Beth Yw Effaith Tro Tynn ar y Wire Gwrthiant Fewnol a'i Berfformiad Trydanol?

Efallai y bydd y wain PTFE yn edrych yn iawn ar y tu allan, ond os oedd y wifren ymwrthedd y tu mewn wedi'i gorbwysleisio wrth blygu, mae man poeth yn datblygu y tu mewn. Mae'r tro yn safle aml o losgi cynnar, a'r rheswm sylfaenol yn aml yw difrod mecanyddol i'r wifren, difrod na ellir ei ganfod gan unrhyw archwiliad allanol. Deall effaith tro dynn gwifren ymwrthedd mewnol gweithrediad gwresogydd PTFE yn sylfaenol i unrhyw un sy'n pennu neu osod siâp gwresogyddion trochi yn mynnu gweithrediadau diwydiannol.

Ymateb Gwifren Gwrthiant Mewnol i Blygu
Y tu mewn i bob gwresogydd trochi PTFE mae gwifren gwrthiant metel. Fel arfer yr aloi a ddefnyddir yw aloi NiCr ( cromiwm nicel ) ( Nichrome ). Y wifren yw calon weithredol y gwresogydd; pan fydd cerrynt trydan yn rhedeg drwyddo, mae gwresogi gwrthiannol yn digwydd. Yn y rhan fwyaf o ddyluniadau, caiff y wifren ei throi'n goil helical perffaith neu ei gosod fel llinyn syth, homogenaidd ar hyd y wain PTFE.

Yna caiff y gwresogydd ei blygu mewn siâp penodol. Yna mae'r wifren gwrthiant yn cael ei phlygu yn yr un gromlin. Mae ymateb mecanyddol y wifren yn swyddogaeth o'r sefyllfa o'i gymharu â'r tro:

Ar y tu allan i'r tro - Rhoddir y wifren o dan densiwn. Os yw radiws y tro yn ddigon mawr, caiff y wifren ei hymestyn yn elastig a bydd yn dychwelyd i'w hyd gwreiddiol pan ryddheir y grym plygu. Ond os yw'r tro yn rhy sydyn, mae'r wifren yn mynd dros ei therfyn elastig ac yn cael ystumiad plastig parhaol sy'n ei gwneud yn deneuach yn lleol.

Mae'r wifren dan straen cywasgu y tu mewn i'r tro. Os byddwch chi'n ei blygu'n sydyn, bydd cylch mewnol y wifren yn cael ei gywasgu a bydd y wifren yn bwcl / kinc / bag. Mewn dyluniad gwifren helical, gall troeon olynol gyffwrdd â'i gilydd neu ddod yn anwastad.

Y Goblygiadau Trydanol: Man Poeth a Gwifren Estynedig
Mae methiannau trydanol o wahanol fathau yn deillio o'r troadau tynn yng ngwifren gwrthiant gwresogydd PTFE, gan arwain at lai o berfformiad a bywyd gwasanaeth byrrach.

Cynnydd mewn Gwrthsafiad Lleol
Pan fydd y wifren yn cael ei hymestyn a'i phlygu tuag allan , mae'r wifren gwrthiant yn mynd yn deneuach ac mae'r arwynebedd trawsdoriadol yn lleihau . Mae'r gwrthiant trydanol mewn cyfrannedd gwrthdro â'r arwynebedd trawsdoriadol fel bod gan adran deneuach wrthiant mwy fesul hyd uned. Mae'r cynnydd lleol hwnnw mewn gwrthiant yn golygu, ar gyfer yr un cerrynt sy'n rhedeg trwy'r gwresogydd cyfan, bod y darn plygu yn cynhyrchu swm anghymesur o fwy o wres (pŵer=I2R). Mae hyn yn ffurfio man poeth, rhan fach iawn o'r gwresogydd lle mae'r tymheredd yn llawer uwch na gweddill y gwresogydd.

Goblygiadau Mannau Poeth
Mae man poeth yn gyfrifol am nifer o fecanweithiau methiant:

Ocsidiad gwifren gwrthiant - Po gyflymaf ocsidiad aloi NiCr, uchaf yw'r tymheredd. Mae ocsidiad yn cynyddu'r gwrthiant ymhellach fyth, gan greu dolen adborth positif a fydd yn y pen draw yn arwain at doddi drwodd neu gylched agored.

Diraddio'r wain PTFE amgylchynol - Gellir gweithredu PTFE yn barhaus ar 110 gradd , er y gall darn poeth fod yn uwch na 200 gradd neu fwy yn lleol. Ar y tymereddau hyn, mae'r PTFE yn dechrau dirywio, yn colli cryfder dielectrig ac efallai'n allyrru sgil-gynhyrchion cyrydol. Ar y tro gorbwysleisiol gall y wain feddalu, dadffurfio neu gracio.

Gostyngiad mewn bywyd gwifren oherwydd blinder
Pan nad yw'r dadffurfiad plastig yn torri'r wifren ymestyn hyd yn oed wrth blygu, mae crynodiadau straen yn codi. Mae'r wifren yn chwyddo ac yn cyfangu ar ôl beicio thermol dro ar ôl tro (gwres hyd at y tymheredd gweithredol ac oeri yn ôl i'r amgylchedd). Mae ardal y tro o dan densiwn yn destun straen mecanyddol cylchol, gan achosi methiant blinder. Gall gwifren a allai fod wedi goroesi am flynyddoedd mewn dyluniad syth fethu mewn misoedd ar dro tynn.

