Нужно ли плавное включение ТЭНы?

[di55]

Приветствую. Собираю нижний подогрев для паялки по схеме: ПИД регулятор - твердотелка - ТЭНы. И возник вопрос в аналогию ламп накаливания - нужен ли плавный прогрев ТЭН в момент включения, просто более внятной статистики относительно ТЭН, я не нашел...

[Андрей Бедов]

Не нужен.

Разность температур у ТЭН гораздо ниже, чем у нити лампы накаливания; следовательно и меньше разность сопротивления.
Поэтому существенного ударного тока при включении не возникает.

[Cherokee]

После того, как сгорел четвертый ТЭН в водонагревателе, стоящем в неотапливаемом помещении, я себе сделал плавное включение и более быстрое плавное выключение (это лишнее, но оставалось место в тиньке). Все ТЭНы у меня сгорали при включении на холоде (в режиме поддержания невысокой положительной температуры, что бы не замерзала вода). Состояние трубок было идеальным, бросков напряжения не было (стоит защита). Напрашивается один вывод - термоудар, вызывающий разрушение спирали и/или изолятора. Поэтому не стал городить тиристорный регулятор, который при простой схемотехнике спираль от термоудара сильно не спасет, а поставил ШИМ на частоте около 10кГц. Помехи не фильтровал - мне не мешают, а другие потребители только через ЛЭП. Да и ШИМ шумит изредка по 5 сек. Пока полет нормальный.

[HochReiter]

не стал городить тиристорный регулятор, который при простой схемотехнике спираль от термоудара сильно не спасет

Тонкую спираль лампы накаливания не спасёт, а ТЭН за полупериод заметно нагреться не успеет.

[Муркиз]

Самое интересное, но ведь тиристоры по сути дела именно в ШИМ е всегда и работают.

А насчёт термического удара все верно - в отличии от ламп накаливания, у которых спираль быстро нагревается и сопротивление увеличивает, в ТЭН ах спираль имеет хороший тепловой контакт и может ещё долго оставаться холодной при подаче тока. Что и приводит к ее перегрузке.

[vlasovzloy]

Где есть возможность сделать плавный пуск, конечно лучше сделать. То же пусковое звезда треугольник например если тэны на 380. А горят скорее всего изза неоднородности толщины нихрома. При холодном включении начинает в тонком месте сильно нагреваться. Это мои мысли, может и по другому процессы перегорания происходят

[Муркиз]

В основном горят на местах соединения проволоки с клеммой. Механическое соединение обжимом ведь всегда утончает провод в месте обжима.

[mickbell]

[uquote="Муркиз",url="/forum/viewtopic.php?p=4688726#p4688726"]в ТЭН ах спираль имеет хороший тепловой контакт и может ещё долго оставаться холодной при подаче тока. Что и приводит к ее перегрузке.[/uquote]С какой радости? ТЭН не лампочка, его сопротивление по мере разогрева практически не меняется. По двум причиеам. Во-первых, спираль ТЭНа не разогревается до трёх тыщ градусов. Во-вторых, нихром не вольфрам, у него ТКС небольшой. Соответственно и броска тока при включении нет - во всяком случае, такого мощного, как у лампочки. Какая там перегрузка...

[Муркиз]

А там много и не надо.

[vlasovzloy]

Перематывал трубчатые стеклянные "кварцевые" Там на сварке клеммы. Пришлось на болты делать, точить бормашинкой

[Cherokee]

[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=4688723#p4688723"]Тонкую спираль лампы накаливания не спасёт, а ТЭН за полупериод заметно нагреться не успеет.[/uquote]
Ничто не вечно. Но тонкая спираль лампы менее подвержена термической деформации за счет малой толщины и полее однородного теплового расширения по толщине. Тем не менее, лампы с плавным пуском служили намного дольше аналогичных ламп с обычным включателем, когда много лет назад баловался этим. С более толстыми спиралями все намного хуже. Значительная часть проблемы заключается в неоднородности расширения проволоки спирали по толщине, приводящего к появлению микротрещин со всеми вытекающими. И если ТЭН за полупериод нагреться не успеет, то проволока спирали, а особенно внутри, успеет расшириться от нагрева.

Добавлено after 12 minutes 19 seconds:
[uquote="Муркиз",url="/forum/viewtopic.php?p=4688726#p4688726"]Самое интересное, но ведь тиристоры по сути дела именно в ШИМ е всегда и работают. ...[/uquote]
Если на тиристорах используется фазовое управление, то да, наверное, если закрыть глаза на сложно фильтруемую помеху. Но в основном под ШИМом подразумевают режим включено/выключено с периодом в несколько секунд. Возможно я чего-то не знаю...

