Как намотать спираль из нихрома

Как намотать спираль из нихрома

Очень простое устройство для изготовления спирали накаливания из нихромовой проволоки, его можно сделать всего за пять минут. С помощью такого приспособлением, еще в Советские времена, на нашем производстве было изготовлено тысячи спиралей для отопительных "козлов" и кипятильников. Хотя нихромовая проволока из-за никеля в составе очень дорогая, но халяву еще никто не отменял и поэтому приспособа может быть кому-то пригодиться.

Видео работы приспособы

Внешний вид получаемой спирали.

Пункт 1. Подготовимся.

Что нам для этого понадобится:

Для начала надо раздобыть нихромовую проволоку, только после этого все остальное.
• Брусок деревянный, примерно 100х5х5 см.
• Рейка деревянная, примерно 100х4х1 см.
• Гвозди мелкие 20-30 мм. 4-5 шт.
• Саморезы 3 шт.
• Пруток-кругляк длиной 120 см., его диаметр в зависимости от необходимого намоточного диаметра спирали (Д =4-10 мм.)

• Дрель и сверло Д = 4-5 мм.
• Две струбцины.
• Ножовка по металлу или болгарка с тонким диском.
• Отвертка, молоток.

Сверху, на большой брусок накладываем тонкую рейку, смещаем ее на одну из сторон, чтобы получился внутренний угол, размерами примерно 1х1 см., туда будет закладываться пруток.

Пункт 3. Работа устройства.

Возьмем нихромовую проволоку расчетной длины и сечения.

Начинаем намотку, направление вращения должно быть таким, чтобы проволока уходила на верх прутка, а не под низ, тогда пруток будет сам прижиматься к бруску не пытаясь" убежать".

При ремонте или при самостоятельном изготовлении электрического паяльника или любого другого нагревательного прибора приходится мотать нагревательную обмотку из нихромовой проволоки. Исходными данными для расчета и выбора проволоки является сопротивление обмотки паяльника или нагревательного прибора, которое определяется исходя из его мощности и напряжения питания. Рассчитать, какое должно быть сопротивление обмотки паяльника или нагревательного прибора можно с помощью таблицы.

Зная напряжение питания и измеряв сопротивление любого нагревательного электроприбора, например паяльника, электрочайника , электрического обогревателя или электрического утюга , можно узнать потребляемую этим бытовым электроприбором мощност ь. Например, сопротивление электрочайника мощностью 1,5 кВт будет равно 32,2 Ом.

Таблица для определения сопротивления нихромовой спирали в зависимости от мощности и питающего напряжения электрических приборов, Ом
Потребляемая мощность
паяльником, Вт
Напряжение питания паяльника, В
12 24 36 127 220
12 12 48,0 108 1344 4033
24 6,0 24,0 54 672 2016
36 4,0 16,0 36 448 1344
42 3,4 13,7 31 384 1152
60 2,4 9,6 22 269 806
75 1.9 7.7 17 215 645
100 1,4 5,7 13 161 484
150 0,96 3,84 8,6 107 332
200 0,72 2,88 6,5 80,6 242
300 0,48 1,92 4,3 53,8 161
400 0,36 1,44 3,2 40,3 121
500 0,29 1,15 2,6 32,3 96,8
700 0,21 0,83 1,85 23,0 69,1
900 0,16 0,64 1,44 17,9 53,8
1000 0,14 0,57 1,30 16,1 48,4
1500 0,10 0,38 0,86 10,8 32,3
2000 0,07 0,29 0,65 8,06 24,2
2500 0,06 0,23 0,52 6,45 19,4
3000 0,05 0,19 0,43 5,38 16,1

Рассмотрим на примере как пользоваться таблицей. Допустим, требуется перемотать паяльник мощностью 60 Вт рассчитанный на напряжение питания 220 В. По самой левой колонке таблицы выбираете 60 Вт. По верхней горизонтальной строке выбираете 220 В. В результате расчета получается, что сопротивление обмотки паяльника, не зависимо от материала обмотки, должно быть равно 806 Ом.

Если Вам понадобилось сделать из паяльника мощностью 60 Вт, рассчитанного на напряжение 220 В, паяльник, для питания от сети 36 В, то сопротивление новой обмотки должно будет уже равно 22 Ом. Вы можете самостоятельно рассчитать сопротивление обмотки любого электронагревательного прибора с помощью онлайн калькулятора.

