва да се измери предварително. Ако няма подходящо място, трябва да се вземат предвид преносими модели.

Трябва да се вземе предвид енергийната ефективност на уреда, която трябва да бъде най-малко клас "А". В противен случай уредът ще консумира повече електроенергия.

Цената на оборудването също така се различава в зависимост от броя на температурните настройки, така че ако не планирате да готвите деликатеси, купете плот с минимален набор от настройки. В други случаи е по-добре да не се стискате и да изберете скъпа готварска печка с повече от 15 режима.

Индукционна готварска печка за бакалавъра

Цени на кухненските индукционни печки

Преносимата индукционна печка

Преценете дали имате нужда от функцията Booster. Тя не е налична във всички модели и е отговорна за бързото нагряване на съдовете за готвене. С него например водата може да заври за няколко минути.

Струва си да прецените дали ще имате нужда от допълнителните функции на готварската печка. Съвременните уреди са оборудвани с голям брой допълнителни функции, като например автоматично изключване (при кипене), таймер, размразяване и запаметяване на програми. Трябва да изберете панел с тези предимства, само ако наистина възнамерявате да ги използвате, в противен случай това е само загуба на пари.

Предимства и недостатъци на уреда

"Предимствата на вихровия индукционен нагревател са многобройни. Те включват лесна за изработване схема, висока надеждност, висока ефективност, относително ниски разходи за енергия, дълъг живот, ниска вероятност от повреди и др.

Производителността на устройството може да бъде значителна, а устройства от този тип се използват успешно в металургичната промишленост. Скоростта на нагряване е сравнима с тази на обикновените електрически бойлери, а температурата на водата бързо достига желаното ниво.

Когато индукционният котел работи, нагревателят леко вибрира. Тази вибрация изтръсква котления камък и други възможни замърсявания от стените на металната тръба, така че такъв уред рядко се нуждае от почистване. Разбира се, отоплителната система трябва да бъде защитена от тези замърсявания с помощта на механичен филтър.

Индукционната намотка нагрява метала (парчета тръба или тел), поставен в нея, чрез високочестотни вихрови токове, като не е необходим контакт.

Постоянният контакт с вода също така намалява до минимум вероятността нагревателят да изгори, което е чест проблем при традиционните котли с нагревателни елементи. Въпреки вибрациите, котелът е изключително тих и не се изисква допълнителна шумоизолация на мястото на монтаж.

Друга добра черта на индукционните котли е, че те почти никога не пропускат течове, стига системата да е инсталирана правилно. Това е много ценно качество за електрическото отопление, тъй като елиминира или значително намалява вероятността от възникване на опасни ситуации.

Липсата на течове се дължи на безконтактния метод за предаване на топлинна енергия към нагревателя. Топлоносителят може да се нагрее почти до парообразно състояние чрез описаната по-горе технология.

Така се осигурява достатъчна топлинна конвекция за ефективно пренасяне на топлинния флуид през тръбите. В повечето случаи не е необходимо отоплителната система да бъде оборудвана с циркулационна помпа, въпреки че това зависи от конструкцията и разположението на отделната отоплителна система.

Понякога е необходима циркулационна помпа. Устройството се инсталира сравнително лесно. Въпреки че за това са необходими някои умения за инсталиране на електрически и отоплителни тръби. Но този удобен и надежден уред има и редица недостатъци, които също трябва да се вземат предвид.

Например, един котел загрява не само отоплителната среда, но и цялата заобикаляща го работна зона. За такъв модул трябва да се отдели отделно помещение и всички чужди предмети трябва да се отстранят от него. Възможно е също така да не е безопасно човек да остане дълго време в непосредствена близост до котела.

Индукционните нагреватели се нуждаят от електрически ток, за да работят. Както домашно, така и фабрично произведено оборудване се свързва към домашната мрежа за променлив ток

За работата на уреда е необходимо електричество. В райони, където няма свободен достъп до това благо на цивилизацията, индукционният котел ще бъде безполезен. А там, където има чести прекъсвания на електрозахранването, тя няма да е много ефективна.

Неправилното боравене с уреда може да доведе до експлозия

Ако топлоносителят прегрее, той ще се превърне в пара. Това ще доведе до рязко покачване на налягането в системата, което просто ще доведе до спукване и разкъсване на тръбите. Ето защо за правилното функциониране на системата уредът трябва да бъде оборудван поне с манометър, а още по-добре - с устройство за аварийно изключване, термостатичен регулатор и др.

