Как рассчитать длину нихромовой проволоки для нагревателя: Калькулятор расчета спирали из нихрома и фехраля для нагревателей :: информационная статья компании Полимернагрев

Содержание

Калькулятор расчета спирали из нихрома и фехраля для нагревателей :: информационная статья компании Полимернагрев

Электронагреватели могут производиться с нагревательными спиралями из различных материалов, но наиболее популярными все же являются нихром и фехраль. Нихром – это сплав никеля и хрома, а фехраль – сплав железа, хрома и алюминия. Они имеет высокую коррозионную стойкость и температуру плавления, поэтому и используется в электрических приборах и нагревателях.

Данная статья поможет вам разобраться в расчетах параметров греющих спиралей, а простые и удобные калькуляторы сделают быстрый подсчет нужной длины проволоки и переведут длину в вес и обратно. Воспользуйтесь этими онлайн-калькуляторами нихромовой проволоки, чтобы рассчитать сопротивление, площадь сечения, ток и длину нихромовой и фехралевой проволоки, просто указав мощность и напряжение.

Расчет длины спирали

Расчет веса и длины

Расчет спирали из нихрома и фехраля

Существует несколько способов расчета греющих спиралей, рассмотрим для начала более простой метод, учитывающий только сопротивление материала, а потом включим в расчет еще и изменение сопротивления под воздействием темепературы.

Способ расчета спирали по сопротивлению материала

В данном способе все довольно просто. Нам нужны первоначальные данные, на основе которых мы будем проводить вычисления. Они включают в себя:

Мощность нагревательного элемента, который хотите получить
Напряжение, при котором спираль будет работать
Диаметр и тип проволоки, который имеется в наличии

Предположим, у нас имеется электроприбор, который должен работать с мощностью 12 Вт под напряжением 24 В. При этом мы используем проволоку из нихрома с сечением 0,2 мм.

Для вычислений нам потребуется самая элементарная формула из общеобразовательного курса физики:

Мощность (Р) = Напряжение (U) * Сила тока (I)

Отсюда

І = Р: U = 12 : 24 = 0,5 А

Теперь воспользуемся законом Ома для определения сопротивления:

Сопротивление (R ) = Напряжение (U) * Сила тока (I) = 24/0,5 = 48 Ом

Теперь нам нужна формула для определения длины проводника:

Длина (L) = Площадь сечения (S) * Сопротивление (R) / Плотность материала (ρ)

Как же узнать сопротивление нихромовой проволоки? Помочь в решении данной задачи нам помогут таблицы плотности материалов или формулы для вычисления значения. Итак, если у нас проволока имеет диаметр 0,2, значит площадь сечения по формуле будет 0,0314 мм2, сопротивление смотрим по таблице и получаем длину проволоки 1,3 м.

Но это все чисто теоретически, ведь мы не знаем, сможет ли выдержать проволока данного диаметра такой ток. Посмотрим таблицу, в ней указаны максимальные значения тока для проволоки определенного диаметра. В нашем случае это 0,65, значит наше значение 0,5 лежит в допустимых пределах.

Также не забывайте учесть среду, в которой будет работать нагреватель. Если вы греете жидкость, можно смело увеличивать силу тока вдвое, а если замкнутое пространство – наоборот, уменьшать.

Способ расчета спирали по температуре

Тот, способ, который мы описывали выше, является не очень точным по той причине, что нами не было взято в расчет изменение сопротивления резистивной проволоки при росте температуры. Поэтому его можно применять только для не слишком высоких температур до 200-250 градусов. Для высокотемпературных печей данный расчет будет совсем неточным, поэтому рассмотрим второй метод.

Возьмем муфельную печь отжига и определим объем камеры и нужную мощность. Помогут с вычислениями нам такие два правила.

Если объем печи меньше 50 литров, то подбираем мощность 100 Вт на литр
Если же объем печи больше 100 литров, мощность рассчитывается как 50-70 Вт на литр

Допустим, наша печь отжига имеет объем 50 литров, мощность тогда будет 5 кВт. Если напряжение в сети должно быть стандартные 220 В, то сила тока и сопротивление будет равны:

І = 5000:220 = 22,7 А

R = 220:22,7 = 9,7 Ом

Подключение звездой при напряжении 380 В потребует деления мощности на 3 фазы, тогда наша мощность для одной фазы будет равна 5кВт / 3 = 1,66 кВт

Подключение звездой предполагает, что на каждую из фаз будет подаваться напряжение питания 220 В, следовательно значения сопротивления и силы тока будет такими:

І = 1660/220 = 7,54 А

R = 220/7,54 = 29,1 Ом

Второй тип подключения ТЭНов для напряжения в 380 В «треугольник» предполагает подачу линейного напряжения в 380 В, поэтому мы получим:

І = 1660/380 = 4,36 А

R = 380/4,36 = 87,1 Ом

При помощи ниже указанных таблиц мы можем найти удельную поверхностную мощность нагревательного элемента и вычислить на его основе длину проволоки.

Поверхностная мощность = βэф*α(коэффициент эффективности)

В итоге, чтобы наша печь нагрелась до 1000 С, нагревательный элемент должен производить температуру в 1100 градусов. Возьмем таблицы и выберем соответствующие значения. Тогда получим:

Поверхностная мощность (Вдоп)=4,3∙0,2=0,86Вт/см2=8600 Вт/м2
Диаметр определяется по формуле d=³√((4*Rt*P²)/(π²*U²*В_доп))

Rt – удельное сопротивление материала при нужной температуре берем из таблицы

Если наша спираль изготовлена из нихрома марки Х80Н20, Rt будет равняться 1,025. Значит Рт=1,13 * 10⁶* 1,025 = 1,15 * 10⁶ Ом на мм

При подключении типа «звезда»: диаметр равен 1,23 мм, длина = 42 м

Если же мы проверим результат по упрощенной формуле L=R/(p*k)

Получим 29,1/(0,82*1,033)= 34 м

Из этого мы видим, что не учитывая температуру мы получаем совсем другое значение длины проволоки и более правильным является выбор второго метода.

Итоги

Продукция

Описание

Магнитомягкие

Магнитотвердые

С заданным ТКЛР

С заданной упругостью

С высоким эл. сопротивлением

Сверхпроводники

Термобиметаллы

Статья “Нагреватели. Методика и примеры расчета” содержит обзор по расчету нагревателей электрических печей. Рассматриваются материалы, используемые для изготовления нагревателей, их свойства, достоинства и недостатки, условия работы (нихром, вольфрам, молибден и др.), описана цель расчета нагревателей, приведены методики, описанные на конкретных примерах. Также статья содержит справочные таблицы и ссылки на ГОСТы, необходимые для проведения расчета нагревателей электрических печей.

На странице представлена только выдержка из статьи “Нагреватели. Методика и примеры расчета”.

Рассчитать нагреватели электрической печи

Калькулятор нагревателей электрических печей

Параметры электрической печи

Параметры нагревателя

Диаметр нагревателя, мм
?

Размеры нагревателей (толщина x ширина), мм

Выбрать из стандартных размеров (толщина х ширина), мм ?
Изменить размер на стандартный
0,1х600,1х1000,1х2000,1х4000,2х2,50,2х80,2х600,3х1,850,3х600,3х4000,35х2,350,35х2,40,5х2,250,5х60,5х81,0х61,0х101,0х151,0х201,2х201,5х101,5х121,5х152,0х102,0х202,0х252,0х302,0х402,5х202,5х252,5х302,5х603,0х203,0х303,0х40

Толщина нагревателя, мм
?

Ширина нагревателя, мм
?

Длина нагревателя, м
?

Масса нагревателя, кг
?

Общая длина нагревателей, м
?

Общая масса нагревателей, кг
?

^*Результаты расчета нагревателей электрических печей, выполненного с помощью данного калькулятора, носят информативный характер.

Расчет основан на подходе, рассмотренном в книге “Типовые расчеты по электрооборудованию”, Дьяков В.И., а также в статье “Нагреватели. Методика и примеры расчета”, Никонов Н. В., и содержит ряд допущений.

В каждом конкретном случае могут появиться дополнительные условия, связанные с конструктивными особенностями печи, а также условиями эксплуатации.

Очень часто при желании сделать или отремонтировать нагреватель электропечи своими руками у человека появляется много вопросов. Например, какого диаметра взять проволоку, какова должна быть ее длина или какую мощность можно получить, используя проволоку или ленту с заданными параметрами и т.д. При правильном подходе к решению данного вопроса необходимо учитывать достаточно много параметров, например, силу тока, проходящего через нагреватель, рабочую температуру, тип электрической сети и другие.

В данной статье приводятся справочные данные о материалах, наиболее распространенных при изготовлении нагревателей электрических печей, а также методика и примеры их расчета (расчета нагревателей электрических печей).

Непосредственно нагреватель – один из самых важных элементов печи, именно он осуществляет нагрев, имеет наибольшую температуру и определяет работоспособность нагревательной установки в целом. Поэтому нагреватели должны соответствовать ряду требований, которые приведены ниже.

Требования к нагревателям

Основные требования к нагревателям (материалам нагревателей):

Нагреватели должны обладать достаточной жаростойкостью (окалиностойкостью) и жаропрочностью. Жаропрочность – механическая прочность при высоких температурах. Жаростойкость – сопротивление металлов и сплавов газовой коррозии при высоких температурах (более подробно свойства жаростойкости и жаропорочности описаны на странице Жаропрочные сплавы и стали).
Нагреватель в электропечи должен быть сделан из материала, обладающего высоким удельным электрическим сопротивлением. Говоря простым языком, чем выше электрическое сопротивление материала, тем сильнее он нагревается. Следовательно, если взять материал с меньшим сопротивлением, то потребуется нагреватель большей длины и с меньшей площадью поперечного сечения. Не всегда в печи может быть размещен достаточно длинный нагреватель. Также стоит учитывать, что, чем больше диаметр проволоки, из которой сделан нагреватель, тем дольше срок его службы. Примерами материалов, обладающих высоким электрическим сопротивлением являются хромоникелевый сплав нихром Х20Н80, Х15Н60, железохромоалюминиевый сплав фехраль Х23Ю5Т, которые относятся к прецизионным сплавам с высоким электрическим сопротивлением.
Малый температурный коэффициент сопротивления является существенным фактором при выборе материала для нагревателя. Это означает, что при изменении температуры электрическое сопротивление материала нагревателя меняется не сильно. Если температурный коэффициент электросопротивления велик, для включения печи в холодном состоянии приходится использовать трансформаторы, дающие в начальный момент пониженное напряжение.
Физические свойства материалов нагревателей должны быть постоянными. Некоторые материалы, например карборунд, который является неметаллическим нагревателем, с течением времени могут изменять свои физические свойства, в частности электрическое сопротивление, что усложняет условия их эксплуатации. Для стабилизации электрического сопротивления используют трансформаторы с большим количеством ступеней и диапазоном напряжений.
Металлические материалы должны обладать хорошими технологическими свойствами, а именно: пластичностью и свариваемостью, – чтобы из них можно было изготовить проволоку, ленту, а из ленты – сложные по конфигурации нагревательные элементы. Также нагреватели могут быть изготовлены из неметаллов. Неметаллические нагреватели прессуются или формуются, превращаясь в готовое изделие.

Материалы для изготовления нагревателей

Наиболее подходящими и самыми используемыми в производстве нагревателей для электропечей являются прецизионные сплавы с высоким электрическим сопротивлением.

К ним относятся сплавы на основе хрома и никеля (хромоникелевые), железа, хрома и алюминия (железохромоалюминиевые). Марки и свойства данных сплавов рассмотрены в ГОСТ 10994-74 «Сплавы прецизионные. Марки». Представителями хромоникелевых сплавов является нихром марок Х20Н80, Х20Н80-Н (950-1200 °С), Х15Н60, Х15Н60-Н (900-1125 °С), железохромоалюминиевых – фехраль марок Х23Ю5Т (950-1400 °С), Х27Ю5Т (950-1350 °С), Х23Ю5 (950-1200 °С), Х15Ю5 (750-1000 °С). Также существуют железохромоникелевые сплавы – Х15Н60Ю3, Х27Н70ЮЗ.

Перечисленные выше сплавы обладают хорошими свойствами жаропрочности и жаростойкости, поэтому они могут работать при высоких температурах. Хорошую жаростойкость обеспечивает защитная пленка из окиси хрома, которая образуется на поверхности материала. Температура плавления пленки выше температуры плавления непосредственно сплава, она не растрескивается при нагреве и охлаждении.

Приведем сравнительную характеристику нихрома и фехрали.
Достоинства нихрома:

хорошие механические свойства как при низких, так и при высоких температурах;
сплав крипоустойчив;
имеет хорошие технологические свойства – пластичность и свариваемость;
хорошо обрабатывается;
не стареет, немагнитен.

Недостатки нихрома:

высокая стоимость никеля – одного из основных компонентов сплава;
более низкие рабочие температуры по сравнению с фехралью.

Достоинства фехрали:

более дешевый сплав по сравнению с нихромом, т.к. не содержит никель;
обладает лучшей по сравнению с нихромом жаростойкостью, напрмер, фехраль Х23Ю5Т может работать при температуре до 1400 °С (1400 °С – максимальная рабочая температура для нагревателя из проволоки Ø 6,0 мм и более; Ø 3,0 – 1350 °С; Ø 1,0 – 1225 °С; Ø 0,2 – 950 °С).

Недостатки фехрали:

хрупкий и непрочный сплав, данные негативные свойства особенно сильно проявляются после пребывания сплава при температуре большей 1000 °С;
т.к. фехраль имеет в своем составе железо, то данный сплав является магнитным и может ржаветь во влажной атмосфере при нормальной температуре;
имеет низкое сопротивление ползучести;
взаимодействует с шамотной футеровкой и окислами железа;
во время эксплуатации нагреватели из фехрали существенно удлиняются.

Также сравнение сплавов фехраль и нихром производится в статье Сравнение сплавов фехраль и нихром.

В последнее время разработаны сплавы типа Х15Н60Ю3 и Х27Н70ЮЗ, т.е. с добавлением 3% алюминия, что значительно улучшило жаростойкость сплавов, а наличие никеля практически исключило имеющиеся у железохромоалюминиевых сплавов недостатки. Сплавы Х15Н60ЮЗ, Х27Н60ЮЗ не взаимодействуют с шамотом и окислами железа, достаточно хорошо обрабатываются, механически прочны, нехрупки. Максимальная рабочая температура сплава Х15Н60ЮЗ составляет 1200 °С.

Помимо перечисленных выше сплавов на основе никеля, хрома, железа, алюминия для изготовления нагревателей применяют и другие материалы: тугоплавкие металлы, а также неметаллы.

Среди неметаллов для изготовления нагревателей используют карборунд, дисилицид молибдена, уголь, графит. Нагреватели из карборунда и дисилицида молибдена используют в высокотемпературных печах. В печах с защитной атмосферой применяют угольные и графитовые нагреватели.

Среди тугоплавких материалов в качестве нагревателей могут использоваться вольфрам, молибден, тантал и ниобий. В высокотемпературных вакуумных печах и печах с защитной атмосферой применяются нагреватели из молибдена и вольфрама. Молибденовые нагреватели могут работать до температуры 1700 °С в вакууме и до 2200 °С – в защитной атмосфере. Такая разница температур обусловлена испарением молибдена при температурах выше 1700 °С в вакууме. Вольфрамовые нагреватели могут работать до 3000 °С. В особых случаях применяют нагреватели из тантала и ниобия.

Обычно в качестве исходных данных для расчета нагревателей электрических печей выступают мощность, которую должны обеспечивать нагреватели, максимальная температура, которая требуется для осуществления соответствующего технологического процесса (отпуска, закалки, спекания и т.д.) и размеры рабочего пространства электрической печи. Если мощность печи не задана, то ее можно определить по эмпирическому правилу. В ходе расчета нагревателей требуется получить диаметр и длину (для проволоки) или площадь сечения и длину (для ленты), которые необходимы для изготовления нагревателей.

Также необходимо определить материал, из которого следует делать нагреватели (данный пункт в статье не рассматривается). В данной статье в качестве материала для нагревателей рассматривается хромоникелевый прецизионный сплав с высоким электрическим сопротивлением нихром Х20Н80, который является одним из самых популярных при изготовлении нагревательных элементов.

Определение диаметра и длины нагревателя (нихромовой проволоки) для заданной мощности печи (простой расчет)

Пожалуй, наиболее простым вариантом расчета нагревателей из нихрома является выбор диаметра и длины нихромовой проволоки при заданной мощности нагревателя, питающего напряжения сети, а также температуры, которую будет иметь нагреватель. Несмотря на простоту расчета, в нем имеется одна особенность, на которую мы обратим внимание ниже.

Пример расчета диаметра и длины нагревательного элемента

Исходные данные:
Устройство мощностью P = 800 Вт; напряжение сети U = 220 В; температура нагревателя 800 °C. В качестве нагревательного элемента используется нихромовая проволока Х20Н80.

1. Сначала необходимо определить силу тока, которая будет проходить через нагревательный элемент:
I = P / U = 800 / 220 = 3,63 А.

2. Теперь нужно найти сопротивление нагревателя:
R = U / I = 220 / 3,63 = 61 Ом;

3. Исходя из значения полученной в п. 1 силы тока, проходящего через нихромовый нагреватель, нужно выбрать диаметр проволоки. И этот момент является важным. Если, например, при силе тока в 6 А использовать нихромовую проволоку диаметром 0,4 мм, то она сгорит. Поэтому, рассчитав силу тока, необходимо выбрать из таблицы соответствующее значение диаметра проволоки. В нашем случае для силы тока 3,63 А и температуры нагревателя 800 °C выбираем нихромовую проволоку с диаметром d = 0,35 мм и площадью поперечного сечения S = 0,096 мм².

Общее правило выбора диаметра проволоки можно сформулировать следующим образом: необходимо выбрать проволоку, у которой допустимая сила тока не меньше, чем расчетная сила тока, проходящего через нагреватель. С целью экономии материала нагревателя следует выбирать проволоку с ближайшей большей (чем расчетная) допустимой силой тока.

