Источник питания для нагрева струны (пенорезка, расчет)
 

Здравствуйте.
Есть задача сделать пенорезку. Струна из нихрома от спирали для электроплиток разной мощности. Длина струны от 50см до ~200см. Нагрев не до красна. И вот пытаюсь я с физической точки зрения посчитать/прикинуть необходимую мощность источника питания. Но, несмотря на знания физики выше среднего курса, мозг у меня плавится.
Например, по опыту люди делали короткие пенорезки 50-70см, питали от LiPo аккумуляторов последовательно порядка 35В, сила тока при этом была около 0.2А ([url]http://rc-aviation.ru/mtech/46-avtech/512-rezka-potolohki[/url]). Но собирать аккумуляторы последовательно для меня не удобно, да и напряжение тяжело регулировать.
Другой вариант, который используют люди, это регулятор оборотов для коллекторных двигателей [url]http://hobbyking.com/hobbyking/store/__6468__Turnigy_30A_BRUSHED_ESC.html[/url] . Но этот регулятор только до ~13В, при этом до 30А. С ним работать гораздо удобнее, можно будет плавно увеличивать мощность (повышением напряжения, как я понимаю).
Третий вариант, который должен удовлетворить запрос полностью, это достаточно мощный трансформатор 220В->50-60В, напряжение на первичной обмотке которого можно регулировать диммером.
Пытаясь вспомнить формулы, на ум приходят P=U*I, I=U/R и (как подсказали) закон Джоуля-Ленца Q=I*I*R*t.
Исходя из третьей формулы, как мне кажется, для выделения теплоты гораздо важнее увеличить силу тока, чем напряжение. Но почему тогда людям приходилось поднимать напряжение до 35В...
Если пытаться думать математикой, то спираль на 220В мощностью 1КВт потребляет для нагрева до красна около 5А. Если мне необходима спираль в 5 раз короче и в 2 раза холоднее, то надо получить 100Вт тепла. Т.е. для варианта с трансформатором он должен давать 50В и выдерживать 2А.
В общем буду признателен, если кто-то потратит время и объяснит мне суть процесса нагрева спирали нужной длины до нужной температуры.

ЛБП покупайте, это лучший вариант.

может ЛАТР найти?

Тоже вариант. Особенно если его можно найти.

Латр надо, киловатта на 2, а то и больше

Хочу обойтись минимальным вложением средств. Плюс в варианте ЛАТРа ходят страшилки про отсутствие гальванической развязки.

5-cnyx > малыми средствами это скок? Рубля 4 хотя б надо. Я с полгода назад так на*рахался с этой струной, что пожалел обо всем на свете. Хотя задача была проще - согнуть оргстекло под 90 градусов, прогрев струной. Выкрутился установкой 6ти струн по одному уровню друг за дружкой. Все были подключены к 1 трансу 12 вольт 30А.
Латр тупо не нашел. Были под заказ только.
Тебе нужно знать сечение твоей струны на твои 2 метра. Сильно толстая - большая нагрузка, тонкая - может лопнуть от натяжения. Нихром тянется нагретый ппц как. Там где 2 метра холодный, в нагретом состоянии будет все 220 см.

Для чего и какие куски резать? Я последний такой длиной 60 см делал за пол часа. Из тр-ра от ч.б. телевизора, две накальные обмотки последовательно. Спираль не киловаттная была точно. Если на раз-два порезать. Тоньше нихром нельзя использовать?

позвоните 9183355500 - объясню

Я когда поролон струной резал, то использовал автомобильное зарядное устройство. Но у меня длина реза была максимум 70 см.

cnyx>Намедни чел на форуме продавал ЛАТР на 15 А(или возьмите на прокат),экспериментальным путем подберете напряжение ,зависщее от длины,сопротивления и итемпературы (нужной по технологии) струны,а затем определитесь с трансформатором, для гальванической развязки, и диапазоном подрегулировки напряжения.