Това може значително да увеличи цената на домашно направения индукционен котел. Въпреки че уредът се счита за почти безшумен, това не винаги е така. Някои модели все още могат да издават шум по различни причини. Вероятността за подобен резултат се увеличава при самостоятелно изработено устройство.

Дизайнът на фабрично произведените и домашни индукционни нагреватели Почти няма износващи се компоненти. Те издържат дълго време и работят безупречно

Характеристики на вихровия индукционен нагревател

Вече сме запознати с принципа на индукционния нагревател. Съществува и друг вид бойлер: индукционният бойлер с вихрова индукция или WIN, който работи по малко по-различен начин.

Отличителни характеристики на VIN

Подобно на индукционния си аналог, той работи с високочестотно напрежение, така че трябва да бъде оборудван с инвертор. Особеност на устройството VIN е, че то няма вторична намотка.

Ролята му се изпълнява от всички метални части на устройството. Те задължително се изработват от материали, които притежават феромагнитни свойства. Така при подаване на ток към първичната намотка на устройството електромагнитното поле рязко се увеличава.

Това от своя страна генерира ток, чиято сила бързо нараства. Вихровите токове предизвикват ремагнетизиране, което нагрява всички феромагнитни повърхности много бързо, почти мигновено.

Вихровите устройства са доста компактни, но поради използването на метал теглото им е голямо. Допълнителното предимство е, че всички масивни компоненти на корпуса участват в топлообмена. По този начин ефективността на устройството е близка до 100%.

Тази особеност трябва да се вземе предвид, ако е взето решение котелът VIN да се направи сам. Той може да бъде изработен само от метал; не трябва да се използва пластмаса.

Основната разлика индукционен котел с вихрушка е, че тялото му действа като вторична намотка. Затова винаги е изработен от метал.

Как се сглобява индукционен котел Vortex?

Както вече знаем, този бойлер се различава от индукционния си аналог, но е също толкова лесен за изграждане. Вярно е, че сега ще ви трябват умения за заваряване, тъй като устройството трябва да се сглоби само от метални части.

За работата ще са ви необходими:

• Две равни дължини на дебелостенна метална тръба. Диаметрите им трябва да са различни, така че едната част да може да влезе в другата.
• Навиване на (емайлиран) меден проводник.
• Трифазен инвертор, по възможност от заваръчен апарат, но възможно най-мощен.
• Корпусът за изолиране на котела.

Сега можете да се заемете с работа. Започваме с изработката на корпуса на бъдещия котел. Вземете тръба с по-голям диаметър и поставете втората част вътре. Необходимо е да заварите едната част в другата, така че между елементите да има известно разстояние.

Кройката на изделието ще наподобява глава на бобъл. Използвайте стоманена плоча с минимална дебелина 5 mm като капак и основа на корпуса.

Резултатът е цилиндричен кух резервоар. Сега е необходимо да се изрежат в стените му разклонителни тръби за подаване на студена и отвеждане на гореща течност. Конфигурацията и диаметърът на разклонителната тръба зависят от тръбите на отоплителната система, като може да са необходими и адаптери.

След това можете да започнете да навивате проводника. Той се навива точно върху барабана на котела при достатъчно напрежение.

Схема на електрическата верига на домашния индукционен котел от вихров тип

Същинският нагревателен елемент ще бъде навитият проводник, затова е препоръчително да покриете корпуса на уреда с изолационен капак. Това ще спести максимално количество топлина и съответно ще повиши ефективността на устройството и ще го направи безопасно.

Сега е необходимо да свържете котела към отоплителната система. За целта се източва отоплителната среда, отрязва се необходимата дължина на тръбата и на нейно място се заварява устройството.

Остава само да захраните нагревателя и не забравяйте да свържете инвертора към него. Устройството вече е готово за употреба. Но преди да тествате, трябва да напълните линията с нагревателната среда.

Не знаете с каква термална течност да запълните веригата? Препоръчваме ви да се запознаете със свойствата на различните топлоносители и да прочетете препоръките за избор на най-добрия тип топлоносител за вашия отоплителен кръг.

Едва след като отоплителният агент е бил вкаран в системата, трябва да се извърши пробно пускане.