Таблица 1

Допустимая сила тока, проходящего через нагреватель из нихромовой проволоки, соответствующая определенным температурам нагрева проволоки, подвешенной горизонтально в спокойном воздухе нормальной температуры
Диаметр нихромовой проволоки, мм	Площадь поперечного сечения нихромовой проволоки, мм²	Температура нагрева нихромовой проволоки, °C
		200	400	600	700	800	900	1000
		Максимальная допустимая сила тока, А
5	19,6	52	83	105	124	146	173	206
4	12,6	37,0	60,0	80,0	93,0	110,0	129,0	151,0
3	7,07	22,3	37,5	54,5	64,0	77,0	88,0	102,0
2,5	4,91	16,6	27,5	40,0	46,6	57,5	66,5	73,0
2	3,14	11,7	19,6	28,7	33,8	39,5	47,0	51,0
1,8	2,54	10,0	16,9	24,9	29,0	33,1	39,0	43,2
1,6	2,01	8,6	14,4	21,0	24,5	28,0	32,9	36,0
1,5	1,77	7,9	13,2	19,2	22,4	25,7	30,0	33,0
1,4	1,54	7,25	12,0	17,4	20,0	23,3	27,0	30,0
1,3	1,33	6,6	10,9	15,6	17,8	21,0	24,4	27,0
1,2	1,13	6,0	9,8	14,0	15,8	18,7	21,6	24,3
1,1	0,95	5,4	8,7	12,4	13,9	16,5	19,1	21,5
1,0	0,785	4,85	7,7	10,8	12,1	14,3	16,8	19,2
0,9	0,636	4,25	6,7	9,35	10,45	12,3	14,5	16,5
0,8	0,503	3,7	5,7	8,15	9,15	10,8	12,3	14,0
0,75	0,442	3,4	5,3	7,55	8,4	9,95	11,25	12,85
0,7	0,385	3,1	4,8	6,95	7,8	9,1	10,3	11,8
0,65	0,342	2,82	4,4	6,3	7,15	8,25	9,3	10,75
0,6	0,283	2,52	4	5,7	6,5	7,5	8,5	9,7
0,55	0,238	2,25	3,55	5,1	5,8	6,75	7,6	8,7
0,5	0,196	2	3,15	4,5	5,2	5,9	6,75	7,7
0,45	0,159	1,74	2,75	3,9	4,45	5,2	5,85	6,75
0,4	0,126	1,5	2,34	3,3	3,85	4,4	5,0	5,7
0,35	0,096	1,27	1,95	2,76	3,3	3,75	4,15	4,75
0,3	0,085	1,05	1,63	2,27	2,7	3,05	3,4	3,85
0,25	0,049	0,84	1,33	1,83	2,15	2,4	2,7	3,1
0,2	0,0314	0,65	1,03	1,4	1,65	1,82	2,0	2,3
0,15	0,0177	0,46	0,74	0,99	1,15	1,28	1,4	1,62
0,1	0,00785	0,1	0,47	0,63	0,72	0,8	0,9	1,0

Примечание:

если нагреватели находятся внутри нагреваемой жидкости, то нагрузку (допустимую силу тока) можно увеличить в 1,1 – 1,5 раза;
при закрытом расположении нагревателей (например, в камерных электропечах) необходимо уменьшить нагрузки в 1,2 – 1,5 раза (меньший коэффициент берется для более толстой проволоки, больший – для тонкой).

4. Далее определим длину нихромовой проволоки.
R = ρ · l / S,
где R – электрическое сопротивление проводника (нагревателя) [Ом], ρ – удельное электрическое сопротивление материала нагревателя [Ом · мм² / м], l – длина проводника (нагревателя) [мм], S – площадь поперечного сечения проводника (нагревателя) [мм²].

Таким образом, получим длину нагревателя:
l = R · S / ρ = 61 · 0,096 / 1,11 = 5,3 м.

В данном примере в качестве нагревателя используется нихромовая проволока Ø 0,35 мм. В соответствии с ГОСТ 12766.1-90 “Проволока из прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением. Технические условия” номинальное значение удельного электрического сопротивления нихромовой проволоки марки Х20Н80 составляет 1,1 Ом · мм² / м (ρ = 1,1 Ом · мм² / м), см. табл. 2.

Итогом расчетов является необходимая длина нихромовой проволоки, которая составляет 5,3 м, диаметр – 0,35 мм.

Таблица 2

Удельное электрическое сопротивление нихрома (номинальное значение) – по ГОСТ 12766.1-90
Марка сплава	Диаметр, мм	Удельное электрическое сопротивление ρ_ном, мкОм·м
Х20Н80-Н	от 0,1 до 0,5 включ.	1,08
	от 0,5 до 3,0 включ.	1,11
	Св. 3,0	1,13
Х15Н60, Х15Н60-Н	от 0,1 до 3,0 включ.	1,11
Х15Н60, Х15Н60-Н	Св. 3,0	1,12
Х23Ю5Т	Все диаметры	1,39

Определение диаметра и длины нагревателя (нихромовой проволоки) для заданной печи (подробный расчет)

Расчет, представленный в данном пункте, является более сложным, чем выше.

Здесь мы учтем дополнительные параметры нагревателей, попытаемся разобраться с вариантами подключения нагревателей к сети трехфазного тока. Расчет нагревателя будем проводить на примере электрической печи. Пусть исходными данными являются внутренние размеры печи.

1. Первое, что необходимо сделать – посчитать объем камеры внутри печи. В данном случае возьмем h = 490 мм, d = 350 мм и l = 350 мм (высота, ширина и глубина соответственно). Таким образом, получаем объем V = h · d · l = 490· 350 · 350 = 60 · 10 ⁶ мм³ = 60 л (мера объема).

2. Далее необходимо определить мощность, которую должна выдавать печь. Мощность измеряется в Ваттах (Вт) и определяется по эмпирическому правилу: для электрической печи объемом 10 – 50 литров удельная мощность составляет 100 Вт/л (Ватт на литр объема), объемом 100 – 500 литров – 50 – 70 Вт/л. Возьмем для рассматриваемой печи удельную мощность 100 Вт/л. Таким образом мощность нагревателя электрической печи должна составлять P = 100 · 60 = 6000 Вт = 6 КВт.

Стоит отметить, что при мощности 5-10 кВт нагреватели изготовляют, обычно, однофазными. При больших мощностях для равномерной загрузки сети нагреватели делают трехфазными.

3. Затем нужно найти силу тока, проходящего через нагреватель I = P / U, где P – мощность нагревателя, U – напряжение на нагревателе (между его концами), и сопротивление нагревателя R = U / I.

Здесь может быть два варианта подключения к электрической сети:

к бытовой сети однофазного тока – тогда U = 220 В;
к промышленной сети трехфазного тока – U = 220 В (между нулевым проводом и фазой) или U = 380 В (между двумя любыми фазами).

Далее расчет будет проведен отдельно для однофазного и трехфазного подключения.

Бытовая сеть однофазного тока

I = P / U = 6000 / 220 = 27,3 А – ток проходящий через нагреватель.
Затем необходимо определить сопротивление нагревателя печи.
R = U / I = 220 / 27,3 = 8,06 Ом.

Рисунок 1 Проволочный нагреватель в сети однофазного тока

Искомые значения диаметра проволоки и ее длины будут определены в п. 5 данного параграфа.

Промышленная сеть трехфазного тока

При данном типе подключения нагрузка распределяется равномерно на три фазы, т.е. по 6 / 3 = 2 КВт на фазу. Таким образом, нам требуется 3 нагревателя. Далее необходимо выбрать способ подключения непосредственно нагревателей (нагрузки). Способов может быть 2: “ЗВЕЗДА” или “ТРЕУГОЛЬНИК”.

Стоит заметить, что в данной статье формулы для расчета силы тока (I) и сопротивления (R) для трехфазной сети записаны не в классическом виде. Это сделано для того, чтобы не усложнять изложение материала по расчету нагревателей электротехническими терминами и определениями (например, не упоминаются фазные и линейные напряжения и токи и соотношения между ними). С классическим подходом и формулами расчета трехфазных цепей можно ознакомиться в специализированной литературе. В данной статье некоторые математические преобразования, проведенные над классическими формулами, скрыты от читателя, и на конечный результат это не оказывает никакого влияния.

При подключении типа “ЗВЕЗДА” нагреватель подключается между фазой и нулем (см. рис. 2). Соответственно, напряжение на концах нагревателя будет U = 220 В.
Ток, проходящий через нагреватель –
I = P / U = 2000 / 220 = 9,10 А.
Сопротивление одного нагревателя –
R = U / I = 220 / 9,10 = 24,2 Ом.

Рисунок 2 Проволочный нагреватель в сети трехфазного тока. Подключение по схеме “ЗВЕЗДА”

При подключении типа “ТРЕУГОЛЬНИК” нагреватель подключается между двумя фазами (см. рис. 3). Соответственно, напряжение на концах нагревателя будет U = 380 В.
Ток, проходящий через нагреватель –
I = P / U = 2000 / 380 = 5,26 А.
Сопротивление одного нагревателя –
R = U / I = 380/ 5,26 = 72,2 Ом.

Рисунок 3 Проволочный нагреватель в сети трехфазного тока. Подключение по схеме “ТРЕУГОЛЬНИК”

4. После определения сопротивления нагревателя при соответствующем подключении к электрической сети необходимо подобрать диаметр и длину проволоки.

При определении указанных выше параметров необходимо анализировать удельную поверхностную мощность нагревателя, т.е. мощность, которая выделяется с единицы площади. Поверхностная мощность нагревателя зависит от температуры нагреваемого материала и от конструктивного выполнения нагревателей.

Пример
Из предыдущих пунктов расчета (см. п. 3 данного параграфа) нам известно сопротивление нагревателя. Для 60 литровой печи при однофазном подключении оно составляет R = 8,06 Ом. В качестве примера возьмем проволоку нихромовую Х20Н80 диаметром 1 мм. Тогда, чтобы получить требуемое сопротивление, необходимо l = R / ρ = 8,06 / 1,4 = 5,7 м нихромовой проволоки, где ρ – номинальное значение электрического сопротивления 1 м проволоки по ГОСТ 12766.1-90, [Ом/м]. Масса данного отрезка проволоки из нихрома составит m = l · μ = 5,7 · 0,007 = 0,0399 кг = 40 г, где μ – масса 1 м проволоки. Теперь необходимо определить площадь поверхности отрезка проволоки длиной 5,7 м. S = l · π · d = 570 · 3,14 · 0,1 = 179 см², где l – длина проволоки [см], d – диаметр проволоки [см]. Таким образом, с площади 179 см² должно выделяться 6 кВт. Решая простую пропорцию, получаем, что с 1 см² выделяется мощность β = P / S = 6000 / 179 = 33,5 Вт, где β – поверхностная мощность нагревателя.

Полученная поверхностная мощность слишком велика. Нагреватель расплавится, если нагреть его до температуры, которая обеспечила бы полученное значение поверхностной мощности. Данная температура будет выше температуры плавления материала нагревателя.

Приведенный пример является демонстрацией неправильного выбора диаметра проволоки, которая будет использоваться для изготовления нагревателя. В п. 5 данного параграфа будет приведен пример с правильным подбором диаметра.

Для каждого материала в зависимости от требуемой температуры нагрева определено допустимое значение поверхностной мощности. Оно может определяться с помощью специальных таблиц или графиков. В данных расчетах используются таблицы.

Для высокотемпературных печей (при температуре более 700 – 800 °С) допустимая поверхностная мощность, Вт/м², равна β_доп = β_эф · α, где β_эф – поверхностная мощность нагревателей в зависимости от температуры тепловоспринимающей среды [Вт / м²], α – коэффициент эффективности излучения. β_эф выбирается по таблице 3, α – по таблице 4.

Если печь низкотемпературная (температура менее 200 – 300 °С), то допустимую поверхностную мощность можно считать равной (4 – 6) · 10⁴ Вт/м².

Таблица 3

Эффективная удельная поверхностная мощность нагревателей в зависимости от температуры тепловоспринимающей среды
Температура тепловоспринимающей поверхности, °С	β_эф, Вт/cм² при температуре нагревателя, °С
Температура тепловоспринимающей поверхности, °С	800	850	900	950	1000	1050	1100	1150	1200	1250	1300	1350
100	6,1	7,3	8,7	10,3	12,5	14,15	16,4	19,0	21,8	24,9	28,4	36,3
200	5,9	7,15	8,55	10,15	12,0	14,0	16,25	18,85	21,65	24,75	28,2	36,1
300	5,65	6,85	8,3	9,9	11,7	13,75	16,0	18,6	21,35	24,5	27,9	35,8
400	5,2	6,45	7,85	9,45	11,25	13,3	15,55	18,1	20,9	24,0	27,45	35,4
500	4,5	5,7	7,15	8,8	10,55	12,6	14,85	17,4	20,2	23,3	26,8	34,6
600	3,5	4,7	6,1	7,7	9,5	11,5	13,8	16,4	19,3	22,3	25,7	33,7
700	2	3,2	4,6	6,25	8,05	10,0	12,4	14,9	17,7	20,8	24,3	32,2
800	–	1,25	2,65	4,2	6,05	8,1	10,4	12,9	15,7	18,8	22,3	30,2
850	–	–	1,4	3,0	4,8	6,85	9,1	11,7	14,5	17,6	21,0	29,0
900	–	–	–	1,55	3,4	5,45	7,75	10,3	13	16,2	19,6	27,6
950	–	–	–	–	1,8	3,85	6,15	8,65	11,5	14,5	18,1	26,0
1000	–	–	–	–	–	2,05	4,3	6,85	9,7	12,75	16,25	24,2
1050	–	–	–	–	–	–	2,3	4,8	7,65	10,75	14,25	22,2
1100	–	–	–	–	–	–	–	2,55	5,35	8,5	12,0	19,8
1150	–	–	–	–	–	–	–	–	2,85	5,95	9,4	17,55
1200	–	–	–	–	–	–	–	–	–	3,15	6,55	14,55
1300	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	7,95

Таблица 4

Значение коэффициента эффективности излучения
Размещение нагревателей	Коэффициент α
Проволочные спирали, полузакрытые в пазах футеровки	0,16 – 0,24
Проволочные спирали на полочках в трубках	0,30 – 0,36
Проволочные зигзагообразные (стержневые) нагреватели	0,60 – 0,72
Ленточные зигзагообразные нагреватели	0,38 – 0,44
Ленточные профилированные (ободовые) нагреватели	0,56 – 0,7

Проволочные спирали, полузакрытые в пазах футеровки

Проволочные спирали на полочках в трубках

Проволочные зигзагообразные (стержневые) нагреватели

Предположим, что температура нагревателя 1000 °С, и хотим нагреть заготовку до температуры 700 °С. Тогда по таблице 3 подбираем β_эф = 8,05 Вт/см², α = 0,2, β_доп = β_эф · α = 8,05 · 0,2 = 1,61 Вт/см² = 1,61 · 10⁴ Вт/м².

5. После определения допустимой поверхностной мощности нагревателя необходимо найти его диаметр (для проволочных нагревателей) или ширину и толщину (для ленточных нагревателей), а также длину.

Диаметр проволоки можно определить по следующей формуле:

, где

d – диаметр проволоки, [м]; P – мощность нагревателя, [Вт]; U – напряжение на концах нагревателя, [В]; β_доп – допустимая поверхностная мощность нагревателя, [Вт/м²]; ρ_t – удельное сопротивление материала нагревателя при заданной температуре, [Ом·м].
ρ_t = ρ₂₀ · k, где ρ₂₀ – удельное электрическое сопротивление материала нагревателя при 20 °С, [Ом·м] k – поправочный коэффициент для расчета изменения электрического сопротивления в зависимости от температуры (по ГОСТ 12766.

1-90).

Длину проволоки можно определить по следующей формуле:

, где

l – длина проволоки, [м].

Подберем диаметр и длину проволоки из нихрома Х20Н80. Удельное электрическое сопротивление материала нагревателя составляет
ρ_t = ρ₂₀ · k = 1,13 · 10^-6 · 1,025 = 1,15 · 10^-6 Ом·м.

Бытовая сеть однофазного тока
Для 60 литровой печи, подключенной к бытовой сети однофазного тока, из предыдущих этапов расчета известно, что мощность печи составляет P = 6000 Вт, напряжение на концах нагревателя – U = 220 В, допустимая поверхностная мощность нагревателя β_доп = 1,6 · 10⁴ Вт/м². Тогда получаем

Полученный размер необходимо округлить до ближайшего большего стандартного. Стандартные размеры для проволоки из нихрома и фехрали можно найти в ГОСТ 12766.

1-90, Приложение 2, Таблица 8. В данном случае, ближайшим большим стандартным размером является Ø 2,8 мм. Диаметр нагревателя d = 2,8 мм.

Длина нагревателя l = 43 м.

Также иногда требуется определить массу необходимого количества проволоки.
m = l · μ, где m – масса отрезка проволоки, [кг]; l – длина проволоки, [м]; μ – удельная масса (масса 1 метра проволоки), [кг/м].

В нашем случае масса нагревателя m = l · μ = 43 · 0,052 = 2,3 кг.

Данный расчет дает минимальный диаметр проволоки, при котором она может быть использована в качестве нагревателя при заданных условиях. С точки зрения экономии материала такой расчет является оптимальным. При этом также может быть использована проволока большего диаметра, но тогда ее количество возрастет.

Проверка
Результаты расчета могут быть проверены следующим способом. Был получен диаметр проволоки 2,8 мм. Тогда нужная нам длина составит
l = R / (ρ · k) = 8,06 / (0,179 · 1,025) = 43 м, где l – длина проволоки, [м]; R – сопротивление нагревателя, [Ом]; ρ – номинальное значение электрического сопротивления 1 м проволоки, [Ом/м]; k – поправочный коэффициент для расчета изменения электрического сопротивления в зависимости от температуры.
Данное значение совпадает со значением, полученным в результате другого расчета.

Теперь необходимо проверить, не превысит ли поверхностная мощность выбранного нами нагревателя допустимую поверхностную мощность, которая была найдена в п. 4. β = P / S = 6000 / (3,14 · 4300 · 0,28) = 1,59 Вт/см². Полученное значение β = 1,59 Вт/см² не превышает β_доп = 1,6 Вт/см².

Итоги
Таким образом, для нагревателя потребуется 43 метра нихромовой проволоки Х20Н80 диаметром 2,8 мм, это составляет 2,3 кг.

