для чего нужна магнитная плита
Особенности использования магнитных плит для фрезерных станков
Если ваш труд зависит от работы на фрезерном станке, то увеличение количество изделий должно являться для вас приоритетом. Хорошим инструментом для увеличения продуктивности станет магнитная плита.
М агнитная плита для фрезерного станка позволит обрабатывать сразу более одной детали в отличие от стандартных кулачков. И обработка будет осуществляться с предельной точностью и эффективностью. Рассмотрим подробнее все особенности данного приспособления.
Что такое магнитная плита?
Магнитные плиты – это специальный тип оснащения фрезерных станков, который нужен для обработки металлических элементов, которое необходимо для фиксации металлических элементов на рабочей поверхности станка под действием электромагнитного притяжения.
До их появления для удержания заготовок активно использовались кулачки, которые обеспечивали максимальное удерживание в процессе работы. Но всё же магнитные плиты имеют ряд более выдающихся достоинств в сравнении с кулачками:
Но и недостатки также присутствуют у данных приспособлений:
Магнитные плиты чаще всего используются на шлифовальных, фрезерных и токарных станках для обработки металлосодержащих изделий.
Читайте также, зачем нужны пластина для фрезера и как их изготовить своими руками.
Особенности конструкции
Основными конструктивными элементами магнитной плиты для фрезерного станка являются:
Технические характеристики
Технические условия производства магнитных плит регламентируются ГОСТ 16528-87. В нём описаны все характеристики плит с различным типом управления.
Основными параметрами, влияющими на работу магнитных плит, являются:
Принцип работы магнитного стола
Принцип работы плиты довольно прост и понятен. На её рабочей поверхности образуется магнитное поле, которое фиксирует металлические заготовки. Благодаря этой функции появляется возможность выполнить обработку не только наружной части материалов, но и боковых областей.
При необходимости доступна единовременная обработка нескольких деталей. Благодаря магнитным свойствам на рабочую плоскость можно установить дополнительный инструмент, который пригодится в работе.
Инструкция по эксплуатации
Читайте также: Настольный фрезерный станок НГФ-110 для обучения школьников и его улучшенные модели
Советы экспертов и цена
Наиболее продаваемыми моделями магнитных плит являются:
Она обеспечивает надёжную фиксацию обрабатываемой заготовки, что отражается на качестве выполнения работы. Радует и то свойство данного устройства, что технические параметры и возможности использования такой конструкции остаются прежними с течением времени. Данное качество и вызывает заинтересованность со стороны покупателей к электромагнитным плитам.
Плиты магнитные
Содержание: Скрыть Открыть
Плиты магнитные – это оснастка металлорежущих станков, применяемая для точной фиксации деталей и заготовок при обработке режущими инструментами. Действие плит основано на свойствах магнитного поля притягивать черные металлы и прочно удерживать в требуемом положении. Соответственно от тисков и других типов фиксаторов их отличает отсутствие механического приложения сил к поверхностям заготовки, что исключает вероятность деформации и прочих повреждений.
Сфера применения
Магнитные плиты применяются при обработке металлов на станках различного типа. В первую очередь это шлифовальные станки, где применение магнитного способа фиксации позволяет обеспечить максимальный доступ к обрабатываемым поверхностям и исключить их механическое повреждение. Также они используются на фрезерных и токарных станках, при проведении сварочных работ, при сборочных операциях и в других случаях.
Широкое применение магнитные плиты получили благодаря надежной фиксации при сравнительно компактных размерах. Ещё одно важное преимущество – сохранение точности установки на протяжении всего срока эксплуатации изделия. Данный тип оснастки редко входит в базовую комплектацию станка, и поэтому их необходимо приобретать и устанавливать отдельно, учитывая размер, прижимное усилие и прочие параметры изделия.
Основные виды и параметры
В зависимости от способа фиксации существует два основных типа плит – магнитные и электромагнитные. В последних прижимное усилие создают две группы катушек формирующих электромагнитное поле. Магнитные конструктивно схожи с электромагнитными и также имеют две группы магнитов с различной полярностью. Но магнитное усилие действует постоянно и в нерабочем положение ему препятствует блоки из немагнитного материала. После установки детали блоки смещаются, и деталь фиксируется на рабочей поверхности.
