Народные умельцы, изобретатели и рационализаторы никогда не переводились в нашей стране. Многие из этих увлеченных людей хотели бы знать, где продается нихромовая проволока, где взять в домашних условиях этот материал? Чем же она привлекательна для современных Кулибиных и доморощенных самоделкиных? Проволоку из нихрома используют для изготовления резаков, лобзиков, паяльников, станков для резки пенопласта, полистирола и т.д. Широкое распространение материал получил и в сфере промышленного производства.
Что такое нихром и в чем его ценность
Нихром – это особый сплав с повышенной концентрацией хрома и никеля. В состав входит также железо, алюминий, кремний, марганец и другие химические элементы, сочетание которых наделяет металл уникальными характеристиками.
Свойства сплава на основе никеля и хрома
Самые распространённые сплавы на основе нихрома – ферронихром и феррохромаль (фехраль). Из них методом вытягивания получают проволоку. Качество при ее производстве регламентируется действующими государственными отраслевыми стандартами. На проволоку, обладающую хорошим электрическим сопротивлением, распространяются ГОСТы 8803-89 и 12766. Твердость и прочность металлу придает хром, пластичность – никель. На максимальную температуру нагрева влияет процент содержания в сплаве никеля. Чем его больше, тем выше температура, которая может достигать 1000-1300 градусов.
Ценность сплава и изделий из него
Изделия из сплава никеля и хрома обладают повышенным сопротивлением электрическому току. Это означает, что для получения одинакового количества выделяемого тепла нихрома понадобится намного меньше, чем другого металла. Благодаря этому уменьшается вес и габариты приборов и приспособлений, в которых он используется.
Высокая сопротивляемость обеспечивается многочисленными параметрами, главным из которых является марка сырья, используемого для изготовления, а также толщина. Чем она толще, тем ниже сопротивление, от которого зависит уровень нагрева. Металл не сгорает, не деформируется, не теряет своих характеристик при воздействии высокой температуры.
К полезным свойствам сплава относится пластичность, позволяющая придавать проволоке нужную форму. Сечение может быть в виде круга, овала, квадрата и трапеции, диаметром от 0,1 до 1 мм. Ценность сплава еще и в том, что он, в отличие от большинства металлов, подверженных коррозии, не ржавеет, так как обладает антикоррозионной устойчивостью к агрессивным жидким и газообразным средам.
Преимущества изделий из сплава хрома и никеля
Основные преимущества проволоки из нихрома, благодаря которым она получила широкое распространение во многих сферах производства, востребована в среде изобретателей и домашних умельцев:
-высокая жаропрочность;
-антикоррозионная устойчивость;
-твердость, прочность и механическая устойчивость;
-эластичность;
-высокий уровень удельного электрического сопротивления;
-небольшой вес;
-устойчивость к воздействию агрессивных веществ.
Единственный недостаток проволоки из сплава никеля и хрома – высокая стоимость, которая никак не отражается на спросе.
Где взять нихромовую проволоку
Реализуется продукт в рулонах (катушках, бухтах) или в виде ленты. Где купить или взять изделия из нихрома?
Рассмотрим все возможные варианты:
1.Заказать в организации, изготавливающей продукцию. Узнать адреса таких предприятий вы можете в справочных по услугам и товарам, которые имеются в крупных населенных пунктах. Оператор подскажет, где купить, и даст номера телефонов. Информацию о производителях можно найти в интернете.
2.Приобрести в специализированном магазине. Это может быть магазин, продающий радиодетали, материалы для конструкторов и умельцев типа «Умелые руки» и т.п.
3.Купить у частников, торгующих запасными частями, радиодеталями и прочей металлической мелочевкой.
4.В обычном хозяйственном магазине.
5.На блошином рынке или барахолке в каком-нибудь старом приборе. Например, в известном с уроков физики лабораторном реостате.
6.Найти нихромовую проволоку вы сможете и у себя дома. Спираль электрической плитки изготавливается именно из нее.
Для большого заказа подойдет первый вариант. Если вы хотите купить небольшое количество, можно рассматривать все последующие пункты списка. При выборе необходимо обращать внимание на маркировку.
