Dalam tungku dan perangkat induksi, panas dalam perangkat yang dipanaskan dilepaskan oleh arus yang timbul dalam medan elektromagnetik bolak-balik di dalam unit. Mereka disebut induksi. Sebagai hasil dari tindakan mereka, suhu naik. Pemanasan induksi logam didasarkan pada dua hukum fisika utama:
- Faraday-Maxwell;
- Joule-Lenz.
Dalam benda logam, ketika ditempatkan di medan bolak-balik, medan listrik pusaran mulai muncul.
Perangkat pemanas induksi
Semuanya terjadi sebagai berikut. Di bawah pengaruh fluks magnet variabel, gaya gerak listrik (EMF) induksi berubah.
EMF bertindak sedemikian rupa sehingga arus eddy mengalir di dalam benda, yang melepaskan panas sesuai dengan hukum Joule-Lenz. Juga, EMF menghasilkan arus bolak-balik dalam logam. Dalam hal ini, energi panas dilepaskan, yang menyebabkan peningkatan suhu logam.
Jenis pemanasan ini adalah yang paling mudah, karena tidak bersentuhan. Hal ini memungkinkan mencapai suhu yang sangat tinggi, di manalogam yang paling tahan api dapat dikerjakan dengan mesin.
Untuk memberikan pemanasan induksi, diperlukan tegangan dan frekuensi tertentu dalam medan elektromagnetik. Ini dapat dilakukan di perangkat khusus - induktor. Ini didukung dari jaringan industri pada 50 Hz. Anda dapat menggunakan sumber daya individu untuk ini - konverter dan generator.
Perangkat induktor frekuensi rendah yang paling sederhana adalah spiral (konduktor berinsulasi), yang dapat ditempatkan di dalam pipa logam atau dililitkan di sekitarnya. Arus yang lewat memanaskan pipa, yang, pada gilirannya, mentransfer panas ke lingkungan.
Penggunaan pemanas induksi pada frekuensi rendah cukup jarang. Pemrosesan logam yang lebih umum pada frekuensi menengah dan tinggi.
Perangkat tersebut berbeda dalam hal gelombang magnetik menyentuh permukaan, di mana ia dilemahkan. Tubuh mengubah energi gelombang ini menjadi panas. Untuk efek maksimal, kedua komponen harus dalam bentuk yang dekat.
Di mana digunakan
Penggunaan pemanas induksi di dunia modern tersebar luas. Area penggunaan:
- pelelehan logam, penyolderan tanpa kontak;
- memperoleh paduan logam baru;
- teknik mesin;
- perhiasan;
- buat bagian kecil yang dapat rusak dengan cara lain;
- pengerasan permukaan (selain itu, bagian dapat berupa konfigurasi yang paling rumit);
- perlakuan panas (bagian mesin permesinan, permukaan yang dikeraskan);
- obat-obatan (disinfeksi peralatan dan instrumen).
Pemanasan induksi: fitur positif
Metode ini memiliki banyak keuntungan:
- Ini dapat dengan cepat memanaskan dan melelehkan bahan konduktif apa pun.
- Memungkinkan pemanasan di media apa pun: vakum, atmosfer, cairan non-konduktif.
- Karena fakta bahwa hanya bahan konduktif yang dipanaskan, dinding yang menyerap gelombang dengan lemah tetap dingin.
- Di bidang metalurgi khusus memperoleh paduan ultra-murni. Ini adalah proses yang menyenangkan, karena logam dicampur dalam keadaan tersuspensi, dalam cangkang gas pelindung.
- Dibandingkan dengan jenis lain, induksi tidak mencemari lingkungan. Jika dalam kasus polusi pembakar gas hadir, serta dalam pemanasan busur, maka induksi menghilangkan ini, karena radiasi elektromagnetik "bersih".
- Dimensi kecil dari induktor perangkat.
- Kemampuan untuk memproduksi induktor dalam bentuk apa pun, ini tidak akan menyebabkan pemanasan lokal, tetapi akan berkontribusi pada distribusi panas yang seragam.
- Tak tergantikan jika hanya area tertentu dari permukaan yang perlu dipanaskan.
- Tidak sulit untuk menyiapkan peralatan tersebut untuk mode yang diinginkan dan mengaturnya.
Kekurangan
Sistem ini memiliki kelemahan sebagai berikut:
- Instal sendiri danmenyesuaikan jenis pemanas (induksi) dan peralatannya cukup sulit. Lebih baik beralih ke spesialis.
- Kebutuhan untuk mencocokkan induktor dan benda kerja secara akurat, jika tidak, pemanasan induksi tidak akan cukup, dayanya dapat mencapai nilai kecil.
Peralatan pemanas induksi
Untuk pengaturan pemanasan individu, Anda dapat mempertimbangkan opsi seperti pemanasan induksi.
Unit akan menjadi transformator yang terdiri dari dua jenis belitan: primer dan sekunder (yang, pada gilirannya, dihubung pendek).
Cara kerjanya
Prinsip pengoperasian induktor konvensional: aliran pusaran mengalir ke dalam dan mengarahkan medan listrik ke benda kedua.