Определяющим параметром являются габаритные размеры плиты. От неё зависят не только длина и ширина обрабатываемой детали, но и высота. Следует учесть, что чем больше размеры плиты, тем выше вес и нагрузка на рабочий стол станка.
Основные параметры оснастки:
Особенности конструкции и эксплуатации
Основой конструкции магнитной плиты являются магнитные блоки и корпус изделия. Блоки могут быть подвижными и стационарными, что определяет возможность изменения расстояния между полюсами магнита. Они состоят из металлических пластин, внутри которых расположены керамические магниты. Остальное пространство заполнено материалом не имеющим магнитных свойств.
Для перемещения магнитных блоков внутри корпуса расположен специальный эксцентриковый механизм. Для управления перемещением магнитов есть рукоять. Блок управления плитой расположен в электрошкафу. Он регулирует частотность для прижима детали. Помимо этого мощные плиты оснащены и блоком управления размагничивания, который посылает обратные кратковременные импульсы и снимает остаточное намагничивание. В противном случае, особенно если обрабатывается небольшая по площади деталь, после отключения электромагнита её очень сложно оторвать от поверхности.
Отметим следующие особенности эксплуатации электромагнитных плит:
Действующие ГОСТы
Технические условия производства плит магнитных общего назначения регулирует ГОСТ 16528-87. В нём установлены основные параметры плит с различным типом управления. Также действуют и другие отраслевые и государственные стандарты.
Магнитные плиты для шлифовальных станков
Магнитные плиты для шлифовальных станков – это особый класс металлообрабатывающего оборудования, которое предназначено для удерживания стальных заготовок на рабочей поверхности под воздействием сил электромагнитного притяжения. Казалось бы, для чего использовать такую изощренную конструкцию, когда можно задействовать в качестве фиксатора традиционные кулачки, которые надежно зажимают заготовку и обеспечивают предельную жесткость в процессе обработки? В действительности же электромагнитная фиксация с помощью магнитных плит для шлифовальных станков имеет ряд преимуществ, которые мы рассмотрим ниже.
Ключевой плюс – это возможность работы оборудования в многопоточном режиме. Мастер может одновременно зафиксировать несколько заготовок на одной установке, тем самым повысив производительность своего труда на порядок. Кроме того, магнитная плита для шлифовального станка способна обеспечить предельную точность обработки заготовки.
Это связано с тем, что в процессе шлифования металлическая деталь нагревается и, соответственно, расширяется. Зажатая в тиски заготовка в этом случае деформируется, в то время как установленная на электромагнитной плоскости – свободно расширяется на рабочей поверхности.
При этом стоит помнить, что плита не способна обеспечить столь же больших усилий, как фиксирующие кулачки. Кроме того, если произойдет аварийное прерывание подачи электропитания – случится срыв заготовки с рабочей поверхности. Вот почему сфера применения магнитных плит для шлифовальных станков исключает работы, подразумевающие большие силы резания.
Еще один минус подобных установок состоит в таком явлении как остаточный магнетизм, свойственный стальным заготовкам, которые обрабатывались подобным образом. К счастью, справиться с проблемой можно с помощью демагнитизатора, что в большинстве случаев позволяет закрыть глаза на вышеописанный недостаток.
Конструкция и принцип работы
Корпус – важнейшая часть конструкции магнитной плиты для шлифовального станка – производится из мягкой стали. Его днище имеет специальные полюсные выступы. Рабочая поверхность плиты покрывается специальной крышкой, участки которой располагаются над полюсами и разделены особыми немагнитными прослойками. Постоянный ток пропускается через катушки.
В этом случае наружная поверхность стола выступает в качестве одного полюса, а оставшаяся часть поверхности являет собой противоположный полюс. Металлическая деталь, которая перекрывает немагнитную прослойку в любой точке плиты, замыкает магнитный поток и фиксируется на поверхности.