Онлайн калькулятор для расчета величины сопротивления по потребляемой мощности
Напряжение питания, В: />
Мощность, Вт: />
/> сопротивление R = 806,67 Ом
Читайте также:  Как удлинить тунику фото

После определения требуемой величины сопротивления обмотки паяльника из ниже приведенной таблицы выбирается подходящий, исходя из геометрических размеров обмотки, диаметр нихромовой проволоки. Нихромовая проволока представляет собой хромоникелевый сплав, который выдерживает температуру нагрева до 1000˚С и маркируется Х20Н80. Это означает, что в сплаве содержится 20% хрома и 80% никеля.

Таблица зависимости погонного сопротивления (одного метра) проволоки из нихрома от величины его диаметра
Диаметр нихромового провода, мм 0,05 0,07 0,08 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,60 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,5 2,0 2,2 2,5 3,0
Погонное сопротивление, Ом/м 550 280 208 137 34,6 15,7 8,75 5,60 3,93 2,89 2,20 1,70 1,40 1,16 0,97 0,83 0,62 0,35 0,31 0,22 0,16

Для намотки спирали паяльника имеющей сопротивление 806 Ом из примера выше, понадобится 5,75 метров нихромовой проволоки диаметром 0,1 мм (нужно поделить 806 на 140), или 25,4 м проволоки диаметром 0,2 мм, и так далее.

При намотке спирали паяльника витки укладываются вплотную друг к другу. При нагревании докрасна поверхность нихромовой проволоки окисляется и образует изолирующую поверхность. Если вся длина проволоки не вмещается на гильзе в один слой, то намотанный слой покрывается слюдой и мотается второй.

Для электрической и тепловой изоляции обмотки нагревательного элемента лучшими материалами является слюда, стекловолоконная ткань и асбест. Асбест обладает интересным свойством, его можно размочить водой и он делается мягким, позволяет придавать ему любую форму, а после высыхания обладает достаточной механической прочностью. При изолировании обмотки паяльника мокрым асбестом надо учесть, что мокрый асбест хорошо проводит эклектический ток и включать паяльник в электросеть можно будет только после полного высыхания асбеста.

При намотке спирали из нихрома для нагревательных приборов эту операцию зачастую выполняют «на глазок», а затем, включая спираль в сеть, по нагреву нихромового провода подбирают требующееся количество витков. Обычно такая процедура занимает много времени, да и нихром расходуется попусту.

Чтобы рационализировать эту работу при использовании нихромовой спирали на напряжение 220 В, предлагаю воспользоваться данными приведенными в таблице, из расчета, что удельное сопротивление нихрома =(Ом · мм² / м)C. С ее помощью можно быстро определить длину намотки виток к витку в зависимости от толщины нихромового провода и диаметра стержня, на который наматывается нихромовая спираль. Пересчитать длину спирали из нихрома на другое напряжение нетрудно, использовав простую математическую пропорцию.

Длина нихромовой спирали в зависимости от диаметра нихрома и диаметра стержня
нихрома 0,2 мм нихрома 0,3 мм нихрома 0,4 мм нихрома 0,5 мм нихрома 0,6 мм нихрома 0,7 мм нихрома 0,8 мм нихрома 0,9 мм
Ø стержня, мм длина спирали, см Ø стержня, мм длина спирали, см Ø стержня, мм длина спирали, см Ø стержня, мм длина спирали, см Ø стержня, мм длина спирали, см Ø стержня, мм длина спирали, см Ø стержня, мм длина спирали, см Ø стержня, мм длина спирали, см
1,5 49 1,5 59 1,5 77 2 64 2 76 2 84 3 68 3 78
2 30 2 43 2 68 3 46 3 53 3 64 4 54 4 72
3 21 3 30 3 40 4 36 4 40 4 49 5 46 6 68
4 16 4 22 4 28 5 30 5 33 5 40 6 40 8 52
5 13 5 18 5 24 6 26 6 30 6 34 8 31
6 20 8 22 8 26 10 24

Например, требуется определить длину нихромовой спирали на напряжение 127 В из провода толщиной 0,3 мм, стержень для намотки Ø 4 мм. Из таблицы видно, что длина такой спирали на напряжение 220 В будет равна 22 см. Составим простое соотношение:

Читайте также:  Zs 040 bluetooth подключение ардуино

Намотав нихромовую спираль, подключите ее, не обрезая, к источнику напряжения и убедитесь в правильности намотки. У закрытых спиралей длину намотки увеличивают на 1/3 значения, приведенного в таблице.

Теоретический вес нихрома Х20Н80 (проволока и лента)

В данной таблице приведена теоретическая масса 1 метра нихромовой проволоки и ленты. Она изменяется в зависимости от размеров продукции.

