第六講____電熱器具.ppt

1、第六講 電熱器具,一分類 （一）按加熱方式分： 1有電熱元件 電爐、電飯鍋傳統(tǒng)加熱方式。 2無電熱元件 電磁爐、微波爐。 （二） 按加熱原理分： 1電流熱效應(yīng)：Q=I2RT 電爐、電磁爐。 2物體自身發(fā)熱：微波爐（微波作用）。 有電熱元件為傳統(tǒng)加熱方式：結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)廉、熱效率不高。,電熱管 wenku1,焦耳,用了近30年時(shí)間測量熱功當(dāng)量。,（三）按有無控制分： 1有控制裝置： 2無控制裝置： 二電熱元件 原理：電流通過電阻產(chǎn)生熱效應(yīng)。 Q=Pt =I2 Rt 單位：焦耳、千瓦時(shí) 1 電阻式電熱元件， 合金電熱材料，鐵鉻鋁、銘鎳。硅碳棒、硅鉬棒,銘鎳電熱材料,電熱管,遠(yuǎn)紅外電熱元件,2 遠(yuǎn)紅外

2、電熱元件 電阻通電發(fā)熱激發(fā)紅外線輻射。穿透力強(qiáng)，節(jié)能，升溫快。 石英電熱管是采用乳白石英玻璃管，在管內(nèi)裝進(jìn)帶有支架的螺旋狀電熱絲為發(fā)熱元件。 電熱轉(zhuǎn)換率高達(dá)70%。,3PTC電熱元件 PTC正向溫度系數(shù)熱敏電阻。溫度越高，電阻越大。鈦酸鋇BaTiO3加微量鑭族元素?zé)Y(jié)而成。成份不同，性能不同，適應(yīng)不同要求。稱“陶瓷半導(dǎo)體”。 低于居里溫度時(shí)電阻值變化緩慢,超過居里溫度時(shí)電阻急劇上升,三溫控元件及原理,1雙金屬片式溫控元件 兩種膨脹系數(shù)不同的金屬軋制在一起。常溫下是平直的。高溫后大的伸長多；小的伸長少。溫度越高，彎曲越大。溫降后會恢復(fù)原狀。 2.磁鋼限溫器 利用磁性材料在層里點(diǎn)溫度之上時(shí)失磁的原

3、理制成。 居里點(diǎn) 磁性物質(zhì)失去磁性的溫度。,雙金屬片式溫控元件應(yīng)用,3.PTC溫控器,（1） 恒溫型：發(fā)熱元件兼溫控元件。 通電發(fā)熱升溫RI降溫R I，使溫度恒定在一定值。應(yīng)用：電蚊香。 （2） 開關(guān)型：通電瞬間R很小，相當(dāng)于開關(guān)接通，電路通，I很大，急劇發(fā)熱，R，使I至近 于零。相當(dāng)于開關(guān)斷開。應(yīng)用：單相電動機(jī)啟動，彩電消磁。,四溫控方式,1開關(guān)式：雙金屬片，磁性開關(guān)、開關(guān)型PTC、全通全斷、 斷續(xù)控制。 2二極管式：電路中串入一只二極管。功率降為一半，如電烙鐵控制。 3晶閘管式：電路同電子調(diào)光電路、連續(xù)調(diào)式，有電磁干擾。 4調(diào)功式：調(diào)節(jié)正弦波的個(gè)數(shù)。,PTC溫控器,調(diào)功式,雙金屬片圖,磁性

4、開關(guān)圖,五.電熱器具電路實(shí)例 電飯鍋電路,1電熱絲EH 2指示燈 3電阻 K1煮飯開關(guān)（磁鋼開關(guān)） K2雙金屬片開關(guān) 煮飯時(shí)，按下煮飯開關(guān)K1，電熱器EH通電加熱。飯煮熟時(shí)。鍋底溫度達(dá)103，軟磁體失磁，磁鋼開關(guān)K1斷開，電熱器斷電。溫度下降，降至65左右，雙金屬片K2觸點(diǎn)接通（65以上斷開），電熱器重新加熱，溫度上升，至70時(shí)又?jǐn)嚅_，電飯鍋內(nèi)溫度恒定在6570。進(jìn)入保溫狀態(tài)。,電飯鍋電路,超溫熔斷器,電子泡茶壺電路,六.電磁爐,電磁爐自發(fā)明已有百年歷史。1887年，高頻感應(yīng)爐熔化金屬 ，冶煉。 （一） 原理 與傳統(tǒng)電熱器不同，無加熱元件。利用電磁感應(yīng)原理，交變磁場作用于金屬體，在金屬體內(nèi)產(chǎn)生

