Миттєвий стрибок струму в вольфрамових інфрачервоних нагрівальних трубках

Users of resistance heating tubes or tungsten wire інфрачервоні нагрівальні 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?

Спочатку давайте визначимо миттєвий струм. У ланцюзі, коли його вмикають, зазвичай генерується великий струм. Цей короткочасний великий струм називається миттєвим струмом. У колах з конденсаторами це пов'язано з необхідністю зарядки конденсаторів при першому увімкненні, що фактично створює коротке замикання. Тому миттєвий струм теоретично може бути дуже великим. Цю концепцію відносно легко зрозуміти в ланцюгах з конденсаторами. Але чому це відбувається в ланцюгах інфрачервоних нагрівальних трубок?

Let’s first understand the material of the heating filament in інфрачервоні нагрівальні 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 питомий опір вольфрамового дроту становить 5.3×10-8 Ω⋅m5.3 \times 10^{-8} \, \Omega \cdot m5.3×10-8Ω⋅m. Як і в інших металів, опір вольфрамового дроту зростає з температурою. Температурний коефіцієнт опору для вольфрамового дроту становить 5,5×10-3/100°C5,5 \times 10^{-3}/100°C5,5×10-3/100°C. Температура поверхні вольфрамової нитки в лампі розжарювання потужністю 100 Вт зазвичай коливається в межах 2300-2800°C. Для інфрачервоних нагрівальних трубок, які зазвичай мають потужність близько 1000 Вт, робоча температура навіть перевищує 2800°C. Таким чином, опір інфрачервоної нагрівальної трубки під час роботи набагато більший, ніж її опір при кімнатній температурі (холодостійкість).

Отже, який холодовий опір і робочий опір інфрачервоної нагрівальної трубки 220 В 500 Вт? Як виглядає крива зміни опору при запуску? Згідно з даними випробувань, опублікованими в журналі "Освітлювальні електроприлади", опір інфрачервоної нагрівальної трубки з вольфрамового дроту змінюється від 7,45Ω до 87,36Ω від запуску до стабільної роботи. Це означає, що при стабільній напрузі 220 В миттєвий струм при запуску в 10 разів перевищує стабільний робочий струм.

Найбільша зміна опору відбувається протягом першої секунди. Отже, чому інфрачервона нагрівальна трубка з вольфрамового дроту має миттєвий пусковий струм при запуску? В основному це пов'язано з низьким опором вольфрамового дроту при низьких температурах. Якщо напруга залишається постійною, струм в першу секунду запуску буде набагато більшим, ніж струм при номінальній потужності.

Цей принцип також застосовується до традиційних резистивних нагрівальних трубок.

GlobalQT спеціалізується на виробництві високоякісних кварцових трубок і кварцових трубчастих нагрівачів. Для отримання додаткової інформації відвідайте наш веб-сайт або зв'яжіться з нами за адресою contact@globalquartztube.com.