Мгновенные броски тока в вольфрамовых инфракрасных нагревательных трубках

Users of resistance heating tubes or tungsten wire инфракрасные нагревательные трубки 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?

Во-первых, давайте определим мгновенный ток. В цепи в момент включения обычно возникает большой ток. Этот кратковременный большой ток называется мгновенным током. В цепях с конденсаторами это связано с тем, что при первом включении конденсаторы должны зарядиться, создавая короткое замыкание. Поэтому мгновенный ток теоретически может быть очень большим. Эту концепцию относительно легко понять в схемах с конденсаторами. Но почему это происходит в схемах с инфракрасными нагревательными трубками?

Let’s first understand the material of the heating filament in инфракрасные нагревательные трубки—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.

При 20°C удельное сопротивление вольфрамовой проволоки составляет 5,3×10-8 Ω⋅m5,3 \times 10^{-8} \, \Omega \cdot m5.3×10-8Ω⋅m. Как и другие металлы, сопротивление вольфрамовой проволоки увеличивается с температурой. Температурный коэффициент сопротивления для вольфрамовой проволоки составляет 5,5×10-3/100°C5,5 \times 10^{-3}/100°C5,5×10-3/100°C. Температура поверхности вольфрамовой нити в 100-ваттной лампе накаливания обычно колеблется в пределах 2300-2800°C. Для инфракрасных нагревательных трубок, мощность которых обычно составляет около 1000 Вт, рабочая температура еще выше, чем 2800°C. Таким образом, сопротивление инфракрасной нагревательной трубки во время работы намного больше, чем ее сопротивление при комнатной температуре (холодное сопротивление).

Итак, каковы холодное сопротивление и рабочее сопротивление инфракрасной нагревательной трубки 220 В 500 Вт? Как выглядит кривая изменения сопротивления при запуске? Согласно данным испытаний из статьи в журнале "Lighting Electrical Appliances", сопротивление инфракрасной нагревательной трубки из вольфрамовой проволоки изменяется от 7,45Ω до 87,36Ω с момента запуска до начала стабильной работы. Это означает, что при стабильном напряжении 220 В мгновенный ток при запуске в 10 раз превышает стабильный рабочий ток.

Наибольшее изменение сопротивления происходит в течение первой секунды. Почему же инфракрасная нагревательная трубка из вольфрамовой проволоки имеет мгновенный пусковой ток при запуске? В основном это связано с низким сопротивлением вольфрамовой проволоки при низких температурах. Если напряжение остается постоянным, ток в первую секунду запуска будет намного больше, чем ток при номинальной мощности.

Этот принцип применим и к традиционным резистивным нагревательным трубкам.

Компания GlobalQT специализируется на производстве высококачественных кварцевых трубок и кварцевых трубчатых нагревателей. Для получения дополнительной информации посетите наш сайт Веб-сайт или свяжитесь с нами по адресу contact@globalquartztube.com.