Reglera glöden/tempen på 4mm glödtråd

[Dalmas]

Har en glödtråd (4mm dia/80mm lång) som ska hållas het (650 grC) i 30 sekunder (den ska glöda alltså). En regulator med reläutgång och solidstaterelä samt en 5V/200A datoragg skulle kunna vara en lösning (datoragg + relä går lös på typ 8000kr totalt). Finns andra lösningar?
Detta är inget som nödvändigtvis ska byggas till en bestående utrustning så jag tänkte vara fräck och lösa det med ett bilbatteri bara. Har logg på tempen med en snabb thermoelement. Hur svårt ska det vara och hålla 650 grader med viss tolerans i 30 sek? Tråden är ju som sagt var 4mm och solid. Det kommer nog att gnistra bra men det går ju över....
Vore tacksam för åsikter och lämpligt material?

[parlo]

En billig svetstransformator borde fixa det hela. Mät temperaturen och ställ in lämplig ström.

[säter]

Glödtråden borde väl vara självreglerande i viss mån?
Jämför med gammalmodiga glödstift till dieselmotorer.

[Mindmapper]

Jag skulle nog fixa det med en grundström som skickar på det som behövs för att den nästan ska glöda. Sedan låter en regulator (on/off) lägga till det som behövs för att få till glöden.

Att bygga om en gammal svets är faktiskt heller ingen dålig lösning. Man låter då regulatorn styra tyristorerna i svetsen för att få tråden att glöda. Tycker man borde kunna få en jämnare styrning med en sådan lösning.

Frågan är vad som är bättre att styra på temperatur eller en bild från en videokamera. Lite svårt att säga vad som ger en nog stabil styrning av glöden.

[Bjaellerud]

Bör väl gå bra med växelström. ?
En rejäl transformator 1 kW, på vilken man lindar grov RK, exvis startsladd till bilar, eller svetskabel. Finns grov mjuk RK till bilstereoanlägg.
Antal varv bestämmer spänningen och därmed strömmen sekundärt till glödtråden.
Ofta blir det några varv exvis 5 - 10 varv
En stor toroidformad trafo är lätt att lägga på lindningen på.
Något jag faktiskt provat då jag råkade ha 1,5 kW toridformade trafos med 230 V lindning.
Avsikten var att experimentera med punktsvets, men det blev inget av det projektet, men hög ström fick jag....

Till och från lägger man då på trafons primär och strömmen där blir då måttlig, 5 A eller så.

Sen vore det ju bra att veta vad din glödtråd består av för material?
Rotfritt stål i form av grov tråd har ju en vis reglering då den liknar glödtråden i lampor.
Koppartråd har liten termisk inverkan.
Järn ja ökar resistansen med temp.


Roysan

[säter]

Man måste väl ha kanthaltråd?

[Dalmas]

Det är nickel/Chrom (80/20) legering.

Bra tips här. Har tidigare funderat på svets från bilTema.
Växelström går ju också bra. Energi som energi.

[pi314]

Dalmas:

Jag vet inte hur mycket du räknat, men jag ser ett par beräkningar som jag skulle börja med.

Men, för att kunna räkna måste vi veta hur mycket värme tillämpningen tar från glödtråden. M.a.o., vad ska du göra med den varma glödtråden?

Om vi tills vidare, eftersom vi inte vet vad du ska göra, antar att du bara tittar på den glödande tråden, så kan du räkna så här.

1. Hur mycket effekt avger den 650°C (T=923,15K) varma tråden?

Kan beräknas med Stefan-Boltzmanns lag: P=εσAT⁴

där
ε = materialets emmisivitet
σ = Stefan-Boltzmanns konstant
A = glödtrådens yta, dvs. längd x omkrets
T = absoluta temperaturen

samt,

I = U/R (ohms lag, I=ström)
och
R = ρl/A (l=glödtrådens längd)
P = UI = U²/R

dvs.

U = √PR

där
ρ = materialets resistivitet

Materialets resistivitet beror av temperaturen. Det måste man ta med i beräkningen.

Detta kan också användas som ett alternativ till termoelement. Genom att mäta U och I kan man beräkna R och därmed temperaturen.

Emmisivitet och resistivitet för nickel/Chrom (80/20) legeringen behövs för beräkningarna.

ε (emmisiviteten) = 0,88
ρ (resistivitet) = 1,09 Ω mm²/m

Det matetrialet har nära konstant resistivitet runt 650°C. Då är det en dålig metod att mäta temperaturen genom att mäta spänning och ström.

Data om materialet.
https://www.kanthal.com/en/products/mat ... l-8020-cb/

/π

[Dalmas]

Utmärkt. Tack. Tråden ska läggas an mot material (en mindre yta av tråden, typ 6x4 mm) för att se om det tar eld. Det är nån IEC-standard som används.
Jag kommer att använda Thermoelement som temp.mätare så det är väl mer regleringen av energin till tråden som är kruxet.

[pi314]

Förutom värmeavgivning till dom 6x4 millmetrarna och den avgivna strålningsvärmen så kommer det också att tillföras värme från tråden till den omgivande luften, med ledning och konvektion.

Sammantaget tror jag på Mindmappers idé.

Hitta en "fast" grundström som ger en temperatur strax under 650°.

Reglera en "tilläggsström" som täcker vad som behöver tillföras, med lite marginal.

Reglerområdet får du välja efter vilken noggrannhet på temperaturen du behöver, om du kör on-off-reglering.

Alternativt, reglera kontinuerligt, t.ex. med tyristor, så kan du få bättre noggrannhet.

/π

[larky]

En grundström plus en billig kines-PID-regulator med lämpligt relä för styrström, och en lämplig temperatursensor till den.

[jihe]

Bara en tanke. Om det som skall värmas är en cylinder på 4x6 mm, finns det andra designkrav som gör att det skall vara en tråd? Tänkte att annars kanske det finnns lödstationer som går att reglera upp så högt och bara behöver en modifierad spets? Du kanske till och med har en?

[hawkan]

Börja med att ta reda på vilken ström och spänning det handlar om.
Om jag överslagsberäknar här så blir det rätt låg spänning och en del ström men inte ohanterbart.
Sätt siffror på det. Pi har gett formler ovan. Du kommer att bränna av tråden/pinnen med bilbatteri, så långt kan jag säga.

[Dalmas]

Spänningen ska vara 2.5V/150Amp men jag menar man kan göra med 5V också...

[pi314]

Hmmm...

Jag fick det till 0,711 volt och 51,23 ampere.

Rättade värden: 0,50 volt och 72,5 ampere

Jag bifogar kalkylbladet i Excel- och i OpenOffice-format så kanske någon kan se var jag har räknat fel?

/π

Edit: Jag har rättat felet i kalkylbladen som Hawkan hittade och lagt upp dom rättade versionerna.
Kalkylerna tar forfarande inte hänsyn till värme som överförs till luften runt tråden. Det gör att den här kalkylen ger ett något för lågt värde på spänning och ström.