Agar air melewati boiler seperti itu, dua pipa dibawa ke sana: untuk air dingin, yang masuk, dan di outlet air hangat - pipa kedua. Karena tekanan, air terus bersirkulasi, yang menghilangkan kemungkinan memanaskan elemen induktor. Kehadiran skala dikecualikan di sini, karena getaran konstan terjadi pada induktor.
Barang seperti itu tidak mahal untuk dirawat. Kelebihan utamanya adalah perangkat ini bekerja secara diam-diam. Anda dapat menginstalnya di ruangan mana pun.
Membuat peralatan sendiri
Pemasangan pemanas induksi tidak akan terlalu sulit. Bahkan mereka yang tidak memiliki pengalaman, setelah mempelajari dengan cermat, akan mengatasi tugas itu. Sebelum mulai bekerja, Anda perlu menyiapkan barang-barang yang diperlukan berikut ini:
- Inverter. Itu bisa digunakandari mesin las, murah dan membutuhkan frekuensi tinggi. Anda bisa membuatnya sendiri. Tapi ini adalah aktivitas yang memakan waktu.
- Perumahan pemanas (sepotong pipa plastik cocok untuk ini, pemanasan induksi pipa dalam hal ini akan menjadi yang paling efektif).
- Bahan (kawat dengan diameter tidak lebih dari tujuh milimeter bisa digunakan).
- Perangkat untuk menghubungkan induktor ke jaringan pemanas.
- Grid untuk menahan kabel di dalam induktor.
- Sebuah kumparan induksi dapat dibuat dari kawat tembaga (harus di-enamel).
- Pompa (untuk mensuplai air ke induktor).
Aturan membuat peralatan sendiri
Agar unit pemanas induksi bekerja dengan benar, arus untuk produk tersebut harus sesuai dengan daya (harus minimal 15 ampere, jika perlu, lalu lebih).
- Kawat harus dipotong-potong tidak lebih dari lima sentimeter. Ini diperlukan untuk pemanasan yang efisien di medan frekuensi tinggi.
- Badan tidak boleh lebih kecil dari diameter kawat yang disiapkan dan memiliki dinding yang tebal.
- Untuk memasang ke jaringan pemanas, adaptor khusus dipasang di satu sisi struktur.
- Sebuah jala harus ditempatkan di bagian bawah pipa untuk mencegah kabel jatuh.
- Yang terakhir dibutuhkan dalam jumlah sedemikian rupa sehingga memenuhi seluruh ruang internal.
- Desain ditutup, adaptor ditempatkan.
- Kemudian sebuah kumparan dibuat dari pipa ini. Untuk melakukan ini, bungkus sudahkawat yang sudah disiapkan. Jumlah putaran yang harus diperhatikan: minimal 80, maksimal 90.
- Setelah terhubung ke sistem pemanas, air dituangkan ke dalam peralatan. Kumparan terhubung ke inverter yang telah disiapkan.
- Sebuah pompa air sedang dipasang.
- Pengontrol suhu terpasang.
Dengan demikian, perhitungan pemanasan induksi akan bergantung pada parameter berikut: panjang, diameter, suhu, dan waktu pemrosesan. Perhatikan induktansi ban yang menuju ke induktor, yang bisa jauh lebih tinggi dari induktor itu sendiri.
Tentang kompor
Aplikasi lain dalam penggunaan rumah tangga, selain sistem pemanas, pemanas jenis ini ditemukan di kompor kompor.
Permukaan ini terlihat seperti trafo konvensional. Kumparannya tersembunyi di bawah permukaan panel, yang bisa berupa kaca atau keramik. Arus mengalir melaluinya. Ini adalah bagian pertama dari kumparan. Tetapi yang kedua adalah hidangan tempat memasak akan berlangsung. Arus eddy dibuat di bagian bawah piring. Mereka memanaskan piring terlebih dahulu, lalu makanan di dalamnya.
Panas hanya akan keluar saat piring diletakkan di permukaan kompor.
Jika hilang, tidak ada tindakan yang terjadi. Zona memasak induksi akan sesuai dengan diameter peralatan masak yang diletakkan di atasnya.
Untuk kompor seperti itu, diperlukan hidangan khusus. Paling feromagnetiklogam dapat berinteraksi dengan medan induksi: aluminium, baja tahan karat dan berenamel, besi tuang. Tidak cocok untuk permukaan seperti itu saja: tembaga, keramik, gelas, dan piring yang terbuat dari logam non-ferromagnetik.
Secara alami, kompor induksi hanya akan menyala jika peralatan masak yang sesuai diletakkan di atasnya.
Kompor modern dilengkapi dengan unit kontrol elektronik, yang memungkinkan Anda mengenali piring kosong dan tidak dapat digunakan. Keuntungan utama kompor induksi adalah: keamanan, kemudahan pembersihan, kecepatan, efisiensi, ekonomi. Permukaan panel tidak boleh terbakar.
Jadi, kami menemukan di mana jenis pemanas (induksi) ini digunakan.