Маркировка проволоки:
для нагревательных элементов – Н;
для элементов сопротивления – С;
для трубчатых электронагревателей – ТЭН.
Область применения в промышленности и в быту
Нихромовую продукцию используют в местах, требующих качественного металла. Особенно востребована в индустриальном производстве.
В промышленном производстве
Одно из первых мест металлическая продукция занимает на рынке промышленного и бытового электрического оборудования. Широкое применение она нашла в производственных отраслях, использующих электронагревательные печи, печи обжига и сушки, печи, нагревающиеся до высоких температур, аппараты, обладающие тепловым воздействием.
Ее используют в сварочных аппаратах, бытовых обогревателях и системах обогрева стекол и зеркал заднего вида автомобиля, в резисторах, узлах сопротивления и реостатах в качестве нагревательного или резисторного элемента. Как уже отмечалось выше, материал находит широкое применение среди домашних умельцев.
Обратите внимание! Выбрать нихромовую проволоку для изготовления оборудования непросто. При выборе необходимо учитывать такие параметры как диаметр, длина и марка сплава.
В домашнем хозяйстве
В бытовой сфере применяется для резки пенопласта и полистирола. В домашних условиях разрезать эти материалы довольно проблематично. Есть несколько способов. Часто для этих целей используется нож, от которого материал начинает крошиться.
Домашние умельцы знают, чем резать пенопласт в домашних условиях, чтобы он не крошился. Для этого понадобится нихромовая проволока. Она нужна для того, чтобы сделать станок, режущим инструментом которого является разогретая струна. С его помощью можно резать пенопласт и изготавливать изделия из него своими руками.
Как сделать резак для пенопласта своими руками
Сделать станок не представляет сложности. Для этого потребуется:
-понижающий трансформатор;
-подкладка из трубы (труба толщиной не менее 20 мм, толщина пенопласта – не менее 2 см);
-пружины для натяжки струны;
-металлическая струна.
Для изготовления столешницы понадобится стол, доска и лист профнастила.
Понижающий трансформатор можно изготовить своими руками из трансформаторного железа. Понадобится сделать реостат, чтобы подобрать величину тока. Для этого можно взять спираль из электроплитки, предварительно растянув ее в струну. Каркас обмотки сооружается из асбестоцементной или керамической трубы толщиной 15-20 мм и длиной около 80 мм.
Для фигурной резки используется терморезак из куска нихромовой проволоки. Его закрепляют на ручке из изоляционного материала. Самодельный резак для пенопласта отлично справляется с задачей, в том числе и с фигурной резкой материала Приспособление позволяет делать углубления, вырезать полости, работать с пенопластом так, как скульптор работает с глиной.
Обратите внимание! После обработки поверхность покрывается оплавленной корочкой, закрывающей поры и повышающей прочность пенопласта.
С помощью самодельных приспособлений, в которых нашла применение нихромовая проволока, можно не только нарезать пенопласт, но и выжигать по дереву. Также ее можно использовать в самодельных бытовых обогревателях, сварочных аппаратах, в системах обогрева автомобильных стекол и зеркал заднего вида.
Приборы для резки не обязательно мастерить своими руками. В продаже имеются станки и приспособления промышленного производства, отвечающие потребностям любителей и профессионалов. Такие приборы изготовлены в соответствии с нормами и правилами техники безопасности.
samstroy.com
Резка пенопласта: станок своими руками
Порезать пенопласт самостоятельно так, чтобы получить чистый и ровный рез крайне сложно. Он крошится и лопается, если применять пилу, даже лезвие или бритва не решают проблему.
Выходом может послужить горячий металл, но как воспользоваться им в домашних условиях? Сконструировать самодельный станок для резки пенопласта!
Способ №1.
Для осуществления данной затеи потребуются:
- стол, лучше если каждая из его сторон будет не короче 2 м;
- металлические пружины с низким сопротивлением тока;
- трансформатор, преобразовывающий ток с 220-ти на 24 Вольта;
- струна с высоким сопротивлением, если есть старый обогреватель, снимите с него.
Также понадобится регулятор высоты струны. В качестве него используйте пару балок. Между ними будет перемещаться режущая струна с держателем.