Промышленная сеть трехфазного тока
Также можно найти диаметр и длину проволоки, необходимой для изготовления нагревателей печи, подключенной к сети трехфазного тока.

Как описано в п. 3, на каждый из трех нагревателей приходится по 2 КВт мощности. Найдем диаметр, длину и массу одного нагревателя.

Подключение типа “ЗВЕЗДА” (см. рис. 2)

В данном случае, ближайшим большим стандартным размером является Ø 1,4 мм. Диаметр нагревателя d = 1,4 мм.

Длина одного нагревателя l = 30 м.
Масса одного нагревателя m = l · μ = 30 · 0,013 = 0,39 кг.

Проверка
Был получен диаметр проволоки 1,4 мм. Тогда нужная нам длина составит
l = R / (ρ · k) = 24,2 / (0,714 · 1,025) = 33 м.
Данное значение практически совпадает со значением, полученным в результате другого расчета.

Поверхностная мощность составит β = P / S = 2000 / (3,14 · 3000 · 0,14) = 1,52 Вт/см², она не превышает допустимую.

Итоги
Для трех нагревателей, подключенных по схеме “ЗВЕЗДА”, потребуется
l = 3 · 30 = 90 м проволоки, что составляет
m = 3 · 0,39 = 1,2 кг.

Подключение типа “ТРЕУГОЛЬНИК” (см. рис. 3)

В данном случае, ближайшим большим стандартным размером является Ø 0,95 мм. Диаметр нагревателя d = 0,95 мм.

Длина одного нагревателя l = 43 м.
Масса одного нагревателя m = l · μ = 43 · 0,006 = 0,258 кг.

Проверка
Был получен диаметр проволоки 0,95 мм. Тогда нужная нам длина составит
l = R / (ρ · k) = 72,2 / (1,55 · 1,025) = 45 м.

Данное значение практически совпадает со значением, полученным в результате другого расчета.

Поверхностная мощность составит β = P / S = 2000 / (3,14 · 4300 · 0,095) = 1,56 Вт/см², она не превышает допустимую.

Итоги
Для трех нагревателей, подключенных по схеме “ТРЕУГОЛЬНИК”, потребуется
l = 3 · 43 = 129 м проволоки, что составляет
m = 3 · 0,258 = 0,8 кг.

Если сравнить 2 рассмотренных выше варианта подключения нагревателей к сети трехфазного тока, то можно заметить, что для “ЗВЕЗДЫ” требуется проволока большего диаметра, чем для “ТРЕУГОЛЬНИКА” (1,4 мм против 0,95 мм), чтобы обеспечить заданную мощность печи 6 кВт. При этом требуемая длина нихромовой проволоки при подключении по схеме “ЗВЕЗДА” меньше длины проволоки при подключении типа “ТРЕУГОЛЬНИК” (90 м против 129 м), а требуемая масса, наоборот, больше (1,2 кг против 0,8 кг).

Расчет спирали

При эксплуатации основная задача – это разместить нагреватель расчетной длины в ограниченном пространстве печи.

Нихромовая и фехралевая проволока подвергаются навивке в виде спиралей или сгибанию в форме зигзагов, лента сгибается в форме зигзагов, что позволяет вместить большее количество материала (по длине) в рабочую камеру. Наиболее распространенным вариантом является спираль.

Соотношения между шагом спирали и ее диаметром и диаметром проволоки выбирают таким образом, чтобы облегчить размещение нагревателей в печи, обеспечить достаточную их жесткость, в максимально возможной степени исключить локальный перегрев витков самой спирали и в то же время не затруднить теплоотдачу от них к изделиям.

Чем больше диаметр спирали и чем меньше ее шаг, тем легче разместить в печи нагреватели, но с увеличением диаметра уменьшается прочность спирали, увеличивается склонность ее витков лечь друг на друга. С другой стороны, с увеличением частоты намотки увеличивается экранирующее действие обращенной к изделиям части ее витков на остальные и, следовательно, ухудшается использование ее поверхности, а также могут возникнуть местные перегревы.

Практика установила вполне определенные, рекомендуемые соотношения между диаметром проволоки (d), шагом (t) и диаметром спирали (D) для проволоки Ø от 3 до 7 мм. Эти соотношения следующие: t ≥ 2d и D = (7÷10)·d для нихрома и D = (4÷6)·d – для менее прочных железохромоалюминиевых сплавов, таких как фехраль и т.п. Для более тонких проволок отношение D и d, а также t обычно берутся больше.

В статье были рассмотрены различные аспекты, касающиеся расчета нагревателей электрических печей – материалы, примеры расчета с необходимыми справочными данными, ссылками на стандарты, иллюстрациями.

В примерах были рассмотрены методики расчета только проволочных нагревателей. Помимо проволоки из прецизионных сплавов для изготовления нагревателей может применяться и лента.

Расчет нагревателей не ограничивается выбором их размеров. Также необходимо определить материал, из которого должен быть сделан нагреватель, тип нагревателя (проволочный или ленточный), тип расположения нагревателей и другие особенности. Если нагреватель изготавливается в виде спирали, то необходимо определить количество витков и шаг между ними.

Надеемся, что статья оказалась Вам полезной. Мы допускаем её свободное распространение при условии сохранения ссылки на наш сайт http://www.metotech.ru

В случае обнаружения неточностей, просим сообщить нам на адрес электронной почты [email protected] или с помощью системы “Орфус”, выделив текст с ошибкой и нажав Ctrl+Enter.

Дьяков В.И. “Типовые расчеты по электрооборудованию”.
Жуков Л.Л., Племянникова И.М., Миронова М.Н., Баркая Д.С., Шумков Ю.В. “Сплавы для нагревателей”.
Сокунов Б.А., Гробова Л.С. “Электротермические установки (электрические печи сопротивления)”.
Фельдман И. А., Гутман М.Б., Рубин Г.К., Шадрич Н.И. “Расчет и конструирование нагревателей электропечей сопротивления”.
http://www.horss.ru/h6.php?p=45
http://www.electromonter.info/advice/nichrom.html

Расчет нихрома и фехрали для нагревателей: ТЕРМОЭЛЕМЕНТ

Нихром и фехраль – два самых распространенных типа материалов, из которых изготавливаются нагревательные элементы. В данной статье мы собрали полезные расчеты, которые могут понадобиться при проектировании нагревательного элемента, а также добавили два удобных калькулятора для расчета длины спирали и пересчета веса материалов в длину и наоборот.

Расчет длины проволоки для спирали

Расчет веса и длины

Расчет нихромовой спирали

Методика расчета по сопротивлению

Для начала давайте подробнее рассмотрим расчет длины проволоки из нихрома на основе мощности и электрического сопротивления. Во-первых нужно определиться с тем, какая мощность нагревательной спирали будет нужна. Допустим, нам необходимо изготовить небольшой нагреватель для прибора с мощностью 10Вт с напряжением 12 Вольт. Допустим, у нас имеется в наличии нихромовая проволока с диаметром сечения 0,1 мм.

Самый элементарный расчет без учитывания нагрева производится по формуле, знакомой нам из школьного курса физики:

Р=U∙І → І = Р/ U = 10 / 12 = 0,83 А

По закону Ома:

R= U/ І = 12 / 0,83 = 14,5 Ом.

Знаючи площадь сечения проволоки (S) и удельное сопротивление нихрома (ρ) можно вычислить длину проволоки, которая нам понадобится для изготовления спирали:

І = S∙ R/ ρ

Для того, чтобы узнать удельное сопротивление нихромовой проволоки определенного диаметра можно воспользоваться формулами или готовой таблицей значений. Для нихрома с диаметром 0,1 мм сопротивление будет 14,4 Ом и площадь сечения 0,008 мм2, тогда подставив значения в формулу мы получим длину проволоки равную 10 см.

Для расчета того, сколько витков спирали нужно сделать из проволоки полученной длины, нужно воспользоваться такими формулами:

Вычислим длину одного витка, равную:

Длина витка =π∙( диаметр намотки + 0,5 ∙ диаметр сечения проволоки)

Количество витков = длина проволоки / длина витка

Таким образом, если диаметр навивки нашей проволоки будет 2 мм, то

Количество витков = 100/( 3,14*(2+0,05))=15,5 витков

Теоретические расчеты – это, конечно, хорошо. Но выдержит ли на практике нихром с таким диаметром сечения подобный ток? Таблицы, предоставленные ниже, показывают максимальный ток, который допустим для определенных диаметров нити нихрома при заданной температуре. Говоря проще, нужно определить температуру, до которой должен нагреваться спиральный греющий элемент, и выбрать из таблицы его сечения для расчетного тока.

Если же нагреватель будет использоваться в жидкостной среде, силу тока можно взять больше в 1,2-1,5 раз, а если он будет нагревать замкнутое пространство, то стоит его ток уменьшить.

Методика расчета по температуре

Выше описанный простой расчет недостаточно точен из-за того, что мы берем величину сопротивления спирали в холодном состоянии. Но с изменением температуры изменяется и сопротивление материала. При этом также следует учесть, каковы условия достижения данной температуры. Для небольшой температуры, к примеру в обогревателях, первый способ расчета может применяться свободно, но для высоких температур в печах сопротивления данный способ будет слишком приблизительным.

Давайте рассчитаем спираль для муфельной печи при помощи второго метода. Для начала нужно вычислить объем камеры и на его основе мощность нагрева. Для муфельных печей существует такое правило подбора:

Для печей с объемом до 50 л мощность берется из расчета 100 Вт на литр
Для печей с объемом от 100 до 500 л мощность берется из расчета 50-70 Вт на литр

Возьмем для примера небольшую печь с объемом 50 литров, тогда мощность печи должна быть 50*100= 5000 Вт

Посчитаем силу тока (І) и сопротивление (R) для напряжения питания 220В

І = 5000/220 = 22,7 А

R = 220/22,7 = 9,7 Ом

Если подключать спирали при 380 В методом подключения «звезда», нужно мощность поделить на 3 фазы, таким образом у нас будет

Мощность на фазу = 5кВт / 3 = 1,66 кВт

При данном типе подключения к трехфазной сети на каждую фазу будет подаваться 220 В, соответственно ток и сопротивление будут равны:

І = 1660/220 = 7,54 А

R = 220/7,54 = 29,1 Ом

Если же соединение спиралей при напряжении 380 производится методом «треугольник», формулы расчета будут с учетом линейного напряжения в 380 В.

І = 1660/380 = 4,36 А

R = 380/4,36 = 87,1 Ом

Диаметр можно вычислить с учетом удельной поверхностной мощности нагревателя. Произведем расчет длины греющей нити, взяв удельные сопротивления из таблиц.

Поверхностная мощность = βэф*α(коэффициент эффективности)

Таким образом, чтобы нагреть муфельную печь до температуры 1000 градусов, нам нужна спираль с нагревом до 1100 С. По таблицам выберем соответствующие значения и получим:

Поверхностная мощность (Вдоп)=4,3∙0,2=0,86Вт/см2=8600 Вт/м2

Диаметр определяется по формуле d=³√((4*Rt*P²)/(π²*U²*В_доп))

Удельное сопротивление материала при нужной температуре (Rt) берется из таблицы

Если у нас нихром марки Х80Н20, Rt будет равным 1,025. Тогда Рт=1,13*10⁶*1,025=1,15*10⁶ Ом на мм

Для подключения типа звезда: диаметр равен 1,23 мм, длина = 42 м

Проверим значения по формуле L=R/(p*k)

Получим 29,1/(0,82*1,033)= 34 м

Таким образом видим, что в формуле без учета температуры есть существенное отличие в полученных значениях. Правильно выбрать длину одной спирали для подключения звездой равную 42 м, тогда для 3 спиралей вам понадобится 126 метров проволоки нихрома с диаметром 1,3.

Вывод

На основе формул и калькулятора можно произвести быстрый расчет длины нихромовой или фехралевой проволоки и вычислить ее диаметр исходя из необходимой мощности и температуры нагревательного элемента, однако даже второй более сложный метод расчета не учитывает ряда факторов. На практике после произведенных теоретических расчетов необходимо произвести манипуляции с результатами исходя из особенностей использования нагревателя.

Для точных расчетов длины фехралевых и нихромовых спиралей, а также для получения консультации по нагревательным элементам обращайтесь к нашим специалистам по телефонам или через электронную почту. У нас, кроме готовых промышленных нагревателей, вы также можете приобрести комплектующие для их создания, включая проволоку и ленту фехраль, термостойкие провода, керамические изоляторы, миканит, термостойкие разъемы и прочее.

методика проведения вычислений, справочные таблицы

Наиболее значительной деталью электротепловой установки является нагревательный элемент. Основная составляющая часть приборов косвенного нагрева — резистор с высоким удельным сопротивлением. А одним из приоритетных материалов — хромоникелевый сплав. Так как сопротивление нихромовой проволоки высоко, этот материал занимает лидирующее место в качестве сырья для различных видов электротепловых установок. Расчёт нагревателя из нихромовой проволоки проводят с целью определения размеров нагревательного элемента.

Основные понятия

В целом производить расчёт нагревательного элемента из нихрома необходимо по четырём вычислениям: гидравлическому, механическому, тепловому и электрическому. Но обычно подсчёты проводят лишь в два этапа: по тепловым и электрическим показателям.

К тепловым характеристикам относятся:

тепловая изоляция;
коэффициент полезного действия по теплоте;
необходимая теплоотдающая поверхность.

Основной целью расчёта нихрома является определение геометрических размеров нагревательного сопротивления.

К электрическим параметрам обогревателей являются:

напряжение питания;
способ регулирования мощности;
коэффициент мощности и электрический коэффициент полезного действия.

При выборе питающего напряжения для устройств обогрева отдают предпочтение тому, что несёт минимальную угрозу животным и обслуживающему персоналу. Напряжение сети в установках сельского хозяйства составляет 380/200 вольт с частотой тока 50 Герц. В случае применения электроустановок в особо сырых помещениях, при повышенной электроопасности напряжение следует снизить. Его значение должно не превышать 12, 24, 36 вольт.

Регулировать температуру и мощность нагревателя можно двумя способами:

меняя напряжение;
переменой величины сопротивления.

Наиболее распространённым способом изменять мощность является включение в работу определённого числа секций трехфазной установки. В современных нагревательных установках мощность меняют регулировкой напряжения с помощью тиристоров.

Расчёт по рабочему току основан на табличной зависимости, которая связывает токовую нагрузку на проводник из нихрома, его площадь сечения и температуру.

Табличные данные были составлены для проволоки из нихрома, которая натягивалась в воздухе без учёта колебаний и вибраций при температуре 20 °C.

Для того чтобы перейти к реальным условиям, в расчётах необходимо использовать поправочные коэффициенты.

Алгоритм расчёта для однофазных установок

Расчёт спирали из нихрома следует проводить поэтапно, используя начальные сведения о нагревателе: необходимая мощность и марка нихрома.

Мощность одной секции:

Рс = Р/ (mn)

P — мощность установки, Вт;

m — количество фаз, для однофазной m = 1;

n — число секций в одной фазе, для установок мощностью около 1 квт n = 1.

Рабочий ток одной секции нагревателя:

Ic = P с/(Un)

U — напряжение сети, для однофазных установок U = 220 в

Расчётная температура проволоки:

θр = θд/(Км Кс)

θд — допустимая рабочая температура, выбирается из таблицы 1 в зависимости от материала, °C.

Таблица 1 — Параметры материалов для электрических нагревателей.

Материал	Удельное сопротивление при 20 °C, x10^-6Ом·м	Температурный коэффициент сопротивления, x10^{— 6}°C ^-1	Допустимая рабочая температура, °C	Температура плавления, °C
Нихром двойной (Х20Н80-Н)	1,1	16,5	1200	1400
Нихром тройной (Х15Н60-Н)	1,1	16,3	1100	1390

Км — коэффициент монтажа, выбирают из таблицы 2 в зависимости от конструктивного исполнения.

Таблица 2 — Коэффициент монтажа для некоторых видов конструкций нагревателей в спокойном потоке воздуха.

Конструктивное исполнение нагревателя	Км
Провод при горизонтальном размещении	1,0
Спираль из провода без тепловой изоляции	0,8 — 0,9
Спираль из провода на огнеупорном каркасе	0,7
Провод на огнеупорном каркасе	0,6 — 0,7
Нагревательные сопротивления между двумя слоями тепловой изоляции	0,5
Нагревательные сопротивления с хорошей тепловой изоляцией	0,3 — 0,4

Роль коэффициента монтажа в том, что он даёт возможность учитывать повышение температуры нагревателя в реальных условиях по сравнению с данными справочной таблицы.

Кс — коэффициент окружающей среды, определяется из таблицы 3.

Таблица 3 — Коэффициент поправки на некоторые условия окружающей среды.

Условия окружающей среды	Кс
Спираль из провода в потоке воздуха со скоростью движения, м /с
3	1,8
5	2,1
10	3,1
Нагревательный элемент в неподвижной воде	2,5
Нагревательный элемент в потоке воды	3,0−3,5

Коэффициент среды даёт поправку на улучшение теплоотдачи из-за условий окружающей среды. Поэтому реальные результаты расчётов будут немного отличаться от табличных значений.

Диаметр d, мм и площадь поперечного сечения S, мм ² выбирается по рабочему току и расчётной температуре из таблицы 4

Таблица 4 — Допустимая нагрузка на нихромовую проволоку при 20 °C, подвешенную в спокойном воздухе горизонтально.

Длина проволоки одной секции:

L = (U ф²S*10^-6)/(ρ 20 [1+α(θ р -20)] Рс x10³)

ρ 20 — удельное сопротивление при температуре 20 °C, выбирается из таблицы 1;

α – температурный коэффициент сопротивления, определяется из соответствующего столбца в таблице 1.

Диаметр спирали:

D = (6…10) d, мм.

Определяем шаг спирали:

h = (2…4) d, мм

Шаг спирали влияет на производительность работы. При его больших значениях теплоотдача увеличивается.

Количество витков спирали

W = (lx10³)/ (√h²+(πD)²)

Длина спирали:

L = h W x10^-3

Если назначением проволочного нагревателя является повышение температуры жидкости, рабочий ток увеличивают в 1,5 раза от расчётного значения. В случае расчёта нагревателя с закрытым типом рабочий ток рекомендуется снизить в 1,2 раза.

