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Blech konduktiv erwärmen

Diskutiere Blech konduktiv erwärmen im Elektronik allgemein Forum im Bereich WEITERE ELEKTROTECHNISCHE BEREICHE; Hallo zusammen, ich möchte ein Stück Blech (etwa 50x20x1 mm³, z.B. aus V2A) durch eine Stromdurchgang erwärmen. Die Erwärmung muss direkt im...

  1. sond4

    sond4 Neues Mitglied

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    Hallo zusammen,

    ich möchte ein Stück Blech (etwa 50x20x1 mm³, z.B. aus V2A) durch eine Stromdurchgang erwärmen. Die Erwärmung muss direkt im Blech erfolgen. Da ich als Maschinenbauer selber nur einen beschränkten elektrotechnischen Hintergrund besitze, hoffe ich, dass Ihr mir mit den Grundlagen etwas weiterhelfen könnt. Die Berechnung soll nur als erste Abschätzung des Strombedarfs dienen. Deshalb dürfen ruhig gröbere Vereinfachungen gemacht werden. Später wird dann einfach nachgemessen.

    Den Leistungsbedarf für die Aufheizung habe ich mit etwa 250 W abgeschätzt. Es sollen ca. 300 °C in nicht länger als 10 sek erreicht werden. (P=(m*c*ΔT)/t)

    Lässt man die Temperaturabhängigkeit des Widerstandes außen vor, so kann man den Widerstand überschlägig wie folg berechenen:

    R = (l*rho)/A = (0,05 [m]* 0,2 [Ω*mm²/m]) / (20*1 [mm²]) = 0,5 mΩ

    Mein Widerstand liegt also irgendwo im Milliohmbereich.

    Mit P = U*I = U²/R = I²*R sollte ich jetzt also bei vorgebener Spannung oder Strom die Leistung berechnen können.

    Im Konkreten Beispiel komme ich dabei auf eine Spannung von ca. 0,35 V bei einem Strom von über 700 A! Kann das richtig sein oder wo liegt mein Fehler?!
    Dazu ist noch zu sagen, dass ein Kollege mit einem 60 A Labornetzteil ein Blechstück bereits auf über 300 °C erhitzen konnte.

    Bei meiner Abschätzung sehe ich schon das Problem, überhaupt ein geeigentes stabilisiertes Netzteil zu finden. Ganz zu schweigen von der Erwärmung der Zuleitungen etc..

    Nächste Frage: Macht es generell sinn einen Wechselstrom zur Aufheizung zu benutzen, damit der Skineffekt den Widerstand meines Bleches erhöht und die Aufheizung mehr in den Randbereichen stattfindet? Gäbe das Probleme mit Blindleistungen?

    Wäre Klasse, wenn ihr mir Fachfremden etwas auf die Sprünge helfen könntet.

    Besten Dank und viele Grüße
    sond4
     
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  3. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Blech konduktiv erwärmen

    Warum nicht einfach ein Schweisstrafo? Wenn das Material magnetisch ist, tut es wahrscheinlich auch eine Indukionskochplatte für 40€.
     
  4. #3 süddeutshland_elektriker, 18.04.2012
    süddeutshland_elektriker

    süddeutshland_elektriker Spannungsgeprüft

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    AW: Blech konduktiv erwärmen

    Ich gehe mal davo naus das der TE 50 bzw. 60Hz Netzfrequenz bei Wechslstrom ansetzt.


    Dann gilt:
    1. Skineffekt kannst du unberücksichtigt lassen.
    2. Du hast den Temperaturkoeffizient des V2A vergessen. Bei 295k auf 575 k ist das ein erheblicher Effekt in der Widerstandsänderung.

    Das erklärt zumindest teilweise das Ergebnis Deines Laborkollegen (eben das 60A genügt haben sollen).

    Weiteres Parameter sind Aufbau,Abstrahlung, Oberflächengüte, ... etc.
     
  5. #4 sond4, 18.04.2012
    Zuletzt bearbeitet: 18.04.2012
    sond4

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    AW: Blech konduktiv erwärmen

    Danke für deine Antwort.
    Ein Schweißtrafo ist sicherlich eine gute Idee. Das werde ich auf jeden Fall im Hinterkopf behalten. Da wären dann schonmal etwas größere Ströme mit realisierbar.
    Eine Induktionsplatte bietet sich leider in der späteren Anwendung nicht an.

    Edit:
    Stimmt, die Widerstandsänderung hatte ich erstmal außen vor gelassen, da mir vernüpftige Werte fehlten. Ich werde dann erstmal nach entsprechenden Tabellen o.ä. suchen. Gibt es in solchen Fällen irgendwelche gängigen Berechnungsverfahren? Z.B. einen mittleren wirksamen Widerstand zu benutzen?

    gruß
    sond4
     
  6. #5 Lötauge35, 18.04.2012
    Lötauge35

    Lötauge35 Lichtbogenlöscher

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    AW: Blech konduktiv erwärmen

    um entsprechend hohe Kurzschlußströme zu erzeugen genügt zBsp. ein 500W Ringkerntrafo. Die Hochstromwicklung wird mit einigen Windungen flexibler Leitung gemacht, welche durch den Traforing gefädelt werden. Einfach mal ausprobieren.
     
  7. gert

    gert Freiluftschalter

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    AW: Blech konduktiv erwärmen

    Wie und wo sind denn die "Stromanschlüsse" vorgesehen?

    Gruß Gert
     
  8. sond4

    sond4 Neues Mitglied

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    AW: Blech konduktiv erwärmen

    Zunächst einmal wollte ich die Enden einfach mit Krokodilklemmen anklemmen. Später könnte ich mir einen flächigen Kontakt an den Stirnseiten vorstellen. Es wäre aber auch eine Art "Tasche" zu bauen, in dem man das Blech einstecken kann.
     
  9. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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Blech konduktiv erwärmen

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