Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hitze mit Draht erzeugen


von Heißmann (Gast)


Lesenswert?

Hi,

für eine Anwendung will ich etwas Wärme erzeugen (so 120°C). Dazu habe 
ich mir eine Rolle Draht gekauft, diesen hier:

https://www.reichelt.de/100g-widerstandsdraht-1-00mm-rd-100-1-00-p57216.html?&trstct=pos_4&nbc=1

Diesen Draht möchte ich gerne um einen Körper wickeln, den ich erwärmen 
will. Der Körper ist nicht leitend und wärmestabil (aus einem 
Kunststoff).

Dürfen sich mehrere Drahtwindungen berühren oder muss der Draht wie ein 
Kabel rundherum komplett isoliert sein? Oder reicht es aus, wenn das 
"Gesamtpaket" isoliert ist?

Ist es besser, die Regelung über einen Strom- oder einen Spannungsregler 
zu machen? Ich habe ein Labornetzgerät, dass wo ich die Spannung (0-24V) 
oder den Strom(0-30A) steuern kann. Je nach Steuerart kann ich aber auch 
die maximale Spannung oder den maximalen Strom daran mit Drehpotis 
begrenzen. Ich würde da den Strom begrenzen und die Wärme im Draht 
spannungsgesteuert machen - oder ist es andersrum von Vorteil?

von Der Zahn der Zeit (Gast)


Lesenswert?

Heißmann schrieb:
> Dürfen sich mehrere Drahtwindungen berühren oder muss der Draht wie ein
> Kabel rundherum komplett isoliert sein? Oder reicht es aus, wenn das
> "Gesamtpaket" isoliert ist?
Widerstandsdrähte, so wie ich sie kenne ("diese grauen"), sind äußerlich 
nicht leitend und dürfen sich daher berühren. Aber: Versuch ist simpel 
und macht kluch...
>
> Ist es besser, die Regelung über einen Strom- oder einen Spannungsregler
> zu machen?
Das ist prinzipiell so was von egal.... Aber manchmal ist die Spannung 
bei den Labornetzgeräten besser einstellbar als der Strom.

von Gerd E. (robberknight)


Lesenswert?

Heißmann schrieb:
> für eine Anwendung will ich etwas Wärme erzeugen (so 120°C).
[...]
> Diesen Draht möchte ich gerne um einen Körper wickeln, den ich erwärmen
> will. Der Körper ist nicht leitend und wärmestabil (aus einem
> Kunststoff).

Meine Empfehlung: Bestell ein paar Temperatursicherungen mit, z.B. 200°C 
oder so. Löte die an den Draht und wickel sie mit dem Körper ein.

Wenn irgendetwas an Deiner Temperaturregelung schief geht und der Draht 
zu stark erhitzt wird, trennt die Temperatursicherung bevor Dir das 
Kunstoffzeug in Flammen aufgeht.

von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


Lesenswert?

Heißmann schrieb:
> wärmestabil (aus einem Kunststoff).

Was genau meinst Du mit "wärmestabil" im Kontext mit "Kunststoff"?

von Heißmann (Gast)


Lesenswert?

Der Zahn der Zeit schrieb:
> sind äußerlich
> nicht leitend

Ach so - bedeutet dies, dass ich genaugenommen erst etwas von der grauen 
Isolierung abmachen sollte, bevor ich den anklemme? Ich muss das morgen 
mal testen mit einem Durchgangsprüfer.

Gerd E. schrieb:
> Meine Empfehlung: Bestell ein paar Temperatursicherungen mit, z.B. 200°C
> oder so. Löte die an den Draht und wickel sie mit dem Körper ein.

Das ist eine super Idee - vielen Dank für den Hinweis. Im Körper drinnen 
habe ich auch ein paar Temperatursensoren. Das Labornetzteil kann ich 
mit 0-5V von Außen steuern und ich wollte einen kleinen PI-Regler 
machen, der dann die Temperatur gleichmässig hält.

von Heißmann (Gast)


Lesenswert?

Magnus M. schrieb:
> Was genau meinst Du mit "wärmestabil" im Kontext mit "Kunststoff"?

Der Kunststoff hält mind. 230°C aus und kurzzeitig auch über 300°C. Also 
sind 120° für den kein Problem und der geht da nicht kaputt oder weicht 
sich auf.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Heißmann schrieb:
> Ist es besser, die Regelung über einen Strom- oder einen Spannungsregler
> zu machen

Ich würde einen Temperaturregler nutzen. Ob Strom oder Spannung ist bei 
deiner ohm'schen Last egal, U=R*I.

Der draht sollte sich nicht berühren, vor allem sollte er nicht zu heuss 
werden (Hint: auch ein kurzer Glühbirnendraht kann deinen Kunststoff auf 
120 GradC aufheizen, aber an der Stelle an der er heizt, wird er dein 
Plastik schmelzen).

Also Wärmeverteilung, -Trägheit und Temperatrgradienten beachten.

von Heißmann (Gast)


Lesenswert?


von Heißmann (Gast)


Lesenswert?

Was genau hat denn eigentl. z.B. eine Herdplatte oder ein Waffeleisen 
innen drinnen? Ist das auch ein Konstantandraht?

von Nobbi (Gast)


Lesenswert?

Ja, oder geringfügige Abwandlungen davon.

Wozu was neu erfinden? Kostet Geld!!!

von René F. (Gast)


Lesenswert?

