DC電源でヒータ

質問

現在AC100Vで使用している100WのヒーターをDC電源を使用して同じ特性を出そうとしています。
DC電源でヒーターを加熱する際の方法をご教示ください。
インバーター等で擬似AC100Vにしないと駄目ですか？

よろしくお願いいたします。

回答No.3

noname#230359

毎度ＪＯです。
>>発熱線はニッケル線を使用しています
これは「温度」により抵抗値は変化しますが、純抵抗ととらえていいので、
アベレージで１００Ｖあれば良いと思われます、これはＡＣ１００Ｖ、ＤＣ１００ＶどちらでもＯＫですね。

ＡＣ１００Ｖを整流しても「脈流」ならアベレージで１００Ｖですが、平滑すると１４０Ｖくらいになります、これはオーバースペックですね。

>>電圧入力をワイド入力(AC100-AC240）に装置を変更するために
ＡＣ２４０Ｖですと「何らかの方法で」電圧をアベレージで１００Ｖにしなければなりません。

>>インバーター等で擬似AC100Vにしないと駄目ですか？
インバーターぱＰＷＭによるパルス制御です、電源電圧(AC100-AC240）
を整流平滑しておいて、パルス制御すればワイド入力(AC100-AC240）に出来ますし、
ヒーター制御も０％～１００％まで連続可変できますね。

回答No.2

noname#230359

ヒータ特性として、自体の温度変化に因っても電気抵抗は大きく変動しない
材質であるものとします。(例えば Ni-Cr，Fe-Cr 等）
インバータに替えて可変抵抗器[スライダック]を採用する方法も有ります。
また温度調節が必要であれば、電磁開閉器を温度調節器で ON-OFF させる
方法はどうでしょう？

シリコンラバーヒータを用いるような低温設備は経験が無いのですが、
大気中におけるシリコンゴムの耐熱温度は280℃max.ですから、ヒータ自体の
表面温度は高くても300℃以下に設計されているはずです。
この条件下では、Ni-Cr ヒータであれば温度劣化を考慮する必要は皆無で、
実際的なヒータ寿命は半永久と考えても、非常識の咎めを受けることは無いでしょう。
一般論としては、ヒータの耐用性に配慮するならばヒータに対する負荷変動を極力抑えて、望ましくはゼロにすることがポイントになります。
その理由はヒータの表面積は一定ですから、負荷変動の安定はヒータの表面温度を一定に保ち、金属質部分を保護する表面の酸化皮膜が、熱膨張係数の差に起因する熱応力剥離を抑制するからです。
SSRが理解できなかったのですが、SCR [SILICON CONTROL RECTIFIER]の
ことですか？もしそうであれば、メーカや機器特性を確認・検討されれば、そのまま使える可能性も有るのではないかと思います。

補足

ご回答ありがとうございます。
ヒーターは、シリコンラバーヒーターです。
発熱線はニッケル線を使用しています。
現状AC100を温度制御しながらSSRでON/OFFしています。
電圧入力をワイド入力(AC100-AC240）に装置を変更するために
DC電源でのヒーター制御を考えています。
DC電源の場合、電圧を加圧しっぱなしでもヒーターの寿命等には影響ないのでしょうか？
それとも、パルスで加圧した方がヒーターの寿命は延びるのでしょうか？
ご教示お願いします。

回答No.1

noname#230359

ヒータの構成がわかりませんが、
ニクロム線のヒータのように抵抗成分だけの物でしたらDC100Vでも使えます。
ただし、周辺に制御回路があったりすると話は別ですが

お礼

迅速な回答ありがとうございました。
chinheitsuomih さんにも同様な回答をいただきましたので
chinheitsuomih さんの回答に補足をさせていただきました。
何かアドバイスがあればよろしくお願いいたします。