Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Nagrzewanie drutu oporowego

16 Cze 2008 11:54 25576 31
  • Poziom 12  
    Witam wszystkich, mam pytanie do speców:

    Chcę nagrzać ok. 30-to centymetrowy odcinek drutu oporowego fi 2,5mm, przy próbie nagrzania zwykłym zasilaczem "kolejkowym" drut nagrzewa się tylko na odcinku 1-cm (1 cm od I-szego bieguna do podłączenia II), dalej jest już zimny.

    Pytanie jak podłączyć ten drut (czym) aby nagrzał się dostatecznie by móc ciąć styropian. Zależy mi na tej grubości, ponieważ jest to profil-kształtka, i musi być sztywny.

    Boje się bawić w 220v, może prostownik? ew. wykorzystać starą lutownicę?

    Pozdrawiam!
  • Poziom 35  
    Witam .
    Robiłem swojego czasu dla znajomej plastyczki taki " miecz " cieplny do cięcia styropianu .
    Długości dokładnie nie pamiętam - jakieś 600mm .
    Całość była w formie litery " U " .
    Trafo - 450VA - napięcie około 4.5V .
    Ale to raczej musisz dobrać .
    Uzwojenie " prądowe " było nawinięte drutem φ 5mm .
    Przewody doprowadzające napięcie do drutu - odpowiednio " godne " .
    To chyba tyle .
    Pozdrawiam .
  • Poziom 12  
    Dziękuje za odpowiedź!

    Hmm, nie jestem tak "obcykany" w tych sprawach, :)

    Czym to dokładnie nagrzać? Jakiś transformator czy co?
  • Poziom 35  
    Witam .
    No wygląda na to że trafo - odpowiednie.
    Obawiam się że nagrzanie takiego drutu za pomocą lutownicy czy jakiegoś innego małego trafa się nie uda .
    Czy to ma być jedna - dwie szt czy więcej ?
    Pytam dlatego że jak więcej to się opłaca robić trafo - jak na kilka to może spróbować za pomocą spawarki .
    Pozdrawiam .
  • Poziom 14  
    Jeżeli drut oporowy jest z najczęściej spotykanego kantalu - to nawet nie próbuj włączać tego na napięcie wyższe niż kilka V. Przy tej średnicy 30-cm kawałek kantalu będzie miał oporność 0,084 Ω, a prąd potrzebny do osiągnięcia temperatury 200 °C wynosi 11,1 A. Napięcie zasilania wyliczone z prawa Ohma to 0,93 V i podobny transformator musisz mieć.
  • Poziom 35  
    Witam.
    Napięcie które miałem - na trafie , luzem to ( jak pisałem ) 4.5V .
    Do tego dochodzą straty na przewodach , stykach , itp.
    No i napięcie na trafie " siądzie " - w sumie taka wartość była prawie .
    Ale raczej trzeba dobrać do konkretnego przypadku .
    O spawarce pisałem dlatego że te małe - jak ustawić na najmniejszy " amperaż " to nie są w stanie rozgrzać elektrody do czerwoności - więc może by się udało . Można spróbować .
    Pozdrawiam .
  • Moderator Robotyka
    Bawiłem się nie dawno taką wycinarką (tzn - chciałem zbudować).
    Drut Kanthalowy "A" średnica 0,4mm długość 75cm (4,93Ω/m) napięcie zasilania 12V - Prąd pobierany nieco ponad 2A.
    Temperatura drutu ok 160*C. Bez problemu ciął 3mm styropian, nawet pomimo faktu, że drut nie był napięty.

    Kiedyś wycinałem stryopian zwykłą lutownicą transformatorową.
    Grotem był drut 1,5mm2 miedź ( z przewodu) o długości ok 20cm.
    Nie nagrzewał się silnie, ale był wystarczającą gorący, by ciąć styropian ok 30mm bez nacisku.

