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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Ускоренное изучение новых языков увеличивает мозг 19.10.2012 В шведской Академии военных переводчиков молодых новобранцев заставляют учить новые языки в очень быстром темпе. Исследуя мозг до и после обучения, группа исследователей получила возможность наблюдать, что происходит с ним в тот период, когда мы за короткий период изучаем новый язык. Молодые люди, участвовавшие в эксперименте и имеющие талант к изучению иностранных языков, получили задание за 13 месяцев овладеть незнакомым и сложным языком - например, арабским, русским или дари. С утра до вечера, без выходных, новобранцы интенсивно изучали язык в напряженном темпе. В качестве контрольной группы ученые использовали студентов медицинского Университета Умео - эти студенты также активно учились, но не языкам. Обе группы прошли МРТ до и после трехмесячного периода исследования. В то время как структура мозга контрольной группы осталась неизменной, определенные части мозга у студентов, изучавших язык, выросли. В частности, рост коснулся гиппокампа, глубинной структуры мозга, участвующей в изучении новых материалов и пространственной навигации. Также изменились три участка коры головного мозга. Студенты, у которых отмечался больший рост гиппокампа и верхней височной извилины, обладали лучшими языковыми навыками по сравнению с другими. У студентов, которые прилагали больше усилий, чем остальные, рост наблюдался в средней лобной извилине. "Мы были удивлены, когда увидели, что разные части мозга разработаны в различной степени в зависимости от того, насколько хорошо студенты выполняли задания и сколько усилий им пришлось для этого приложить", - говорит Йохан Мортенссон, исследователь из Университета Лунда, Швеция. Более ранние исследования других групп показали, что болезнь Альцгеймера позднее начинается у носителей двух или более языков. Таким образом, можно сделать вывод о том, что изучение языка - это отличный способ держать свой мозг в форме.

Другие интересные новости:

▪ Музейная аллергия

▪ DDL-лазер Panasonic

▪ Многополый гриб

▪ Сверхпроводник без ограничений

▪ Батарея нового поколения Toshiba SCiB

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Акустические системы. Подборка статей

▪ статья Отправить на свалку истории. Крылатое выражение

▪ статья Какая генетическая особенность может существенно сократить время сна человека? Подробный ответ

▪ статья Преподаватель. Должностная инструкция

▪ статья Моделирование радиоприема в условиях шумов и помех. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Стабилизированные источники питания для плеера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026