第六讲____电热器具.ppt

1、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。,焦耳,用了近30年时间测量热功当量。,（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,铭镍电热材料,电热管,远红外电热元件,2 远红外电热元件 电阻通电发热

2、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%。,3PTC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 两种膨胀系数不同的金属轧制在一起。常温下是平直的。高温后大的伸长多；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

3、物质失去磁性的温度。,双金属片式温控元件应用,3.PTC温控器,（1） 恒温型：发热元件兼温控元件。 通电发热升温RI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。,PTC温控器,调功式,双金属片图,磁性开关图,五.电热器具电

4、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6570。进入保温状态。,电饭锅电路,超温熔断器,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

5、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8090%，一般电热器5070%，3分钟可烧开一壶两升的水。 （4） 控温简便 （5） 小型轻巧。,热效率对比,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。,涡流应用冶炼,（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

6、）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=300MHz300000MHz，=1mm1m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,微波炉发明者,（1）非金属绝

7、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，直接加热（其他电热器为间接），省时1/33/5，节电5070%，如煮热1公斤猪肉用一般加热方法用15分钟，用微波炉为9分钟；（2）保持食物的原有色、香、味、形、营养；（3）无污染、卫生；（4）可快速解冻（从内部发热） 此外，可准确控制加热功率，微波输出功率可按需调节。烹饪时间可用定时器来进行瞬时确定，从数秒到数十分钟自由设定。 可加热烹饪任何形状的食物，从固体到液体。微波可进入和分散于任何形状的食物中。,4缺点 （1）无明火，不能炒、烤（有的附加烧烤加热器）；（2）不能烧煮较厚（5080）的食物(3)加热常不太均匀。（4）食物变干燥。,（二）结构,1磁控管：磁控管振荡管，产生微波。管内有一圆筒形阴极。外有阳极。磁钢在阴阳极，之间产生轴向磁场。支流高压加到阴（-）阳（+）极上，电子从阴极飞向阳极，由于磁场的作用，电子沿螺旋轨迹运动。阳极上有一个个小小的 振腔，当电子达到阳极附近时，在腔内引起振荡，产生微波。因频率极高，一般LC振荡电路无法产生f =1/2LC L、C应很小。一般振荡电路L、C与电子管分开，L、C均较大。一段导线即有电感。还有极间分布电容。磁控管为L、C电子管三合一。,2波导管 矩形