    Co do pierwszego postu autora, to zasilacz kolejkowy może mieć za małą moc, przez co masz zbyt duży spadek napięcia i mały prąd.
  • Poziom 15  
    Z podobnego drutu (tj o grubosci 2.5mm) i dlugosci ok 15cm zrobilem bruzdownice do styropianu - do chowania rurek instalacji wodnej.
    Tylko ze drut nie oporowy tylko drut do spawania nierdzewki.
    Do zasilania uzylem tansformatorka do halogenow o mocy 200VA z okolo 8-10 zwojami drutu 4mm2 w zwyklej izolacji. Napiecie uzwojenia wtornego ok 5V, prad 40A.
    Przewody zasilajace drut oporowy 2.5mm2, nieco za cienkie wiec nieco mocy na nich tracilem.
    Urzadzonko pozwala na wycinanie bruzd o srednicy ok 40 mm z predkoscia ok 3cm/s.
  • Poziom 12  
    Dziękuję za odpowiedzi, próby trwają nadal... :)
  • Spec od GSM
    To że ci się nagrzewa przy punkcie zaciskowym znaczy że masz za słaby styk w tym miejscu. Lub inaczej za duża rezystancja drutu w porównaniu ze stykiem (styk o większej oporności odkłada na sobie większą moc)
  • Poziom 11  
    Witam,
    ja mam pytanko następujące:
    Jeżeli drut nie jest potrzebny mi do cięcia styropianu, a do grzania powietrza to zwijam go w cewkę. I teraz tak:
    czy (skoro jest to cewka) zasilać ją prądem stałym czy zmiennym. Prąd zmienny może wytworzyć zmienny strumień pola el-mag i tym samym jeszcze bardziej grzać (na zasadzie kuchenki indukcyjnej).
    Pozdrawiam
  • Poziom 37  
    A od kiedy to powietrze jest metalem - że rzekomo ma się bardziej rozgrzewać od grzania indukcyjnego?
  • Poziom 11  
    Źle się wyraziłem.
    Chodzi o to, że:
    będą dwa opory, rzeczywisty i zespolony. Czy to jakoś wpłynie na ciepło wytwarzane w drucie?

    A tak swoją drogą, co by było gdyby wewnątrz takiej cewki oporowej poprowadzić jeszcze drut oporowy? Albo cewka w cewce?
  • Poziom 37  
    Słuchaj. Zwinięty drut nagrzewa się silniej bo gorzej odprowadza ciepło. Moc wydzielana jest stała (pomijam poprawki na temperatury pracy). Ilość generowanego ciepła jest również stała. Jeśli chcesz osiągnąć wyższą temperaturę to możesz robić spiralę. Głównym powodem robienia spiral jest zwiększenie powierzchni wymiany ciepła przy jednoczesnej minimalizacji rozmiarów. Więc wszystkie nagrzewnice oporowe wykonane jako 'cewki' - są tak zwinięte dla oszczędzenia miejsca.
  • Poziom 11  
    Chris_W napisał:
    Słuchaj. Zwinięty drut nagrzewa się silniej bo gorzej odprowadza ciepło. Moc wydzielana jest stała (pomijam poprawki na temperatury pracy). Ilość generowanego ciepła jest również stała. Jeśli chcesz osiągnąć wyższą temperaturę to możesz robić spiralę. Głównym powodem robienia spiral jest zwiększenie powierzchni wymiany ciepła przy jednoczesnej minimalizacji rozmiarów. Więc wszystkie nagrzewnice oporowe wykonane jako 'cewki' - są tak zwinięte dla oszczędzenia miejsca.


    Nie odpowiedziałeś w żaden sposób na moje pytanie wodzu.
    Cewka w cewce nie dość że wykorzystywałaby ciepło powstałe w oporze to jeszcze byłaby podgrzewana przez zewnętrzną spirale wytwarzającą pole elektromagnetyczne.(i odwrotnie) prowadziło by to do zwiększenia wytwarzanego ciepła- wykorzystałbym po prostu także pole el-mag(normalnie zaniedbywane).

