[第六讲电热器具.ppt

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[第六讲电热器具

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

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