Трансформатор необходим не в каждом случае. Это зависит от того, из какого материала сделана струна. Если она хромированная – допустимым считается и ток в 220 Вольт. Но, работая с таким разрядом, следует четко соблюдать правила безопасности, иначе дело может закончиться печально.
Если работать с разрядом 24 Вольт, то опасность для жизни и здоровья отсутствует. Он просто не ощутим, и при поражении необходимо просто промыть пострадавшее место водой.
Следует также помнить, что при резании пенопласта раскаленным металлом, выделяются токсичные пары, поэтому нужно в обязательном порядке использовать защитную маску и хорошо проветривать помещение, иначе отравление будет обеспечено. А лучше всего, вообще, работать на улице, но это возможно, если есть собственный двор.
Для того чтобы было легче собрать из вышеперечисленных материалов станок для резки пенопласта, ниже приведен схематичный чертеж:
Способ №2.
За неимением подходящего стола, в качестве основания для устройства вполне подойдет лист ДСП, фанера, доска.
Последовательность сборки самодельного станка:
1. Нихромовую проволоку прикрепите к пружинам, пружины оденьте на винты М4, а их, в свою очередь, вкрутите в специальные стойки.
2. Металлические стойки заблаговременно запрессуйте в крышу стола, плиту ДСП, или любую другую поверхность, выбранную в качестве основания. Высота стойки и толщина основания зависит от нужд владельца станка. Если толщина плиты составляет 1,8 см, а стойка в высоту – 2,8 см, то в полностью вкрученном состоянии винт не пройдет основание насквозь, а при полном выкручивании сможет нарезать пенопласт толщиной 5 см.
3. Если в будущем потребуется более толстая нарезка, то короткие винты нужно будет удалить и вкрутить на их место длинные.
4. Для запрессовки просверлите в основании отверстие. Его диаметр должен быть меньше диаметра стойки на пол миллиметра. Стойки вбейте молотком в отверстия, но перед этим, чтобы облегчить себе данную процедуру, пройдитесь наждачкой по острым кромкам торцов.
5. Перед тем как вкрутить винт в стойку, выпилите под самой его шляпкой канавку. Чтобы это осуществить, зажмите его конец шуруповертом, а под головкой приложите тонкий напильник и включите вращение. Эта канавка нужна для того, чтобы зафиксировать в одном положении проволоку, которая иначе может перемещаться при регулировке.
6. Чтобы проволока не провисла, удлинившись из-за нагревания, прикрепите ее сначала к пружинам, а их уже к винтам.
7. После того как все крепежные детали готовы, зафиксируйте нихромовую проволоку. Чтобы контакт между ней и токопроводящим проводом был надежным, используйте способ крепления «скрутка с обжатием». Медный провод должен иметь сечение не меньше 1,45 кв.мм.
8. Снимите изоляцию с окончаний проводов примерно на 2 см. Медные проводники накрутите на проволоку в тех местах, где она крепится к пружине. Конец проволоки, придерживая плоскогубцами, обмотайте вокруг проводника. Благодаря такой намотке контакт проволоки и токопроводящего провода будет иметь большую площадь, и когда станок заработает, места соединения не будут раскаляться.
9. Чтобы получить возможность регулировать толщину резки материала, сделайте отвод токопроводящих проводников в виде петли. А чтобы провода не путались под руками во время использования станка, проделайте в основании отверстия, пропустите через них мешающий отрезок и прикрепите к обратной стороне поверхности при помощи скоб.
10. Провода лучше всего сложить вместе и перекрутить в виде нетугого жгута. Так они не будут путаться.
11. На концах проводов припаяйте накидные клеммы, чтобы подключить их к источнику питания.
Сконструированного по вышеописанной инструкции устройства будет вполне достаточно для использования в домашних условиях. Кроме этого, его возможно использовать как станок для фигурной резки пенопласта.
Полезные советы
Во время резки скорость движения материала должна быть средней. Если двигать пенопласт очень быстро, тогда он точно так же раскрошится, как и при резке пилой. Если же напротив, перемещать его очень медленно, края вырезаемой фигуры будут оплавляться.
Если пенопласт требуется для утепления дома при строительстве, то лучше приобретайте более толстый. Из-за простого изготовления и небольшой востребованности, такой материал стоит гораздо более дешево, чем тонкий.