Сила притяжения – важный параметр, который стоит учитывать при работе с магнитной удерживающей поверхностью. Во многом он зависит от габаритов фиксируемой конструкции и материала, из которого она изготовлена. Кроме того, на силу притяжения влияет количество деталей, закрепленных на установке, а также конструкция самой плиты. То, где мастер расположил обрабатываемую деталь, тоже оказывает влияние на данный параметр.
Сила притяжения измеряется в Н/см2. Оптимальная величина параметра составляет от 20 до 130 Н/см2.
Каждый мастер должен помнить о том, что магнитная плита для шлифовального станка в процессе работы нагревается. Частые смены температуры конструкции могут привести к образованию конденсата внутри. Инженеры, занимающиеся проектированием таких агрегатов, тщательно продумывают систему защиты катушек от нежелательного воздействия жидкости. Справиться с такого рода задачей позволяет битум, который в заводских условиях заливается во внутреннюю полость электромагнитного стола.
Магнитный блок – важная составная часть конструкции. Этот подвижный элемент перемещается с помощью работы эксцентрикового волчка. Магнитная плита функционирует только во включенном состоянии. Она порадует мастера своими эксплуатационными возможностями и обеспечит максимально ровное расположение изделия на рабочей поверхности, что моментально отразится на точности конечного результата.
Итоги
Магнитная плита для шлифовального станка способна на надежную фиксацию обрабатываемой детали, что отражается на качестве выполнения поставленной задачи. Интересно то, что технические параметры и эксплуатационные возможности такой конструкции не меняются с течением времени и увеличением срока эксплуатации оборудования. Это, отчасти, провоцирует повышенный интерес к электромагнитным плитам со стороны потенциальных покупателей.
В качестве дополнительного плюса магнитной плиты стоит отметить то, что она не требует дополнительного обслуживания. При соблюдении основных правил эксплуатации она способна прослужит не одно десятилетие, не утратив свои функциональные возможности.
Если вы ищите пути повышения производительности труда за шлифовальным станком – самое время задуматься о приобретении электромагнитной установки. В отличие от стандартных кулачков такая конструкция позволит обрабатывать сразу несколько деталей с предельной точностью и эффективностью. Всё это подтверждается практикой десятков тысяч мастеров.
Классификация и технические характеристики магнитных плит
Сфера применения
Магнитные плиты применяются при обработке металлов на станках различного типа. В первую очередь это шлифовальные станки, где применение магнитного способа фиксации позволяет обеспечить максимальный доступ к обрабатываемым поверхностям и исключить их механическое повреждение. Также они используются на фрезерных и токарных станках, при проведении сварочных работ, при сборочных операциях и в других случаях.
Широкое применение магнитные плиты получили благодаря надежной фиксации при сравнительно компактных размерах. Ещё одно важное преимущество – сохранение точности установки на протяжении всего срока эксплуатации изделия. Данный тип оснастки редко входит в базовую комплектацию станка, и поэтому их необходимо приобретать и устанавливать отдельно, учитывая размер, прижимное усилие и прочие параметры изделия.
Вариант изготовления ленточного станка
Для сборки шлифовального станка ленточного типа понадобится электромотор, прочная станина и катки, на которых будет вращаться лента. Обязательно под рукой иметь чертеж или подробную схему с указанием всех узлов и размеров. Пример схемы станка с деревянной станиной предлагаем посмотреть на фото.
На следующем фото представлена готовая конструкция станка. В этом варианте расположение трех рабочих валов выполнено так, что движущаяся лента образует вертикальную шлифовальную плоскость. В качестве привода использована ременная передача.
В конструкции станка можно использовать четыре катка. Один из них является ведущим и насажен непосредственно на вал электродвигателя. На фото показан пример такой конструкции. Установка четырех катков позволяет получить две шлифовальные плоскости: горизонтальную и вертикальную.
Деревянная станина сглаживает вибрацию работающего электродвигателя, однако, древесина недолговечная. Оптимально заготовку размером 50х18 см вырезать из стали толщиной 2 см. Один край станины делают идеально ровный, чтобы к нему закрепить площадку для электромотора. Для следующей детали понадобится сталь толщиной 1 см. Площадку вырезают размером 18х16 см, после чего закрепляют к станине болтовым соединением.