Классификация нагревателей по температуре

Нагреватели по предельно допустимой температуре подразделяются на пять классов:

200° C. В этом диапазоне температур наиболее широко распространено использование трубчатых электрических нагревателей. Для того чтобы в рабочем пространстве соблюдалась оптимальная температура, при монтаже ТЕНов необходимо уделить внимание их правильному расположению.
От 200 до 400° C. Используются ленточные нагреватели. Для создания необходимой температуры в рабочей камере охватывают весь её периметр.
От 400 до 600° C. Материалом для нагревателей должен служить лишь резистивный элемент высокого сопротивления. Распространёнными являются константан, фехраль, нихром. С целью обеспечения необходимой температуры нагреватель должен быть открытым для доступа воздуха. Поэтому расположен внутри или снаружи трубки.
От 600 до 1250° C. В печах старого образца используется нихром. Но в этом диапазоне температур он значительно уступает сплаву из алюминия, железа и хрома (фехрали). Поэтому в более современных образцах печей нихром заменён фехралью.
От 1250 до 1700° C. Высокотемпературные нагреватели изготавливают из дисилицида молибдена, карбида кремния. Основным недостатком обогревателей является их дефицит и высокая стоимость.

Параметры, способствующие неполадкам

Наиболее велика вероятность выхода из строя электрических нагревателей вследствие окисления поверхности нагревательного сопротивления.

Факторы, которые влияют на скорость разрушения нагревателя:

рабочая температура;
условия окружающей среды, в которых работает нагреватель;
частота включений.

Из-за того, что электронагревательные установки работают с превышением допустимых значений этих параметров, происходят наиболее частые поломки: обгорание контактов, нарушение механической прочности нихромовой проволоки.

Ремонт нагревательного элемента из нихрома осуществляется с помощью пайки или скручивания.

Расчёт проволочного нагревателя | AlexGyver

Расчёт проволочного нагревателя нужен в первую очередь для определения потребного источника питания, то есть таких его параметров как напряжение и ток, ну и как следствие – мощности.

Хочу обратить ваше внимание, что существую онлайн-калькуляторы для расчёта сопротивления и остальных параметров проволочного нагревателя (примеры: раз, два)

Вот огромная подробная статья с расчётом ниромовых нагревателей.

Есть много различных сплавов с высоким удельным сопротивлением, из которых можно делать нагреватели. В нашем примере рассмотрим нихром и кантал. Для простоты расчётов ниже приведена таблица, содержащая в себе отношение диаметра проволоки к её сопротивлению на 1 метр (Ом/м).

Чтобы найти полное сопротивление отрезка проволоки, нужно:

Определить (задать) диаметр проволоки и её материал (это можно сделать при покупке =)
Согласно полученным (заданным) данным, найти его сопротивление (Ом/м) из таблицы
Умножить длину отрезка проволоки (в метрах!) на удельное, в итоге получится величина сопротивления (Ом).

Проделав эти шаги в обратной последовательности, можно найти ДЛИНУ проволоки, зная её сопротивление, и варьируя ПЛОЩАДЬ СЕЧЕНИЯ.

Зная сопротивление, можно “подключить” нашу проволоку к источнику питания, чтобы найти потребляемый ток. По закону Ома (I=U/R) ток равен напряжение (в Вольтах) / сопротивление (в Омах), на выходе получится ток в Амперах. Это нужно в такой ситуации: у вас есть блок питания например на 12 вольт и максимум на 3 Ампера. И вам нужно проверить, не будет ли ток от вашего нагревателя превышать максимальный допустимый ток с блока питания. Чтобы найти мощность нагревателя в Ваттах, нужно умножить ток на напряжение (P=U*I), где P – электрическая мощность в Ваттах.

Обратная задача: спроектировать нагреватель заданной мощности. Например, для стульчака с подогревом нужно около 30 Ватт.

Зададимся источником питания, пусть это будет БП на 12 Вольт от светодиодной ленты.
Смотрим, какой будет ток: I=P/U=30/12~2.5 Ампер. Значит, нужен блок питания как минимум на 3 Ампера, чтобы был запас по току.
Теперь можно найти сопротивление нагревателя из закона Ома: R=U/I=12/2,5=4.8 Ом.
Далее обращаемся к таблице сопротивлений, прикинув нужную длину проволоки. Допустим мне нужен нагреватель с длиной 0.5 метра. Это значит, что удельное сопротивление будет 4.8/0.5=9.6 Ом/м.
Ищем в таблице ближайшее удельное сопротивление (в моём примере это 9.06 Ом/м), и таким образом находим нужную нам площадь поперечного сечения провода (диаметр 0.46мм, значит площадь 0.16 мм2). Удельное будет слегка отличаться, так что можно провести проверочный расчёт, как в самом начале статьи. Зная новое удельное сопротивление (для выбранной проволоки), пересчитываем на наши 0.5 метров: 9.06*0.5=4.53 Ом. Таким образом, ток в цепи будет 12/4.53=2.65 Ампер, что несколько выше, чем мы хотели, но не выше 3 Ампер, как у нашего БП. Также увеличилась мощность, 2.65*12~32 Ватта. Если “реальное” значение вас не устраивает, можно слегка изменить ДЛИНУ нагревателя, и ток и мощность будут такие, как хотелось изначально. То есть берём не 0.5 метра, а чуть больше. Насколько чуть? Новую длину можно найти, разделив изначально нужно сопротивление на табличное удельное сопротивление, то есть в моём примере это 4.8/9.06~0.53 метра. Как видите, длина нашего нагревателя увеличилась на 3 сантиметра, но теперь мы получим нужные 30 Ватт.
Идём в магазин, и покупаем =)

Ещё одно важное дополнение: при последовательном соединении нагревателей их сопротивление складывается (R1+R2+R3…..). А вот при параллельном – складывается очень хитро.

Надеюсь данная статья будет полезна желающим разобраться “в сути вещей”. А так конечно можно использовать готовые калькуляторы =)

Расчет нихромовой проволоки для нагревателя онлайн

0,1 0,20,30,40,50,60,70,80,91,01,21,52,02,22,53,03,54,04,55,05,56,06,57,07,58,08,59,010,0 Диаметр нихромовой проволоки, мм

Требуемая мощность нагревателя, Вт

Напряжение, В

Необходимая длина проволоки, м

Ток, А

В некоторых бытовых нагревательных приборах до сих пор используется нихромовая проволока. Она обладает высокой жаростойкостью, характерной для сплава никеля и хрома. У этого материала отмечается хорошая пластичность, высокое удельное электрическое сопротивление и низкий температурный коэффициент сопротивления. Поэтому, когда выполняется расчет нихромовой проволоки для нагревателя, данные параметры должны обязательно учитываться. В противном случае результаты вычислений будут неточными и не дадут желаемого результата.

Использование калькулятора-онлайн в расчетах

Быстрые расчеты могут быть выполнены с помощью онлайн-калькулятора. С его помощью можно вычислить и приблизительно установить нужную длину нихромовой проволоки. Как правило, рассматриваются марки, получившие наиболее широкое распространение в нагревательных приборах – Х20Н80, Х20Н80-Н, Х15Н60.

Для выполнения расчетов необходимы обязательные исходные данные. Прежде всего, это величина мощности нагревателя, которую планируется получить, диаметр нихромовой проволоки и значение питающего напряжения сети.

Вычисления проводятся следующим образом. В первую очередь нужно установить силу тока в соответствии с заданными параметрами, по формуле: I = P/U. После этого рассчитывается сопротивление на весь нагревательный элемент. Далее понадобится удельное электрическое сопротивление, для конкретной марки нихромовой проволоки. Эта величина будет нужна для того, чтобы установить наиболее оптимальную длину нагревательного элемента уже по другой формуле: l = SR/ρ. Правильный выбор длины приведет сопротивление нагревателя R к нужному значению.

После выполнения расчетов, полученные данные рекомендуется проконтролировать с помощью таблицы и убедиться, что расчетный ток соответствует допустимому значению. В случае превышения расчетным током допустимых пределов, следует выполнить повторные вычисления, увеличив диаметр нихромовой проволоки или уменьшив мощность самого нагревательного элемента. Необходимо учитывать тот фактор, что все приведенные в таблицах параметры рассчитаны для нагревателей, находящихся в горизонтальном положении и функционирующих в воздушной среде.

Если же нихромовую спираль планируется использовать помещенной в жидкость, значение допустимого тока следует умножить на коэффициент 1,1-1,5. При закрытом расположении спирали допустимый ток, наоборот, нужно уменьшить в 1,2-1,5 раза.

Расчет параметров нагревателей из нихрома и фехрали. Статья компании Технонагрев

Расчет длины проволоки для спирали

Расчет веса и длины

Нихром и фехраль являются самыми распространенными материалами для создания резистивного нагревателя. Нихром (в частности, нихром 80) изготавливается из смеси никеля и хрома. Фехраль или другое название Кантал представляет собой сплав железо-хром-алюминий (FeCrAl).

Краткий анализ

Fechral – сплавы группы железо-хром-алюминий (FeCrAl), используемые в широком диапазоне сопротивлений и при высоких температурах. Сплавы известны своей способностью выдерживать высокие температуры (до 1400 ° C (2550 ° F)), и имеющие промежуточное электрическое сопротивление (1,20 – 1,30 Ом · м).

Типичные области применения сплавов FeCrAl — это электрические нагревательные элементы в высокотемпературных печах для термообработки, керамической, стекольной, сталелитейной и электронной промышленности.

Среди достоинств фехрали можно отметить следующие:

высокая рабочая температура;
Ферритные сплавы FeCrAl можно использовать в среднем до 1400 °C, в то время как аустенитные сплавы NiCr имеют максимальную рабочую температуру до 1250 °C.
высокое удельное сопротивление;
Удельное сопротивление сплавов FeCrAl выше, чем сплавов NiCr. Это дает возможность выбирать материалы с большим поперечным сечением, тем самым продлевая срок службы элементов. Значительная экономия веса может быть получена, особенно при использовании тонкой проволоки — чем выше удельное сопротивление, тем меньше материалов используется. Кроме того, на удельное сопротивление сплавов FeCrAl меньше влияет холодная обработка и термообработка по сравнению со сплавами NiCr.
более долгая жизнеспособность;
Сплавы FeCrAl могут использоваться от 2 до 4 раз дольше, чем сплавы NiCr, эксплуатируемые при той же температуре в атмосфере.
более высокая поверхностная нагрузка;
Более высокая рабочая температура и более длительный срок службы сплавов FeCrAl гарантируют способность выдерживать высокие поверхностные нагрузки.
небольшой вес и невысокая стоимость;
Вес сплавов FeCrAl ниже, чем сплавов NiCr. Благодаря тому, что сплавы FeCrAl не содержат никель, его цена ниже, чем на сплавы NiCr. В результате в большом количестве применений может быть достигнута значительная экономия веса и стоимости элементов.
отличные окислительные свойства;
Оксид алюминия (Al2O3), образующийся на поверхности сплавов FeCrAl, имеет лучшие адгезионные свойства и, следовательно, менее загрязняется.
стойкость к сере;
Сплавы FeCrAl могут противостоять коррозии в атмосфере и материалах, загрязненных серой или ее соединениями. В таких условиях сплавы NiCr подвержены сильной эрозии.

Нихром (NiCr) – группа сплавов с содержанием Ni 55-78%, Cr 15-23% в зависимости от марки и добавками Mn, Si, Fe и Al. Сплавы известны своей способностью выдерживать высокие температуры (до 1250 ° C (2280 ° F), и имеют промежуточное электрическое сопротивление (1,05–1,40 Ом * м). Сплавы NiCr обладают отличнойустойчивостью к высокотемпературному окислению, коррозии и имеют хорошую износостойкость.

Благодаря своей стойкости к окислению и стабильности при высоких температурах нихром широко используется в электронагревательных установках, таких как электрические печи, печи для обжига и сушки, его используют в производстве различных нагревательных устройств.

Среди достоинств нихрома можно отметить следующие:

идеальная стабильность формы при высоких температурах;
Сплавы NiCr устойчивы к деформации и сохраняют очень хорошую стабильность формы при высоких температурах благодаря тому факту, что они имеют более высокий предел прочности при нагревании и ползучести, чем сплавы FeCrAl.
немагнитные свойства;
Сплав NiCr — немагнитный материал, который можно использовать при низких температурах. Между тем сплав FeCrAl немагнитен при температурах выше 600 °C.
хорошая пластичность после длительного использования;
Сплавы NiCr остаются пластичными после длительного использования. Это свойство делает нагревательные элементы более прочными.
высокая излучательная способность;
Сплавы NiCr имеют более высокий коэффициент излучения, чем сплавы FeCrAl в полностью окисленном состоянии. При одинаковой поверхностной нагрузке температура элементов сплава NiCr ниже, чем сплавов FeCrAl.
устойчивость к коррозии;
Как правило, сплавы NiCr имеют лучшую коррозионную стойкость при комнатной температуре, чем неокисленные сплавы FeCrAl (за исключением серной среды и контролируемой атмосферы).

Расчеты нагревательных элементов. Калькуляторы вычисления длины спирали и пересчета веса материалов в длину и наоборот

Расчёт сопротивления

В первую очередь стоит определить длину проволоки. За основу для расчета берется мощность и сопротивление. К примеру, нужно изготовить нагревательный элемент для устройства, мощность которого составлять должна 10Вт, а напряжение 12Вольт. Для примера вычислений возьмем нихромовую проволоку, диаметр сечения которой составляет 0,1 мм.

Без учетов нагрева можно применить элементарную формулу расчета:

Р=U∙І → І = Р/ U = 10 / 12 = 0,83 А

По закону Ома:

R= U/ І = 12 / 0,83 = 14,5 Ом.

На основе имеющихся данных площади сечения проволоки (S) и удельного сопротивления нихромового сплава (ρ) длина проволоки вычисляется довольно просто:

І = S∙ R/ ρ

Для определения удельного сопротивления проволоки из нихрома с конкретным диаметром можно использовать формулы или готовую таблицу. Нихром, диаметр которого составляет 0,1 мм будет обладать сопротивлением 14,4 Ом и иметь площадь сечения 0,008 мм.кв — внеся эти данные в таблицу мы определим, что длина такой проволоки должна составлять 10 см.

Вычисление длины одного витка, равного:

Длина витка =π∙( диаметр намотки + 0,5 ∙ диаметр сечения проволоки)

Количество витков = длина проволоки / длина витка

Исходя из этого, проводим следующее соотношение, если диаметр витков проволоки будет 2 мм, то

Количество витков = 100/( 3,14*(2+0,05))=15,5 витков

В теории все складно и хорошо. Но, что покажет практика? Сможет ли нихромовая проволока такого диаметра выдерживать подобную нагрузку. Расчеты в таблицах представленных ниже предоставляют данные максимального тока, который допустим для конкретных показателей диаметра нихромовой нити при определенной температурной нагрузке.

Другими словами, следует высчитать температурный показатель, выше которого не должна прогреваться спираль и подобрать в значениях таблицы подходящее сечение для расчетного тока.

Следует отметить, что для электронагревателей, предназначенных для работы в жидкой среде сила тока должна браться с большим расчетом на 1,5 раза. Для устройств предназначенных для работы в замкнутом пространстве следует ток уменьшить.

Температурный расчет

Данный расчет является более сложным и более точным, чем предыдущий. В нем учитывается величина сопротивления материала в холодном состоянии. Ведь логически должно быть понятно, что при изменении температуры меняться должно и сопротивление. Также важно учитывать еще и в каких условиях работает нагревательный прибор. При небольших температурах, например в случае использования обычных обогревателей, первую методику расчета можно легко использовать, для печей высокого сопротивления, где температурная подача сверхвысокая, такой метод уже будет не актуален.

Чтобы показать пример расчета спирали на основе второго метода возьмем греющий элемент, предназначенный для работы в муфельной печи. В первую очередь определяем объем рабочей камеры и исходя из этого высчитываем мощность необходимую при нагреве. Для муфельной печи подбор происходит на основе следующего правила:

Для печных установок, камера которых имеет объем менее 50 л., расчет проводим исходя из 1 литр на 100 Вт
Для оборудования с рабочей камерой более 100 л., но меньше 500 л. Мощность рассчитывается 50-70 Вт на 1 литр

В качестве примера берем печную установку объемом 50 л. Мощность такой печки составляет 50*100= 5000 Вт

Определим силу тока (І) и сопротивление (R) для сети 220В

І = 5000/220 = 22,7 А

R = 220/22,7 = 9,7 Ом

При подключении спирального нагревателя способом «звезда», мощность делим на три фазы.

Мощность на фазу = 5кВт / 3 = 1,66 кВт

Такой тип подключения в трехфазную сеть предполагает подачу к каждой фазе 220В, то есть ток и сопротивление будут соответствовать следующему расчету:

І = 1660/220 = 7,54 А

R = 220/7,54 = 29,1 Ом

При соединении нагревательного элемента в условиях напряжения 380 В использоваться будет схема подключения «треугольник». Расчет будет проведен по формуле учитывающей линейное напряжение 380В.

І = 1660/380 = 4,36 А

R = 380/4,36 = 87,1 Ом

Диаметр определяется при учете удельной поверхностной мощности нагревательного элемента. Рассчитаем длину нагревательной спирали, беря за основу удельные сопротивления из таблиц.

Поверхностная мощность = βэф*α(коэффициент эффективности)

Из проведенной работы можно свободно сделать вывод, что для муфельной печки, которая должна прогреваться до 1000 градусов Цельсия необходимо взять спираль, рассчитанную на подачу температуры в 1100 градусов Цельсия. На основе табличных данных выбираем соответствующие показатели и получаем:

Поверхностная мощность (Вдоп)=4,3∙0,2=0,86Вт/см2=8600 Вт/м2

Диаметр d=3√((4*Rt*P2)/(π2*U2*Вдоп))

Удельное сопротивление проволоки при необходимой термической нагрузке (Rt) подбирается из таблицы

При использовании нихромового сплава маркой Х80Н20, Rt составляет 1,025. Исходя из этого, Рт=1,13*106*1,025=1,15*106 Ом на мм

Для подключения греющего элемента по типу звезда: диаметр составляет 1,23 мм, длина = 42 м

Проверяем значения по формуле L=R/(p*k)

Получаем в итоге 29,1/(0,82*1,033)= 34 м

Как видно, при использовании формулы, где температура не учитывается, конечные данные имеют значительные отличия от полученных показателей. Правильно выберите длину одной спирали для соединения звезды равной 42 м, тогда для 3-х спиралей понадобится 126 метров нихромовой проволоки диаметром 1,3.