Heißmann schrieb:
> Gerd E. schrieb:
>> Meine Empfehlung: Bestell ein paar Temperatursicherungen mit, z.B. 200°C
>> oder so. Löte die an den Draht und wickel sie mit dem Körper ein.
>
> Das ist eine super Idee - vielen Dank für den Hinweis. Im Körper drinnen
> habe ich auch ein paar Temperatursensoren. Das Labornetzteil kann ich
> mit 0-5V von Außen steuern und ich wollte einen kleinen PI-Regler
> machen, der dann die Temperatur gleichmässig hält.

Es sollte vielleicht erwähnt werden, dass das einlöten von 
Temperatursicherungen nicht gerade das trivialste Unterfangen ist, 
während des Einlötvorgangs passiert es schnell, dass diese irreversibel 
auslöst.

Als Tipp kann ich anbieten:
- Anschlussdraht so lange wie möglich lassen
- Beim einlöten die Sicherung selbst so gut es geht kühlen

von Armin X. (werweiswas)


Lesenswert?

Ähhh
Wie groß ist der Kunststoffkörper denn?
Du hast immerhin 1mm starken Widerstandsdraht mit lediglich 0,62 
Ohm/meter.
Den notwendigen Strom mag dein Netzteil bereitstellen können.
Wenn ich mir nun einen Körper mit 5cm Durchmesser vorstelle hast Du mit 
6 Windngen nur einen Meter aufgewickelt und gefühlt 5 - 10A sorgen für 
mehr als die notwendige Erwärmung. Dabei hast Du dann gerade mal 
ungefähr 1V anliegen.
Lieber einen Fön oder einen Toaster schlachten. Letztere hatten früher 
meist Flachdrähte welche auf einem Glimmerkörper aufgewickelt sind.

Achja, bedenke, dass, egal welchen Draht Du verwendest, dieser sich bei 
Erwärmung ausdehnt und auf dem Körper verrutschen wird. Immer.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

MaWin schrieb:

> vor allem sollte er nicht zu heuss werden

Ja, dann müsste er nämlich den Job als Bundespräsident machen.
:-)

von Walta S. (walta)


Lesenswert?

Ich würde zunächst einmal erzählen was ich eigentlich vor habe. Was ist 
der Sinn des Ganzen.
Dann würde ich mir einen viel dünneren Draht besorgen und die Steuerung 
mit einem REX-c100 machen.

walta

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Armin X. schrieb:
> Wenn ich mir nun einen Körper mit 5cm Durchmesser vorstelle hast Du mit
> 6 Windngen nur einen Meter aufgewickelt und gefühlt 5 - 10A sorgen für
> mehr als die notwendige Erwärmung.

Das muss nicht sein, wenn man zur Regelung der Temperatur den Strom 
durch den Draht per PWM taktet.

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Armin X. schrieb:
> Achja, bedenke, dass, egal welchen Draht Du verwendest, dieser sich bei
> Erwärmung ausdehnt und auf dem Körper verrutschen wird. Immer.

Dehnen wird sich o.g. Draht bei Erwärmung auf 120°C ziemlich genau um 
0.14%, d.h. einem Windungsdurchmesser von 5cm wird sich um 70µm 
vergrößern. Damit der Draht nicht verrutscht, tut man also gut daran, 
ein Außengewinde auf den Körper zu schneiden, dessen Gewindetiefe 
deutlich größer als diese Durchmesseränderung ist. Fixiert werden muss 
der Draht außerdem.

von Der Zahn der Zeit (Gast)


Lesenswert?

Heißmann schrieb:
> Der Zahn der Zeit schrieb:
>> sind äußerlich
>> nicht leitend
>
> Ach so - bedeutet dies, dass ich genaugenommen erst etwas von der grauen
> Isolierung abmachen sollte, bevor ich den anklemme? Ich muss das morgen
> mal testen mit einem Durchgangsprüfer.

Na, hat dich ein Versuch schon kluch gemacht? Auf dem Foto ein ein 
einstellbarer Widerstand (ich glaube, das nennt man Rheostat) mit der 
Sorte Draht, die ich (auch) kenne - also "diese grauen". Die Windungen 
liegen aneinander, und für den Abgriff ist die Isolierschicht 
offensichtlich abgeschliffen.

Ein paar Minuten später: Man ja mal die Daten beim Hersteller ansehen. 
Also:
https://www.block.eu/de_DE/produktvariante/rd-10010/
Da steht unter anderem:

Vorteile
    Sehr gute Verarbeitung durch Weichheit und Geschmeidigkeit
    Fest haftende Oberflächenoxydschicht hält jedem Temperaturwechsel 
stand und schützt bei Dauerbelastung vor weiterer Oxydation
    Einfluss der Temperatur bzw. der Eigenerwärmung auf den 
Widerstandswert praktisch unbedeutend (max. 0,8 % bei 100 °C 
Temperaturerhöhung)
    Beständig im spezifischen Widerstand
    Geignet für Weichlöten, Hartlöten oder Schweißen

Sag ich doch, hätte ich doch gar nicht raten und fotografieren brauchen. 
Und lötbar soll er auch noch sein.

von Der Zahn der Zeit (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Foto nachträglich

von Armin X. (werweiswas)


Lesenswert?

Wolfgang schrieb:
> Das muss nicht sein, wenn man zur Regelung der Temperatur den Strom
> durch den Draht per PWM taktet.

Das heißt?
Takten bei 24V und 24A? :-)

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.