Если на чердаке еще с советских времен завалялся стереомагнитофон «Маяк», то трансформатор не покупайте, а возьмите с него. Он как раз является подходящим, т.к. подает напряжение 24 Вольта.
В случае, когда работы проводятся в условиях отсутствия электроэнергии, соедините друг с другом три кроны по 9 Вольт, и используйте их. Таким образом, устройство сможет функционировать 30-40 минут.
Но применять автоаккумуляторы для данной цели категорически запрещается. Несмотря на низкое напряжение, они имеют очень большую силу тока, которая может сжечь струну и она попросту лопнет. Это при хорошем раскладе, а при плохом – брызнет раскаленным металлом.
Выбор пенопласта для обустройства теплоизоляции
Существует специальный пенопласт, предназначенный именно для утепления фасадов. На упаковке обычно имеется соответствующая маркировка в виде буквы «Ф». Он имеет высокую, в сравнении с обычным материалом, плотность и устойчив к механическому воздействию. Он хорошо пружинит, благодаря чему плохо поддается ломке.
При нарезании пенопласта, для теплоизоляции не следует устанавливать струну ниже 50 мм. Дело в том, что более тонкий материал не будет достаточно эффективен, а при намокании вообще утратит большую часть своих замечательных свойств. При высокой влажности такая теплоизоляция будет проницаема для холодного воздуха, как и обычная кирпичная кладка.
В качестве дополнительного материала для теплоизоляции используйте плиту минеральной ваты. Кроме упомянутых свойств она обладает еще одним важным достоинством – в случае возникновения пожара не будет гореть.
Станок для резки пенопласта, видео:
recn.ru
Конструкция станка
Основанием приспособления для резки пенопласта послужил лист ДСП (древесно-стружечной плиты). Размер плиты нужно брать исходя из ширины пластин пенопласта, которые планируется разрезать. Я использовал дверку от мебели размером 40×60 см. При таком размере основания можно будет разрезать пластины пенопласта шириной до 50 см. Основание можно сделать из листа фанеры, широкой доски, закрепить струну резки непосредственно на рабочем столе или верстаке.
Натягивать нихромовую струну между двумя гвоздями предел лени домашнего мастера, поэтому я реализовал простейшую конструкцию, обеспечивающую надежную фиксацию и плавную регулировку высоты расположения струны в процессе резки над поверхностью основания станка.
Крепятся концы нихромовой проволоки за пружины, одетые на винты М4. Сами винты закручены в металлические стойки, запрессованные в основание станка. При толщине основания 18 мм, я подобрал металлическую стойку длиной 28 мм, из расчета, чтобы при полном вкручивании винт не выходил за пределы нижней стороны основания, а при максимально выкрученном состоянии обеспечивал толщину нарезки пенопласта 50 мм. Если потребуется нарезать листы пенопласта или поролона большей толщины, то достаточно будет заменить винты более длинными.
Чтобы запрессовать стойку в основание, сначала в нем просверливается отверстие, диаметром на 0,5 мм меньше, чем внешний диаметр стойки. Для того, чтобы стойки легко можно было забить молотком в основание, острые кромки с торцов были сняты на наждачной колонке.
Прежде, чем закручивать в стойку винт, у его головки была проточена канавка, чтобы нихромовая проволока при регулировке не могла произвольно перемещаться, а занимала требуемое положение.
Чтобы проточить в винте канавку, сначала его резьбу нужно защитить от деформации, надев пластиковую трубку или обернуть плотной бумагой. Затем зажать в патроне дрели, включить дрель и приложить узкий надфиль. Через минуту канавка будет готова.
Для исключения провисания нихромовой проволоки из-за удлинения при нагреве, она закреплена к винтам через пружины.
Подходящей оказалась пружина от компьютерного монитора, используемая для натяжения заземляющих проводников на кинескопе. Пружина была длиннее, чем требовалось, пришлось сделать из нее две, для каждой стороны крепления проволоки.
