वाट क्षमता सहनशीलता और वोल्टेज लचीलापन - प्रत्येक डिजाइनर को क्या पता होना चाहिए
कुछ रखरखाव टीमों के बीच लगातार यह धारणा बनी हुई है कि यदि कम गर्मी की आवश्यकता होती है तो 230V के लिए रेटेड कार्ट्रिज हीटर को 110V पर सुरक्षित रूप से संचालित किया जा सकता है। सतह पर, तर्क सही प्रतीत होता है: कम वोल्टेज से कम वाट क्षमता उत्पन्न होनी चाहिए, जिससे हीटर का जीवन बढ़ जाएगा। वास्तव में, किसी हीटर को उसके रेटेड वोल्टेज से काफी नीचे चलाने से विशेष रूप से सूक्ष्म लेकिन गंभीर जोखिम उत्पन्न होते हैंसूक्ष्म छोटे-व्यास वाले कार्ट्रिज हीटरके साथ3.5 मिमी का व्यास.
वोल्टेज और पावर के बीच संबंध को ओम के नियम द्वारा परिभाषित किया गया है: पावर=वोल्टेज² / प्रतिरोध। निर्माण के दौरान हीटिंग तत्व का प्रतिरोध तय हो जाता है। 230V के लिए डिज़ाइन किए गए हीटर में एक विशिष्ट प्रतिरोध होता है, जो 230V के साथ आपूर्ति किए जाने पर, अपनी रेटेड वाट क्षमता उत्पन्न करता है। यदि उसी हीटर को 110V के साथ आपूर्ति की जाती है, तो वास्तविक बिजली उत्पादन रेटेड वाट क्षमता का लगभग 23% तक गिर जाता है। हालाँकि इसके परिणामस्वरूप ताप उत्पादन कम होता है, वास्तविक समस्या नियंत्रण प्रणाली के प्रदर्शन और ताप तत्व की भौतिक विशेषताओं में निहित है।
अधिकांश औद्योगिक तापमान नियंत्रक बिजली को विनियमित करने के लिए चरण कोण फायरिंग या शून्य -क्रॉस स्विचिंग नामक विधि का उपयोग करते हैं। जब 110V आपूर्ति पर 230V हीटर का उपयोग किया जाता है, तो तापमान को सटीक रूप से नियंत्रित करने की नियंत्रक की क्षमता से समझौता हो जाता है। नियंत्रक एक निश्चित लोड विशेषता की अपेक्षा करता है; कम से कम चालित हीटर से खराब पीआईडी ट्यूनिंग, तापमान में वृद्धि, और लंबे समय तक स्थिरीकरण समय हो सकता है। सख्त थर्मल एकरूपता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए {{7}जैसे कि मेडिकल डिवाइस बॉन्डिंग या विश्लेषणात्मक उपकरणीकरण{{8}यह सिस्टम को अनुपयोगी बना सकता है।
अधिक गंभीर रूप से, कम वोल्टेज पर उच्च प्रतिरोध तत्व का संचालन हीटर की लंबाई के साथ गर्मी वितरण को बदल देता है। आंतरिक प्रतिरोध तार को आदर्श रूप से वाट घनत्व के आधार पर एक निश्चित सतह तापमान प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है5 से 7 वाट प्रति सेमी²इष्टतम दीर्घायु के लिए सीमा। जब वोल्टेज कम हो जाता है, तो सतह का तापमान गिर जाता है, लेकिन आंतरिक तापमान प्रवणता बदल सकती है, जिससे असमान थर्मल विस्तार हो सकता है। समय के साथ, यह स्थानीयकृत तनाव बिंदुओं को जन्म दे सकता है जहां प्रतिरोध तार शिथिल या स्थानांतरित हो जाता है, जिससे अंततः आंतरिक शॉर्ट सर्किट होता है।
एक और अनदेखा मुद्दा लीड तारों और समाप्ति की संगतता है। हीटर के रेटेड वोल्टेज और करंट के आधार पर लीड तारों का चयन किया जाता है। कम वोल्टेज पर हीटर का उपयोग करना लेकिन समान भौतिक स्थापना के साथ इस तथ्य को नहीं बदलता है कि यदि हीटर कम बिजली उत्पादन की भरपाई के लिए लगातार चलता है तो सीसा इन्सुलेशन अभी भी उच्च तापमान के अधीन हो सकता है। कुछ मामलों में, हीटर को कम वोल्टेज पर चलाने से वास्तव में कर्तव्य चक्र बढ़ जाता है, जिससे समाप्ति क्षेत्र लंबे समय तक गर्म रहता है।
बेहतर तरीका यह है कि शुरू से ही अनुप्रयोग के लिए सही वोल्टेज और वाट क्षमता वाला हीटर निर्दिष्ट किया जाए। यदि बिजली की आवश्यकता अनिश्चित है, तो इसे डिज़ाइन करना संभव हैकारतूस हीटरएकाधिक वोल्टेज विकल्पों के साथ या एक वैरिएबल -वोल्टेज नियंत्रण प्रणाली का उपयोग करना जो हीटर की इच्छित वोल्टेज सीमा के भीतर संचालित होता है। उन अनुप्रयोगों के लिए जहां लचीलेपन की आवश्यकता होती है, निर्माता दोहरे वोल्टेज या कई हीटिंग जोन के साथ हीटर का उत्पादन कर सकते हैं जो आंतरिक डिजाइन से समझौता किए बिना विभिन्न बिजली स्तरों की अनुमति देते हैं।
संक्षेप में, जबकि एसूक्ष्म लघु-व्यास कार्ट्रिज हीटरभौतिक रूप से कम वोल्टेज पर काम कर सकता है, ऐसा करने से जोखिम उत्पन्न होता है जो कथित सुविधा से कहीं अधिक है। अपने डिज़ाइन वोल्टेज पर काम करने वाला एक उचित रूप से निर्दिष्ट हीटर अपने इच्छित मापदंडों के बाहर काम करने के लिए मजबूर एक बेमेल इकाई की तुलना में अधिक पूर्वानुमानित प्रदर्शन, लंबी सेवा जीवन और सुरक्षित संचालन प्रदान करेगा।