    Ponadto przy prądzie zmiennym wytwarza się moc zespolona będąca zespoloną sumą mocy czynnej i biernej.
    PZ=R*|I|^2+j(Xl*|I|^2)
    teoretycznie moc będzie więc większa. Ale jak jest z zamianą mocy biernej na ciepło?
  • Poziom 37  
    Moc bierna nie zamienia się na ciepło - ona tylko przepływa.
    Jak zrobisz tranformator ze spirali grzejnej i obciążysz jego uzwojenie wtórne to nic ci nie przybędzie bo ujmiesz moc grzewczą z pierwotnego.
  • Poziom 11  
    "Jak zrobisz transformator ze spirali grzejnej i obciążysz jego uzwojenie wtórne to nic ci nie przybędzie bo ujmiesz moc grzewczą z pierwotnego."
    nie wiem do końca o co ci chodzi, ale nie ważne, bo chodziło mi głownie o to:
    "Moc bierna nie zamienia się na ciepło - ona tylko przepływa."
    Dzięki
  • Poziom 26  
    Moc pozorna jest stała i w zasadzie cała idzie w ciepło. Jak masz DC lub czyste R na obciążeniu to moc pozorna jest równa czynnej, nie ma biernej. Jak masz cerkę RL to pozorna jest taka sama (i ilość ciepła też), czynna wydziela się na R, bierna na L - w sumie bez różnicy. Moc pozorna jaką weźmiesz z trafo nie może się zmienić. Różnice mogą dotyczyć -
    spadku na prostowniku - dla DC
    emisji pola EM nie wyłapanego przez rdzeń, czy co tam ma pełnić jego funkcję - dla AC na cewce.

    Różnice są jednak pomijalnie małe.
  • Poziom 10  
    Witam, mam zalany w jakiejś płynnej substancji trafo od lampki halogenowej z napięciem 12v i mocą 25wat, jakiej grubości kanthal dobrać na długość ok 65 cm żeby płynnie i bezpiecznie ciąć styropian. kanhal jak najcieńszy, bo i tak będzie na stelażu.
    Dzięki i Pozdrawiam.
  • Moderator
    swiety82 napisał:
    Witam wszystkich, mam pytanie do speców:

    Chcę nagrzać ok. 30-to centymetrowy odcinek drutu oporowego fi 2,5mm, przy próbie nagrzania zwykłym zasilaczem "kolejkowym" drut nagrzewa się tylko na odcinku 1-cm (1 cm od I-szego bieguna do podłączenia II), dalej jest już zimny.

    Pytanie jak podłączyć ten drut (czym) aby nagrzał się dostatecznie by móc ciąć styropian. Zależy mi na tej grubości, ponieważ jest to profil-kształtka, i musi być sztywny.

    Boje się bawić w 220v, może prostownik? ew. wykorzystać starą lutownicę?

    Pozdrawiam!