Большая мощность электромотора для такого станка не нужна. Подойдет двигатель от старой стиральной машинки. Если требуется большая производительность шлифовальной машины, тогда желательно найти электромотор с частотой вращения вала 1500 об/мин мощностью от 2,5 до 3 кВт. Качественной шлифовки можно добиться при движении наждачной ленты со скоростью 20 м/с. Чтобы достичь таких параметров, используют рабочие барабаны диаметром 20 см. Если сделать тоньше катки, придется снижать частоту вращения вала мотора с помощью редуктора, что крайне неудобно.
Ведущий барабан можно насадить на вал двигателя. Если такой вариант не подходит, изготавливают отдельный узел. Ведущий вал с подшипниками закрепляют на станине. С оного конца насаживают шкив ременной передачи, а с другого конца устанавливают ведущий барабан. Тогда на вал электродвигателя тоже насаживают шкив и надевают клиновидный ремень. Ведомые катки вращаются произвольно на подшипниках.
Шкивы ременной передачи придется вытачивать на токарном станке, а катки можно сделать из квадратных кусков ДСП размером 20х20 см. Плиты складывают друг на друга, пока не получится суммарная толщина 24 см. По центру квадратных плит сверлят отверстие, вставляют шпильку с резьбой и плотно стягивают пластины с обеих сторон гайками. Квадратную заготовку протачивают так, чтобы получился барабан диаметром 20 см.
Во время проточки катка предусматривают в его центральной части утолщение. По отношению к краям барабана перепад должен составить 3 мм. За счет утолщения лента не будет съезжать с катков. Поверхность деревянного барабана обтягивают резиной. Подойдет старая велосипедная камера. Резина предотвратит проскальзывание ленты на катках.
Для изготовления шлифовальной ленты подойдет наждачная бумага на тканевой основе. Можно вырезать цельную полосу необходимой длины, края которой склеивают встык. Если длинной полосы наждачной бумаги нет, отрезают полосу прочной ткани и сшивают ее в кольцо. Наждачную бумагу нарезают прямоугольниками, после чего наклеивают на полоску ткани. При изготовлении шлифовальной ленты важно подобрать качественный клей, чтобы наждачная бумага не отслоилась.
Основные виды и параметры
В зависимости от способа фиксации существует два основных типа плит – магнитные и электромагнитные. В последних прижимное усилие создают две группы катушек формирующих электромагнитное поле. Магнитные конструктивно схожи с электромагнитными и также имеют две группы магнитов с различной полярностью. Но магнитное усилие действует постоянно и в нерабочем положение ему препятствует блоки из немагнитного материала. После установки детали блоки смещаются, и деталь фиксируется на рабочей поверхности.
Определяющим параметром являются габаритные размеры плиты. От неё зависят не только длина и ширина обрабатываемой детали, но и высота. Следует учесть, что чем больше размеры плиты, тем выше вес и нагрузка на рабочий стол станка.
Основные параметры оснастки:
Электромагнитные плиты для шлифовальных станков
На плоскошлифовальных станках широко применяют электромагнитные плиты. Обрабатываемые стальные детали, расположенные на таких плитах, удерживаются во время обработки силами магнитного притяжения плиты. Электромагнитное закрепление имеет преимущества по сравнению с зажатием в кулачках. Включая ток, можно сразу закрепить много деталей, расположенных на поверхности плиты.
При электромагнитном закреплении может быть достигнута большая точность обработки, так как заготовка при нагреве в процессе обработки не сжата с боков и может свободно расширяться. При электромагнитном закреплении имеется возможность обрабатывать детали с торца и сбоку.
Однако электромагнитное закрепление не обеспечивает таких больших усилий, как при зажатии посредством кулачков. В случае аварийного перерыва в питании обмотки электромагнитной плиты происходит срыв детали с ее поверхности. Поэтому электромагнитные плиты не применяют при больших силах резания. Кроме того, стальные детали, обработанные на электромагнитных плитах, часто сохраняют остаточный магнетизм.