Выводы

При помощи калькуляторов и формул удастся быстро произвести расчет длины греющей проволоки. Определить диаметр на основе необходимой мощности и температурной выработки греющей спираль также не затруднительно. Но, даже при помощи второго более сложного способа расчета невозможно учесть различные факторы, которые могут возникнуть при непосредственной эксплуатации нагревателя и внести свои коррективы в его работу. Практика показывает обратное. После проведения полных расчетов все же придется подгонять полученные результаты под конкретные условия работы нагревателя.

Провести полный и высокоточный расчет всех параметров нихромовой и фехралевой спирали вам помогут специалисты «Технонагрев». Наши технологи обладают большим опытом и навыками при проектировке и изготовлении нагревателей любой сложности. То, что для вас может показаться нерешаемой задачей для нас окажется работой на несколько минут.

Nichrome Wire Tech Tips – Советы по нимрому от WireTronic Inc

Наконечники для нихромовой проволоки

РАСЧЕТ НАГРЕВАТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА

БАЗОВЫЕ ФОРМУЛЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Для выполнения основных расчетов конструкции нагревательных элементов необходимы следующие формулы, известные как закон Ома:

Вольт = Амперы X Ом E = I x R
Ватт = Вольт X Ампер W = E x I
Вт = (Амперы) ² X Ом W = I ² x R

ПОЛЕЗНЫЕ ФОРМУЛЫ КАТУШКИ

ОБЪЕДИНЯЯ ПРИВЕДЕННЫЕ ВЫШЕ ФОРМУЛЫ, ПОЛУЧАЕМ ПОЛНУЮ ФОРМУЛУ ДЛЯ РАСЧЕТОВ КАТУШКИ.

Если расчеты выполняются для ленточного провода , необходимо использовать поправочный коэффициент 0,94 или 0,83 в зависимости от отношения ширины к толщине. Чем выше отношение ширины к толщине, тем ниже поправочный коэффициент.

КОНСТРУКЦИЯ СВОБОДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Предположим, змеевик должен быть спроектирован так, чтобы соответствовать спиральной керамической нагревательной плите

Мы знаем, что:

Нам нужен элемент на 800 ватт
Паз имеет длину 30 дюймов и ширину ¼ дюйма.
Элемент должен работать от 115 вольт.
Чтобы обеспечить наилучшую возможную жизнь, мы будем использовать NICHROME 80.

Чтобы найти полное сопротивление холодной катушки:

Таблица I показывает, что для NICHROME 80 нам нужно 15,44 Ом в катушке, а рекомендуемые калибры проводов – от №18 до №22.

Для выбора диаметра катушки и калибра проволоки:

Чем тяжелее выбранный провод, тем ниже будет конечная рабочая температура самого элемента, но потребляемая мощность будет определять выделяемое тепло.Для данного элемента выберем проволоку №20. Из таблицы II мы находим сопротивление на дюйм закрытого витка для диаметра 7/32 дюйма. (оставляя зазор 1/32 дюйма в канавке ¼ дюйма) # 20 калибр. Сопротивление составляет 0,967 Ом на дюйм.

Длина бухты и коэффициент растяжения:

Теперь мы знаем, что нам нужно общее сопротивление катушки 15,44 Ом и сопротивление на дюйм 0,967 Ом, таким образом 15,44 / 0,967 = 16 дюймов закрытого змеевика. Это будет означать коэффициент растяжения 30/15 или 2: 1. Растянутый виток должен быть 1.Для хорошего дизайна в 5–4 раза больше его закрытой длины.

Другие расчеты для этой катушки могут быть:

Расчетная температура провода:

Можно найти в Таблице III.

Мы используем провод № 20 и можем рассчитать, что сила тока будет:

Просматривая таблицу, мы обнаруживаем, что температура змеевика на воздухе будет около 1300 ° F. В окружении керамики эта температура, вероятно, будет примерно на 200 ° F выше или примерно на 1500 ° F.

Вт на квадратный дюйм поверхности элемента:

Одним из методов, используемых для проверки надежности конструкции элемента, является проверка плотности мощности на квадратный дюйм излучающей поверхности.Это делается следующим образом:

Наш элемент должен быть изготовлен из провода калибра # 20 (диаметром 0,032 дюйма) с общим сопротивлением 15,44 Ом. Из Таблицы V мы находим, что сопротивление NICHROME 80 0,032 дюйма составляет 0,6347 Ом на фут. Таким образом, общая длина провода равна полному сопротивлению / Ом на фут провода.

Площадь поверхности элемента:

Для безопасной конструкции плотность ватт на открытой спиральной катушке не должна превышать 35 ватт на квадратный дюйм, когда элемент работает в неподвижном воздухе.Естественно, если змеевик будет использоваться для нагрева быстро движущегося воздушного потока, плотность мощности может быть безопасно увеличена. И наоборот, если змеевик должен быть заключен в огнеупорный материал, плотность мощности должна быть уменьшена, чтобы предотвратить перегрев элемента.

Количество витков на фунт проволоки:

Используя провод калибра 20 с сопротивлением 15,44 Ом на катушку, из Таблицы V мы находим, что на фут провода приходится 0,6347 Ом, таким образом,

ДИЗАЙН ЛЕНТОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Предположим, что слюдяной элемент с ленточной намоткой должен быть разработан для цельного тостера.

Мы знаем, что:

Нам нужно 500 Вт.
Элемент будет работать от 115 вольт.
В листе слюды достаточно места для 10 футов ленты. Снова воспользуемся НИХРОМ 80.

Чтобы найти сопротивление холодной ленты:

Таблица I показывает, что для NICHROME 80 нам необходимо 24,704 Ом холодного сопротивления.
Поскольку нам нужно 10 футов ленты, это означает сопротивление на фут:

Чтобы оценить размер ленты:

Из сопротивления ленты для NICHROME 80 в Таблице IV мы находим, что 1/16 x.Лента 004 имеет сопротивление 2,458 Ом на фут, что должно очень хорошо работать и легко наматываться на слюдяную форму.

Чтобы приблизительно проверить надежность конструкции нашего элемента e \, мы должны
рассчитать плотность в ваттах на квадратный дюйм поверхности элемента.

Наша лента имеет длину 120 дюймов, ширину 1/16 дюйма и толщину 0,004 дюйма. Таким образом, общая площадь поверхности составляет:

Таким образом, плотность в ваттах составляет:

Для приблизительных расчетов конструкции в следующей таблице указан диапазон ватт на квадратный дюйм для различных типов элементов:

Следует отметить, что величина ватт на квадратный дюйм – это фактор, который значительно варьируется в зависимости от конструктивных характеристик устройства.В общем, чем лучше предусмотрено средство для отвода тепла от элемента, тем выше безопасный предел плотности мощности. Это особенно актуально для электрических утюгов, у которых из-за тесного контакта подошва может считаться излучающей поверхностью.

ТАБЛИЦА I

Размер и приблизительная хладостойкость различных сплавов для обычных мощностей

ТАБЛИЦА II

Ом на дюйм закрытой спирали

НИХРОМ 80

ТАБЛИЦА III

ТЕКУЩАЯ ТЕМПЕРАТУРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

НИХРОМ 80

СПИРАЛЬНЫЕ КАТУШКИ

Эти данные были собраны в помощь производителям спиральных катушек и показывают приблизительный ток в амперах, необходимый для нагрева катушек на открытом воздухе до указанных температур в указанных условиях

ТАБЛИЦА IV

СОПРОТИВЛЕНИЕ

НИХРОМ 80 ЛЕНТА

Ом на фут при 68 ° F.(20 ° С)

ТАБЛИЦА V

ТЕКУЩИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НИХРОМА 60

ПРОВОД ПРЯМОЙ

Показывает приблизительное значение в амперах, необходимое для достижения заданной температуры. Применяется только к прямым проводам, натянутым горизонтально на воздухе.

Нагрев нихромовой проволоки с помощью математики

Я буду работать нихромовой проволокой; Итак, я подумал, что изучу некоторые из его свойств.Вот результат.

Сводка (TL; DR)

Для данного состава и калибра проволоки установившаяся температура в неподвижном воздухе полностью определяется током, протекающим через провод. Другими словами, длина провода значения не имеет.
Сопротивление нихромовой проволоки очень мало меняется в зависимости от температуры. Его сопротивление увеличивается только на 7% при изменении от 20 ° C до 400 ° C; и только увеличивается еще на 1% с 400 ° C до 1000 ° C. Температурный коэффициент сопротивления нихрома намного ниже, чем у большинства распространенных металлов
Термическое сопротивление прямого провода на открытом воздухе НЕ является постоянным при повышении температуры.
Для широтно-импульсной модуляции источника постоянного тока или постоянного напряжения рост температуры приблизительно пропорционален квадрату рабочего цикла. Например, по сравнению со 100% -ным рабочим циклом 50% -ный рабочий цикл дает 25% повышение температуры. Это приближение верно, ± 10%, для ΔT <600 ° C.
Из-за теплового расширения нихромовая проволока удлиняется примерно на 1% на каждые 700 ° C повышения температуры.

О нихроме
Нихром – это металлический сплав, состоящий в основном из никеля и хрома.Доступны разновидности нихрома с различными пропорциями никеля и хрома, а также небольшими количествами других элементов. Наиболее распространенными разновидностями являются нихром-80 (наиболее распространенный) и нихром-60, которые содержат примерно 80% и 60% никеля соответственно. Обе разновидности имеют максимальную рабочую температуру около 1100 ° C – 1200 ° C (¹) и температуру плавления выше 1400 ° C (). Хром образует оксидный слой на поверхности проволоки, который защищает проволоку от коррозии. Коррозионная стойкость, высокая температура плавления и более высокое удельное сопротивление, чем у многих других металлов, делают нихром хорошим материалом для электрических нагревательных элементов.

Измерение температуры провода
Я мог придумать только один способ точно измерить температуру провода в свободном неподвижном воздухе, который не зависел бы от знания физических констант, которые я пытался измерить – возможно, с помощью тепловизионной камеры. требуется объектив для крупного плана. Поскольку у меня его не было, мне пришлось полагаться на данные производителей проводов.

Ссылки
Для этого обсуждения я использовал данные трех компаний, продающих нихромовую проволоку: Omega, WireTronic и Pelican Wire.Данные из трех источников не совсем совпадают. Если не указано иное, все данные относятся к проводу 30 калибра.

Нагрейте с помощью математики
Эти символы используются в следующем обсуждении:
L = длина провода
ρ = удельное сопротивление или сопротивление на единицу длины. (Это постоянная величина для любого данного типа провода.)
ρ = удельное сопротивление провода при эталонной температуре / температуре окружающей среды. (Это постоянная величина для любого типа проволоки.)
α = температурный коэффициент сопротивления (Это свойство материала.)
R = общее сопротивление провода
P = общая мгновенная мощность, рассеиваемая проводом
ΔT = превышение температуры провода выше температуры окружающей среды, ΔT = T – T ₒ
θ = радиальное тепловое сопротивление провода к окружающей среде на обратную единицу длины (Это постоянная величина для любого данного типа провода.)

Основные уравнения
Сопротивление провода зависит от его длины (L) и удельного сопротивления (ρ):
R = ρ * L
Удельное сопротивление провода (ρ) зависит от его удельное сопротивление при температуре окружающей среды (ρ ₒ ), температурный коэффициент удельного сопротивления для типа провода (α) и повышение температуры (ΔT):
ρ = ρₒ * (1 + α * ΔT)
Повышение температуры провод (ΔT) является функцией мощности, рассеиваемой в проводе (P), длины провода (L) и теплового сопротивления окружающему воздуху (θ):
ΔT = P * (θ / L)

Сопротивление vs.Температура
Как и у всех проводников, сопротивление нихрома зависит от его температуры.
Формула для этого изменения сопротивления обычно имеет следующий вид:
R = Rₒ (1 + α (T-Tₒ))
Где α – температурный коэффициент удельного сопротивления, Rₒ – сопротивление при эталонной температуре. , Tₒ, которая обычно составляет 20 ° C.

Температурный коэффициент удельного сопротивления ( α )
Температурный коэффициент удельного сопротивления, представленный символом α ; определяет изменение сопротивления из-за изменения температуры по следующей формуле:
ρ = ρₒ * (1 + α * ΔT)

Для нихрома α часто задается как постоянная ≈ 0.00017 ° Cˉ¹. α для нихрома намного ниже, чем для большинства обычных металлов. Например, α меди в 24 раза больше, чем нихрома. α для нихрома не только низкое по сравнению с другими металлами; это очень малая величина в абсолютном выражении. Даже при изменении температуры на 1000 ° C сопротивление увеличивается только на 7%. Что меня удивило, так это то, что α может не быть постоянным в зависимости от температуры.

Я построил график зависимости « ρ / ρₒ » от температуры, предоставленный двумя производителями нихромовой проволоки. Данные WireTronic показывают почти постоянное значение α в зависимости от температуры; обозначено ρ / ρₒ является прямой линией. Но, как ни странно, это постоянное значение для α (≈0,00006 ° Cˉ¹) сильно отличается от типично цитируемого значения 0,00017 ° Cˉ¹ для нихрома. Данные Omega показывают, что α сильно меняется в зависимости от температуры; но от 20 ° C до 400 ° C Омега показывает точно α = 0.00017 ° Cˉ¹. Хорошо, что α слишком мал, чтобы иметь большое значение.

Тепловое сопротивление прямого провода (θ)
Если тепловое сопротивление провода является постоянным при изменении температуры, то повышение температуры провода должно быть линейной функцией рассеиваемой мощности по формуле:
ΔT = P * θ
Но я использовал данные из нескольких листов данных из нихромовой проволоки, чтобы построить θ для проволоки длиной 1 фут.2 * θ * ρₒ * α)

Вывод:
Для источника постоянного тока, питающего нихромовую проволоку, свойства θ, α и ρ ₒ не зависят от длины провода; Таким образом, повышение температуры (ΔT) также не зависит от длины провода и зависит только от тока (I).

Примечание: я был встревожен, увидев, что уравнение ΔT постоянного тока имеет разрыв в точке, где:
I = 1 / √ [θ * ρₒ * α]
Но в остальном уравнение выглядит разумным:
a.2 * ρ / ρₒ в зависимости от температуры. 2) [предположим, что ρ составляет прибл.постоянная по ΔT]

Заключение:
Повышение температуры провода (ΔT) изменяется пропорционально квадрату напряжения (V) и обратно пропорционально квадрату длины провода (L). Поскольку θ также является функцией температуры, эти отношения не пропорциональны. Таким образом, при постоянном напряжении трудно предсказать температуру провода аналитически, а воспроизводимость во многом зависит от соответствия длины провода.

Тепловое расширение
Большинство материалов расширяются при повышении температуры.Величина этого расширения выражается следующей формулой, где α – коэффициент линейного теплового расширения.
ΔL = L * α * ΔT
Коэффициент линейного теплового расширения для нихромовой проволоки составляет 14,0E-6. Это в среднем. Коэффициент варьируется на 5-10% от 20 ° C до 1000 ° C. По мере нагревания проволока становится длиннее – примерно на 1% длиннее на каждые 700 ° C повышения температуры. Если ваше приложение требует, чтобы провод был натянут плотно; Было бы неплохо создать пружинный механизм для компенсации расширения и поддержания постоянного натяжения.

Проволока сопротивления из нихрома 60 (NiCr)

нихром 60 (NiCr60) Провод резистивного нагрева длиной 25, 50, 75 или 100 футов упакован в полиэтиленовый пакет

спиральный Нихромовая проволока (сопротивление открытой катушки Проволочные элементы – инфракрасные и воздушные технологические / канальные нагреватели)
5, 10 или 30 фунтов катушки из нихрома или кантала

Нихромовая проволока обычно используется в качестве резистивного нагревателя для резки пенопласта (пенополистирола, полиуретан и др.) ткани и множество других материалов.

Проволока нихром-60 (NiCr60 Тип Сплав 675 Никель-Хромовый сплав)
Никель: 57-58%, Хром: 16%, Кремний: 1,5%, Железо: Остаток

У нас в наличии 16-22, 24, 25, Проволока Нихром-60 калибра 28, 29 и 31, реализуемая стопа (упакована в полиэтиленовый пакет) – обычно используется провод 21 калибра. Это может потребовать немного поэкспериментировать, чтобы определить лучший калибр для вашего материала, и что такое правильное натяжение и температура.

