Ögonblicklig strömspänning i infraröda värmerör av volfram

Users of resistance heating tubes or tungsten wire Infraröda värmerör 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?

Låt oss först definiera momentan ström. I en krets genereras vanligtvis en stor ström så fort den slås på. Denna kortvariga stora ström kallas momentan ström. I kretsar med kondensatorer beror detta på att kondensatorerna måste laddas när de först slås på, vilket effektivt skapar en kortslutning. Därför kan den momentana strömmen teoretiskt sett vara mycket stor. Det här konceptet är relativt lätt att förstå i kretsar med kondensatorer. Men varför händer detta i kretsar med infraröda värmerör?

Let’s first understand the material of the heating filament in Infraröda värmerör—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.

Vid 20°C är resistiviteten för volframtråd 5,3×10-8 Ω⋅m5,3 \times 10^{-8} \, \Omega \cdot m5,3×10-8Ω⋅m. Liksom andra metaller ökar motståndet hos volframtråd med temperaturen. Temperaturmotståndskoefficienten för volframtråd är 5,5×10-3/100°C5,5 \times 10^{-3}/100°C5,5×10-3/100°C. Yttemperaturen på volframglödtråden i en 100 W glödlampa ligger vanligtvis mellan 2300-2800 °C. För infraröda värmerör, som vanligtvis har en effekt på cirka 1000 W, är driftstemperaturen ännu högre än 2800 °C. Det innebär att motståndet i det infraröda värmeröret under drift är mycket större än motståndet vid rumstemperatur (kallt motstånd).

Så, vad är kallmotståndet och driftsmotståndet för ett 220V 500W infrarött värmerör? Hur ser resistansförändringskurvan ut vid uppstart? Enligt testdata från ett papper i tidskriften "Lighting Electrical Appliances" ändras motståndet hos ett infrarött värmerör med volframtråd från 7,45Ω till 87,36Ω från start till stabil drift. Detta innebär att med en stabil spänning på 220V är den momentana strömmen vid uppstart 10 gånger den stabila driftsströmmen.

Den största förändringen i resistans sker inom den första sekunden. Så varför har det infraröda värmeröret med volframtråd en omedelbar startström vid uppstart? Det beror främst på volframtrådens låga resistans vid låga temperaturer. Om spänningen förblir konstant kommer strömmen under den första sekunden av uppstarten att vara mycket större än strömmen vid nominell effekt.

Denna princip gäller även för traditionella motståndsvärmerör.

GlobalQT är specialiserat på tillverkning av högkvalitativa kvartsrör och kvartsrörsvärmare. För mer information, besök vår hemsida eller kontakta oss på contact@globalquartztube.com.