Электромагнитная плита (рис. 1) имеет корпус 1, изготовленный из мягкой стали, днище которого снабжено полюсными выступами 2. Сверху наложена крышка 3, у которой участки 4, расположенные над полюсами, отделены прослойками 5 из немагнитного материала (сплав свинца и сурьмы, оловянные сплавы, бронза и др.).
При пропускании постоянного тока через катушки 6 все участки наружной поверхности крышки (зеркала), окруженные немагнитными прослойками, являются одним полюсом (например, северным); вся же остальная поверхность плиты — другим полюсом (например, южным). Обрабатываемая деталь 7, перекрывающая в любом месте немагнитную прослойку, замыкает магнитный поток одного из полюсов 2 и поэтому притягивается к поверхности плиты.
Для закрепления небольших обрабатываемых деталей расстояние между полюсами 2 желательно делать как можно меньшим. Однако это осуществить трудно, так как между полюсами должны быть размещены витки двух катушек 6. Поэтому для закрепления мелких деталей применяют электромагнитные плиты с пазами, заполненными немагнитным материалом (рис. 2).
Эта плита имеет только одну катушку 2. Корпус 1 плиты накрыт толстой стальной крышкой 3 с близко расположенными немагнитными пазами 4. При размещении на поверхности плиты небольшой обрабатываемой детали 5 часть магнитного потока катушки замкнется через крышку 3 ниже пазов, а часть его, огибая немагнитный паз, перекрытый деталью 5, пройдет через деталь, обеспечивая ее притяжение. Так как через деталь проходит только часть магнитного потока, сила притяжения этих плит ниже, чем у плит, имеющих сквозные прослойки.
Кроме электромагнитных плит, предназначенных для возвратно-поступательного движения, широкое распространение получили вращающиеся электромагнитные плиты, обычно называемые электромагнитными столами.
Рис. 1. Электромагнитная плита
Рис. 2. Электромагнитная плита для мелких деталей
Рис. 3. Стол с неподвижными электромагнитами
Рис. 4. Включение электромагнитной плиты
В промышленности применяются также столы с неподвижными электромагнитами (рис. 3). Корпус 1 стола вращается над неподвижными электромагнитами 2, расположенными по окружности. Когда через обмотку 3 протекает постоянный ток, магнитный поток замыкается (как указано на рис. 3 штриховой линией), обеспечивая притяжение детали.
Электромагнитные столы этого типа помимо немагнитных пазов, расположенных по концентрическим окружностям, имеют сквозные радиальные немагнитные прослойки, разделяющие корпус стола и его рабочую поверхность на секторы, не имеющие магнитной связи один с другим. Если электромагниты 2 расположить не по всей окружности, то у такого стола образуется сектор, на котором детали не будут закреплены и могут быть легко сняты. Стол с неподвижными электромагнитами опирается на кольцевые направляющие, изготовленные из немагнитного материала (обычно бронзы). Это исключает возможность замыкания потока под электромагнитами.
Сила притяжения электромагнитной плиты в большой степени зависит от материала и размеров закрепляемой детали, от числа деталей на ее поверхности, от положения детали на плите и от конструкции плиты: Сила притяжения электромагнитных плит колеблется в пределах 20—130 Н/см2 (2—13 кгс/см2).
При работе электромагнитная плита нагревается, во время выключения — охлаждается. Это вызывает движение воздуха через все неплотности, в результате чего внутри плиты может конденсироваться влага. Поэтому при конструировании электромагнитных плит важно предусмотреть защиту катушек плиты от воздействия охлаждающей жидкости. Для этого внутреннюю полость плиты заливают битумом.
Особенности конструкции и эксплуатации
Основой конструкции магнитной плиты являются магнитные блоки и корпус изделия. Блоки могут быть подвижными и стационарными, что определяет возможность изменения расстояния между полюсами магнита. Они состоят из металлических пластин, внутри которых расположены керамические магниты. Остальное пространство заполнено материалом не имеющим магнитных свойств.