После подготовки всех крепежных деталей можно закреплять нихромовую проволоку. Так как ток при работе потребляется значительный, около 10 А, то для надежного контакта токоподводящего провода с нихромовой проволокой я применил способ крепления скруткой с обжатием. Толщину медного провода при токе 10 А необходимо брать сечением не менее 1,45 мм2. Выбрать сечение провода для подключения нихромовой проволоки можно из таблицы. В моем распоряжении имелся провод сечением около 1 мм2. Поэтому пришлось каждый из проводов сделать из двух сечением 1 мм2, соединенных параллельно.
После снятия изоляции с концов проводов на длину около 20 мм, медные проводники навиваются на струну нихромовой проволочки в месте ее крепления к пружине. Затем, удерживая нихромовую проволочку за петлю плоскогубцами, сделанная обвивка медного провода овивается свободным концом нихромовой в противоположную сторону.
Такой способ соединения токоподводящего медного провода с нихромовым проводом обеспечит большую площадь их контакта и исключит сильный нагрев в месте соединения при работе станка для резки пенопласта. Это подтвердила практика, после продолжительной резки пенопласта, полихлорвиниловая оболочка токоподводящего провода не оплавилась, медный провод в зоне соединения не изменил своего цвета.
Для возможности регулировки толщины резки пенопласта на приспособлении, отвод токоподводящих проводников сделан с петлей. Чтобы провода не мешали при работе, они пропущены через отверстия в основании и закреплены на обратной его стороне скобками. По углам основания прибиты такие же скобки в качестве ножек.
Токоподводящие провода, чтобы не запутывались, свиты между собой. На концах проводов для подключения к источнику питания, запаяны накидные клеммы.
Выбор нихромовой проволоки
Нихромовая проволока по внешнему виду мало чем отличается от стальной проволоки, но сделана она из сплава хрома и никеля. Наиболее распространена проволока марки Х20Н80, содержащая 20% хрома и 80% никеля. Однако в отличие от стальной или медной проволоки, нихромовая проволока имеет большее удельное сопротивление и выдерживает, сохраняя, высокую механическую прочность температуру нагрева до 1200˚С. Нихромовая проволока выпускается диаметром от 0,1 мм до 10 мм.
Нихромовая проволока широко используется в качестве нагревательных элементов в бытовых и промышленных изделиях, таких как электрический фен, утюг, электроплитка, лучевые обогреватели, паяльники, водонагреватели и даже в электрочайниках. И это далеко не полный перечень. Так называемые нагреватели типа ТЭН тоже изготовлены из нихромовой проволоки, только спираль размещена в металлической трубке, которая заполнена для изоляции и передаче тепла от спирали к стенкам трубки, кварцевым песком. Привел перечень приборов не случайно, просто из вышедшего из строя нагревательного элемента можно взять нихромовую проволоку для изготовления станка, конечно, если она не успела перегореть от долгой работы.
Резка пенопласта на станке заключается в расплавлении его по линии прохода, разогретой нихромовой проволоки. Температура плавления пенопласта составляет около 270˚С. чтобы пенопласт плавился при соприкосновении с проволокой, температура ее должна быт в несколько раз больше, так как тепло будет расходоваться не только на плавление, но и за счет теплопроводности поглощаться самим пенопластом, снижая температуру проволоки. Количество поглощаемого пенопластом тепла будет напрямую зависеть от его плотности. Чем плотнее пенопласт, тем больше потребуется тепловой энергии.
Из выше сказанного следует, что в зависимости от плотности пенопласта для его резки необходимо выбирать проволоку соответствующего диаметра, чтобы нихромовая проволока не расплавилась от выделяющегося на ней тепла. Чем выше плотность пенопласта, тем большего диаметра должна быть нихромовая проволока. Стоит заметить, что станком, на котором установлена проволока для резки плотного пенопласта с успехом будет резаться и неплотный, только продвигать его надо будет быстрее.
Длина нихромовой проволоки для приспособления выбирается исходя из размеров пластин пенопласта, предназначенного для резки, и от плотности пенопласта не зависит.
В результате подведенных экспериментов, было определено, что для эффективной резки пенопласта мощность, которую необходимо подавать на единицу длины проволоки должна быть в пределах 1,5-2,5 Вт на сантиметр длины проволоки, для такого режим работы лучше всего подходит нихромовая проволока диаметром 0,5-0,8 мм. Она позволяет выделить достаточное количество тепла для быстрой резки пенопласта любой плотности, сохраняя при этом свою механическую прочность. Поэтому для изготовления станка для резки пенопласта была использована нихромовая проволока диаметром 0,8 мм.