Първо пуснете уреда на минимална мощност и внимателно проверете качеството на заварките. Ако всичко е наред, увеличете мощността до максимум.

На нашия уебсайт има друга инструкция за изграждане на индукционен нагревател, който може да се използва за нагряване на нагревателната среда в отоплителната система. За да научите как да сглобите индукционния нагревател, последвайте тази връзка.

Регулиране на отоплението

Сърцевината на индукционния нагревател е изработена от мед (немагнитен материал), а гърбът му е покрит с феромагнитен материал (сплав от желязо и никел). Предната част служи като жило, а самото ядро се нарича патрон.

Нагряването на медния накрайник може да се регулира, както следва

• когато се прилага променливо напрежение, а следователно и поле, в покритието се генерират токове на Фуко, които нагряват материала;
• топлината се предава на медта;
• щом покритието достигне точката на Кюри, магнитните свойства изчезват и нагряването спира;
• по време на работа на индукционния поялник медният накрайник отдава топлина на детайла и се охлажда, феромагнитното покритие също се охлажда;
• веднага след като покритието се охлади, магнитните свойства се възстановяват и нагряването се подновява незабавно.

Максималното нагряване на индукционния поялник зависи от свойствата на магнитната сплав и сърцевината. Това управление се нарича интелигентно отопление.

Възможно е да се промени температурата за специфични условия на запояване чрез инсталиране на температурен сензор, който е свързан с контролната кутия на станцията, или чрез смяна на патроните (сърцевина и накрайник), които се поставят в дръжката на индукционния поялник.

Първият вариант е по-евтин от втория, така че днес се използва не само от професионалисти. Но вторият метод е по-точен и надежден.

Индукционен топлинен генератор в отоплителна система

Индукционните нагреватели, използвани в отоплителни вериги, имат предимства, които са общи за всички електрически нагреватели, както и уникални за тях предимства. Нека започнем с първата група:

1. Електрическите отоплителни уреди дори изпреварват газовите отоплителни уреди по отношение на удобството за ползване, тъй като не е необходимо да се запалват. Освен това те са много по-безопасни: собственикът не може да се притеснява за изтичане на гориво или за продуктите от изгарянето му.
2. Електрическите отоплителни уреди не се нуждаят от комин или от поддръжка, като например почистване от сажди или замърсяване.
3. Ефективността на електрическия нагревател не зависи от неговата мощност. Той може да бъде настроен на минимум и въпреки това да има ефективност от 99%, докато ефективността на котел на газ или твърдо гориво е много по-ниска при такива условия.
4. При електрическите отоплителни уреди отоплителната система може да работи при най-ниската температура, което е важно извън сезона. В случай на котел на газ или твърдо гориво не се допуска понижаване на температурата на връщане под 50 градуса, тъй като върху топлообменника ще се образува конденз (при използване на твърдо гориво той съдържа киселина).
5. И накрая, когато използвате електрически нагреватели, можете да се справите без топлоносител, въпреки че това не се отнася за индукционните нагреватели.

Прост индукционен нагревател

Нека преминем към предимствата на самия индукционен нагревател:

1. Площта на контакт между нагревателя и горещата повърхност при индукционните нагреватели е хиляди пъти по-голяма, отколкото при устройствата с тръбни електрически нагреватели. Това означава, че средата се нагрява много по-бързо.
2. Всички елементи на индукционния нагревател се монтират само от външната страна, без кранове. Това означава, че не могат да възникнат течове.
3. Тъй като нагряването се извършва безконтактно, индукционният нагревател може да работи с абсолютно всякакъв топлоносител, включително всички видове антифриз (за бойлер с електрически нагревателен елемент ще е необходим специален такъв). В същото време водата може да съдържа сравнително голямо количество соли с твърдост - променливото магнитно поле предотвратява образуването на котлен камък по стените на топлообменника.

Както знаете, за всяка бъчва с мед си има муха в мехлема. И тук има един проблем: електричеството е доста скъпо, а индукционните нагреватели са сред най-скъпите видове електрическо отоплително оборудване.