Для перемещения магнитных блоков внутри корпуса расположен специальный эксцентриковый механизм. Для управления перемещением магнитов есть рукоять. Блок управления плитой расположен в электрошкафу. Он регулирует частотность для прижима детали. Помимо этого мощные плиты оснащены и блоком управления размагничивания, который посылает обратные кратковременные импульсы и снимает остаточное намагничивание. В противном случае, особенно если обрабатывается небольшая по площади деталь, после отключения электромагнита её очень сложно оторвать от поверхности.
Отметим следующие особенности эксплуатации электромагнитных плит:
Порядок работы и техническое обслуживание.
4.1. Магнитную плиту прямоугольную расконсервировать, ознакомиться с паспортом на изделие.
4.2. Разместить плиту магнитную на столе станка или на верстаке.
4.3. При необходимости, поверхность плиты магнитной может быть перешлифована в соответствии с производственными требованиями
4.4. После проверки правильности крепления можно перейти к работе на станке.
4.5. Заготовку из ферромагнитного материала разместить на плите в требуемом положении и повернуть рычаг на 180 градусов. Проверить надежность крепления. После этого можно переходить к обработке заготовки.
4.6. Стружку на магнитной плите, образующуюся при обработке заготовки можно удалить щеткой-сметкой после поворота рукоятки на 180 градусов, и после обратно зафиксировать заготовку, повернув рукоятку плиты.
4.7. По окончании работ повернуть рукоятку и снять заготовку с магнитной плиты.
4.8. Недопустимо воздействие ударной нагрузки на заготовку, закрепленную на магнитной плите, т.к. это приводит к снижению намагниченности отдельных магнитных элементовмагнитной плиты и соответственно к снижению сил притяжения плиты в целом.
4.9. При возникновении грубых забоин на зеркале рабочей поверхности магнитной плиты и вследствие этого, снижения точностных характеристик базирования заготовки, допускается перешлифовка рабочего зеркала плиты магнитной.
4.10. Удельная сила притяжения проверяется испытательным образцом Ø 50 мм и высота 20 мм на расстоянии более 40 мм от всех краев зеркала рабочей поверхности плиты. Допускается в 10% контрольных точек, измеренных по диагонали плиты с шагом 10 мм,
снижения силы притяжения не менее 1,0 кгс/см2.
4.11. При перешлифовке зеркала рабочей поверхности плиты допускается снятие общего припуска не более 5,0 мм. В состоянии поставки зеркало рабочей поверхности плиты и основание предварительно шлифованы. Допуск на шлифовку согласно ТУ 2-024-2773-82 не более 1,5 мм. Окончательная шлифовка производится потребителем на собственном станке.
Магнитные плиты для шлифовальных станков
Магнитные плиты для шлифовальных станков – это особый класс металлообрабатывающего оборудования, которое предназначено для удерживания стальных заготовок на рабочей поверхности под воздействием сил электромагнитного притяжения. Казалось бы, для чего использовать такую изощренную конструкцию, когда можно задействовать в качестве фиксатора традиционные кулачки, которые надежно зажимают заготовку и обеспечивают предельную жесткость в процессе обработки? В действительности же электромагнитная фиксация с помощью магнитных плит для шлифовальных станков имеет ряд преимуществ, которые мы рассмотрим ниже.
Ключевой плюс – это возможность работы оборудования в многопоточном режиме. Мастер может одновременно зафиксировать несколько заготовок на одной установке, тем самым повысив производительность своего труда на порядок. Кроме того, магнитная плита для шлифовального станка способна обеспечить предельную точность обработки заготовки.
Это связано с тем, что в процессе шлифования металлическая деталь нагревается и, соответственно, расширяется. Зажатая в тиски заготовка в этом случае деформируется, в то время как установленная на электромагнитной плоскости – свободно расширяется на рабочей поверхности.
При этом стоит помнить, что плита не способна обеспечить столь же больших усилий, как фиксирующие кулачки. Кроме того, если произойдет аварийное прерывание подачи электропитания – случится срыв заготовки с рабочей поверхности. Вот почему сфера применения магнитных плит для шлифовальных станков исключает работы, подразумевающие большие силы резания.