Диаметр, типоразмер, мм Плотность (удельный вес), г/см³ Площадь сечения, мм² Масса 1 м, кг
0,4 8,4 0,126 0,001
0,5 8,4 0,196 0,002
0,6 8,4 0,283 0,002
0,7 8,4 0,385 0,003
0,8 8,4 0,503 0,004
0,9 8,4 0,636 0,005
1,0 8,4 0,785 0,007
1,2 8,4 1,13 0,009
1,4 8,4 1,54 0,013
1,5 8,4 1,77 0,015
1,6 8,4 2,01 0,017
1,8 8,4 2,54 0,021
2,0 8,4 3,14 0,026
2,2 8,4 3,8 0,032
2,5 8,4 4,91 0,041
2,6 8,4 5,31 0,045
3,0 8,4 7,07 0,059
3,2 8,4 8,04 0,068
3,5 8,4 9,62 0,081
3,6 8,4 10,2 0,086
4,0 8,4 12,6 0,106
4,5 8,4 15,9 0,134
5,0 8,4 19,6 0,165
5,5 8,4 23,74 0,199
5,6 8,4 24,6 0,207
6,0 8,4 28,26 0,237
6,3 8,4 31,2 0,262
7,0 8,4 38,5 0,323
8,0 8,4 50,24 0,422
9,0 8,4 63,59 0,534
10,0 8,4 78,5 0,659
1 x 6 8,4 6 0,050
1 x 10 8,4 10 0,084
0,5 x 10 8,4 5 0,042
1 x 15 8,4 15 0,126
1,2 x 20 8,4 24 0,202
1,5 x 15 8,4 22,5 0,189
1,5 x 25 8,4 37,5 0,315
2 x 15 8,4 30 0,252
2 x 20 8,4 40 0,336
2 x 25 8,4 50 0,420
2 x 32 8,4 64 0,538
2 x 35 8,4 70 0,588
2 x 40 8,4 80 0,672
2,1 x 36 8,4 75,6 0,635
2,2 x 25 8,4 55 0,462
2,2 x 30 8,4 66 0,554
2,5 x 40 8,4 100 0,840
3 x 25 8,4 75 0,630
3 x 30 8,4 90 0,756
1,8 x 25 8,4 45 0,376
3,2 x 32 8,4 102,4 0,860

Нихромовые нагреватели (NiСг)

«Нихромы» (сплавы Ni-Cr и Ni-Cr-Fe) применяются как в промышленности, так и в бытовых приборах.

«Нихромы» характеризуются: отличными механическими свойствами в «холодном» и «горячем» состоянии, а также после длительной эксплуатации, поэтому не требуют намотки на керамическую трубку; высокой однородностью структуры сплавов. Максимальная температура эксплуатации нихромов (в частности наилучшего сплава Х20Н80) – 1200 °C.

Предостережение, если вы используете нихромовые нагреватели:

  • в серосодержащих атмосферах при температурах выше 650 °C проявляется, так называемый, эффект «зеленой гнили», приводящий к интенсивному разрушению сплавов этого класса;
  • в атмосфере, содержащей углерод, в температурном интервале 600-900 °C происходит интенсивное разрушение сплавов этого класса. В процессе эксплуатации нихромовых нагревателей поверхностная защитная пленка отслаивается, образуя окалину, что приводит к загрязнению нагреваемых поверхностей и термообрабатываемых деталей.

Нихром сохраняет пластичность после остывания: спираль можно снять, поправить форму, согнуть по другому, т.е. его целесообразно применять в тех случаях, когда намотка на керамическую трубку по каким-либо причинам невозможна, например, при укладке намотанной спирали в узкие пазы из керамики.
Никельхромовые сплавы могут работать в контакте с шамотом любой марки, не взаимодействуя с ним.

Форма поставки:

  • в виде проволоки;
  • в виде ленты;
  • в бухтах.

Расчет спирали из нихрома

Те, кому очень часто приходится иметь с заменой нагревательных элементов из нихрома и самодельным изготовлением спиралей обратят внимание на несколько унифицированный поход к самой проблеме намотки спирали, когда известен диаметр стержня для намотки и диаметр нихромового провода.
Для расчета спиралей из нихрома под 220V исходим из расчета, что удельное сопротивление из нихрома равно — 1,1 х ОМ х мм²/м.
Исходя из этого можно довольно быстро определить длину намотки виток к витку в зависимости от толщины провода и диаметра применяемого для намотки стержня на котором, вы собираетесь наматывать вашу спираль. Приводится таблица с уже готовыми длинами намотки спирали и диаметрами применяемых стержней для намотки спирали виток к витку.