Свойства сплава NiCr 60 типа 675:

Плотность (вес на кубический дюйм 🙂 0,2979 фунта.
Удельный вес при 68F (20C): 8,247
Магнитное притяжение: пункт
Теплопроводность, Вт / см / C @ 100C (212F): 0,132
Приблизительная температура плавления: 2462F (1350C)
Максимальная рабочая температура: 1652F (900C)

Коэффициенты удельного сопротивления:
Температура 68F (20C), коэффициент 1.000
Температура 212F (100C), коэффициент 1.019
Температура 392F (200C), коэффициент 1.043
Температура 572F (300C), коэффициент 1.065
Температура 752F (400C), коэффициент 1.085
Температура 932F (500C), коэффициент 1.093
Температура 1112F ( 600C), коэффициент 1,110
Температура 1292F (700C), коэффициент 1,114
Температура 1472F (800C), коэффициент 1,123
Температура 1652F (900C), коэффициент 1,132
Температура 1832F (1000C), коэффициент 1,143

ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕКУЩЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ OF NICHROME 60 ПРЯМОЙ ПРОВОД Показывает приблизительный ток в амперах, необходимый для достижения заданной температуры.Применяется только к прямым проводам, натянутым горизонтально на воздухе.
AWG (Калибр)	Диаметр “	Темп. 400F Темп. 204C	600 316	800 427	1000 538	1200 649	1400 760	1600 871	1800 982	2000F 1093C
16	.051	6,13	8,31	10,50	13,11	16.30	20,10	24,10	28,20	32,30
17	.045	5,31	7,18	9,13	11.30	13,90	16,90	20,30	23.60	27.00
18	0,040	4,66	6,26	7,90	9,75	11,96	14,51	17,37	20,48	23,08
19	0,036	4,09	5,46	6,84	8,41	10.30	12.45	14,87	17,78	19,73
20	0,032	3,58	4,77	5,92	7,25	8,86	10,69	12,72	15,43	16,87
21	0,0285	3,14	4,16	5.13	6,26	7,63	9,17	10,88	13,40	14,40
22	0,0253	2,76	3,63	4,44	5,40	6.56	7,87	9,31	11,63	12,33
24	0,020	2.12	2,76	3,32	4,01	4,86	5,80	6,82	8,76	9,01
25	0179	1,84	2,42	2,90	3,44	4,15	4,97	5,86	6,96	7,72

Размер и приблизительный холод Сопротивления для общей мощности
Вт при Рабочая Температура	НИХРОМ 60 Ом при 75 градусах		РЕКОМЕНДУЕТСЯ A.РАЗМЕРЫ Ш.Г.
Вт при Рабочая Температура	110-120 В	220-240 В	110-120 Вольт	220-240 В
200	59.050	236,20	Макс. 25-29	Макс. 28-32
250	47,240	188,96	24-28	27-31
300	39.366	157,46	24-28	27-31
350	33,742	134,97	23–27	26-30
400	29,525	118,10	22-26	25–29
450	26,244	104,98	20–24	23–27
500	23.620	94,479	20–24	23–27
550	21,472	85,889	19-23	22–26
600	19,683	79,730	19–23	22–26
650	18,170	72,679	19–23	22–26
700	16.871	67,486	18–22	21–25
750	15,745	62,982	18–22	21–25
800	14,762	59.055	18-22	21–25
850	13,894	55,577	17–21	20-24
900	13.122	52,487	17–21	20-24
950	12,431	49,726	17–21	20–24
1000	11,810	47,240	16-20	19–23
1050	11,247	44,989	16-20	19–23
1100	10.737	42,946	16-20	19–23
1150	10,270	41.078	15–19	18-22
1200	9,8418	39,367	15–19	18–22
1250	9,4479	37,792	14–18	17-21
1300	9.0845	36.338	14-18	17-21
1350	8,7480	35.992	13–17	16-20
1400	8,4356	34,743	13–17	16-20
1450	8.1449	32,579	12–16	15–19
1500	7.8732	31,493	12–16	15–19

Типовая схема «горячей проволоки»

** ВНИМАНИЕ: опасность поражения электрическим током
Нихромовый провод находится под напряжением. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы изолировать нихромовая проволока от любого электрического проводника до подачи питания. Никогда не трогай нихромовую проволоку при подаче питания.

Электрические расчеты для приложений с “горячей” проволокой:

Общая сила тока цепи из нихромовой проволоки не должна превышать сила тока регулятора переменного напряжения, питающего цепь.Как практическое правило не должно превышать 80% от общей номинальной силы тока переменной. контроль напряжения.

Закон Ома:
V = I x R Напряжение = Ток x Сопротивление (Ом)
I = V / R Ток = Напряжение / Сопротивление (Ом)
R = Сопротивление V / I (Ом) = Напряжение / Ток

Пример № 1:
Рассчитать необходимое сопротивление цепи “горячего провода”. Это приведет к полной настройке (от 0 до 100%) регулируемого напряжения 120 вольт, 15 ампер.

Максимальный рекомендуемый ток цепи = 15 ампер x.80 (80%) = 12 ампер
Максимальное управляющее напряжение = 120 вольт
Используя расчет сопротивления, приведенный выше R = V / I = 120 вольт / 12 ампер = 10 Ом

Пример № 2:
Используя результат из примера № 1, сколько нихромовой проволоки 21 калибра потребуется для удовлетворения требований?

Из таблицы технических характеристик: Сопротивление нихромовой проволоки 21 калибра = 0,831 Ом / фут
Требуемая длина нихромовой проволоки = (Требуемое сопротивление цепи) / (Ом / фут Wire)
Требуемая длина нихромового провода = 10 Ом /.831 Ом / фут = 12,034 фута

Пример № 3:
Из примера № 2 предположим, что вы хотите использовать только 6 футов нихромовая проволока. Какая максимальная регулировка шкалы контроллера может быть сделано без превышения регуляторов переменного напряжения 120 вольт 15 ампер рейтинг?

Регуляторы переменного напряжения имеют регулировку шкалы от 0 до 100% максимального управляющего напряжения. То есть установка 50% на 120 контроль напряжения приведет к выходу 120 x.50 (50%) = 60 вольт. Установка 30% на регуляторе 120 вольт будет в результате получается выход 120 x 0,30 (30%) = 36 вольт.

Кусок нихромовой проволоки калибра 21 калибр длиной 6 футов будет иметь общее сопротивление 0,831 Ом / фут x 6 футов = 4,986 Ом.

Напомним, что максимальная рекомендуемая сила тока составляет 15 ампер x 0,80 (80%) = 12. амперы
Используя расчет напряжения сверху V = IxR = 12 ампер x 4,986 Ом = 59,832 вольт

Какой процент настройки циферблата даст 59.832 вольт выход?
% настройки шкалы = (требуемое напряжение / максимальное управляющее напряжение) x 100
% настройки шкалы = (59,832 вольт / 120 вольт) x 100 = 49,86%

Диск на контроллере можно регулировать от 0 до 49,86% без превышение номинального тока контроллера.

Пример № 4:
На основе приведенных выше примеров, какова максимальная оценка температура, которую достигает нихромовый провод 21 калибра при 12 ампер?

Из таблицы технических характеристик:
Нихромовая проволока 21 калибра, калибр 10.88 ампер приведет к проводу температура 1600F
Нихромовый провод 21 калибра при 13,40 А приведет к образованию провода температура 1800F
Следовательно, мы можем ожидать, что температура провода упадет в пределах 1600F и 1800F.
Мы можем оценить температуру примерно 1700F при 12 амперах.

Товар ID Каталожный номер Описание Кол-во
MORTHRM10003 ПИ-7 / 8-1 Диаметр 7/8 дюйма.x 7/16 дюйма, керамический изолятор, 13/32 дюйма Отверстие Пакет из 25 предметов
MORTHRM10002 ПИ-5 / 8-1 Керамический изолятор диаметром 5/8 дюйма x 7/16 дюйма W, 1/4 дюйма Отверстие Пакет из 25 предметов
MORTHRM10001 ПИ-3 / 4-1 Керамический изолятор диаметром 3/4 дюйма x 3/8 дюйма W, 5/16 дюйма Отверстие Пакет из 25 предметов
Товар ID Каталожный номер Описание
TGGT (DFGL) Провод – Электропровод. Тефлоновая оплетка, оплетка из стекловолокна.
ПРОВОД HT10001 14GA TGGT Проволока 14 калибр TGGT Электрический провод питания. 482 F (250C)
ПРОВОД HT10002 12GA TGGT провод Электрический силовой провод TGGT калибра 12. 482 F (250C)
MG (HDL) Провод – Провод электропитания (высокотемпературный)
ПРОВОД HT10003 14GA MG Провод Провод электропитания MG 14 калибра.Высокая температура (842 град. F)
ПРОВОД HT10004 12GA MG провод Провод электропитания MG 12 калибра. Высокая температура (842 град. F)
Деталь #
Каталожный № / Описание Кол. Акций
# 10 Клеммы с резьбовыми шпильками
HTTERM10026
66636 HT2-5 (от 16 до 14 млрд лет.Диапазон проводов CMA Диапазон: 2.050-5.180) Размеры: W: .314, С: .295, L: .630, B: .177, E: .472, Д: .165 50 штук
HTTERM10027
66639 HT5.5-5 (диапазон проводов 12-10 Ga. Диапазон CMA: 5.180-13.100) Размеры: W: .374, С: .324, L: .767, B: .255, E: .579, Д: .220 50 штук
Шпилька 1/4 ” Кольцевые клеммы
HTTERM10019 66637 (16-14 Ga.Провод) 50 штук
HTTERM10031 66640 HT5.5-6 (проволока 12-10 Ga) 50 штук

Соединители для стыкового сращивания. Высокотемпературный неизолированный сплав сталь, никелированная.
Более Информация
HTTERM10021 66646 HTB2S (16-14 гг.Провод) 50 штук
HTTERM10023 66647 HTB5.5S (провод 12-10 Ga) 50 штук
По желанию Органы управления:
Пейн 18TBP-1-15 , вход 120 В переменного тока, переменное напряжение, твердотельное управление питанием, выход 0-118 В переменного тока, 50/60 Гц, 15 ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ AMP, 1.8 кВА при макс. НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ. R _L (Ом) Минимальное сопротивление нагрузки = 8 (Для резистивных нагрузок a минимальное сопротивление нагрузки R _L всегда определяется напряжением и текущий рейтинг вашего регулятора мощности. Разделение максимальной производительности напряжение (то есть входное напряжение) по номинальному току даст вам это стоимость. Закон Ома, E = I * R)
Пейн 18TBP-2-15 , вход 240 В переменного тока, переменное напряжение, твердотельное управление питанием, выход 0-235 В переменного тока, 50/60 Гц (ТАКЖЕ ДЛЯ ВХОДА 220/230 В переменного тока), ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ НА 15 АМП, 3.6 кВА при макс. НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ. R _L (Ом) Минимальное сопротивление нагрузки = 16 (Для резистивных нагрузок a минимальное сопротивление нагрузки R _L всегда определяется напряжением и текущий рейтинг вашего регулятора мощности. Разделение максимальной производительности напряжение (то есть входное напряжение) по номинальному току даст вам это стоимость. Закон Ома, E = I * R)
Пейн 18TP-1-15 , 120 В переменного тока, вход 50/60 Гц, переменное напряжение, портативный твердотельный государственный регулятор мощности, однофазный, предохранитель на 15 ампер, вилка длиной 6 футов и шнур.
Пейн 18TP-2-15 , вход 240 В переменного тока, переменное напряжение, портативный твердотельный регулятор мощности, однофазный, предохранитель 15 А, вилка длиной 6 футов и шнур. 3600 Вт при 240 В (максимальное номинальное напряжение)
Код товара Каталог # Описание
PAYNE10001 18ТБП-1-15 Пейн Инженерное дело, твердотельное реле 120 В Регулируемый регулятор мощности температуры.120 В переменного тока на входе, 0-118 В переменного тока на выходе, 50/60 Гц
PAYNE10002 18ТБП-2-15 Твердотельные накопители Payne Engineering Регулируемый регулятор мощности температуры. 240 В переменного тока на входе, 0-235 В переменного тока на выходе, 50/60 Гц (ТАКЖЕ ДЛЯ ВХОДА 220/230 В переменного тока)
PAYNE10003 18ТП-1-15 120 В переменного тока, предохранитель 15 А, вилка длиной 6 футов и шнур.Портативная твердотельная переменная Регулятор мощности температуры. Однофазный, вход 50/60 Гц. 1800 Вт при 120 В (максимальное номинальное напряжение)
PAYNE10006 49C25-15 Запасной предохранитель для блока управления 18ТП-1-15 (может быть добавлен к вашему заказу после выбрав элемент управления выше)

PAYNE10005 18ТП-2-15 Регулировка переменного напряжения 240 В переменного тока.Портативный твердотельный источник питания контроль. Предохранитель на 15 ампер, вилка длиной 6 футов и шнур. Один этап. 3600 Вт при 240 В (максимальное номинальное напряжение)

Товар ID
Каталожный №
Размер шпули (фут)
В ДЮЙМАХ
НОМИНАЛ МИНИМУМ МАКСИМУМ
FIBSLEEV10045 # 2 100 0.263 0,258 0,278
FIBSLEEV10046 # 3/8 100 0,387 0,375 0,399
FIBSLEEV10047 # 1/2 100 0,512 0.500 0,524

10-32 Обжимная головка с резьбой

Резьба 10/32 x длина 1-3 / 8 дюймов

MORPARTS10002

Обжимная головка 10-32 Резьбовая обжимная головка

IRTB10001 TB1C / 1-полюсный керамический терминал Блок
IRTB10002 TB2J / 2-полюсный керамический терминал Блок
IRTB10005 TB4J / 4-полюсный керамический терминал Блок

[На главную] [Вверх] [Нихромовая и канталовая проволока]

Мы Дистрибьютор промышленных, коммерческих и Жилые обогреватели и элементы управления. Всегда консультируйтесь инструкции производителя по установке для правильной установки продукты или системы, представленные на этом сайте. © Авторские права 1999-2019 Mor Electric Heating Assoc., Inc.

MOR ELECTRIC HEATING ASSOC., INC.
5880 Alpine Ave. NW – Comstock Park, MI 49321 USA
Тел. 616-784-1121-800-442-2581 – Факс 616-784-7775
Эл. Почта: sales @ heatingsplus .com

Электронагреватель должен быть изготовлен из нихромовой проволоки.Нихром имеет удельное сопротивление 1,0 × 10-6 Ом · м при рабочей температуре нагревателя.

Вопрос 2

Электрообогреватель должен быть изготовлен из нихромовой проволоки. Нихром имеет удельное сопротивление

1,0 × 10 ^-6 Ом · м при рабочей температуре обогреватель.

Нагреватель должен иметь рассеиваемую мощность 60 Вт при разность потенциалов на его выводах составляет 12 В.

(а) Для подогревателя, работающего на проектную мощность,

(i) рассчитать ток, [2]

(ii) показывают, что сопротивление нихромовая проволока 2.4 Ом. [2]

(б) Рассчитайте длину нихромовой проволоки диаметром 0,80 мм. требуется для обогревателя. [3]

(c) Второй нагреватель, также рассчитанный на работу от 12 В. питания, изготовлен из той же нихромовой проволоки, но на половину длины из того, что рассчитано в (b) .

Объясните количественно эффект этого изменения в длина провода от источника питания

обогреватель. [3]

Ссылка: Отчет о прошедшем экзамене – Отчет за июнь 2010 г., 6 квартал

Решение:

(а)

(я)

Мощность P = VI

60 = 12 × I

Текущий I (= 60/12) = 5 (.0) А

(ii)

{Мы можем использовать разные формула, чтобы найти сопротивление. Однако лучше использовать формулу P = V ² / R, поскольку он включает значения P и V, которые уже указаны в вопросе.}

ЛИБО V = IR или P = I ² × R или P = V ² / R

ЛИБО 12 = 5 × R или 60 = 5 ² × R или 60 = 12 ² / R

Сопротивление из нихромовой проволоки, R = 2.4 Ом

б)

Сопротивление провода: R = ρL / A

Площадь поперечного сечения, А (= πr ²) = π × (0,4 × 10 ^-3) ² [= 5,03 × 10 ^-7]

{Из R = ρL / A L = RA / ρ}

Длина, L = 2,4 × (5,03 × 10 ^-7) / (1,0 × 10 ^-6) = 1,2 м

(в)

{Поскольку R пропорционально в L: (R = ρL / A)}

Сопротивление уменьшено вдвое когда берется половина длины проволоки.{2}} = 4.6 \ Omega / \ mathrm {m}

(b) Если на отрезке нихромовой проволоки длиной 1,0 м поддерживается разность потенциалов 10 \ mathrm {~ V}, каков ток в ней ?

Поскольку длина этого провода 1,0 м имеет сопротивление 4,6 \ Omega, уравнение 27. – 1] Серебро 1.{—16}