Расчет параметров источника электропитания
для нагрева проволоки
Надо отметить, что для разогрева нихромовой проволоки станка для резки пенопласта подойдет источник электропитания как переменного тока, так и постоянного.
С учетом того, что на сантиметре длины проволоки нужно выделять мощность не более 2,5 ватта и длине проволоки 50 см, можно рассчитать мощность источника электропитания. Для этого нужно умножить величину выделяемой мощности на длину проволоки. В результате получается, что для разогрева проволоки станка для резки пенопласт понадобится источник электропитания мощность 125 Вт.
Теперь необходимо определить величину напряжения источника электропитания. Для этого нужно знать сопротивление нихромовой проволоки станка для резки пенопласта.
Сопротивление проволоки можно рассчитать по удельному сопротивлению (сопротивлению одного метра проволоки). Удельное сопротивление проволоки из нихрома марки Х20Н80 приведено в таблице. Для других марок нихрома значения отличаются незначительно.
Как видно из таблицы, для проволоки диаметром 0,8 мм удельное сопротивление составляет 2,2 Ом, следовательно, нихромовая проволока длинной 50 см, которая была выбрана для станка резки пенопласта, будет иметь сопротивление 1,1 Ом. Если выбрать проволоку диаметром 0,5 мм, то сопротивление отрезка проволоки длиной 50 см составит 2,8 Ом.
Воспользовавшись преобразованными формулами законов Ома и Джоуля – Ленца, получим формулу для расчета величины питающего напряжения для станка резки пенопласта. Величина питающего напряжения будет равна корню из произведения величины потребляемой мощности и сопротивления проволоки. В результате вычислений получается, что необходим источник питания напряжением 11,7 В. При этом ток потребления от источника составит 11,7 А. Для того, чтобы найти величину тока, нужно потребляемую мощность разделить на величину напряжения. Поделив 125 Вт на 11,7 В получим ток 11,7 А.
В результате расчетов определено, что для нагрева нихромовой проволоки необходим источник питания переменного или постоянного тока, выдающий напряжение 11,7 В, и обеспечивающий ток нагрузки 12 А.
При уменьшении или увеличении длины проволоки, напряжение источника питания необходимо будет пропорционально уменьшить или увеличить соответственно. При этом величина тока не изменится.
Выполненный расчет является оценочным, так как не учтено переходное сопротивление в точках соединения проводов и сопротивление токоподводящих проводников. Поэтому оптимальный режим нагрева проволоки в конечном итоге приходится устанавливать непосредственно при резке пенопласта на приспособлении.
Электрические схемы источника электропитания
Подать питающее напряжение на нихромовую нить станка для резки пенопласта можно с помощью нескольких схем.
Схема с использованием ЛАТР
Наиболее простым вариантом источника электропитания станка для резки пенопласта является автотрансформатор с возможностью плавной регулировки выходного напряжения. Но эта схема имеет существенный недостаток, не имеет гальванической развязки с питающей сетью, так как выход ЛАТРа непосредственно соединен с электросетью. Поэтому при использовании ЛАТРа необходимо его подключать таким образом, чтобы общий провод был подключен к нулевому проводу питающей сети.
Электрическая схема подключения нихромовой спирали к ЛАТРу.
Что такое ЛАТР и как он устроен
Промышленностью выпускаются лабораторные автотрансформаторы, которые принято называть ЛАТР (лабораторный автотрансформатор регулируемый). Они подключаются непосредственно к бытовой электросети 220 В и в зависимости от типа ЛАТРа рассчитаны на различный ток нагрузки.
ЛАТР представляет собой тороидальный трансформатор с одной первичной обмоткой, по виткам которой при вращении расположенной сверху ручки, перемещается графитовое колесико, позволяющее снимать напряжение с любого участка обмотки. Таким способом на выходе ЛАТРа можно изменять напряжение от 0 до 240 В.