Y Broblem o Bwnsio a Chysylltiad rhwng Troadau
Mewn elfennau gwresogi gwifren torchog gallai'r tro tynn ar y tu mewn i'r gromlin gywasgu'r coil gan achosi troadau cyfagos i gyswllt. Os yw'r troeon yn cyffwrdd, gall y cerrynt trydanol neidio dros yr helics arfaethedig, gan leihau hyd gweithredol y wifren yn yr ardal honno. Mae hyn yn lleihau'r gwrthiant lleol (yn erbyn yr effaith wifren estynedig) - ond yn achosi anhawster arall - tagfeydd cerrynt a dosbarthiad gwres anghyfartal. Gall y pwynt cyswllt arc neu gynhesu'n lleol, gan ffurfio man poeth eto.

Mewn gwirionedd, gallai'r mesuriadau gwrthiant trydanol yn y terfynellau gwresogydd nodi gwerthoedd arferol ar y dechrau. Mewn multimedr, mae gwrthiant y wifren gyfan o fewn y fanyleb felly ni ellir canfod ychydig o fan poeth. Mewn llawer o achosion, mae'r methiant yn digwydd ar ôl cyfnod o weithredu, weithiau cannoedd o oriau, weithiau dim ond ychydig ddyddiau, pan fydd y man poeth yn toddi trwy'r wifren yn y pen draw, neu mae'r PTFE dan fygythiad yn caniatáu cylched byr i'r ddaear.

Uniondeb Gwifren Mewnol Ar ôl Profi Plygu
Nid yw'r wain PTFE yn dryloyw felly ni ellir archwilio'r wifren fewnol yn weledol. Mae gweithgynhyrchwyr sy'n ymwybodol o ansawdd yn defnyddio archwiliad pelydr-X i ddadansoddi cynllun y wifren o fewn gwresogydd plygu gorffenedig. Mae llun pelydr X-yn datgelu:

Hyd yn oed bylchiad troadau coil (dim bagio na gwahanu)

Dim kinks, troadau difrifol na theneuo'r wifren

Ailadroddadwyedd lleoliad y wifren o'i gymharu â llinell ganol y wain

Roedd tro wedi'i ffurfio'n dda yn cynnal y geometreg weiren wreiddiol trwy blygu mandrel wedi'i gynhesu ac anelio pyst post. Nid yw'r wifren ar y tu allan i'r tro yn cael ei bwysleisio y tu hwnt i'r terfyn elastig ac nid yw'r wifren ar y tu mewn yn bwcl. Mae bylchau gwifrau yn unffurf sy'n helpu i hyrwyddo gwres cyfartal ar hyd y gwresogydd.

Sut Mae Beicio Thermol yn Gwaethygu Difrod Plygu Bach
Mae'n bosibl y bydd plygu gwresogydd wedi'i or-dynhau ychydig yn gallu gwrthsefyll pŵer cychwynnol-i fyny a hyd yn oed sawl diwrnod o weithredu parhaus. Fodd bynnag, mae beicio thermol (gwresogi ac oeri) yn cynyddu'r difrod mewn dwy ffordd:

Ehangu gwahaniaethol - Mae gan y wifren a'r wain PTFE gyfernodau ehangu thermol gwahanol. Mae pob cylchred yn cynhyrchu straen cneifio ar gyswllt y wifren, wedi'i leoli ar y tro lle mae'r wifren dan straen yn barod.

Ocsidiad cynyddol - Wrth i bob man poeth gyrraedd tymheredd uchel, mae gorchudd bach o ocsid yn cael ei greu ar y wifren. Mae'r haen ocsid hon yn llai dargludol ac yn fwy brau. Yn y pen draw, mae'r wifren mor denau ac ocsidiedig fel ei bod yn torri'n agored.

Rydym wedi darganfod o brofiad maes, os byddwch chi'n plygu gwresogydd i lai na 5 i 6 gwaith o radiws OD, bydd fel arfer yn methu mewn 3 i 12 mis o dan amodau beicio arferol, tra bydd gwresogydd union yr un fath â throeon digonol yn para 5 mlynedd neu fwy.

Casgliad: Cywirdeb Mecanyddol yw Dibynadwyedd Trydanol
Mae'r dibynadwyedd trydanol hirdymor yn seiliedig ar amddiffyn y wifren gwrthiant mewnol rhag gorbwysleisio yn ystod plygu. Bydd tro tynn yn troi neu'n bwnsio'r wifren gan achosi clytiau poeth lleol sy'n hyrwyddo ocsidiad, yn niweidio'r wain PTFE ac yn arwain at losgi cynamserol. Efallai y bydd profion trydanol cychwynnol yn cael eu pasio ond mae'r difrod cudd yn ddieithriad yn dangos ei fod mewn gwasanaeth.

Mae'r ddealltwriaeth hon yn arwain at gasgliad mwy cyffredinol, bod ansawdd y gwresogydd yn gyfuniad o gywirdeb mecanyddol a pherfformiad trydanol. Mae plygu'r mandrel wedi'i blygu, anelio'r pyst a'r dilysiad pelydr X yn rhydd o straen ac yn defnyddio'r un gweithdrefnau cynhyrchu sy'n cadw cyfanrwydd y wifren gwrthiant fewnol. Nid yw pennu radiws tro lleiaf yn ddigon i amddiffyn y wifren, atal mannau poeth, a darparu'r bywyd gwasanaeth hir y mae ei angen ar gymwysiadau diwydiannol.