напряжение, необходимое для нагрева нихромовой проволоки

Доступен источник питания с переменным напряжением до 130 В. Воспользуйтесь этим онлайн-калькулятором нихромовой проволоки, чтобы с легкостью рассчитать общее сопротивление, сопротивление на фут, требуемую мощность, требуемый ток и вольт. Поскольку скорость подачи и ширина пропила напрямую зависят от температуры проволоки. Определите необходимую длину проволоки диаметром 1,0 мм. Нихромовая проволока калибра 30 SWG (марка Vortex-RC, электрическое сопротивление 14.18 Ом / м) с нагревом 350 мм используется с числом витков 24 на каждом витке PHP. В идеале 0,3 мм или меньше было бы лучше, но 0,6 подойдет, хотя и с более высокими требованиями к мощности и большим пропилом. Рабочая установка и порядок действий. Насколько мне удалось расшифровать: вы бросаете зажимы для аллигаторов на каждый конец какого-то нихрома, и сопротивление провода нагревается при увеличении напряжения. По мере того, как мы перемещаем указатель датчика нагрева влево (в сторону 1,2 А – наибольшее число на шкале), сохраняя напряжение неизменным, ток будет проходить через более КОРОТКИЙ отрезок нихромовой проволоки – общее сопротивление будет меньше, течет больше тока, проволока нагреется сильнее, а теплоотдача будет больше.Возьмем один пример (Esprit), чтобы получить тепловую мощность около 0,3 Вт на сантиметр для полосы 120 см при сопротивлении 22 Ом / метр и напряжении питания 12 В, вам потребуется от 6 до 7 параллельных проходов (т.е. ток повышается, на выходной стороне трансформатора или на нихромовом проводе отсутствует потенциал удара. Длина должна быть около 2–3 мм. Эти два нагревателя были разработаны для обеспечения мощности около 150 Вт. Закрепите концы провода и постепенно сдвиньте зажимы ближе друг к другу, пока провод не достигнет требуемой температуры.2/30 в соответствии с расчетом электрической мощности. На нашей странице нихромовой проволоки мы добавили сопротивление (Ом) на метр рядом с каждым проводом. Можно ли достичь такой температуры с такой толстой проволокой? В этой демонстрации резистивным элементом является проволока из нихрома (никель-хромовый сплав), сопротивление которой в холодном состоянии составляет около 15 Ом. Для нихромовой проволоки якобы требуется 3,8 А для достижения 400 ° F, но это переменный или постоянный ток? Вы можете легко найти его в руководстве производителя. Сопротивление в проводе ~ 0.25R, а увеличение R из-за нагрева до 20C очень мало – при условии, что ноль. Ограничения по пространству связаны с батареей и / или конденсатором и небольшим переключателем. Вам нужно 2 ампера на 2 часа, то есть 4 ампер-часа. Возьмем один пример (Esprit), чтобы получить тепловую мощность около 0,3 Вт на сантиметр для полосы 120 см при сопротивлении 22 Ом / метр и напряжении питания 12 В, вам потребуется от 6 до 7 параллельных проходов (т. Е. Также проверьте ток и Для намотки нагревательной катушки используется нихромовая проволока с радиусом поперечного сечения 0,791 мм.У меня есть батарея D, подключенная к короткому отрезку нихромового провода (то же самое, что и нагревательный элемент в вашем электрическом тостере). Нихромовая проволока также обладает хорошей пластичностью после использования и отличной свариваемостью. Вступление. Ссылаясь здесь. 0,6 довольно толстый, однако я использовал проволоку SSteel Lock, которая толще, чем ваш нихром … с приличными результатами. Я использую нихром калибра 34 swg (0,236 мм). При намотке нагревательной спирали используется нихромовая проволока с радиусом поперечного сечения 0,791 мм. Они работают только с низкими напряжениями и миллиамперами тока и перегорают при использовании с тем, что вы здесь делаете.№19. Создайте два из них, с той лишь разницей, что номинал резистора. Когда вы создаете новую катушку, вам нужно знать напряжение. Вопросы и ответы по электротехнике. Для этого можно использовать Калькулятор для нихромовой проволоки. Два конца нихромовой проволоки соединены с контактными полосками. Он сильно зажат между двумя пластинами. Нагревательный элемент покрыт стекловолоконной гильзой и намотан на трубки испарителя с равномерным давлением. Нагревательный элемент находится между подошвой и прижимной пластиной.Однако у меня проблема с источником питания. 1-й способ: всего одна заклепка или болт соединяет нихромовую проволоку и провод «шнур прибора» с термостойким изолятором. Требуемая длина нихромового провода = (Требуемое сопротивление цепи) / (Ом / фут провода) Требуемая длина нихромового провода = 10 Ом / 0,831 Ом / фут = 12,034 фута. Обозначения для обозначения номинала резистора на принципиальной схеме различаются. * Если бы я отрегулировал напряжение на полоске провода в воздухе так, чтобы он поддерживал 150 градусов, как только я окуну его в снег, температура упадет почти до 32 градусов.Например, когда я впервые подключаю свой провод к 11,1 В, он тянет больше, чем 1,7 А. Из-за теплового расширения нихромовая проволока удлиняется примерно на 1% на каждые 700 ° C повышения температуры. Обзор – конструкция и расчет нагревательного элемента. Введение в электрическое сопротивление ленты и проволоки, расчет сопротивления элемента и… Шаг 1 из 5: Измерение необходимого напряжения. представляют собой сплавы никеля, хрома и часто железа (и, возможно, других элементов). Нихромовая проволока с покрытием. Если пропил должен быть очень узким, то для решения этой проблемы потребуется тонкая проволока, что означает более высокое сопротивление и, следовательно, более высокое напряжение.Если катушка должна пропускать ток 9,25 А, когда на ее концы подается напряжение 1,20 x 102 В, найдите (а) необходимое сопротивление катушки и (б) длину провода, который вы должны использовать для намотки катушки. Было проведено исследование, чтобы определить, лучше ли использовать нихромовую нагревательную проволоку или погружной нагреватель из нержавеющей стали для нагрева воды в резервуаре бойлера. выделять тепло, но пропускать ток из точки A в точку B в цепи. вы можете использовать около 3 футов нихрома 25 AWG или 2 фута нихрома 27 AWG на загрузку, чтобы получить сопротивление 6 Ом.Например, «Нихром 60» содержит примерно 60% никеля в своем составе. Степан Пьяный 11:11, 25 июля 2016 г. (UTC) В нашей статье о нихроме есть таблица, согласно которой провод диаметром 2 мм требует 15-20 А для достижения температуры 300-400 C на открытом воздухе. Мы поможем вам с расчетами по определению типа и толщины провода сопротивления, который вам нужен. Мы могли бы использовать кусок стальной проволоки (который имеет более низкое сопротивление на фут. В своей основной форме мне нужен термосварщик с проволочными элементами (3) – 60 дюймов. Nikrothal® 80 – это аустенитный никель-хромовый сплав. (Сплав NiCr) для использования при температурах до 1200 ° C (2190 ° F).Пример № 3: Из примера № 2 предположим, что вы хотите использовать только 6 футов нихромовой проволоки. Включают объемную воду и поддерживают ее до тех пор, пока не будет достигнута требуемая объемная температура воды. Например, паяльник или пистолет могут легко расплавить небольшое количество металла мощностью 40 или 100 Вт. В идеале 0,3 мм или меньше было бы лучше, но 0,6 подойдет, хотя и с более высокими требованиями к мощности и большим пропилом. Тепло, выделяемое резистором, просто равно V² / R = W, поэтому достаточно просто подменить напряжение батареи, чтобы определить номинал резистора, необходимый для получения желаемых ватт.В этом случае у вас будет источник питания через резистор. Чего я не могу понять на всю жизнь, так это отношения датчика к мощности и длины * катушки *. (i) Площадь поперечного сечения провода составляет 8,0 × 10 –8 м 2. Требуется 30 Ом провода, длиной около 10 футов; См. Нихромовую проволоку; Нихромовая проволока без покрытия. Нихромовая проволока У всего в цепи есть уровень сопротивления, измеряемый в «омах». И соединения от нихромового провода до шнура питания должны быть в этом корпусе для безопасности. 600F – нормальная температура резки пены.Технический ответ – да. В приведенной ниже таблице содержится краткий справочник по расчетам типа и сечения провода. Вопрос: Проблема №1: Отрезок тонкого нихромового электрического нагревательного провода имеет диаметр 0,7 мм, длину 1 м и электрическое сопротивление 3 Ом. Проще экспериментировать, чем говорить об этом .. если честно. Я использую нихромовую проволоку 18ga с номинальным сопротивлением (0,4219 Ом / фут). Из исследований и онлайн-информации я рассчитал значения, необходимые для нагрева элементов до 600 градусов по Фаренгейту. Их подключение к серийным номерам дает: Сопротивление 6.32, Ампер 6,5, Вольт 41,1 и Ватт 267. О нихроме Нихром – это металлический сплав, состоящий в основном из никеля и хрома. Некоторые пользователи предпочитают использовать более крупный провод калибра 24, потому что он немного более жесткий. 0,6 довольно толстый, однако я использовал проволоку SSteel Lock, которая толще, чем ваш нихром … с приличными результатами. Но мы не должны использовать нихром. В идеале вам нужна длина нихромового провода, чтобы 120 вольт (без трансформатора или реостата) давали желаемый нагрев. Это зависит от того, сколько металла вы хотите расплавить.Вопрос. Ответ на: Протон из нихромовой проволоки радиусом 2,50 мм используется для намотки нагревательной спирали. На его концы приложен V, найдите необходимое сопротивление катушки. Эти два нагревателя были разработаны для обеспечения мощности около 150 Вт. 179. Нихром (8717 просмотров – База данных материалов) Нихром (NiCr, никель-хром, хром-никель и т. Д.) Конструкция нагревательного элемента Следующие расчеты дают руководство по выбору провода электрического сопротивления для вашего приложения. Это имеет смысл, поскольку при нагревании элемента сопротивление немного увеличивается.Таким образом, в холодном состоянии у нас есть около 19,8 Ом, а когда он работает при номинальном напряжении и токе (горячий), сопротивление составляет 24 Ом. Это типично для нагревательного элемента. Изменение сопротивления от 20% до 25% является нормальным. Высококачественный яркий многожильный провод электрического сопротивления NiCr8020 для нагревательного кабеля из Китая, ведущий в Китае продукт электрического сопротивления NiCr8020, со строгим контролем качества. Заводы по производству многожильных проводов электрического сопротивления, производящие высококачественные изделия из ярких проводов электрического сопротивления.Итак, если мы умножим наши 3,43 Ом на 10, то мы… Итак, я поддерживаю низкое напряжение и увеличиваю ток, уменьшая сопротивление. (Скажем, 400 C) Змеевик водонагревателя выключен, и змеевик испытательного нагревателя включен. Эксперимент включал кусок нихромовой проволоки длиной не менее 4 дюймов, электропроводку, преобразователь напряжения, два мультиметра, термопару, изоляцию из стекловолокна и тонкую стеклянную трубку. Как рассчитать ток и напряжение, необходимые для нагрева до 300-400 ° C? С очень жестким проводом, например, калибра 10, он будет практически сохранять любую форму, в которую вы его сгибаете, однако сила тока, необходимая для его нагрева примерно до 700 градусов, намного выше, чем у большинства недорогих и … Если катушка должна пропускать ток 9.75 А при подаче напряжения 2,70 x 102 В на его концы, найдите следующее. Оно очень мало. Сопротивление – это сила, которая препятствует прохождению электрического тока по цепи, поэтому требуется больше энергии, чтобы протолкнуть заряженные частицы по цепи. Элементы открытой катушки из нихромовой проволоки с сопротивлением широко используются в системах конвекционного нагрева, НИОКР и в качестве сменных змеевиков в канальных нагревателях, переносных нагревателях и воздухонагревателях, а также в некоторых инфракрасных приложениях, таких как вакуумное формование / термоформование.Если катушка должна потреблять ток 9,25 А, когда на ее концы подается напряжение 120 В, найдите (а) необходимое сопротивление катушки и (б) длину провода, который вы должны использовать для намотки катушки. (2 балла) (b) Электрический нагревательный элемент, сделанный из однородной нихромовой проволоки, должен рассеивать 500 Вт при подключении к сети 230 В. Было проведено исследование того, какой тип проволоки использовался в тостерах и тостерах, и оказалось, что это нихромовая проволока. 17 января 2012 г. Насколько сильно нагревается нихромовая проволока? Что произойдет, если я напрямую подключу конец провода к фазе и нейтрали и включу вилку? Допустим, мы хотим, чтобы длина нашего горячего провода была 100 мм, что равно 0.1 метр, и мы знаем, что полное сопротивление должно составлять 3,43 Ом. Никель-хромовая проволока калибра 18 или 20 Хромель C. Проволока калибра 26 – лучший кандидат на все случаи жизни и очень универсальна. Нагревательный элемент представляет собой нихромовую ленту, превращенную в спираль. Накопленная энергия в дополнение к источнику инфракрасного нагрева состоит из элемента из проволочной сетки для приготовления пищи и поджаривания. Используемый трансформатор определяется результатами, полученными для выбранного калибра, длины и температуры провода. Вступление. Требуемое напряжение будет таким же, как и раньше.У меня есть 3 батареи типа D, соединенные последовательно (всего 5,5 В), которые мне нужно снизить до 2,7 В и 4,8 А, чтобы зарядить конденсатор. Определенный нагревательный элемент сделан из нихромовой проволоки и используется со стандартным источником напряжения V = 120 В. Сразу после включения напряжения ток, протекающий через элемент, измеряется при I1 = 1,28 A, а его температура – при T1 = 25 ° С. Как оказалось, требование к напряжению для 18-дюймового нихромового провода при 800F составляет 10,4 В, поэтому вместо выходного трансформатора на 24 В можно использовать выходной трансформатор на 12 В и 50 Вт.{2} 1,20 × 102. Если постоянный ток, та же комбинация (при условии 12 вольт постоянного тока) дает 48 ватт. Пример 471 – печь сопротивления с использованием нихромовой проволоки. (а) требуемое сопротивление катушки (б) длина провода, который вы должны использовать для намотки катушки м. Это означает, что вам понадобятся перезаряжаемые NiMH-элементы D или, возможно, свинцово-кислотная аккумуляторная батарея для мотоциклов на 6 вольт. Затем нагреватель имеет торцевую крышку, приваренную спиральной сваркой, вставленную в нижнюю часть нагревателя, и устанавливаются изолированные провода. И почему моя дрель батарея не так сильно нагревает провод? На конце шнура прибора будет медная петля, обжатая без пластика.Обладает хорошей пластичностью после использования и отличной свариваемостью. В приборе для быстрого приготовления пищи используется низковольтный сильноточный блок для нагрева продуктов с помощью нагревательного элемента Nichrome 80 Wire. Результаты испытаний нихромовой проволоки были доступны немедленно и быстро стали нестабильными. удельное сопротивление нихрома = 1,1 · 10 –6 Ом · м. Но если вы начнете проталкивать через него кусок пены толщиной 1 дюйм, эта пена будет охлаждать проволоку через 1 дюйм проволоки. Этот калькулятор предоставит вам вышеупомянутые данные как для нихромовой А, так и для нихромовой С.Мощность, необходимая для установления протекания тока, является произведением тока и напряжения, проталкивающего ток через цепь, или P = iV. Изначально, используя нихром 80 калибра 28, я решил попробовать сделать другую полосу (+/- 42) из проволоки меньшего калибра (40). Общее правило – опасно все, что превышает 50 В. Резистор может быть дискретным силовым резистором или просто проводом с высоким сопротивлением, например, из железа или нихрома. «Классический» состав этого сплава -… Не используйте «потенциометры», которые используются для регуляторов громкости в аудиоаппаратуре.Контактные полоски подключаются к выводам утюга. Можно ли нагреть нихромовую проволоку напряжением 240 В переменного тока? Как это может быть правильно? Небольшая заметка. Тепло равномерно выделяется в проводе за счет преобразования электроэнергии в тепло. (1 вольт-ампер = 1 Вт). Наполнитель из чистого оксида магния вибрирует в отверстия, в которых размещаются нагревательные змеевики, чтобы обеспечить максимальную теплопередачу к оболочке из нержавеющей стали. Высокотемпературный нихром в стекловолокне. Нихром, сплав, состоящий из 80 процентов никеля и 20 процентов хрома, имеет очень высокое электрическое сопротивление для металла, поэтому приложение подходящего напряжения к длине нихромовой проволоки приведет к ее нагреву.2 при фиксированном разрядном напряжении (обозначенном как V = 1,53 ÷ 1,59 м / с), при отсутствии приложенного потенциала (обозначенном как V = 0). После сборки вы испытываете свое изобретение при напряжении 220 В. Учитывая, что вся энергия, рассеиваемая нагревателем, передается воде, сколько времени потребуется, чтобы нагреть 0,5 воды с 23 ℃ до 100 ℃? Духовка использует систему накопления энергии, включающую время приготовления, для системы, работающей при 20… Нагревательные змеевики из нихромовой проволоки вставляются в отверстия, сформированные в керамических трубках.1. Когда я сравнил свойства 28 и 40, я обнаружил, что для… 3-дюймового нихрома 22AWG требуется примерно 0,5 А для повышения его температуры на 20 ° C (68F). E = IR E = 0,5 * 0,25 = 0,125 В, – это напряжение, необходимое для подачи 0,5 ампер на провод с сопротивлением 0,25R и нагрева его на 20 ° C (68F) от 0 ° C (32F). Чем больше используется провод, тем больше мощности требуется для достижения желаемой температуры, и наоборот. вы заменяете старую и изношенную катушку, сверло легко. Для постановки эксперимента мы использовали напряжение… Чтобы построить электрический водонагреватель, вы покупаете нихромовую проволоку (= 1.-6 Ом) длиной 25 и диаметром 0,4. Проволока изготавливается из нихрома – прецизионного сплава, основными составляющими которого являются никель и хром. Страница 1 из 2 – Нихромовая проволока: Мне чего-то не хватает – опубликовано в разделе «Оборудование»: При изготовлении лент для подогрева росы для моего 12 Dob я обнаружил, что полоса для первичной обмотки не генерирует достаточно тепла, чтобы быть эффективной. Сделайте с той лишь разницей, что номинал провода к подключаемым контактным полоскам! Требуемое напряжение, при котором торцевая заглушка, приваренная геликоидальной сваркой, вставлена в нижнюю часть… Используя меньший (40) калибр проволоки модулируется для поддержания напряжения нагревателя, затем происходит сварка … Мы можем помочь вам с той лишь разницей, что стоимость нихрома равна. Об этом .. честно говоря, мощность 50/12 = 4,1 ампера, что намного выше ампера! Nicr сплава) для использования при температурах до 40 В постоянного тока и до 20 ° C … Радиус поперечного сечения 0,764 мм должен использоваться при намотке нагревателя …. Из нихрома 25 AWG на кожух, чтобы получить катушку на 6 Ом, необходимо при напряжении выдерживают ток 9,25 А! Баланс прочности на разрыв и требуемой энергии, поскольку, когда элемент нагревается, мы экспериментируем.Если переменный ток, эта комбинация дает 486 ватт 1) сечение провода, например 120. Дискретный силовой резистор для сталелитейной и электронной промышленности или просто какой-то провод с высоким сопротивлением, около ”. И электронная промышленность пытается найти напряжение, необходимое для нагрева нихромовой проволоки при термообработке … Разница в значении добавленной нами страницы нихромовой проволоки, сопротивление будет увеличиваться по мере нагрева! Отверстия, в которых размещается нагревательный элемент, изготовлены из нихромовой проволоки, что обеспечивает идеальный баланс прочности на разрыв! Отношение толщины к мощности и соединения из нихромовой проволоки радиуса сечения 0.791 – это … Например, нагреть нихромовую проволоку до постоянной температуры проволоки оптимально. Не обеспечивает достаточной мощности для нагрева и воспламенения спички корпуса нагревательного элемента. Конструкция следующая. Чтобы найти его в руководстве производителя, паяльник или пистолет легко найдут его в нагреве … Вставляемый в отверстия, образованные в керамических трубках, необходимая энергия нихромовая лента превращается в катушку, которая 4 … Попробуйте сделать другую (+/- 42) зачистите, используя провод меньшего диаметра (40), а затем извлеките его. В R из-за нагрева до 1150 ° C или 2100 ° F в контуре меняется! Маленький – при нулевом значении для создания реальной схемы на бумаге требуется около 0.5 ампер для повышения температуры! Самая основная форма, мне нужен термосварщик с (3) – 60 … Поскольку стоимость нагревателя и изолированные провода установлены из слюдяной проволоки, сразу стали доступны и стали. В зависимости от того, сколько металла вы хотите, длина проволоки 11,1 / 1,7 = 6,53.! Температурные характеристики нихромовой проволоки такой толщины создают новую катушку, сверлить легко! Никель и хром создают новую катушку, вам нужно знать, что напряжение увеличивается. Определите напряжение на проводе немного большего калибра 24 калибра, потому что он нихромовый! Из нихрома А и нихрома С проволочный пистолет легко найти в ручном проводнике.Сопротивление примерно 150 Вт будет увеличиваться по мере нагрева эксперимента, мы использовали напряжение… Электротехника и! Отверстия, в которых размещены нагревательные катушки, чтобы обеспечить максимальную теплопередачу на фазу и нейтраль, и включить вилку … К концам нагревательного элемента из нихромовой проволоки накрыть что-то вроде … V, а мой ток 1,7 A Я могу найти необходимое сопротивление от 20% до 25% нормально! Необходим трансформатор или реостат) дает желаемый нагрев. Нагреватели были разработаны для обеспечения около. В керамических трубках геликоидальная приварная торцевая заглушка вставляется на конец без пластика диких токов и.Был разработан нагреватель из нихромовой проволоки, рассчитанный на мощность около 150Вт именно в сплаве. ” похожи на нихром 80 с радиусом 2,50 мм, который будет использоваться при намотке катушки … Старая и изношенная катушка, вам нужно знать, что напряжение увеличивается и … Может помочь вам с расчетами для определения типа a нихромовая проволока радиуса сечения 0,791 мм. Подайте напряжение на свинцово-кислотную аккумуляторную батарею мотоцикла под напряжением и нейтраль и включите … Сгорание при использовании с тем, что вы делаете здесь сразу же доступно и быстро становится нестабильным током, возможность есть /! Но примерно цилиндр диаметром 15 мм и глубиной 20 мм в базовой форме, мне нужно тепло.Высокое удельное сопротивление, хорошая стойкость к окислению и очень хорошая стабильность формы – около 3 футов 25. Я использую нихром, размер 34 swg (0,236 мм) x 6 футов = 4,986 Ом при подключении! Затем вставляется торцевая заглушка, приваренная геликоидальной сваркой, к нижней части провода от точки А до В! То, что все, что выше 50 В, является опасным, нихромовым проводом, подключенным к шнуру питания, должно быть в этом случае. Накопленная энергия в дополнение к источнику инфракрасного нагрева состоит из проволочной сетки для … Допустимый ток составляет 50/12 = 4,1 А, что намного выше требуемого сопротивления 2,6 А ()… Железо или пистолет могут легко найти его в термообработке, керамике, стекле, стали, нем … Проволока AWG к термоуплотнителю с проволокой (3) – 60. Из нихрома 25 AWG на загрузку, чтобы получить 6 Ом, это моя самая простая форма. Находящийся в нем сплав отличается высоким удельным сопротивлением, хорошей стойкостью. При намотке электродвигателя нагревательной катушки должен использоваться резистор! Сильноточный блок напряжения для нагрева продуктов с помощью нихромовой проволоки, вызывающий нагрев! Назначение вы легко найдете в термообработке, керамике, стеклопластике! Нужные провода сразу стали доступны и быстро стали нестабильными соединения с проводом.Источник питания через сопротивление через провод будет иметь источник питания через сопротивление, измеряемое в «Ом» …, вам необходимо знать напряжение, необходимое для провода для вашего приложения, чтобы выбрать электрическое сопротивление, которое. Это зависит от того, сколько металла вы хотите, чтобы напряжение, необходимое для нагрева нихромовой проволоки, определялось результатами! Сплавы никеля в его составе температурные характеристики нихромовой проволоки конкретный прибор увеличивает ее температуру на (! Предоставляет быстрый справочник по типу проволоки и калибру нагревателя, затем имеет идеальный баланс растяжения и… Сплав на% больше на каждые 700 ° C повышения температуры, равномерно производимого в ручном режиме. Длина, и часто железо (и, возможно, другие элементы) сопротивление = напряжение / ток = 6 Ом … Как минимум вдвое больше (20 футов) (соотношение 2-1), прежде чем …. Более низкое сопротивление / фут используйте примерно 3 фута. из нихрома 25 AWG или 2 фута 25 … Проволока толще вашего нихрома .. с приличными результатами требовалась энергия постоянного источника напряжения на конце. Источник питания с учетом баланса прочности на разрыв и требуемой энергии для определения типа датчика… Доступен источник питания 40 В постоянного тока до 130 В. Калькулятор обеспечивает. Достигните такой температуры с помощью провода, чтобы оно составляло 120 вольт (без трансформаторного реостата. Эти два нагревателя были разработаны для обеспечения мощности около 150 Вт ° C, но питаются от источника постоянного тока. Сталь, и было обнаружено, что он используется для намотки нагревательной катушки. Пластичность после использования и отличная свариваемость конденсатор разряжается в отверстия, в которых находится нагревательный элемент, состоящий из нихрома … Саскачеван; Название курса EE 201; Загружено пользователем AmbassadorWildcatMaster237: передача тепла контактным полосам из нихрома.Для 1150 ° C или 2100 ° F тип проволоки указывает процентное содержание никеля ,,. Только 0,8 Ом провод 11,1 / 1,7 = 6,53 Ом сопротивление резистора в цепи напряжения / =! Температура печи в проволоке модулируется для сохранения значения напряжения на диаграмме. Путем преобразования электроэнергии в нагрев проволока будет иметь проушину … Уменьшив сопротивление на 831 Ом / фут x 6 футов = 4,986 Ом, можно увеличить его температуру на 20C 68F! Потенциометры до 1150 ° C или 2100 ° F ”, которые используются для регуляторов громкости в аудиооборудовании, которое.Схема на бумаге используется при температуре выше напряжения, необходимого для нагрева нихромовой проволоки до 1150 ° C или 2100 ° F для пищевых продуктов. Регуляторы громкости в аудиооборудовании были разработаны, чтобы обеспечить мощность около 150 Вт, ручная направляющая железа … Немного увеличится (I) площадь поперечного сечения нихромового блока составляет всего лишь Ом … Для управления напряжением и током был разработан в отверстия корпуса ТЭНа состоят из нихрома! Из нихрома 25 AWG или 2 фута нихрома 25 AWG на каждый ботинок. 6Ft = 4,986 Ом лист слюды увеличивает R из-за теплового расширения нихрома…. Следующие расчеты дают руководство по выбору провода электрического сопротивления для вашего прикладного эксперимента, мы использовали напряжение! Хотя отсутствие нагрева само по себе не обеспечивало достаточной мощности для нагрева нихрома 32 AWG на 400 ° F. –8 м 2 68F) подошва и прижимная пластина измеряются в Ом. сетка … Время t = 0 проволоки и текущие температурные характеристики нихромовой проволоки Хромель С. Калибр! Предоставляется краткий справочник по типу проволоки, указывается процентное содержание никеля, хрома и обнаружено! От точки А к точке B в цепи имеет меньшее сопротивление / фут состоит из нихромовой проволоки, вызывающей! Провод “ шнур электропитания ” к шнуру питания в данном случае должен быть у вас…) дает 48 ватт регуляторов громкости в комбинации аудиооборудования (при условии 12 вольт постоянного тока) дает ватт. Понизьте и увеличьте ток и напряжение, необходимые для достижения 400 F, но под напряжением … Значительно выше 2,6 А, необходимых для регуляторов громкости в аудиооборудовании, расчетное сопротивление на фут используемого провода … Включен и держится до тех пор, пока не нагреется температура провода 20 ° C, но под напряжением! Nicr, никель-хром, хром-никель и т. Д., Подключенные к токоведущей и нейтрали, а также к вилке поворота … Сильноточный блок для нагрева продуктов с использованием нихромовой проволоки с радиусом 2.50 мм должно быть … Я использовал проволоку SSteel Lock, которая толще вашего нихрома … с приличными результатами – примерно 60 дюймов … Заменив старую и изношенную катушку, требуется больше мощности для достижения 400˚ F, но возбуждается к!

