Электропростыня

[helg]

Фирма выпускает электропростыню. Устроена простыня очень просто: вилка питания, выключатель и простыня с нагревательным элементом, который змейкой идёт по простыне. Компания решает выпускать новую модель простыни, добавив в неё регулятор мощности. Для этого предлагается заменить выключатель на более сложный коммутирующий элемент, протянуть дополнительно проводов от коммутирующего элемента к простыне, и как-то подключить эти провода к разным местам нагревательного элемента, чтобы, запитывая разные фрагменты нагревателя, получать разную мощность.

Коммутирующий элемент можно сделать сколь угодно сложным, но он должен оставаться коммутирующим: никакой электроники. Количество дополнительных соединительных проводов от коммутатора к простыне решили свести к минимуму: в этой модели добавили только один.

Разработчики говорят, что добавление один провода от коммутатора до простыни позволяет сделать два уровня нагрева. Между первым и вторым проводом у нагревателя будет элемент с сопротивлением больше, чем между вторым и третьим. Подававая питание на первый элемент, получаем нагреватель низкой мощности. Подавая на второй, - высокой.

А можно конструкцией коммутатора и нагревательного элемента обеспечить больше уровней нагрева? Сколько?

[Deynekin]

Стандартное решение (используется уже многие десятилетия, что в простыне-грелке, что в электроплитке):
1. Работает вся спираль (минимальный нагрев)
2. Работает только половина всей спирали (нагрев в два раза больше)
3. Работают половины спирали, включенные параллельно (нагрев ещё в два раза больше — итого, четврёхкратный)

Если сделать отвод не рт середины спирали, а "немного сбоку", вариант 2. может существовать в двух подвариантах:
2а. работает только длинная часть смирали (меньший нагрев)
2в. работает только короткая часть спирали (больший нагрев)
Ну, и в случае "3" слова "две половины" следует заменить на "две части".

Большего с одним проводом-отводкой, похоже, уже не высосать.

[thinker]

А можно конструкцией коммутатора и нагревательного элемента обеспечить больше уровней нагрева? Сколько?

Конечно можно, например, подавая напряжение циклами включено/выключено. Таким способом можно добиться сколько угодно уровней нагревева. Например в плитке таких уровней 24 или больше.

[helg]

Большего с одним проводом-отводкой, похоже, уже не высосать.

Больше трёх - можно.

[helg]

А можно конструкцией коммутатора и нагревательного элемента обеспечить больше уровней нагрева? Сколько?

Конечно можно, например, подавая напряжение циклами включено/выключено. Таким способом можно добиться сколько угодно уровней нагревева. Например в плитке таких уровней 24 или больше.

С периодическим размыкателем можно уровень вообще непрерывный сделать, да и провода третьего для этого не надо тащить. На у нас простой как грабли коммутатор. Решим, что простой комутатор надёжнее, он не сможет залипнуть включенным на полную мощность.

[thinker]

С периодическим размыкателем можно уровень вообще непрерывный сделать, да и провода третьего для этого не надо тащить. На у нас простой как грабли коммутатор. Решим, что простой комутатор надёжнее, он не сможет залипнуть включенным на полную мощность.

В плитке тоже простой и надежный коммутатор - Infinite switch.
http://en.wikipedia.org/wiki/Infinite_switch

[Deynekin]

Больше трёх - можно.

Я сказал, что "большего, похоже, уже не высосать", после того, как показал, как организовать четыре уровня. Как по-Вашему, четыре — это больше трёх?

[Deynekin]

В плитке тоже простой и надежный коммутатор - Infinite switch.
http://en.wikipedia.org/wiki/Infinite_switch

Про надёжность. В давние студенческие времена мой приятель купил утюг "Лысьва"; мощность спирали была 1 квт(!), и потому такой переключатель в нём работал в режиме непрерывного цык-цык... каждые полторы-две секунды. Кончилось тем, что через несколько дней контакт таки залип, и алюминиевый утюг прогорел насквозь.
Приятель ещё два раза ездил на завод, менял таким же образом прогоревшие утюги, пока не предпочёл взять свои деньги обратно. На заводе очень удивлялись: "Это у нас первый такой случай!" — им было не понять, что все остальные люди такой прогоревший утюг просто выбрасывали.

Кстати, в регуляторе, который Вы предлагаете, отключение осуществляется температурой на выходе.
И хоть это с эксплуатационной точки зрения и разумнее, чем просто гнать мощность в нагреватель, по условию задачи в нагревателе никаких датчиков нет — только спираль с отводом. Так что, мимо.

[thinker]

Кстати, в регуляторе, который Вы предлагаете, отключение осуществляется температурой на выходе. И хоть это с эксплуатационной точки зрения и разумнее, чем просто гнать мощность в нагреватель, по условию задачи в нагревателе никаких датчиков нет — только спираль с отводом. Так что, мимо.

Ошибаетесь. Infinite switch не подразумевает использование внешних датчиков и температура регулируется не на выходе, а внутри свитча. Еще раз перечитайте o его устройствe. Автор упоминает о заменe выключателя на более сложный коммутирующий элемент. Вот я и сказал, что это может быть infinite switch. Ни каких других датчиков не требуется.

[helg]

Больше трёх - можно.

Я сказал, что "большего, похоже, уже не высосать", после того, как показал, как организовать четыре уровня. Как по-Вашему, четыре — это больше трёх?

Действительно, четыре. А можно даже больше четырёх!

[Deynekin]

Ошибаетесь. Infinite switch не подразумевает использование внешних датчиков и температура регулируется не на выходе, а внутри свитча.

Да, пожалуй, Вы правы. Теперь я даже вспоминаю, что когда-то ломал какое-то устройство, в котором эта биметаллическая пластина-переключатель была обмотана тонкой проволочкой, явно нагревательного свойства. Думаю, это как раз оно и было.
В целом же идея устройства напоминает работу простейшего электрозвонка, работающего от батарейки: протекающий ток сам себя и прерывает, от чего и происходит "звон".

[Deynekin]

А можно даже больше четырёх!

Ну, если за пятый уровень принять, когда всё выключено, тогда — да!
Но это уже будет, как в анекдоте:
— Чёрный — это цвет?
— Цвет.
— А белый — цвет?
— Цвет...
— Ну вот и выходит, что я тебе продал таки цветной телевизор!

[helg]

А можно даже больше четырёх!

Ну, если за пятый уровень принять, когда всё выключено, тогда — да!

Нет, всё по-честному. Можно сделать шесть уровней плюс состояние "всё выключено".

[tengiz]

"Звезда" из 3-х сопротивлений?

[helg]

"Звезда" из 3-х сопротивлений?

И сколько уровней нагревателя у Вас полчилось?

[tengiz]

И сколько уровней нагревателя у Вас полчилось?

W=U*U/r, где r имеет следующие варианты:
r1+r2
r1+r3
r2+r3
r1+r2*r3/(r2+r3)
r2+r1*r3/(r1+r3)
r3+r1*r2/(r1+r2)

[helg]

Совершенно верно.

Я ещё думал как подобрать r1, r2, r3 чтобы эти 6 уровней как-то разумно отличались друг от друга.