Kontrol daya ke filamen tungsten?

1

Saya khawatir saya benar-benar keluar dari kedalaman saya di sini.

Saya ingin menggunakan filamen tungsten untuk secara panas memanaskan sesuatu yang dekat dengannya (dalam ruang hampa). Masalah saya adalah saya tidak bisa menemukan cara termudah dan / atau termurah untuk mengontrol kekuatan ke filamen. Jawaban saya terus berputar-putar adalah sesuatu yang melibatkan SCR dan mungkin transformator untuk turunkan tegangan saluran. Tetapi beberapa hal yang saya baca (sebagian besar bahan produk Chromalox) menunjukkan bahwa saya tidak memerlukan transformator step-down, atau jika saya melakukannya, saya hanya perlu SCR yang dipecat dari fase-fase. Tempat-tempat lain yang pernah saya lihat (literatur produk dari orang lain, seperti Omega) menunjukkan bahwa SCR, bahkan fase-sudut dipecat, tidak dapat menggerakkan beban induktif dengan andal. Saya juga mempertimbangkan untuk meletakkan transformator terlebih dahulu, tetapi kebanyakan SCR yang saya lihat memerlukan input tegangan saluran (baik untuk elektronik bantu atau untuk operasi mereka sendiri).

Hal lain yang membingungkan adalah bahwa saya tidak yakin bagaimana, jika sama sekali, saya mengendalikan arus dalam filamen (resistansi suhu tinggi = 0,1 ohm ~ = resistansi suhu rendah 15x). SCR hanya menyalakan dan mematikan output, setelah semua, untuk menghasilkan semacam kekuatan rata-rata, kan?

Adakah yang punya pengalaman dengan sistem atau tujuan seperti ini? Filamen yang dimaksud dirancang untuk didorong pada volt 7-ish dan hingga 62 amp, meskipun saya berasumsi saya selalu bisa mengendarainya dengan tegangan yang lebih tinggi. Saya ingin mencolokkan ke stopkontak dinding fase tunggal 120V. Saya tidak terikat dengan SCR, atau benar-benar elemen desain apa pun, asalkan bisa dikontrol komputer pada akhirnya (dan menjadi sangat panas).

Terima kasih!

Spartacus
sumber

Jawaban:

2

Kami memiliki rig uji yang berfungsi seperti ini, untuk memanaskan benda-benda kecil (biasanya kubus bahan dengan panjang sisi beberapa mm) hingga sekitar 1000C dengan cukup cepat.

Sumber panasnya adalah "tabung" dari bohlam lampu mobil tungsten-halogen biasa (dan cukup murah) yang mengelilingi benda uji, masing-masing diberi nilai 12V 55W, dengan reflektor parabola buatan rumah yang dilapisi kertas timah di belakangnya. Bohlam memiliki reflektor internal sendiri untuk memberikan sinar arah, seperti yang diperlukan untuk lampu mobil. Reflektor foil hanya untuk membersihkan semua cahaya dan keluaran panas yang tersesat - terutama dari radiasi yang merindukan benda uji dan perlu dipantulkan kembali dari sisi berlawanan dari "tabung".

Selama catu daya tidak melebihi 12V DC bohlam akan bertahan OK. Sejauh ini kami hanya menggoreng satu - dan saat itulah seseorang mengetuk bangku itu ke lantai saat berlari!

Kami menggunakan pengontrol PID yang "kebetulan berada di sekitar" untuk mengontrol tegangan catu daya DC arus tinggi, dengan termokopel yang menyediakan umpan balik ke pengontrol. Kami tidak pernah repot-repot menyetel PID banyak - output cahaya terus berkedip-kedip "secara acak" pada beberapa Hz, tetapi kelembaman termal rig dan benda uji menjaga suhu mereka cukup stabil, dan lampu tampaknya tidak keberatan bahwa tingkat penyalahgunaan.

Jadi jangan buat desain Anda lebih rumit dari yang seharusnya - letakkan sesuatu bersama, coba, dan perbaiki masalah yang Anda hadapi. Kami tidak pernah benar-benar harus berpikir keras tentang langkah "memperbaiki masalah" - ini bekerja "cukup baik" hampir sejak uji coba pertama.

Peralihan pasokan fase-sudut pada 50 atau 60 Hz mungkin memberi lampu lebih sulit daripada pendekatan "tegangan DC sangat bising" ini - tetapi kami belum mencobanya.

Catatan: semua yang ada di rig ini beroperasi di udara, bukan di ruang hampa, jadi ada banyak panas yang hilang karena konveksi. Meski begitu, empat lampu (220W) dapat mencapai suhu dalam 10 atau 20 menit.

alephzero
sumber
1
"Jangan over engineer itu" bagus!
Solar Mike
1

Saya merekomendasikan variac (transformator ac variabel) dengan nilai 500 watt, Ini akan menurunkan tegangan stopkontak 120VAC ke apa pun dalam kisaran 0 hingga 120. Atau, untuk mendapatkan kontrol yang lebih mudah, Anda dapat meletakkan 10 hingga 1 stepdown transformer setelah variac; karena tegangan variac dinaikkan atau turun pada kisaran 0 hingga 120VAC, output dari stepform tranformer akan bervariasi dari 0 hingga 12VAC. Perhatikan bahwa transformator stepdown juga harus diberi nilai 500 watt.

niels nielsen
sumber