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.
Закон Электромагнитной Индукции
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.
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 индукционные печи канального типа
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
Компактный 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.
Конечно же если нужно нагреть гайку раз в год, не стоит покупать такой дорогой прибор. Но, если вы занимаетесь ремонтом машин или у вас есть своя мастерская, тогда рассмотреть рассмотреть этот аппарат.
Нагреватель имеет пластиковый противоскользящий корпус. Он подходит для демонтажа гаек, болтов, нагрева любых металлических деталей небольшого размера для дальнейшей закалки и других целей. Мощность прибора 1000 Вт, рабочая температура от -40 до 60 градусов. Продается в кейсе с ручкой и застежками.
Источник AliExpress