    do cięcia styropianu ja bym podszedł inaczej.
    przede wszystkim drut trzeba pomierzyć i na podstawie pomiarów dopiero planować zasilanie.
    A kiedyś to się brało nową spiralę do kuchenki elektrycznej, odcinało kawałek i prostowało drut, a następnie należało połączyć szeregowo z tą kuchenką albo żelazkiem. W stole lub dużej płycie wierciło się dziurkę i pod stołem mocowało jeden koniec drutu ze spiralki, a drugi koniec do sprężynki, a spręzynkę do czegoś u góry. Tu miejsce mocowania dyktowała wyobraźnia i warunki. No i po podłączeniu całości do sieci miało się porządną wycinarkę do styropianu. Długość odcinka drutu dobieraliśmy doświadczalnie, bo zbyt gorący mocno topił styropian i nadpalał papier (wycinaliśmy litery przykładając papierowe wzorce), gdy drut był zimny, wycinanie szło za wolno.
    To była niemal półprzemysłowa produkcja.
  • Moderator Robotyka
    Można zrobić doświadczalnie. Drut z zaciskami krokodylkowymi na końcach, zasilanie, pomiar prądu i temperatury drutu na środku (np. multimetrem z sondą). rozszerzając, lub zbliżając zaciski krokodylkowe regulujesz sobie temperaturę. Jak już ustalisz taką, jaką chcesz, mierzysz tylko ocinek drutu między zaciskami. Z pomiaru prądu wiesz, jakiej mocy musi być docelowe źródło zasilania. Z reguły to będzie temperatura między 130-160*C. Pamiętaj o tym, że drut po rozgrzaniu się rozszerza, potrzebować będziesz zatem napinacza.
  • Poziom 9  
    Witam
    Chcę zrobić obciążenie mocy z drutu oporowego.Czy ktoś wie jak policzyć temperaturę dla płynącego prądu, czy też dla gęstości mocy powierzchniowej, może jest jakiś wykres zależności temperatury od W/cm2 dla danego drutu.Stosując odpowiedni wentylator można by zwiększyć moc obciążenia przy zachowaniu granicznej temperatury przy której współczynnik temperaturowy się nie zmienia.Jak to wszystko policzyć : temperature, wydajność wentylatora dla wymaganego odebrania ciepła i zatrzymania temperatury drutu na określonym poziomie.Chcę wykorzystać kanthal A-1.Temat dość złożony:P
  • Poziom 35  
    Witam.
    Przeglądając tabelkę na stronie - http://www.elektrotermia.com.pl/produkty.php4?id=68#pro98 można zauważyć że rezystancja tego materiału aż tak się nie zmienia .
    Tym nie mniej można by zastosować pomiar temperatury taśmy/drutu oporowego i tak sterować wentylatorem aby ją utrzymywać na stałym ( w miarę ) poziomie .
    Chyba że coś nie zrozumiałem .
    Pozdrawiam .
  • Poziom 9  
    Masz rację, niewiele się zmienia..Obciążenie to powinno móc przyjąć powiedzmy że 5,6kw przy prądzie 200A, dało by to rezystancje 0,14.Przykładowo dla drutu A-1 fi -5mm jest to około 18,8W/cm2.I teraz pytanie jaką temperaturę będzie miał drut.Wydaje mi się że powinna być jakaś tabela do typowych warunków np. T-20st.C ( pomijając ciśnienie i wilgotność - chociaż przy dużej wilgotności powietrza wentylator odbierałby znacznie więcej ciepła i drut miałby mniejszą temp).Przydatne linki:
    http://www.elektrotermia.pl/produkty.php4?id=68#pro99
    http://www.artom.com.pl/Promienniki/0013.htm
    http://www.freewebs.com/eltermia/wymiana_ciepla/Obliczprzewgrzejnych2.pdf
    http://www.kanthal.com/C12570A7004E2D46/062CC...20heating%20alloys%20handbook.pdf?OpenElement
  • Poziom 35  
    Witam.
    Obawiam się że taka tabela nie do odpowiedzi na pytanie .
    Jeżeli warunki będą takie jak w tabeli to pewnie i tam - ale przecież całość będzie w jakieś obudowie ( wentylator ) no i z wilgotnością też trzeba się liczyć .
    W pomieszczeniu może być i 80% (czerwiec - po burzy ) i 25% ( zima ) .
    Tak że chyba tylko metoda " inżynierska " da jakieś konkrety .
    Obudowa będzie odbierać ciepło ( jaka ? z czego ? ) .
    Może prościej było by założyć że grzałka ma się rozgrzać do ( np. ) 200 stopni - tak ją potraktować i zmierzyć rezystancję .
    Druty/taśmy są dość tanie i można trochę poeksperymentować - tak myślę .
    Można by zastosować kilka grzałek - równolegle .
    Tylko w tym wypadku trzeba brać pod uwagę styk .
    Lepiej chyba mniej rozgrzewać grzałki - prościej odizolować termicznie i mierzyć temperaturę .
    No i ostatnia kwestia - jak dokładność pomiarów ?
    Pozdrawiam .
  • Poziom 9  
    Przeglądałem katalog kanthala i doszedłem do wniosku że można by przayjąć obciążenie powierzchniowe wg podanego w katalogu zastosowania dla danego drutu/taśmy/spirali/itp.
    I tak drut kanthal D można stosować do suszarek stacjonarnych, takich jak są np na basenach i dopuszczalne obciążenie dla tego zastosowania to 10W/cm2.Jest to chyba rozwiązanie najbliższe obciążeniu które chce zbydować.Do tego obudowa o przekroju kwadratowym , i jakiś wydajny wentylator.Co do precycyjnego określenia odbieranego ciepła w zależności od temperatury i wilgotności powietrza no i przepływu to jest to już temat zbyt złożony dla mnie, należało by brać pod uwagę pojemność cieplną (ciepło właściwe)powietrza dla przypadku najgorszego czyli powiedzmy 30st i 20%wilgotności, ciepło właściwe drutu ( które zresztą nie jest stałe w funkcji temperatury) przewodność cieplną drutu, do tego dochodzi jeszcze ile ciepła drut oddaje poprzez promieniowanie, konwekcje, przewodzenie- trudny temat.Napiszę mejla do jakieś firmy zajmującej się wykonywaniem elementów grzejnych.Jeśli się nic nie dowiem zrobie jak napisałem wyżej.
    Dzięki za zainteresowanie
    pzdr
  • Poziom 35  
    Witam.
    Właśnie z tych powodów pomyślałem że najlepiej to by było sprawę zbadać " empirycznie " .
    Trudno - i może po co - brać wszystko pod uwagę .
    Jeszcze przyszło mi do głowy że najlepiej by było zrobić element grzejny w formie spirali płaskiej .
    W ten sposób całość będzie chłodzona równomiernie .
    Pozdrawiam .
    Dodając - i pomyślałem jeszcze o czymś takim -
    taka spirala to już jakaś indukcyjność jest .
    nie wszystkie źródła napięcia/prądu " lubią " takie obciążenia .
    Trzeba by ją odpowiednio nawinąć .
  • Poziom 11  
    Witam.