6-CrepeDeChine > 4 рубля дорого. БУ транс до 500р и 50р на диодный мост =)
7-d v s > Нихром и так взял самый тонкий, что был в магазине. Спираль на 1КВт. В принципе такая длина струны нужна не часто. Причем при длине 200см работать будет около 50см. Почему так видно в этом видео [url]https://youtu.be/rpn3o1D_45s?t=143[/url] Хотя я стормозил, даже на видео видно, что он крокодильчиками цепляется довольно близко к пене и нет необходимости греть такую длинную струну.

ТС=180 от лампового цветного телевизора. Вроде была обмотка на 49 в. Диммер - со стороны сети.
В радиолюбительских журналах что-то подобное попадалось...

saurus(12)-Диммер со стороны сети не айс.

13-ovd > Почему? Что вообще диммер делает с синусоидой переменного напряжения?

cnyx>Диммеры, для регулировки напряжения в нагрузке, реализуют способ отсечки сетевого напряжения. В нагрузку поступает не вся синосуидальная полуволна напряжения, а только её часть,а тр-тору это дело ой как не нравится.

возможно, неплохим решением был бы недорогой инверторный сварочный аппарат.

если его делать самому то можно уложиться в полцены от мерленовского за 4400 за счёт адаптации.
[url=http://obrazki.elektroda.pl/8934506300_1430853691.gif][img]http://obrazki.elektroda.pl/8934506300_1430853691_thumb.jpg[/img][/url]

Для меня это сложно. Уже реально стал думать, не проще ли в качестве источника использовать последовательно аккумуляторы LiPo. Они у меня в паках по 3 банки, можно легко делать 12, 24 или 36 вольт.

18-cnyx > на 2 метра 36 вольт всё равно не хватит

ну готовый сварочный аппарат то несложно применять. только вот он слишком грубо ток регулирует. к компьютерному бп пришлось бы внешний повышающий регулятор приделывать. аккумуляторы хлопотно обслуживать. в таком случае остаётся трансформатор с диммером или с отводами - вполне возможно что и прокатит. ЛАТР действительно небезопасен в использовании.

19-CrepeDeChine > Так не надо 2 метра греть. Это я затупил. Два метра струна потому что струна работает трапецией, а рабочая часть там 50-70см. В видео, что выше выкладывал, все видно.
20-8pin > StepUp преобразователь достаточной мощности стоить будет дорого. В этом (деньги) основная проблема. Аккумы неудобно, конечно, но точно рабочий вариант.
Почитал про диммеры. Если простой, то от него транс будет гудеть. А если специальный, который предназначен питать индукционные трансформаторы, то там ценник что-то вообще негуманный. Да и яндекс как-то мало результатов выдает.
Еще вот думаю транс с несколькими вторичными обмотками можно попробовать найти, чтобы напряжение можно было регулировать. Так что у каждой схемы свои плюсы и свои минусы =(

21-cnyx > тогда вообще проблем нет, нагреть 70 см нихрома "не до красна" за 500 рублей))

[quote]транс с несколькими вторичными обмотками можно попробовать найти[/quote]
можно ещё взять импульсный блок для галогеновых ламп и домотать ему в трансформатор дополнительные обмотки или подключить на выход небольшой внешний трансформатор на ферритовом колечке. тут конечно свои нюансы но получиться должно.

Уже сказано было,самый простой вариант Латр и разделительный тр-тор,ищите простые,доступные решения,сразу видно,что нет производственников.Какие [filolog]нах[/filolog] блоки от галогенок и трансформаторы на ферритовом колечке при токе 2-4 А,инвенторные схемы,микроконтроллеры,шо за зверские предложения,на все хозяйство нужно не более 800рб, еще и на пузырь останется.

24-ovd > это где есть латр за 800р? Хренсним, с разделительным трансом.

бп для галогеновых лампочек рублей 300 стоит. не всем же тащить с производства латры чтоб на пузырь осталось.

25-CrepeDeChine> Латр-2м(2А) месяц назад купил на барахолке за 450 руб,его вполне хватит ТС,а для развязки можно найти тр-торы от освещения 220-36 в(массо-габариты автора не должны волновать),от источников бесперебойного питания. И для 8pin,производств давно нет,все, что можно, утащили в прошлом веке.

