Em fornos e dispositivos de indução, o calor em um dispositivo aquecido é liberado por correntes que surgem em um campo eletromagnético alternado dentro da unidade. Eles são chamados de indução. Como resultado de sua ação, a temperatura aumenta. O aquecimento por indução de metais é baseado em duas leis físicas principais:
- Faraday-Maxwell;
- Joule-Lenz.
Em corpos metálicos, quando colocados em um campo alternado, começam a aparecer campos elétricos de vórtice.
Dispositivo de aquecimento por indução
Tudo acontece da seguinte forma. Sob a influência de um fluxo magnético variável, a força eletromotriz (EMF) de indução muda.
EMF atua de tal forma que as correntes parasitas fluem dentro dos corpos, que liberam calor de acordo com a lei de Joule-Lenz. Além disso, o EMF gera uma corrente alternada no metal. Neste caso, a energia térmica é liberada, o que leva a um aumento na temperatura do metal.
Este tipo de aquecimento é o mais fácil, pois é sem contato. Permite atingir temperaturas muito altas, nas quaisos metais mais refratários podem ser usinados.
Para fornecer aquecimento por indução, é necessário criar uma certa tensão e frequência nos campos eletromagnéticos. Isso pode ser feito em um dispositivo especial - um indutor. É alimentado por uma rede industrial a 50 Hz. Você pode usar fontes de energia individuais para isso - conversores e geradores.
O dispositivo indutor de baixa frequência mais simples é um espiral (condutor isolado), que pode ser colocado dentro de um tubo de metal ou enrolado em torno dele. As correntes que passam aquecem a tubulação, que, por sua vez, transfere calor para o ambiente.
O uso de aquecimento por indução em baixas frequências é bastante raro. Processamento de metal mais comum em média e alta frequência.
Tais dispositivos diferem porque a onda magnética atinge a superfície, onde é atenuada. O corpo converte a energia desta onda em calor. Para obter o efeito máximo, ambos os componentes devem ter uma forma próxima.
Onde é usado
O uso de aquecimento por indução no mundo moderno é generalizado. Área de uso:
- fusão de metais, sua soldagem sem contato;
- obtenção de novas ligas metálicas;
- engenharia mecânica;
- joias;
- faça peças pequenas que podem ser danificadas por outros métodos;
- endurecimento da superfície (além disso, as peças podem ser da configuração mais complexa);
- tratamento térmico (peças de máquinas de usinagem, superfícies endurecidas);
- medicina (desinfecção de aparelhos e instrumentos).
Aquecimento por indução: características positivas
Este método tem muitas vantagens:
- Pode aquecer e derreter rapidamente qualquer material condutor.
- Permite aquecimento em qualquer meio: vácuo, atmosfera, líquido não condutor.
- Como apenas o material condutor é aquecido, as paredes que absorvem fracamente as ondas permanecem frias.
- Em áreas especializadas da metalurgia na obtenção de ligas ultrapuras. Este é um processo divertido, pois os metais são misturados em estado suspenso, em um invólucro de gás protetor.
- Em comparação com outros tipos, a indução não polui o meio ambiente. Se no caso de queimadores a gás houver poluição, assim como no aquecimento a arco, então a indução elimina isso, devido à radiação eletromagnética "limpa".
- Pequenas dimensões do indutor do dispositivo.
- A capacidade de fabricar um indutor de qualquer forma, isso não levará ao aquecimento local, mas contribuirá para uma distribuição uniforme do calor.
- Insubstituível se apenas uma certa área da superfície precisar ser aquecida.
- Não é difícil configurar tal equipamento para o modo desejado e regulá-lo.
Falhas
O sistema tem as seguintes desvantagens:
- Autoinstalação eajustar o tipo de aquecimento (indução) e seu equipamento é bastante difícil. É melhor recorrer a especialistas.
- A necessidade de combinar com precisão o indutor e a peça de trabalho, caso contrário o aquecimento por indução será insuficiente, sua potência pode atingir valores pequenos.
Equipamento de aquecimento por indução
Para o arranjo de aquecimento individual, você pode considerar uma opção como o aquecimento por indução.
A unidade será um transformador composto por dois tipos de enrolamentos: primário e secundário (que, por sua vez, está em curto-circuito).
Como funciona
Princípio de funcionamento de um indutor convencional: fluxos de vórtices passam por dentro e direcionam o campo elétrico para o segundo corpo.
