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第六讲 电热器具  一．分类 （一）按加热方式分： 1．有电热元件 电炉、电饭锅——传统加热方式。 2．无电热元件 电磁炉、微波炉。 （二） 按加热原理分： 1．电流热效应：Q=I2RT 电炉、电磁炉。 2．物体自身发热：微波炉（微波作用）。 有电热元件为传统加热方式：结构简单、价廉、热效率不高。 （三）按有无控制分： 1．有控制装置： 2．无控制装置： 二．电热元件 原理：电流通过电阻产生热效应。 Q=Pt =I2 Rt 单位：焦耳、千瓦时 1．? 电阻式电热元件， 合金电热材料，铁铬铝、铭镍。硅碳棒、硅钼棒 远红外电热元件 2．? 远红外电热元件 电阻通电发热→激发红外线辐射。穿透力强，节能，升温快。 石英电热管是采用乳白石英玻璃管，在管内装进带有支架的螺旋状电热丝为发热元件。 电热转换率高达70%。 3．PTC电热元件 PTC—正向温度系数热敏电阻。温度越高，电阻越大。钛酸钡BaTiO3加微量镧族元素烧结而成。成份不同，性能不同，适应不同要求。称“陶瓷半导体”。 低于居里温度时电阻值变化缓慢,超过居里温度时电阻急剧上升 三．温控元件及原理 1．双金属片式温控元件 两种膨胀系数α不同的金属轧制在一起。常温下是平直的。高温后α大的伸长多；α小的伸长少。温度越高，弯曲越大。温降后会恢复原状。 2.磁钢限温器 利用磁性材料在层里点温度之上时失磁的原理制成。 居里点 ——磁性物质失去磁性的温度。 3.PTC温控器 （1）?????? 恒温型：发热元件兼温控元件。 通电→发热→升温→R↑→I↓→降温→R↓ →I↑……，使温度恒定在一定值。应用：电蚊香。 （2）?????? 开关型：通电瞬间R很小，相当于开关接通，电路通，I很大，急剧发热，R↑↑，使I↓↓至近 于零。相当于开关断开。应用：单相电动机启动，彩电消磁。 四．温控方式 1．开关式：双金属片，磁性开关、开关型PTC、全通全断、 断续控制。 2．二极管式：电路中串入一只二极管。功率降为一半，如电烙铁控制。 3．晶闸管式：电路同电子调光电路、连续调式，有电磁干扰。 4．调功式：调节正弦波的个数。 五.电热器具电路实例 —电饭锅电路 1—电热丝EH 2—指示灯 3—电阻 K1—煮饭开关（磁钢开关） K2—双金属片开关 煮饭时，按下煮饭开关K1，电热器EH通电加热。饭煮熟时。锅底温度达103℃，软磁体失磁，磁钢开关K1断开，电热器断电。温度下降，降至65℃左右，双金属片K2触点接通（65℃以上断开），电热器重新加热，温度上升，至70℃时又断开，电饭锅内温度恒定在65～70℃。进入保温状态。 电子泡茶壶电路 六.电磁炉 电磁炉自发明已有百年历史。1887年，高频感应炉熔化金属 ，冶炼。 （一）?? 原理 与传统电热器不同，无加热元件。利用电磁感应原理，交变磁场作用于金属体，在金属体内产生感应电流—涡流，涡流产生的热效应。。 优点 （1）?????? 清洁卫生，无污染。 （2）?????? 安全可靠，无明火。 （3）?????? 热效率80—90%，一般电热器50～70%，3分钟可烧开一壶两升的水。 （4）?????? 控温简便 （5）?????? 小型轻巧。 缺点 （1）?????? 无明火，烧制食物较乏香味。 （2）?????? 对锅的材料有要求，铁、不锈钢。铝锅不行，砂锅更不行。 （3）锅底为平底形状。不能用现成炊具。据说现已有可用圆底锅的。 （二）结构： 1．加热部分： 阁板（耐热材料—陶瓷微晶玻璃），下置感应线圈，通交变电流，磁力线穿过阁板在锅底产生交变磁力线，交变磁力线产生涡流，涡流产生热效应。磁性物质能集中磁力线，产生的涡流大、效率高，非磁质材料（铝、铜）不集中磁力线，涡流小。 2．电气控制部分 （1）???????????? 整流、滤波，交流变直流； （2）???????????? 开关电路，晶体管功率元件T作为电子开关。周期性通、断，在感应线圈L上产生交变电流。D为续流二极管，为感应线圈L提供反向电流通路。控制信号加到T的基极上，对功率元件要求很高，常用IGBT功率元件； （3）启动振荡电路，产生振荡信号，三角波； 七．微波炉  最早发现微波加热现象的斯宾瑟是美国军方的一位工程师。 （一）加热原理 1．微波：频率f=300MHz—300000MHz，λ=1mm—1m之间。家用微波炉f=2450MHz 加热原理不同于传统电热器具，无锅，对食物直接加热。 2．微波对物体的作用 （1）非金属绝缘物，玻璃、陶瓷、纸张等，透射； （2）金属，反射； （3）含水物体如食品，吸收转化为热，使食物中的水、油脂、糖及蛋白质等极性分子互相摩擦的时候而生热。 3．优点 （1）无电热元件