О питании нагревательных элементов постоянным током. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Справочник электрика

 Комментарии к статье

Нагревательные элементы (НЭ) стоят недешево, особенно это относится к мощным НЭ. Поэтому, естественно, возникает желание увеличить срок службы НЭ.

Давно известен способ продления службы НЭ путем использования нескольких НЭ вместо одного. Четыре одинаковых НЭ можно включить так, что они будут эквивалентны одному по сопротивлению, а значит и по мощности. Надежность такой батареи возрастает в несколько раз. Но в электроплите от такого включения пользы будет мало. Да и стоимость возрастает в четыре раза.

Самый простой способ - установить в электроприбор нетиповой НЭ, т.е. более мощный, и снизить напряжение, подводимое к данному НЭ. НЭ будет работать в недонапряженном режиме, чем и обеспечивается электрический и тепловой запас прочности.

Ремонт электродуховки. Замена проволочного НЭ на идентичный отняла немало времени. К сожалению, уже через полгода спираль опять перегорела. Далее в электродуховку установили более мощный НЭ, и уже прошел не один год, как о ремонтах забыли. Довести мощность нового НЭ до уровня прежнего можно применением тиристорного или симисторного регулятора мощности.

Еще проще "сбить" часть мощности позволяет питание НЭ постоянным током, например, через диодный мостовой выпрямитель. При этом напряжение на НЭ оказывается равным 190-200 В вместо 220 В. Наблюдения показали, что при эксплуатации НЭ с диодным выпрямителем, срок службы увеличивается в 1,3-1,5 раза. Речь идет о таких приборах, как электроплитки, электродуховки, кипятильники, утюги. Для эксперимента использовались однотипные приборы в одинаковых условиях, поэтому можно говорить об объективности наблюдений. Приведу самый удачный пример. У меня и у соседа одинаковые электроплиты и работают в одинаковых условиях.

В течение 10 лет моя плита, работающая через выпрямитель, ни разу не вышла из строя. У соседа НЭ менялся по крайней мере 3 раза.

Для НЭ, работающих на переменном токе, есть также неприятное явление, связанное с утечкой на корпус. Возникает угроза для здоровья человека, когда электроприбор начинает "биться" током. Самое обидное, что электроприбор в остальном совершенно исправен. Вот почему электроприборы необходимо заземлять (многие из них снабжены соответствующей клеммой).

Но кто из нас это делает? Так вот, питание прибора постоянным током позволяет обойтись без заземления.

Проблема электрокипятильника и электробезопасность. У этого очень удобного в быту прибора нет возможности подключить заземляющий провод (нулевой класс защиты). До установки диодного моста кипятильник проверяли индикатором фазы и ампервольтметром, которые показывали наличие переменного напряжение на корпусе кипятильника и даже в... воде.

Согласно правилам техники безопасности, электроприборами в такой ситуации пользоваться категорически воспрещается. Но из-за высоких цен на электротовары и низких зарплат наши люди вынуждены пользоваться сомнительными электроприборами. В цивилизованных странах никто не перематывает паяльники, не восстанавливает спирали нагревателей, их просто выбрасывают.

В принципе, если прибор "бьется" током, то иногда ситуацию можно исправить, просто изменив положение вилки электроприбора. Если место пробоя спирали на корпус находится посредине спирали, то образуется делитель напряжения. От соотношения плеч этого делителя зависит какой силы удар вы получите. Сила удара также зависит от того, насколько мокрые у вас руки. Так вот, если установить в таком электроприборе выпрямитель, сила удара током резко уменьшается.

Полностью избавиться от поражения электрическим током можно при использовании штатной трехполюсной вилки с заземляющим выводом. Если это невозможно, находят "0" сети и соединяют с корпусом электроприбора. Но следует убедиться в том, что пробки электрощита не разрывают именно нулевую шину (мне встречались и такие случаи). О том, что "чудоэлектрики" умудряются нулевую шину через выключатель подключать на люстру, думаю, известно многим.