    Chciałbym ponownie wrócić do tematu.

    Aktualnie mam 2 odcinki drutu oporowego (łącznie 30m) o średnicy 2.5mm o oporności około 0.5 Ohm / m

    Łącznie daje to 15 Ohmów.

    prąd stały chyba odpada, więc pozostaje połączyć do do prądu zmiennego, z którym miałem mało wspólnego w przeszłości...

    Nie wiem jak zachowa się drut, jak podłączy się go do prądu zmiennego 220V.

    Chciałbym też wiedzieć, jak mogę wyliczyć, przy jakim napięciu/natężeniu temperatura drutu ustabilizuje się np na 90 stopniach Celsjusza.

    z moich obliczeń wyszło, że po podłączeniu bezpośrednio do 220V, pobór mocy wyniesie 3200W, 14,5A.

    Chciałbym, żeby drut pobierał około 2000W wtedy pobór prądu powinien być około 9A.

    Wydaje mi się, że sterowanie powinno odbywać się właśnie prądem i tak np. strzelam dla 5A
    drut rozgrzeje się do 40 stopni, a dla 9A do 100 ?

    W jaki sposób można tym sterować ?

    Z góry dzięki
  • Użytkownik usunął konto  
  • Poziom 11  
    Dzięki za odpowiedź, ale chyba nie o to do końca mi chodzi...

    Przerabianie AC na DC raczej odpada, z uwagi na dodatkowe koszty i brak miejsca.

    pytanie z innej półki - czy da się zamówić drut oporowy o przekroju 2.5mm, ale o większej oporności ? Wg moich obliczeń potrzebowałbym drutu o oporności 6,5 Ohm / m, ale nigdzie takiego nie mogłem znaleźć...