Υπολογισμός έντασης μετασχηματιστή για θέρμανση αγωγών

[kosmas85]

Καλησπερα συναδελφοι ! Λοιπον προσπαθω να φτιαξω μια πατεντα αυτες τις μερες αλλα συνειδητοποιησα οτι εχω χασει τα μισα βιβλια ηλεκτροτεχνιας. Θελω να υπολογισω ενα μετασχηματιστη 12V πιθανοτατα οπου θα θερμαινει ενα συρμα γαλβανιζε (1m, 0,55mm) γυρω στους 40-50 βαθμους σε συντομο χρονικο διαστημα. Θεωρω οτι 30 δευτερα θα ειναι πολυ ..

[AlexisPap]

Σύρμα 1m, 0,55mm -> μάζα = 1,6gr.

Με ειδική θερμότητα ~0,6Cal/gr (το λέω απ' έξω, αλλά κάπου τόσο είναι), χρειάζεται 0,96Cal/°C. Για διαφορά 30°C χρειάζεται 28,8Cal -> 120Joule.

Για να ζεσταθεί σε 10'' χρειάζεται ισχύς 12W, ήτοι 1Α με πτώση τάσης 12V. Φυσικά αυτό προϋποθέτει ότι το 1m σύρμα θα έχει αντίσταση 12Ω, πράγμα απίθανο.

Αλλά, o,τι αντίσταση και να έχει, θα βρεις εύκολα τον συνδυασμό V/I, αφού P=I²*R. Το δύσκολο θα είναι να βρεις πηγή τάσης με την ακριβή τιμή που επιθυμείς. Προφανώς θα συμβιβαστείς.

 

Ο πραγματικός χρόνος θέρμανσης θα είναι λίγο μεγαλύτερος, καθώς υπάρχουν και απώλειες θερμότητας.

 

Η τελική θερμοκρασία (για t -> ∞) είναι κάτι που ίσως θα πρέπει να σε απασχολήσει. Ένα σύρμα 1m στα 12W πρέπει να πιάνει τελική θερμοκρασία πάνω από 200°C.

Edited Οκτώβριος 3 , 2012 by AlexisPap

[miltos]

Επίσης, πρέπει να βρει Μ/Σ που θα αντέχει βραχυκυκλώματα με τέτοια διάρκεια... Εκτός αν αλλάξει το σκηνικό (θέρμανση πολλών συρμάτων σε σειρά, κλπ)

Edited Οκτώβριος 3 , 2012 by miltos

[kosmas85]

Αλεξη εισαι μοναδικος ... Επομενως θεωρωντας οτι εχουμε περιπου 1,3-1,5 Ω (Χοντρικα, θα το μετρησω με ακριβεια) θελουμε περιπου 3 amper.

 

Δε σε καταλαβα Μιλτο. Τι προβλημα θα υπαρχει ακριβως ?

Edited Οκτώβριος 3 , 2012 by kosmas85

[AlexisPap]

Εκτός κι αν συμβιβαστείς με μεγαλύτερο χρόνο θέρμανσης.

 

Έκανα κι ένα λάθος:

Στους 200°C το σύρμα δεν θα έχει πια 120W, καθώς θα έχει αυξηθεί σημαντικά η αντίστασή του. Λεπτομέρειες...

 

Επίσης, έπεσα πολύ έξω στην ειδική θερμότητα (οι τιμές είναι Joule και όχι Cal). Δες εδώ και ξανά-κάνε τις πράξεις με την ειδική θερμότητα του μετάλλου που θες, λαμβάνοντας υπόψη και το σωστό ειδικό βάρος (εγώ υπέθεσα σίδηρο)...

 

Πρέπει να θες γύρω στα 2W ~ 3W...

 

(δεύτερη φορά σε μια βδομάδα που το συγκεκριμένο λινκ κάνει το θαύμα του)

Edited Οκτώβριος 3 , 2012 by AlexisPap

[miltos]

Δε σε καταλαβα Μιλτο. Τι προβλημα θα υπαρχει ακριβως ?

 

H αντίσταση του αγωγού αν ήταν χάλκινος (τώρα πρόσεξα ότι είναι χαλύβδινος) θα ήταν 0,07Ω. Ο χαλύβδινος πόση αντίσταση να έχει? 0.3Ω? Άρα αν το συνδέσεις στον Μ/Σ προκαλείς βραχυκύκλωμα.

Edited Οκτώβριος 3 , 2012 by miltos

[kosmas85]

Η ειδικη αντισταση του χαλυβα ειναι απο 13-95 (10^- 8 ) Ωm. Επομενως μπορει να ειναι απο 0,5 οπως λες μεχρι και 3,2Ω . Προκαλω βραχυκυκλωμα ομως με τι συνεπειες? Χρονος ζωης του μετασχηματιστη ?

 

Αλεξη θα το μελετησω. Μου εδωσες την αρχη τωρα ειναι ευκολο .. σε ευχαριστω!

Edited Οκτώβριος 3 , 2012 by kosmas85

[miltos]

Οι μεγάλες τιμές ειδικής αντίστασης ισχύουν για το ανοξείδωτο.

 

Οι συνέπειες εξαρτώνται από τη διάρκεια του βραχυκυκλώματος.

[kosmas85]

Ειναι γαλβανιζε συρμα. Ο χρονος εξαρταται απο την ενταση. Επομενως οσο πιο μεγαλος ειναι (αρα κανει και πιο γρηγορα τη δουλεια ) τοσο καλυτερα γιαυτον?

[nikmmech]

Κοσμά τι θες να κατασκευάσεις ? Μήπως κανένα μηχάνημα κοπής αφρώδους υλικού?

 

edit] δεν ξέρω πώς, αλλά διάβασα αρχικά ότι ήθελες υψηλότερη θερμοκρασία στο σύρμα..

Edited Οκτώβριος 3 , 2012 by nikmmech