О предохранителях. Перед диодным мостом (в разрыв сетевого провода) необходимо включить плавкий предохранитель. Обычно заводы-изготовители электротоваров не утруждают себя применением предохранителя. А отсутствие предохранителя приводит к тому, что при коротком замыкании внутри электроприбора может возникнуть пожар в помещении. При этом надеются на предохранители (пробки) в электрощитах. А если там стоят "жучки"? Можно лишь посоветовать установить предохранители в свои электроприборы. Если НЭ питается через диодный мостик, то предохранитель, кроме всего прочего, "спасает жизнь" диодам в аварийных ситуациях. Это возможно благодаря тому, что диоды в короткий промежуток времени способны выдерживать большие токовые перегрузки. Для НЭ мощностью 1 кВт диоды располагают на трех теплоотводах. На одном из них площадью 200 см2 располагают два диода, а на двух других, площадью по 100 см2 - по одному. Диоды типа Д246 (подойдут и другие на напряжение более 400 В и ток не менее 5 А). Лучше иметь двойной запас по току. В качестве материала теплоотводов можно использовать любые листовые (например, жесть толщиной 0,5-0,8 мм). Для нагрузки 10 А диаметр медного провода предохранителя - 0,25 мм, для нагрузки 20 А 0,41 мм.

О биметаллических контактных регуляторах мощности. Такие часто применяют в бытовых электроприборах. Со временем такие регуляторы теряют свою надежность и стабильность параметров и тогда эксплуатация приборов возможна лишь при замыкании контактов регуляторов накоротко. Да и сам принцип работы биметаллических регуляторов способствует ускоренному разрушению материалов, из которых изготовлен НЭ. Ведь многократное включение и выключение НЭ никак не может положительно влиять на их срок службы.

О регуляторах мощности на тиристорах. Обычные регуляторы с управлением по фазе дают высокий уровень помех по сети. Поэтому в литературе рекламировались тиристорные регуляторы с пропуском отдельных периодов сетевого напряжения ("беспомеховые"). Для освещения, понятно, такие регуляторы непригодны из-за мерцания лампочек, а для НЭ годятся.

В условиях стабильной городской электросети это действительно так. Но в сельской местности и на дачных участках работа такого регулятора при нагрузке в несколько киловатт вызывает резкое скачкообразное изменение сетевого напряжения на протяженных участках линии электропередачи. Целая улица может испытывать на себе работу такого регулятора в виде своеобразной "светомузыки", которая проявляется на лампах накаливания.

В обычных регуляторах мощности на тиристорах можно хорошо подавить помехи установкой фильтра нижних частот между регулятором и сетевым шнуром. Для этой цели применяют штатные телевизионные фильтры ПФП, платы которых сейчас стоят дешево. Но нагрузка в 1 кВт для таких фильтров "не по зубам". Поэтому следует заменить стандартный дроссель ДФ110ПЦ на самодельный. Его выполняют на ферритовом стержне марки М600НН диаметром 8-10 мм и длиной более 60 мм, на который наматывают 200-300 витков провода диаметром 0,8-1,0 мм.

Автор: А.Г.Зызюк

Смотрите другие статьи раздела Справочник электрика.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Случайная новость из Архива Космическая головная боль 09.09.2009 Сотрудники лаборатории по изучению мигрени в Лейденском университете (Голландия) опросили 17 астронавтов: испытывали ли они в космических полетах головную боль? Опрошенным было от 28 до 58 лет, на Международной космической станции они провели от 11 до 202 суток. Двенадцать из опрошенных (71%) рассказали о 21 таком случае: 9 случаев при запуске, столько же во время нахождения на станции, один случай при выходе в открытый космос и два при посадке. Интенсивность неприятных ощущений в 29% случаев была небольшой, в 65% - умеренной и в 6% - серьезной. На земле ни один из астронавтов не страдал повторяющимися головными болями. Авторы работы не смогли выявить причины головной боли астронавтов, но считают, что она не связана с "космической болезнью" - нарушениями вестибулярного аппарата в невесомости. Они полагают, что космическая головная боль должна рассматриваться как новый вид неврологического расстройства.

Другие интересные новости:

▪ Мотоцикл на воздушной подушке

▪ Банковские карты MetaMask для расчетов криптовалютой

▪ Растительная икра из водорослей и семян чиа

▪ Ультрабук от ASUS

▪ Электронное самонастраивающееся пианино

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрику. Подборка статей

▪ статья Мы пойдем другим путем. Крылатое выражение

▪ статья Откуда появляются и куда исчезают кометы? Подробный ответ

▪ статья Работа с бензогорелочным комплектом. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Генератор стабильного тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Микромощный преобразователь для питания варикапа. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026