Virran Joule-ilmiön käyttäminen sähköenergian muuttamiseksi lämpöenergiaksi esineiden lämmittämiseksi

Virran Joule-ilmiön käyttäminen sähköenergian muuttamiseksi lämpöenergiaksi esineiden lämmittämiseksi

Se jaetaan yleensä suoravastuslämmitykseen ja suoravastuslämmitykseen. Ensin mainitun virransyöttöjännite syötetään suoraan lämmitettävään esineeseen. Kun virta loppuu, itse lämmitetty esine (kuten sähkölämmitys- ja silityskone) tuottaa lämpöä. Kohteiden, joita voidaan suoraan lämmittää vastuksella, on oltava johtimia, mutta niillä on oltava suurempi sähköinen resistanssi. Koska lämpöä syntyy itse lämmitetystä esineestä ja se kuuluu sisäiseen lämmitykseen, lämpöhyötysuhde on erittäin korkea. Suoravastuslämmitys vaatii erikoisseoksista tai ei-metallisista materiaaleista valmistettuja lämmityselementtejä, jotka tuottavat lämpöenergiaa ja välittävät sen kuumennettavalle esineelle säteilyn, konvektion ja johtumisen kautta. Koska lämmitettävä esine ja lämmityselementti on jaettu kahteen osaan, lämmitettävän esineen tyyppiä ei yleensä ole rajoitettu ja toiminta on ytimekäs.

Suoralla vastuslämmityksellä varustetuissa lämmityselementeissä käytetyt materiaalit vaativat yleensä korkean sähkövastuksen, alhaisen vastuksen lämpötilakertoimen, minimaalisen muodonmuutoksen korkeissa lämpötiloissa ja vähemmän herkkyyttä haurastumiselle. Yleisesti käytettyjä metallimateriaaleja ovat rauta-alumiiniseokset, nikkelikromiseokset ja ei-metalliset materiaalit, kuten piikarbidi ja molybdeenidisilisidi. Metallien lämmityselementtien käyttölämpötila voi nousta 1000-1500 asteeseen käytetyn materiaalin tyypistä riippuen; Ei-metallisten lämmityselementtien käyttölämpötila voi nousta 1500-1700 asteeseen. Jälkimmäinen laite on kätevä ja voidaan korvata kuumalla uunilla, mutta se vaatii paineensäätölaitteita käytön aikana. Sen käyttöikä on lyhyempi kuin metalliseoslämmityselementtien, ja sitä käytetään yleensä korkean lämpötilan uuneissa, paikallisilla alueilla, joissa lämpötila ylittää metallisten lämmityselementtien sallitun käyttölämpötilan, ja tietyissä erikoistilanteissa.

induktiolämmitys

Vaihtuvassa sähkömagneettikentässä johtimen synnyttämän indusoidun virran (pyörrevirran) aiheuttama lämpövaikutus saa johtimen itse kehittämään lämpöä. Erilaisten lämmitysprosessivaatimusten mukaan induktiolämmitykseen valitun vaihtovirtalähteen taajuus sisältää tehotaajuuden (50-60 Hz), keskitaajuuden (60-10000 Hz) ja korkean taajuuden (yli 10 000 Hz). Tehotaajuusvirtalähde on teollisuudessa yleisesti käytetty AC-virtalähde, ja suurin osa maailman tehotaajuuksista on 50 hertsiä. Induktiolämmitykseen käytettävän teholähteen induktiolaitteistoon syöttämän jännitteen on oltava säädettävissä. Lämmityslaitteiston tehon ja tehonsyöttöverkon kapasiteetin mukaan suurjänniteteholähdettä (6-10 kV) voidaan käyttää tehon syöttämiseen muuntajan kautta; Lämmityslaitteet voidaan liittää myös suoraan 380 V pienjänniteverkkoon.

Välitaajuusvirtalähde, jota käytettiin välitaajuisten generaattorisarjojen käyttämiseen pitkään. Se koostuu välitaajuusgeneraattorista ja käyttöasynkronisesta moottorista. Tämän tyyppisten yksiköiden lähtöteho vaihtelee yleensä 50 - 1000 kilowattia. Tehoelektroniikkatekniikan kehittyessä on käytetty tyristoritaajuusmuuttajien välitaajuista teholähdettä. Tämä välitaajuinen teholähde käyttää tyristoreita vaihtovirran muuntamiseksi ensin DC-tehoksi ja sitten tasavirran muuntamiseksi halutun taajuuden AC-tehoksi. Pienen kokonsa, keveytensä, meluttomaan ja luotettavaan toimintaansa johtuen tämäntyyppiset taajuusmuunnoslaitteet ovat vähitellen korvanneet välitaajuusgeneraattorisarjat.

Korkeataajuisissa virtalähteissä käytetään yleensä ensin muuntajaa nostaakseen 380 voltin kolmivaiheisen jännitteen noin 20 000 voltin korkeaan jännitteeseen. Sitten he käyttävät tyristoreita tai korkeajännitteisiä piitasasuuntaajan komponentteja tasasuuntaamaan vaihtovirtaa tasavirtalähteeksi ja käyttävät sitten elektronisia värähteleviä putkia DC-tehon muuntamiseen korkeataajuiseksi, korkeajännitteiseksi vaihtovirtalähteeksi. Suurtaajuisten tehonsyöttölaitteiden lähtöteho vaihtelee kymmenistä kilowatteista satoihin kilowatteihin.

www.superbheater.com