не проще купить БП 36 вольт с током 3-4А и возможностью регулировки хотя бы 0,8 ?
И подобрать струну

[quote=cnyx;38894275]Почитал про диммеры. Если простой, то от него транс будет гудеть[/quote]Димер ставить на выходе транса, симистор (тиристор ) заменить на более мощный и низковольтный цена вопроса стоимость симстора.

+ нагрев в некоторых пределах можно регулировать изменяя длину рабочей части спирали.

+30 Если поразмыслить то не нужны никакие димеры-триммеры, необходимо определить рабочий ток и от этого плясать, взять обычный 12в аккумулятор крокодилы и методом научного тыка его подобрать. Допустим сопротивление 2м= 40 ом, т.е. на участке в 0.5м мы получим 10 ом и ток 1.2а , двигая крокодилы получаем необходимый нагрев, допустим он получился на 25 см, значит необходим ток 2.4а. Допустим рабочая часть 50см -тогда напряжение =24в.(10 ом*2.4а) С запасом берем источник на 30в и подключаем его зажимом примерно на 75см от начала, регулировку тока производим двигая его туда сюда.

Всем спасибо. Купил трансформатор ТПП-322-127/220-50К
[img]http://otvet.imgsmail.ru/download/e78c4d99d83d34294ad442acfa6e3e65_i-83.jpg[/img]
по идее то, что нужно. Правда в 500р не уложился, 800р отдал. Может можно было и дешевле найти, да уже лениво было по рынку ходить.

Теперь купите мощный пакетник для переключения обмоток (напряжения)

Я полагаю там просто пакетником не обойтись. Или у меня пока мозг до этого не додумался.
Пока в голове витают два варианта:
1. Параллельное подключение обмоток на 2.5, 10 и 20 вольт для увеличения силы тока, но тогда вариации напряжения скудные.
2. Последовательное соединение всех обмоток, тогда сила тока будет до 3.2А, но большое количество выходного напряжения.
Переключать напряжения думал вручную с помощью закручивающихся крышечек (хз как они называются) и перестановки проводов.

В общем покумекал, вроде так должно быть. С учетом этих данных
[img]http://tec.org.ru/_bd/15/90098751.gif[/img]
[quote]При использовании трансформаторов ТПП322-127/220 на 220 В необходимо: соединить выводы 3 и 9; подать напряжение 220 В на выводы 2 и 7.

Выводы выходных обмоток трансформатора ТПП322 можно соединять последовательно и параллельно. Однако при этом следует учитывать особенности "двухкатушечных" трансформаторов на стержневых сердечниках:

При паралельном соединении обмоток на одной катушке начало одной обмотки соединяется с началом другой и конец с концом (чётный вывод с чётным, нечётный с нечётным); на разных катушках наоборот - начало обмотки одной катушки с концом обмотки с другой катушки (чётный с нечётным).

При последовательном соединении обмоток на одной катушке начало одной обмотки соединяется с концом другой (чётный вывод с нечётным), на разных катушках - начало обмотки с одной катушки с началом обмотки с другой катушки (чётный вывод с чётным, нечётный с нечётным).[/quote]
[img]http://firepic.org/images/2015-05/10/qoy3nj6bn9rt.png[/img]

Картинка верхняя плохо вставилась, потому что гифка с прозрачным фоном. Тут оригинал лежит [url]http://tec.org.ru/board/tpp322_127_220_50/15-1-0-1559[/url]

Вы их соединяйте так чтобы вас током не било, т. е. напряжение не высокое было. А то вот недавно одного убило током...

Высокое это сколько?

Q=I*I*R*t.
Исходя из третьей формулы, как мне кажется, для выделения теплоты гораздо важнее увеличить силу тока, чем напряжение.

Эта формула обьясняет почему греется там где хе плохой контакт
Где R больше там и Q больше.
Если ток неизменен