텅스텐 적외선 가열 튜브의 순간 전류 서지

Users of resistance heating tubes or tungsten wire 적외선 가열 튜브 are aware that when these tubes are first started, within the first minute or so, the current in the circuit is very large. This phenomenon is known as instantaneous inrush current, where the initial current is much greater than the rated current. But why does this happen?

먼저 순간 전류를 정의해 보겠습니다. 회로에서는 전원이 켜지는 순간 일반적으로 큰 전류가 발생합니다. 이 짧은 지속 시간의 큰 전류를 순간 전류라고 합니다. 커패시터가 있는 회로에서는 전원을 처음 켤 때 커패시터를 충전해야 하기 때문에 단락이 발생하게 됩니다. 따라서 순간 전류는 이론적으로 매우 클 수 있습니다. 이 개념은 커패시터가 있는 회로에서는 비교적 쉽게 이해할 수 있습니다. 하지만 적외선 전열관 회로에서는 왜 이런 현상이 발생할까요?

Let’s first understand the material of the heating filament in 적외선 가열 튜브—tungsten wire. Tungsten, with its high melting point, high resistivity, and good mechanical strength, is the best material for incandescent lamps among all pure metals. The heating principle of infrared heating tubes is similar to that of incandescent lamps, so tungsten wire is also used for the heating filament.

20°C에서 텅스텐 와이어의 저항률은 5.3×10-8 Ω⋅m5.3 \times 10^{-8}입니다. \, \오메가 \cdot m5.3×10-8Ω⋅m. 다른 금속과 마찬가지로 텅스텐 와이어의 저항은 온도에 따라 증가합니다. 텅스텐 와이어의 온도 저항 계수는 5.5×10-3/100°C5.5 \times 10^{-3}/100°C5.5×10-3/100°C입니다. 100W 백열등에서 텅스텐 필라멘트의 표면 온도는 일반적으로 2300~2800°C 사이입니다. 일반적으로 약 1000W의 출력을 가진 적외선 가열 튜브의 경우 작동 온도는 2800°C보다 훨씬 높습니다. 따라서 작동 중 적외선 가열 튜브의 저항은 상온에서의 저항(내한성)보다 훨씬 큽니다.

그렇다면 220V 500W 적외선 가열 튜브의 내한 저항과 작동 저항은 어떻게 될까요? 시동 시 저항 변화 곡선은 어떤 모습일까요? "조명 전기 기기" 저널의 논문 테스트 데이터에 따르면 텅스텐 와이어 적외선 가열 튜브의 저항은 시동에서 안정 작동까지 7.45Ω에서 87.36Ω으로 변화합니다. 즉, 220V의 안정 전압에서 시작 시 순간 전류는 안정 작동 전류의 10배입니다.

저항의 가장 큰 변화는 첫 번째 초 이내에 발생합니다. 그렇다면 텅스텐 와이어 적외선 가열 튜브에 시동시 순간 돌입 전류가 발생하는 이유는 무엇입니까? 주로 저온에서 텅스텐 와이어의 저항이 낮기 때문입니다. 전압이 일정하게 유지되면 시작 첫 번째 초의 전류는 정격 전력의 전류보다 훨씬 큽니다.

이 원리는 기존의 저항 가열 튜브에도 적용됩니다.

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