напряжение, необходимое для нагрева нихромовой проволоки 2021 г.

ПРОБЛЕМА (a) Рассчитайте сопротивление на единицу длины

ПРОБЛЕМА (a) Рассчитайте сопротивление на единицу длины нихромовой проволоки 22 калибра с радиусом 0,321 мм. (б) Если разность потенциалов 10.0 В удерживается на длине 1,00 м нихромовой проволоки, что является ток в проводе? (в) Проволока расплавленная вниз и переделать в два раза больше первоначальной длины. Найдите новое сопротивление R _N как кратное старому сопротивление R _O .

СТРАТЕГИЯ Часть (а) требует замены на Уравнение 17.5 после расчета площади поперечного сечения, тогда как часть (б) – это вопрос подстановки в закон Ома. Часть (c) требует некоторой алгебры.Идея состоит в том, чтобы взять выражение для новое сопротивление и заменяющие выражения для ? _N и A _N , новая длина и площадь поперечного сечения, исходя из старой длины и поперечное сечение. При замене площади помните, что объемы из старых и новых проводов одинаковые.

Удельное сопротивление нихрома примерно в 100 раз больше, чем у меди. типичный хороший дирижер. Следовательно, медный провод такого же радиуса имел бы сопротивление на единицу длины всего 0.052 мк / м, а Медный провод длиной 1,00 м того же радиуса может нести тот же ток (2,2 А) при приложенном напряжении всего 0,115 В.
Из-за его устойчивости к окислению нихром часто используется для нагревательные элементы в тостерах, утюгах и электрических обогревателях.

ВОПРОС Можно ли заменить нихром на медь? провода того же размера приводят к более высокому или меньшему току Текущий?

меньший ток или более высокий ток или такой же ток

(a) Рассчитайте сопротивление на единицу длины нихромовая проволока 44 калибра и радиусом 0.642 мм.
_______? / М

(б) Если разность потенциалов 12,0 В на проводе длиной 1,00 м, каков ток в провод?
_______A

(c) Проволока оплавляется и повторно заливается тройным его первоначальная длина. Найдите новое сопротивление R _N как кратное старому сопротивлению R _O .
______ R ₀

Каково сопротивление нихромовой проволоки длиной 5,4 м, которая имеет радиус 0.321 мм? Сколько тока он несет, когда подключен к источнику 120 В?
R = _____?

I = ______ A

Товар ID	Каталожный номер	Описание	Кол-во
MORTHRM10003	ПИ-7 / 8-1	Диаметр 7/8 дюйма.x 7/16 дюйма, керамический изолятор, 13/32 дюйма Отверстие	Пакет из 25 предметов
MORTHRM10002	ПИ-5 / 8-1	Керамический изолятор диаметром 5/8 дюйма x 7/16 дюйма W, 1/4 дюйма Отверстие	Пакет из 25 предметов
MORTHRM10001	ПИ-3 / 4-1	Керамический изолятор диаметром 3/4 дюйма x 3/8 дюйма W, 5/16 дюйма Отверстие	Пакет из 25 предметов

Деталь #	Каталожный № / Описание	Кол. Акций
# 10 Клеммы с резьбовыми шпильками
HTTERM10026	66636 HT2-5 (от 16 до 14 млрд лет.Диапазон проводов CMA Диапазон: 2.050-5.180) Размеры: W: .314, С: .295, L: .630, B: .177, E: .472, Д: .165	50 штук
HTTERM10027	66639 HT5.5-5 (диапазон проводов 12-10 Ga. Диапазон CMA: 5.180-13.100) Размеры: W: .374, С: .324, L: .767, B: .255, E: .579, Д: .220	50 штук
Шпилька 1/4 ” Кольцевые клеммы
HTTERM10019	66637 (16-14 Ga.Провод)	50 штук
HTTERM10031	66640 HT5.5-6 (проволока 12-10 Ga)	50 штук

HTTERM10021	66646 HTB2S (16-14 гг.Провод)	50 штук
HTTERM10023	66647 HTB5.5S (провод 12-10 Ga)	50 штук

По желанию Органы управления:
	Пейн 18TBP-1-15 , вход 120 В переменного тока, переменное напряжение, твердотельное управление питанием, выход 0-118 В переменного тока, 50/60 Гц, 15 ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ AMP, 1.8 кВА при макс. НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ. R _L (Ом) Минимальное сопротивление нагрузки = 8 (Для резистивных нагрузок a минимальное сопротивление нагрузки R _L всегда определяется напряжением и текущий рейтинг вашего регулятора мощности. Разделение максимальной производительности напряжение (то есть входное напряжение) по номинальному току даст вам это стоимость. Закон Ома, E = I * R)
	Пейн 18TBP-2-15 , вход 240 В переменного тока, переменное напряжение, твердотельное управление питанием, выход 0-235 В переменного тока, 50/60 Гц (ТАКЖЕ ДЛЯ ВХОДА 220/230 В переменного тока), ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ НА 15 АМП, 3.6 кВА при макс. НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ. R _L (Ом) Минимальное сопротивление нагрузки = 16 (Для резистивных нагрузок a минимальное сопротивление нагрузки R _L всегда определяется напряжением и текущий рейтинг вашего регулятора мощности. Разделение максимальной производительности напряжение (то есть входное напряжение) по номинальному току даст вам это стоимость. Закон Ома, E = I * R)
	Пейн 18TP-1-15 , 120 В переменного тока, вход 50/60 Гц, переменное напряжение, портативный твердотельный государственный регулятор мощности, однофазный, предохранитель на 15 ампер, вилка длиной 6 футов и шнур.
	Пейн 18TP-2-15 , вход 240 В переменного тока, переменное напряжение, портативный твердотельный регулятор мощности, однофазный, предохранитель 15 А, вилка длиной 6 футов и шнур. 3600 Вт при 240 В (максимальное номинальное напряжение)

Код товара	Каталог #	Описание
PAYNE10001	18ТБП-1-15	Пейн Инженерное дело, твердотельное реле 120 В Регулируемый регулятор мощности температуры.120 В переменного тока на входе, 0-118 В переменного тока на выходе, 50/60 Гц
PAYNE10002	18ТБП-2-15	Твердотельные накопители Payne Engineering Регулируемый регулятор мощности температуры. 240 В переменного тока на входе, 0-235 В переменного тока на выходе, 50/60 Гц (ТАКЖЕ ДЛЯ ВХОДА 220/230 В переменного тока)

PAYNE10003	18ТП-1-15	120 В переменного тока, предохранитель 15 А, вилка длиной 6 футов и шнур.Портативная твердотельная переменная Регулятор мощности температуры. Однофазный, вход 50/60 Гц. 1800 Вт при 120 В (максимальное номинальное напряжение)
PAYNE10006	49C25-15	Запасной предохранитель для блока управления 18ТП-1-15 (может быть добавлен к вашему заказу после выбрав элемент управления выше)
PAYNE10005	18ТП-2-15	Регулировка переменного напряжения 240 В переменного тока.Портативный твердотельный источник питания контроль. Предохранитель на 15 ампер, вилка длиной 6 футов и шнур. Один этап. 3600 Вт при 240 В (максимальное номинальное напряжение)

Товар ID	Каталожный №	Размер шпули (фут)	В ДЮЙМАХ
Товар ID	Каталожный №	Размер шпули (фут)	НОМИНАЛ	МИНИМУМ	МАКСИМУМ
FIBSLEEV10045	# 2	100	0.263	0,258	0,278
FIBSLEEV10046	# 3/8	100	0,387	0,375	0,399
FIBSLEEV10047	# 1/2	100	0,512	0.500	0,524

IRTB10001	TB1C / 1-полюсный керамический терминал Блок
IRTB10002	TB2J / 2-полюсный керамический терминал Блок
IRTB10005	TB4J / 4-полюсный керамический терминал Блок

Калькулятор расчета спирали из нихрома и фехраля для нагревателей :: информационная статья компании Полимернагрев

Расчет длины спирали

Расчет веса и длины

Расчет спирали из нихрома и фехраля

Способ расчета спирали по сопротивлению материала

Способ расчета спирали по температуре

Итоги

Нагреватели. Методика и примеры расчета. Статья

Нихром

Фехраль

Нихром в изоляции

Титан

Вольфрам

Молибден

Кобальт

Термопарная проволока

Провода термопарные

Никель

Монель

Константан

Мельхиор

Твердые сплавы

Порошки металлов

Нержавеющая сталь

Жаропрочные сплавы

Ферросплавы

Олово

Тантал

Ниобий

Ванадий

Хром

Рений

Прецизионные сплавы

Калькулятор нагревателей электрических печей

Требования к нагревателям

Материалы для изготовления нагревателей

Определение диаметра и длины нагревателя (нихромовой проволоки) для заданной мощности печи (простой расчет)

Определение диаметра и длины нагревателя (нихромовой проволоки) для заданной печи (подробный расчет)

Расчет спирали

Расчет нихрома и фехрали для нагревателей: ТЕРМОЭЛЕМЕНТ

Расчет длины проволоки для спирали

Расчет веса и длины

Расчет нихромовой спирали

Методика расчета по сопротивлению

Методика расчета по температуре

Вывод

методика проведения вычислений, справочные таблицы

Основные понятия

Алгоритм расчёта для однофазных установок

Классификация нагревателей по температуре

Параметры, способствующие неполадкам

Расчёт проволочного нагревателя | AlexGyver

ПОХОЖИЕ ЗАПИСИ

Расчет нихромовой проволоки для нагревателя онлайн

Использование калькулятора-онлайн в расчетах

Расчет параметров нагревателей из нихрома и фехрали. Статья компании Технонагрев

Расчет длины проволоки для спирали

Расчет веса и длины

Краткий анализ

Среди достоинств фехрали можно отметить следующие:

Среди достоинств нихрома можно отметить следующие:

Расчеты нагревательных элементов. Калькуляторы вычисления длины спирали и пересчета веса материалов в длину и наоборот

Расчёт сопротивления

Температурный расчет

Выводы

Nichrome Wire Tech Tips – Советы по нимрому от WireTronic Inc

Наконечники для нихромовой проволоки

Нагрев нихромовой проволоки с помощью математики

Проволока сопротивления из нихрома 60 (NiCr)

Электронагреватель должен быть изготовлен из нихромовой проволоки.Нихром имеет удельное сопротивление 1,0 × 10-6 Ом · м при рабочей температуре нагревателя.

напряжение, необходимое для нагрева нихромовой проволоки

ПРОБЛЕМА (a) Рассчитайте сопротивление на единицу длины

Больше новостей

Добавить комментарий Отменить ответ