Электродный нагрев

Рис. 4.5. Регулятор напряжения

Величина действующего значения напряжения на нагрузке зависит от угла отпирания тиристоров VD1 и VD2 (ψ_от). Если этот угол равен нулю (ψот =0), то напряжение на нагрузке равно напряжению сети U. При ψ_от=180º напряжение на нагрузке равно нулю, U_наг=0. При изменении угла отпирания от 0 до 180º могут быть получены любые напряжения от U до 0. Таким образом, изменение напряжения сводится к изменению угла отпирания ψ_от. Следовательно, закон изменения напряжения в функции температуры должен быть заменен соответствующим законом изменения угла отпирания.
Принципиально иначе решается задача обеспечения постоянства мощности при использовании саморегулирующихся нагревательных устройств. В этом случае отсутствуют какие-либо регуляторы мощности. Поддержание постоянства мощности нагрева обеспечивается благодаря тому, что вода, заключенная в электродной системе, не смешивается с водой основной ёмкости и под действием тока быстро нагревается до температуры кипения. Образующийся при этом пар попадает в основную ёмкость и нагревает воду.
Методика работы
Определить при помощи установки, показанной на рис. 4.4, удельное электрическое сопротивление воды при различных температурах. Показания вольтметра, амперметра и термометра записывают через каждые 5ºС. Удельное сопротивление воды, Ом·м:

где R - сопротивление воды между электродами, Ом;
А_э - площадь сечения воды, перпендикулярного силовым линиям, м²
h_э - расстояние между электродами, м;
U - напряжение между электродами, В;
I - сила тока в цепи установки, А.
Рассчитать зависимость r = f(T) по эмпирической формуле:

где ρ₂₀ - удельное электрическое сопротивление воды при 20ºС;
Т - температура воды, ºС.
Данные опыта и результаты расчета занести в табл. 4.1.