Читайте также:  Чайник со свистком ремонт свистка
0.2мм 0,2мм 0,3мм 0,3мм 0,4мм 0,4мм 0,5мм 0,5мм 0,6мм 0,6мм 0,7мм 0,7мм 0,8мм 0,8мм 0,9мм 0,9мм 1,0мм 1,0мм
Ø
Стержня в мм
Длина
Спирали в см
Ø
Стержня в мм
Длина
Спирали в см
Ø .
Стержня в мм
Длина
Спирали в см
Ø
Стержня в мм
Длина
Спирали в см
Ø
Стержня в мм
Длина
Спирали в см
Ø
Стержня в мм
Длина
Спирали в см
Ø
Стержня в мм
Длина
Спирали в см
Ø
Стержня в мм
Длина
Спирали в см
Ø
Стержня в мм
Длина
Спирали в см
1,5 49 1,5 59 1,5 77 2 64 3 76 2 84 3 68 3 78 3 75
2 30 2 43 2 68 3 46 3 53 3 62 4 54 4 72 4 63
3 21 3 30 3 40 4 36 4 40 4 49 5 46 6 68 5 54
4 16 4 22 4 28 5 30 5 33 5 40 6 40 8 52 6 48
5 13 5 18 5 24 6 26 6 30 6 34 8 31 8 33
6 20 8 22 8 26 10 24 10 30
10 22

Вам всего лишь потребуется не большая корректировка в зависимости от того, что вы имеете у себя в наличии.

Если вы хотите рассчитать спираль на другое напряжение то это довольно сделать не трудно, например вам необходимо определить длину спирали на напряжение 127V из нихрома диаметром 0,3 мм при этом у вас стержень для намотки спирали диаметром 4 мм.

Из таблицы видно, что длина спирали на напряжение 220V равна 22 см из этого и составляем пропорцию, где 220V = 22 cм, а 127V = Х см. То тогда отсюда 127V х 22 / 220V = 12.7 cм.

Если вы хотите применять спирали в закрытом виде, то длину намотки спирали от получаемой в таблице необходимо увеличить на 1/3 значения это вас сбережет от быстрого перегрева и выхода из строя спирали.

Фехралевые нагреватели

Нагреватели из фехрали (FеСгАl)

«Фехраль» (сплав Fe-Cr-Al) – более прогрессивный нежели нихром материал, широко используется в электропечах сопротивления, для всех отраслей промышленности (машиностроение, литейные и термические цеха, производство керамики и стекла, сушильные цеха). Нагреватели из фехрали применяются в электропечах до температур 1400 °C. Являются аналогом материала А-1 фирмы KANTHAL.

Преимущества фехралевых нагревателей по сравнению с нихромом:

  • цена – меньше в три раза, что приводит в конечном итоге к снижению стоимости печи;
  • более длительный срок службы при одинаковой с нихромом температуре эксплуатации (в зависимости от условий эксплуатации от двух до четырех раз);
  • отсутствие окалины, вследствие чего спирали не требуется закрывать;
  • больший срок службы в восстановительных атмосферах;
  • более высокая удельная поверхностная мощность;
  • меньшая плотность.

Совокупное действие всех вышеперечисленных факторов приводит к существенному снижению массы нагревателя и, в конечном итоге, к снижению его стоимости.

Пластичность фехрали растет с ростом температуры, при температуре 800-1000 °C сплавы легко поддаются деформации под собственным весом, поэтому нагревательные элементы требуется устанавливать на керамических трубках. При нагреве до температуры 900-950 °C и выше наступает быстрый рост зерна, приводящий к необратимому охрупчиванию металла, поэтому ремонт спиралей производится с большой осторожностью, неснимая спираль с печи.

При температуре выше 1000 °C фехраль может работать в контакте лишь с высокоглинозёмистыми огнеупорными материалами (с содержанием оксида алюминия не менее 50 %). Работоспособность фехрали обеспечивается образующейся на ее поверхности защитной пленкой из Al2O3, поэтому при работе в безокислительных средах данную защитную пленку необходимо периодически возобновлять, производя отжиг в окислительной среде (на воздухе).

Ссылка на основную публикацию
Как называется будка электрическая во дворе
Наверняка каждый из нас замечал во дворе жилых домов будки, от которых отходит множество электрических проводов. Называется такое небольшое здание...
Как красиво упаковать бокалы в подарок
включайся в дискуссию Поделись с друзьями В период праздников выбор подарков становится одной из самых сложных задач. Хочется порадовать всех...
Как назвать осенний букет на конкурс
Галина Поцепкина Выставка осенних букетов и композиций «Королевство цветов» Представляю Вашему вниманию выставку осенних букетов и композиций под названием "Королевство...
Как намотать спираль из нихрома
Очень простое устройство для изготовления спирали накаливания из нихромовой проволоки, его можно сделать всего за пять минут. С помощью такого...
Adblock detector