Тем, кому время от времени приходится сталкиваться с ремонтом нагревательных бытовых приборов, наверняка знаком этот нихром. Его могут использовать при ремонте различный печей, нагревателей, паяльников и так далее.
Спираль из нихрома или проволока здесь играет главную роль. Одной из первоочередных задач для мастера является расчет длины и диаметра провода из нихрома.
В данной статье мы поможем вам нужно сделать расчет длину спирали из нихрома по трем критериям: по противодействию, силе и температуре.
Все, что нужно знать о соединении никеля и хрома
Помимо этих двух элементов (нихром), в проволоку из нихрома входит железо, алюминий, марганец и другие элементы.
Свойства этого сплава напрямую коррелирует с количеством преобладающих элементов в нем. Но в основном выделяют такие основные свойства, как:
- Удельная сила противодействия — 1,05-1,5 Ом∙ (коррелирует с производителем сплава);
- Коэффициент температурного противодействия —0,25· (1/Кельвин);
- Температура, при которой происходит плавление — 1400°C;
- Температура, при которой элемент показывает свои свойства — 1100 °C;
Важно! В некоторых схемах удельное электрическое сопротивление в основном измеряется в мк Ом∙м (или Ом∙м) – здесь разница исключительно в единице измерения.
На сегодняшний день существует всего пару самых популярных марок изготовителя проволоки из нихрома:
- Х15Н60. Содержит: 60% никеля, 25% железа, 15% хрома. Температура, запускающая функционирование элементов — не больше 1150 ᵒС. Температура, при которой происходит плавление – 1390 ᵒС. Из-за того, что в составе преимущественно железо, этот материал имеет сильные магнитные свойства и устойчив к коррозии.
- Х20Н80. Содержит: 74% никеля, 23% хрома, по 1% железа, кремния и марганца. Действовать он начинает при температуре до 1250 ᵒС. Температура, при которой происходит плавление – 1400 ᵒС. Удельная сила противодействия – 1,05-1,2 мкОм∙м. Особенно этот материал выделяется из-за высокого показателя электрического сопротивления. Чаще всего применяют в производстве обогревательных аппаратов.
В самом начале статьи мы уже говорили о том, что чаще всего нихромовый провод используется в нагревательных аппаратах. Этот материал можно встретить в плойках, утюгах, чайниках и печках.
Объясняется это тем, что данный сплав обладает высоким удельным сопротивлением и температурой плавления. Следовательно, он очень устойчив к сильному нагреванию.
Способы вычисления длины и сечения провода из хрома и никеля
По сопротивлению
Итак, для начала мы научимся производить вычисления, отталкиваясь от мощности и силы противодействия данного сплава. Первым делом необходимо найти мощность. Наглядный пример расчетов смотрите ниже.
Вычисления – это конечно хорошо. Но! Необходимо обращать внимание на то, способен ли провод такого диаметра провести такой электроток. Проще говоря, вам нужно посмотреть до какой температуры может греться провод и, глядя на величину электротока, выбрать провод подходящего диаметра.
Важно! Если нагревательный аппарат погружен в жидкость, величину электротока можно усилить в 1,5-2 раза. Но, если нагреватель – в закрытом участке, величину тока следует снизить.
По температуре
Недостаток первого вычисления состоит в том, что мы не учитывали температуру. То есть считали сопротивление не нагретой спирали, исходя из ее длины и числа оборотов.
Но по факту, нихромовый провод напрямую зависит от температуры, и каким путем она была достигнута. В случае с обычным резаком это еще допустимо, но при вычислениях сопротивления для печи, в которой обжигают керамику – этот способ не подходит.
На этом все! Мы рассказали вам, как можно рассчитать нужный отрезок провода из нихрома по трем основным критериям: температура, сила и сопротивление. Отталкиваясь от этого, рекомендуем обращать внимание на:
- Влияние внешней среды;
- Размещение деталей, которые будут нагреваться;
- Температурный режим нихромовой спирали;
- Максимальную и минимальную температуру нагрева и так далее.
Несмотря на то, что мы показали вам достаточно сложные подсчеты, их все же нельзя назвать достоверными.
Это объясняется тем, что такие расчёты связаны с термодинамическими процессами и включают в себя огромное количество факторов, о которых в двух словах не расскажешь.
Специалисты, которые занимаются этим на практике, после всех вычислений делают тесты: постепенно меняют количество витков спирали, применяя специальные аппараты для регулировки и управления.