[BOB51]

В далеком прошлом имел дело с нагревателями...
Правда "в пределах комнатной температуры" - в помещениях аппараты стояли.
Единственно для "трубчатых" приходилось делать предварительную прожарку ТЭН перед установкой часика по 2 при 120 градусах в сушильном шкафу. После такого заметно дольше работали.
При хранении могут влагу "насасывать".

[HochReiter]

И если ТЭН за полупериод нагреться не успеет, то проволока спирали, а особенно внутри, успеет расшириться от нагрева.

Сопротивление холодной лампочки в десять раз меньше, чем горячей. Сопротивление холодного и горячего ТЭНа примерно одинаково. Скачка тока при включении нет.

Удельное сопротивление нихрома - 1.15 Ом*м/кв.мм, плотность 8.2 кг/куб.м, удельная теплоёмкость 0.44 кДж/кг/град.
Если по нихромовой проволоке диаметром 1 мм пропускать ток 10А, то за один полупериод она нагреется на 0.49 градусов. Страх перед тиристорным регулятором преувеличен.

[tonyk]

[uquote="Муркиз",url="/forum/viewtopic.php?p=4688726#p4688726"]Самое интересное, но ведь тиристоры по сути дела именно в ШИМ е всегда и работают.[/uquote]
Тиристоры работают в режиме ФИМ, фазо-импульсной модуляции. Говорить о работе в режиме ШИМ можно тогда, когда тиристорами модулируют действующее значение, то есть они пропускают целое число периодов сетевого напряжения. Такой режим часто называют число-импульсной модуляцией.

[HochReiter]

Из Википедии: Одним из способов осуществления фазово-импульсной модуляции сигнала является задержка (или упреждение) появления импульса по отношению к началу периода на время, соответствующее значению информационных символов (модулируемого сигнала). При этом импульсы имеют постоянную длительность.

Управление тиристором может быть и фазоимпульсным, но разговор не об управлении тиристором, а о напряжении на нагрузке.

[Муркиз]

Лично я в этой теме имел в виду именно формирование напряжения на нагрузке, а не способы управления тиристором. Тут же конечный результат интересует.

[Cherokee]

[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=4689788#p4689788"]Если по нихромовой проволоке диаметром 1 мм пропускать ток 10А, то за один полупериод она нагреется на 0.49 градусов. Страх перед тиристорным регулятором преувеличен.[/uquote]
Красиво и убедительно! Но Ваши бы слова да производителям ТЭНов в уши... Что бы ТЭНы на ток 10А делали из проволоки 1мм... К примеру, (просто под рукой оказалась) проволока из оригинального ТЭНа водонагревателя Аристон мощностью 1200W - 0.33мм. Это толстая проволока из оригинального ТЭНа, который служит по несколько лет. К сожалению, в ТЭНах, сделанных уже "нанотехнологами", плотность тока закладывается значительно выше. Отсюда и их срок службы, заставляющий изобретать плавные пуски, ограничение мощности и т.п. Впрочем, абсолютно согласен, что можно и число-импульсное управление управление применить. Просто ШИМ на транзисторе мне показался более простым решением.

[HochReiter]

Миллиметр для десяти ампер - это из таблицы. Правда, для сухих печек. Для водогреек должны быть другие значения, я их не знаю. Ни разу не вскрывал ТЭН перед тем, как выкинуть сгоревший чайник. Да и служили они долго без плавного включения.

[Вячеслав М.]

Согласен с теми которые рекомендуют плавно увеличивать средний ток на ТЭН_ы, ни причём тут сопротивление, ударное воздействие всегда приводит к негативу, везде и в ТЭН_ах, более того, если мощность излишняя и это приводит к частому включению/выключению при регулировании автоматом то лучше мощность снизить или фазоимпульсным управлением или с пропуском полных периодов. Излишнюю мощность я как то снизил простым включением динистора на 80 вольт в цепь управления симистором.

[HochReiter]

С тем, что включать плавно лучше, чем скачком, никто не спорит. Вопрос в том, насколько лучше. В нашей электродуховке жена за много лет испекла не одну тысячу пирогов и других вкусностей - и никакого плавного включения, ни одной замены ТЭНов. В переключателе контакты чистил, но времени на это потратил не больше, чем потратил бы на установку тиристорной схемы.