Провода к ЛАТРу подсоединяются с помощью клеммной колодки, на которой нарисована его электрическая схема и нанесены надписи «Сеть» и «Нагрузка». К клеммам «Сеть» подсоединяется шнур с вилкой, для подключения к бытовой сети. К клеммам «Нагрузка» подключается изделие, которое нужно запитать напряжением, отличным от бытовой электросети.
Внимание! Один из сетевых проводов, нижние клеммы на фото, соединен непосредственно с одним из проводов нагрузки. Таким образом, если на нижний вывод попадет фаза, то прикосновение к этой цепи будет опасным для человека.
Поэтому, в случае использования ЛАТРа для нагрева нихромовой проволоки станка резки пенопласта без развязывающего трансформатора, необходимо обязательно индикатором фазы проверить отсутствие фазы на общем проводе. Если на нем фаза, вынуть питающую ЛАТР вилку из розетки и, развернув ее на 180 градусов, опять вставить. Повторно проверить нижний провод на предмет наличия фазы.
Обычно на корпусе ЛАТРа имеется этикетка, на которой приводятся данные по его нагрузочной способности. На ЛАТРе, который изображен на фотографии, этикетка установлена непосредственно на регулировочной ручке.
Из этикетки следует, что это ЛАТР типа ЛОСН, выходное напряжение можно регулировать в диапазоне от 5 до 240 вольт, максимальный ток нагрузки составляет 2 А.
Если расчетный ток не превышает 8 А, то вполне можно запитать нихромовую проволоку через ЛАТР типа РНО 250-2.
Этот ЛАТР позволяет подключать нагрузку с током потребления до 8 А, но учитывая кратковременность работы приспособления для резки пенопласта, вполне выдержит ток нагрузки и 10 А.
Перед использованием ЛАТРа в качестве источника питания, необходимо проверить его работоспособность. Для этого нужно подключить к клеммам «Сеть» ЛАТРа сетевой шнур, а к клеммам «Нагрузка» мультиметр или стрелочный тестер, включенный в режим измерения переменного напряжения, на предел не менее 250 В. Установить ручку регулировки напряжения ЛАТРа в положение минимального напряжения. Вставить вилку в розетку.
Медленно поворачивая ручку ЛАТРа по часовой стрелке убедиться, что выходное напряжение увеличивается. Вернуть ручку ЛАТРа в нулевое положение. Вынуть вилку из сети и подключить провода, идущие от нихромовой нити к клеммам «Нагрузка». Вставить вилку сетевого шнура в розетку и индикатором фазы проверить отсутствие фазы на нихромовой проволоке. Разобравшись с фазой, можно, медленно поворачивая ручку ЛАТРа подать напряжение на нихромовую проволоку. При этом нужно учесть, что проволока нагревается постепенно, в течение нескольких секунд.
Внимание! Категорически запрещается прикасаться к проволоке рукой для проверки степени ее нагрева, когда на нее подано питающее напряжение! Температура проволоки очень высокая и можно получить ожег!
Когда проволока нагреется до чуть заметного свечения, можно приступать к резке пенопласта на станке.
Схема с использованием ЛАТР и понижающего трансформатора
Если величина тока, потребляемого нихромовой проволоки будет больше, чем может обеспечить ЛАТР, то придется дополнительно после него включить понижающий трансформатор по, ниже приведенной электрической схеме.
Как видите, в отличие от предыдущей схемы, к выходу ЛАТРа подключена сетевая обмотка силового трансформатора, нихромовая спираль подсоединена к вторичной выходной обмотке трансформатора. В этой схеме, благодаря развязывающему понижающему трансформатору, нихромовая спираль гальванически не связана с электрической сетью и поэтому безопасна для эксплуатации. В дополнение появилась возможность более плавной регулировки выходного напряжения и следовательно боле точной установки температуры резки пенопласта на станке.
Мощность трансформатора и напряжение на его вторичной обмотке берется на основании расчетов, выполненных по выше приведенной методике. Например, для предложенной конструкции станка для резки пенопласта, при диаметре нихромовой проволоки 0,8 мм и длине 50 см, источником электропитания послужил ЛАТР с выходным током 2 А с включенным после него понижающим трансформатором мощностью 150 Вт с напряжением на вторичной обмотке 12 В.
