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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Гибкая память 24.02.2012 Корейские инженеры разработали новый тип энергонезависимой памяти, который можно использовать в вычислительных устройствах. Ученые из научно-исследовательского института электроники и телекоммуникаций KAIST в Южной Корее создали новый вид энергонезависимой памяти на основе мемристоров. Напомним, что мемристор представляет собой электронный элемент, который меняет свое сопротивление при прохождении через него электрического тока. А свойство мемристоров сохранять значение сопротивления после того, как подача тока прекращается, делает его идеальным средством для хранения информации. Процесс изготовления и структура таких мемристоров позволяют наносить их на гибкую подложку. В отличие от предыдущих подобных образцов гибкой памяти мемристоры нового поколения изготовлены не из оксида титана, а из пленки оксида графена. Их использование в качестве ячеек хранения информации позволит разработать новые устройства для размещения данных с большей плотностью записи, более дешевые в производстве и с низким энергопотреблением. А гибкость новых элементов даст возможность применять их в составе самых разных устройств, начиная с бытовых приборов и заканчивая одеждой будущего.

Другие интересные новости:

▪ Катер на автопилоте

▪ Исчезающие достопримечательности

▪ Смартфон Lenovo Z6 Pro

▪ Эксперименты с электронным мусором

▪ Грудное молоко защищает от лейкемии

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инструменты и механизмы для сельского хозяйства. Подборка статей

▪ статья Приемы ориентирования при помощи табельных средств и приборов. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Когда женщины начали завивать волосы? Подробный ответ

▪ статья Функциональный состав телевизоров Loewe. Справочник

▪ статья Цифровой синтезатор звуковых эффектов сирены. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Датчик перегрева. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025