5、感應(yīng)電流渦流，渦流產(chǎn)生的熱效應(yīng)。 優(yōu)點(diǎn) （1） 清潔衛(wèi)生，無污染。 （2） 安全可靠，無明火。 （3） 熱效率8090%，一般電熱器5070%，3分鐘可燒開一壺兩升的水。 （4） 控溫簡便 （5） 小型輕巧。,熱效率對比,缺點(diǎn) （1） 無明火，燒制食物較乏香味。 （2） 對鍋的材料有要求，鐵、不銹鋼。鋁鍋不行，砂鍋更不行。 （3）鍋底為平底形狀。不能用現(xiàn)成炊具。據(jù)說現(xiàn)已有可用圓底鍋的。,渦流應(yīng)用冶煉,（二）結(jié)構(gòu)：,1加熱部分： 閣板（耐熱材料陶瓷微晶玻璃），下置感應(yīng)線圈，通交變電流，磁力線穿過閣板在鍋底產(chǎn)生交變磁力線，交變磁力線產(chǎn)生渦流，渦流產(chǎn)生熱效應(yīng)。磁性物質(zhì)能集中磁力線，產(chǎn)生的渦流大、效率

6、高，非磁質(zhì)材料（鋁、銅）不集中磁力線，渦流小。,2電氣控制部分 （1） 整流、濾波，交流變直流； （2） 開關(guān)電路，晶體管功率元件T作為電子開關(guān)。周期性通、斷，在感應(yīng)線圈L上產(chǎn)生交變電流。D為續(xù)流二極管，為感應(yīng)線圈L提供反向電流通路。控制信號加到T的基極上，對功率元件要求很高，常用IGBT功率元件； （3）啟動振蕩電路，產(chǎn)生振蕩信號，三角波；,七微波爐,最早發(fā)現(xiàn)微波加熱現(xiàn)象的斯賓瑟是美國軍方的一位工程師。 （一）加熱原理 1微波：頻率f=300MHz300000MHz，=1mm1m之間。家用微波爐f=2450MHz 加熱原理不同于傳統(tǒng)電熱器具，無鍋，對食物直接加熱。 2微波對物體的作用,微波爐

7、發(fā)明者,（1）非金屬絕緣物，玻璃、陶瓷、紙張等，透射； （2）金屬，反射； （3）含水物體如食品，吸收轉(zhuǎn)化為熱，使食物中的水、油脂、糖及蛋白質(zhì)等極性分子互相摩擦的時(shí)候而生熱。,3優(yōu)點(diǎn) （1）無電熱元件，直接加熱（其他電熱器為間接），省時(shí)1/33/5，節(jié)電5070%，如煮熱1公斤豬肉用一般加熱方法用15分鐘，用微波爐為9分鐘；（2）保持食物的原有色、香、味、形、營養(yǎng)；（3）無污染、衛(wèi)生；（4）可快速解凍（從內(nèi)部發(fā)熱） 此外，可準(zhǔn)確控制加熱功率，微波輸出功率可按需調(diào)節(jié)。烹飪時(shí)間可用定時(shí)器來進(jìn)行瞬時(shí)確定，從數(shù)秒到數(shù)十分鐘自由設(shè)定。 可加熱烹飪?nèi)魏涡螤畹氖澄铮瑥墓腆w到液體。微波可進(jìn)入和分散于任何形狀的

8、食物中。,4缺點(diǎn) （1）無明火，不能炒、烤（有的附加燒烤加熱器）；（2）不能燒煮較厚（5080）的食物(3)加熱常不太均勻。（4）食物變干燥。,（二）結(jié)構(gòu),1磁控管：磁控管振蕩管，產(chǎn)生微波。管內(nèi)有一圓筒形陰極。外有陽極。磁鋼在陰陽極，之間產(chǎn)生軸向磁場。支流高壓加到陰（-）陽（+）極上，電子從陰極飛向陽極，由于磁場的作用，電子沿螺旋軌跡運(yùn)動。陽極上有一個(gè)個(gè)小小的 振腔，當(dāng)電子達(dá)到陽極附近時(shí)，在腔內(nèi)引起振蕩，產(chǎn)生微波。因頻率極高，一般LC振蕩電路無法產(chǎn)生f =1/2LC L、C應(yīng)很小。一般振蕩電路L、C與電子管分開，L、C均較大。一段導(dǎo)線即有電感。還有極間分布電容。磁控管為L、C電子管三合一。,2波導(dǎo)管 矩形