Para que a água passe por essa caldeira, dois tubos são trazidos para ela: para água fria, que entra e na saída de água quente - o segundo tubo. Devido à pressão, a água circula constantemente, o que elimina a possibilidade de aquecimento do elemento indutor. A presença de escala é excluída aqui, pois vibrações constantes ocorrem no indutor.
Tal item seria barato de manter. A principal vantagem é que o dispositivo funciona silenciosamente. Você pode instalá-lo em qualquer sala.
Faça você mesmo o equipamento
A instalação de aquecimento por indução não será muito difícil. Mesmo aqueles que não têm experiência, após um estudo cuidadoso, lidarão com a tarefa. Antes de iniciar o trabalho, você precisa estocar os seguintes itens necessários:
- Inversor. Isso pode ser usadoda máquina de solda, é barato e precisará de alta frequência. Você pode fazer isso sozinho. Mas esta é uma atividade demorada.
- Carcaça do aquecedor (um pedaço de tubo de plástico é adequado para isso, o aquecimento por indução do tubo neste caso será o mais eficaz).
- Material (fio com diâmetro não superior a sete milímetros serve).
- Dispositivos para conectar o indutor à rede de aquecimento.
- Grade para segurar o fio dentro do indutor.
- Uma bobina de indução pode ser criada a partir de fio de cobre (deve ser esm altado).
- Bomba (para fornecer água ao indutor).
Regras para fazer o equipamento você mesmo
Para que a unidade de aquecimento por indução funcione corretamente, a corrente desse produto deve corresponder à potência (deve ser de pelo menos 15 amperes, se necessário, depois mais).
- O fio deve ser cortado em pedaços não maiores que cinco centímetros. Isso é necessário para um aquecimento eficiente em um campo de alta frequência.
- O corpo não deve ter diâmetro menor que o do arame preparado e ter paredes grossas.
- Para anexar à rede de aquecimento, um adaptador especial é anexado a um lado da estrutura.
- Uma malha deve ser colocada na parte inferior do tubo para evitar que o fio caia.
- Este último é necessário em tal quantidade que preencha todo o espaço interno.
- O desenho é fechado, um adaptador é colocado.
- Então uma bobina é construída a partir deste tubo. Para fazer isso, envolva-o jáfio preparado. O número de voltas deve ser observado: mínimo 80, máximo 90.
- Depois de conectar ao sistema de aquecimento, a água é despejada no aparelho. A bobina é conectada ao inversor preparado.
- Uma bomba de água está sendo instalada.
- O controlador de temperatura está montado.
Assim, o cálculo do aquecimento por indução dependerá dos seguintes parâmetros: comprimento, diâmetro, temperatura e tempo de processamento. Preste atenção na indutância dos pneus que levam ao indutor, que pode ser muito maior que o próprio indutor.
Sobre fogões
Outra aplicação no uso doméstico, além do sistema de aquecimento, este tipo de aquecimento encontrado em fogões.
Esta superfície parece um transformador convencional. Sua bobina fica escondida sob a superfície do painel, que pode ser de vidro ou cerâmica. A corrente flui através dele. Esta é a primeira parte da bobina. Mas o segundo são os pratos nos quais o cozimento ocorrerá. As correntes parasitas são criadas na parte inferior dos pratos. Eles aquecem primeiro os pratos e depois a comida.
O calor só será liberado quando os pratos forem colocados na superfície do fogão.
Se estiver f altando, nenhuma ação ocorre. A zona de cozedura de indução corresponderá ao diâmetro dos utensílios de cozinha colocados nela.
Para tais fogões, são necessários pratos especiais. Mais ferromagnéticometais podem interagir com o campo de indução: alumínio, aço inoxidável e esm altado, ferro fundido. Não é adequado apenas para tais superfícies: cobre, cerâmica, vidro e pratos feitos de metais não ferromagnéticos.
Naturalmente, o fogão de indução só ligará quando os utensílios adequados forem colocados sobre ele.
Os fogões modernos estão equipados com uma unidade de controlo eletrónico, que permite reconhecer a loiça vazia e inutilizável. As principais vantagens das placas de indução são: segurança, facilidade de limpeza, rapidez, eficiência, economia. A superfície do painel nunca deve ser queimada.
Então, descobrimos onde esse tipo de aquecimento (indução) é usado.