Еще один минус подобных установок состоит в таком явлении как остаточный магнетизм, свойственный стальным заготовкам, которые обрабатывались подобным образом. К счастью, справиться с проблемой можно с помощью демагнитизатора, что в большинстве случаев позволяет закрыть глаза на вышеописанный недостаток.
Итоги
Магнитная плита для шлифовального станка способна на надежную фиксацию обрабатываемой детали, что отражается на качестве выполнения поставленной задачи. Интересно то, что технические параметры и эксплуатационные возможности такой конструкции не меняются с течением времени и увеличением срока эксплуатации оборудования. Это, отчасти, провоцирует повышенный интерес к электромагнитным плитам со стороны потенциальных покупателей.
В качестве дополнительного плюса магнитной плиты стоит отметить то, что она не требует дополнительного обслуживания. При соблюдении основных правил эксплуатации она способна прослужит не одно десятилетие, не утратив свои функциональные возможности.
Если вы ищите пути повышения производительности труда за шлифовальным станком – самое время задуматься о приобретении электромагнитной установки. В отличие от стандартных кулачков такая конструкция позволит обрабатывать сразу несколько деталей с предельной точностью и эффективностью. Всё это подтверждается практикой десятков тысяч мастеров.
О принципе индуктивного нагрева
Для начала разъясним, как функционируют электрические индукционные нагреватели. Переменный ток, проходя по виткам катушки, образует вокруг нее электромагнитное поле. Если поместить внутрь обмотки сердечник из магнитящегося металла, то он станет нагреваться вихревыми токами, возникающими под воздействием поля. Вот и весь принцип.
Важное условие. Чтобы металлический сердечник нагревался, катушка должна питаться переменным током, меняющим знак и вектор поля с высокой частотой. При подаче на обмотку постоянного тока вы получите обыкновенный электромагнит.
Сам нагревательный элемент носит название индуктора и является главной частью установки. В отопительных котлах он представляет собой стальную трубу с протекающим внутри теплоносителем, а в кухонных плитах – плоскую катушку, максимально приближенную к варочной панели, как изображено далее на фото.
Катушка-индуктор нагревает железную трубу, которая передает тепло протекающей воде
Вторая часть индукционного нагревателя — схема, повышающая частоту тока. Дело в том, что напряжение с промышленной частотой 50 Гц малопригодно для работы подобных устройств. Если присоединить индуктор к сети напрямую, то он начнет сильно гудеть и слабо прогревать сердечник, причем вместе с обмотками. Чтобы эффективно преобразовывать электричество в теплоту и полностью передавать ее металлу, частоту нужно повысить минимум до 10 кГц, чем и занимается электросхема.
В чем заключаются реальные преимущества индукционных котлов перед ТЭНовыми и электродными:
Здесь сердечником служит посуда из магнитного металла
Примечание. С индукционными котлами связано множество мифов. Например, продавцы утверждают, что они экономичнее других электрических обогревателей на 10—20%, хотя в действительности КПД всех электрокотлов равен 98%. Список преимуществ ограничивается тремя вышеперечисленными пунктами, остальное – реклама.
Как сделать мощный электромагнит
Электромагнит – это магнит, который работает (создаёт магнитное поле) только при протекании через катушку электрического тока. Чтобы сделать мощный электромагнит, нужно взять магнитопровод и обмотать его медной проволокой и просто пропустить ток по этой проволоке. Магнитопровод начнет намагничиваться катушкой и начнет притягивать железные предметы. Хотите мощный магнит – поднимайте напряжение и ток, экспериментируйте. А чтобы не мучится и не собирать магнит самому, можно просто достать катушку с магнитного пускателя (они бывают разные, на 220В/380В). Достаете эту катушку и внутрь вставляем кусок любой железяки (например, обычный толстый гвоздь) и включаем в сеть. Вот это будет по-настоящему не плохой магнит. А если у вас нет возможности достать катушку с магнитного пускателя, то сейчас рассмотрим, как сделать электромагнит самому.