Схема с использованием понижающего трансформатора с отводами вторичной обмотки
Для электропитания нихромовой спирали станка для резки пенопласта можно применить трансформатор с отводами во вторичной обмотке. Это самый простой, надежный и безопасный вариант, особенно если станок для резки пенопласта будет использоваться регулярно. Ведь при резке пенопласта на приспособлении регулировать температуру нагрева нихромовой проволоки не нужно. Температура подбирается один раз при настройке станка. Поэтому подобрав нужное напряжение, провода от выводов нихромовой проволоки припаиваются к выводам вторичной обмотки трансформатора навсегда.
Не смотря на простоту и надежность этой схемы, стандартных готовых трансформаторов с отводами, да еще и на нужное напряжение нет. Придется найти подходящий трансформатор по напряжению и току на вторичной обмотке и отмотать лишние витки. Можно разобрать трансформатор и отмотав часть вторичной обмотки, намотать ее заново, но уже с отводами. Но эта работа требует знаний и опыта.
Схема с использованием понижающего трансформатора и токоограничивающего конденсатора
Установить стабильный выходной ток с вторичной обмотки трансформатора можно с помощью обыкновенных конденсаторов, включенных в первичную обмотку трансформатора.
Конденсатор должен быть рассчитан на напряжение не менее 300 В и иметь емкость, в зависимости от типа трансформатора и тока потребления нихромовой спиралью, порядка 50 мкФ. На таком принципе стабилизации тока на вторичной обмотке мной разработана Схема зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов. Трансформатор должен быть соответствующей мощности и иметь 10% запас по напряжению.
Схема с использованием понижающего трансформатора и тиристорного регулятора мощности
Еще одна, несколько необычная схема регулятора температуры нагрева нихромовой проволоки, с помощью тиристора. Она подобна регулировке с помощью ЛАТРа с трансформатором, но малогабаритная. Классическая схема тиристорного регулятора для этой схемы не подходит, так как искажает форму синусоидального тока.
Поэтому необходима специальная схема тиристорного регулятора, выдающая на выходе синусоидальный сигнал и рассчитанная на работу с индуктивной нагрузкой.
Возможно включение тиристорного регулятора так же после вторичной обмотки трансформатора. В данном случае при выборе схемы регулятора следует учесть, что он должен быть рассчитан на ток, который необходим для разогрева нихромовой проволоки.
Схема с использованием любых электроприборов
Если ни одна из выше приведенных электрических схем разогрева нихромовой проволоки для приспособления резки пенопласта не может быть реализована, то предлагаю нестандартную схему ее разогрева.
При подключении любого электроприбора, он потребляет из электросети ток. Величина тока напрямую зависит от мощности электроприбора. Чем больше мощность, тем больше будет течь по проводам ток. Сопротивление куска нихромовой проволоки станка для резки пенопласта чуть больше сопротивления медных проводов и, следовательно, включение станка в разрыв одного из проводов электроприбора на работе его не скажется, а нихромовая проволока будет нагреваться. Этим и можно воспользоваться.
При использовании подключения станка для резки пенопласта по этой схеме, обязательно нужно проследить, чтобы нихромовой провод не был подключен непосредственно к фазному проводу электросети. Физически подключение лучше всего выполнить с помощью переходника, наподобие того, который описан для измерения силы тока потребления.
Подходят для работы в схеме электроприборы непрерывного действия, например обогреватель, пылесос. Оценить, какой ток потребляют электроприборы можно по таблице на странице сайта «Выбор сечения провода кабеля для электропроводки».
Если не известны электрические параметры нихромовой проволоки, то нужно сначала попробовать подключить маломощные электроприбор, например электрическую лампочку 200 Вт (потечет ток около 1 А), далее обогреватель на 1 кВт (4,5 А), и так увеличивать мощность подключаемых приборов, пока нихромовая проволока станка для резки пенопласта не нагреется до нужной температуры. Электроприборы можно подключать и параллельно.
К недостаткам последней схемы подключения нихромовой спирали следует отнести необходимость определения фазы для правильного подключения и низкий КПД (коэффициент полезного действия), киловатты электроэнергии будут уходить бесполезно.
ydoma.info