Induktionsheizung, Gerät und Funktionsprinzip
Das Prinzip der Induktionserwärmung ist heute weit verbreitet, und das nicht nur riesige Schmelzöfen in Stahlwerken, aber auch ziemlich kompakte Geräte für zu Hause Anwendung.
In diesem Artikel möchte ich Ihnen erklären, nach welchem Prinzip dieses Produkt funktioniert und wie Sie es zu Hause verwenden können. Also fangen wir an.
Funktionsprinzip des Induktionsheizgeräts
Das Funktionsprinzip lautet wie folgt: Das im Induktor befindliche Werkstück wird durch den darin induzierten Wirbelstrom erwärmt.
Die Induktivität ist eine Spule, in der ein Wechselstrom fließt. Dies erzeugt ein hochfrequentes elektromagnetisches Wechselfeld.
Und das bereits von der Spule erzeugte Feld wirkt sich direkt auf das Werkstück aus einem leitenden Material aus, in dem ein geschlossener Strom erhöhter Dichte induziert wird. Dadurch wird das Werkstück erwärmt und weiter geschmolzen.
Dieses Phänomen wurde bereits 1931 von M. entdeckt. Faraday, als er ein solches Phänomen als elektromagnetische Induktion beschrieb.
Ein magnetisches Wechselfeld erzeugt eine wechselnde EMF in dem Leiter, in den es eindringt. Ein solcher Leiter kann beispielsweise eine Transformatorwicklung, ein Transformatorkern oder ein beliebiges Metallstück sein.
Und es stellt sich heraus, dass die induzierte EMK in einer geschlossenen Wicklung oder einem Magnetkreis den Heizprozess startet.
Das heißt, eine Induktionsheizung ist im Wesentlichen nichts anderes als ein Transformator mit einer kurzgeschlossenen Sekundärwicklung, die nur aus einer Windung besteht.
Und da der Innenwiderstand des Werkstücks klein genug ist, reicht selbst der kleinste induzierte Wirbelstrom völlig aus, um einen Strom mit erhöhter Dichte zu bilden. Und er wiederum heizt und schmilzt das Werkstück.
Der allererste Kanalofen wurde 1900 in Schweden in Betrieb genommen. Diese Anlage wurde mit Wechselstrom mit einer Frequenz von 50-60 Hertz betrieben. Und diese Anlage hatte einen Wirkungsgrad von etwas weniger als 50%
Moderne Öfen hingegen sind kernlose Transformatoren, die aus mehreren Windungen eines dicken Kupferrohrs bestehen. Und darin zirkuliert eine aktive Kühlflüssigkeit.
Gleichzeitig wird dieser Kupferröhre ein Wechselstrom mit einer erhöhten Frequenz im Bereich von einigen Kilohertz bis zu mehreren Megahertz zugeführt. Die Größe der Frequenz hängt direkt davon ab, welches Material erwärmt und geschmolzen werden muss.
Eine derart hohe Frequenz wird verwendet, weil bei solchen Werten ein solcher Effekt als Verschiebung des Wirbelstroms auf die Oberfläche des beheizten Leiters beobachtet wird. Dieses Phänomen wird als Hauteffekt bezeichnet.
Und es scheint, dass solche Heizungen besonders große Einheiten sind, die in Unternehmen in großen Werkstätten installiert werden, und es ist schwierig, sich solche Geräte zu Hause vorzustellen.
Home Induktionsheizung
Aber der Fortschritt steht nicht still, und jetzt finden Sie in den Läden kompakte Induktionsheizungen, von denen ich eine gekauft habe, um damit zu experimentieren.
Die Außenmaße sind eher bescheiden: 55 x 40 x 20 mm. In diesem Fall wird die Stromversorgung von einer Quelle mit 5 bis 12 Volt und einem maximalen Strom von 5 Ampere geliefert.
Mit anderen Worten, das Maximum, das dieses "Baby" verbrauchen kann, beträgt 60 Watt. Aber Sie können das Schwein fragen: Warum wird es überhaupt im Haus benötigt?
In der Tat können Sie sich eine große Anzahl von Optionen für die Verwendung einer solchen Heizung zu Hause vorstellen.
Das erste, was mir in den Sinn kam, war das Aufwärmen der stark gebundenen Nüsse, um sie abzuschrauben.
Für Experimente und den Heimgebrauch können Sie beispielsweise ein billiges Muster bestellen, z. hier bei diesem Verkäufer.
Fazit
Dies ist eine solche Induktionsheizung, die sowohl in großen Fabriken als auch in kleinen Heimwerkstätten funktioniert. Teilen Sie Ihre Ideen für die Verwendung eines solchen Gadgets in Ihrer Heimwerkstatt mit.
Vielen Dank für Ihre Zeit!