Индукционни леярски пещи

Всяка индукционна леярска пещ може да бъде оборудвана с два вида преобразуватели, като обикновено тиристорните преобразуватели са по-евтини и се доставят с пещи с висока мощност, а транзисторните преобразуватели са по-икономични по отношение на консумацията на енергия:

Тиристорните преобразуватели се използват за захранване на индукционни формовъчни пещи и работят на обичайния двустепенен принцип:

• - Изправителят преобразува променливия мрежов ток в постоянен;
• - Инверторът преобразува този постоянен ток обратно в променлив ток, но с желаната честота.

Тиристорните преобразуватели могат да работят с високи токове и напрежения и да издържат на продължителни натоварвания. Ефективността им е по-висока от тази на IGBT преобразувателите.

Транзисторни честотни инвертори. Транзисторните честотни преобразуватели се използват за захранване на индукционни пещи, които могат да топят до 200 kg цветни метали и до 100 kg черни метали в пещи тип IPP. Тези пещи най-често се използват в лабораторията за пилотно топене, когато има нужда от бърза смяна на сплавта.

Сред безспорните предимства на транзисторните преобразуватели са тяхната компактност, лекота на работа и безшумност.

Водонагреватели тип VIN

Сърцето на устройството е намотка, състояща се от голям брой намотки от изолиран проводник, поставени вертикално в цилиндричен корпус под формата на съд. Във вътрешността на намотката се поставя метална пръчка. Корпусът е запечатан отгоре и отдолу със заварени капачки, а клемите за свързване към електрическата мрежа са разположени отвън. Студената среда влиза в съда през долната връзка и запълва цялото пространство в корпуса. Загрятата до желаната температура вода преминава през горния кран към отоплителната система.

Верига за пренос на топлина

Благодарение на конструкцията си, когато е свързан към електрическата мрежа, нагревателят винаги работи с пълна мощност, тъй като не е практично да се оборудва отоплителната система с допълнителни устройства за регулиране на напрежението. Много по-лесно е да се използва циклично отопление и автоматичен ключ за включване и изключване със сензор за температурата на водата. Необходимо е само да зададете желаната температура на дисплея на устройството за дистанционно управление и то ще загрее водата до тази температура, като ще изключи индукционния елемент веднага след достигане на температурата. След като изтече времето и водата се охлади с няколко градуса, автоматиката ще включи отново отоплението, като този цикъл ще се повтаря непрекъснато.

Тъй като намотката на нагревателя е еднофазна със захранващо напрежение от 220 V, индукционните нагреватели не се произвеждат с висока мощност. Причината за това е, че токът във веригата е твърде голям (над 50 ампера) и изисква големи кабели, които сами по себе си са много скъпи. За да се увеличи капацитетът, е достатъчно да се каскадират трите водонагревателя и да се приложи трифазна връзка със захранващо напрежение 380 V. Свържете отделна фаза към всеки уред в каскадата. На снимката е показан пример за работа на индукционно отопление.

Отопление с индукционни котли

Особености на дизайна на нагревателите на "Sibtechnomash "Използвайки същия ефект на електромагнитната индукция, друга компания разработва и произвежда нагреватели за вода с малко по-различен дизайн, заслужаващ внимание. Същественото е, че електрическото поле, генерирано от многожичната намотка, има пространствена форма и се разпространява от нея във всички посоки. Докато при агрегатите "WIN" топлоносителят се движи във вътрешността на серпентината, при индукционния котел "Sibtechnomash" е предвиден спираловиден топлообменник извън серпентината, както е показано на фигурата.

Намотката генерира променливо електрическо поле около себе си, а вихровите токове нагряват намотките на тръбата на топлообменника, в която се движи водата. Намотките с бобини са разположени в каскада от 3 и са прикрепени към обща рамка. Всеки от тях е свързан към отделна фаза, а захранващото напрежение е 380 V. Дизайнът на Sibtechnomash има няколко предимства:

• индукционните нагреватели са с отделна разглобяема конструкция;
• в зоната на действие на електрическото поле има увеличена площ на нагревателната повърхност и по-голямо количество вода поради спираловидния модел, което увеличава скоростта на нагряване;
• Тръбите на топлообменника са достъпни за промиване и поддръжка.

Пример за свързване на индукционен котел

Въпреки различията в конструкцията на генератора на топлина, ефективността е 98%, както е при нагревателите тип "WIN", стойност, обявена от производителя. Дълготрайността на агрегатите и в двата случая се определя от ефективността на намотките, и по-точно от експлоатационния живот на намотката и електрическата изолация, като производителите определят тази стойност в рамките на 30 години.