电热器具课件.ppt

第六讲第六讲    电热器具电热器具   •一．分类一．分类•（一）按加热方式分：（一）按加热方式分：•1．有电热元件．有电热元件  电炉、电饭锅电炉、电饭锅——传统加热方式传统加热方式 •2．无电热元件．无电热元件  电磁炉、微波炉电磁炉、微波炉•（二）（二） 按加热原理分：按加热原理分：•1．电流热效应：．电流热效应：Q=I2RT   电炉、电磁炉电炉、电磁炉•2．物体自身发热：微波炉（微波作用）．物体自身发热：微波炉（微波作用）•有有电电热热元元件件为为传传统统加加热热方方式式：：结结构构简简单单、、价价廉廉、、热效率不高热效率不高电热管 http:/// wenku1焦耳用了近30年时间测量热功当量•（三）按有无控制分：（三）按有无控制分：•1．有控制装置：．有控制装置：•2．无控制装置：．无控制装置：•二．电热元件二．电热元件•原理：电流通过电阻产生热效应原理：电流通过电阻产生热效应•Q=Pt =I2 Rt     单位：焦耳、千瓦时单位：焦耳、千瓦时•1．．  电阻式电热元件，电阻式电热元件，•合合金金电电热热材材料料，，铁铁铬铬铝铝、、铭铭镍镍硅硅碳碳棒棒、、硅钼棒硅钼棒牌号 Cr20Ni80Cr15Ni60元件最高使用温度℃12001150熔点℃14001390电阻率μΩ·m，20℃1.09±0.051.11±0.05比热J/g.℃0.4400.494导热系数KJ/m.h℃60.345.2线胀系数a×10-6/℃（20～1000℃）18.017.0显微组织奥氏体奥氏体磁性非磁性非磁性铭镍电热材料电热管远红外电热元件•2．  远远红红外外电电热热元元件件 电电阻阻通通电电发发热热→激激发发红红外外线辐射。

穿透力强，节能，升温快穿透力强，节能，升温快•石石英英电电热热管管是是采采用用乳乳白白石石英英玻玻璃璃管管，，在在管管内内装装进进带有支架的螺旋状电热丝为发热元件带有支架的螺旋状电热丝为发热元件•电热转换率高达电热转换率高达70%石英砂填充石英砂填充金属（石英）管金属（石英）管电热丝电热丝•3．．PTC电热元件电热元件•PTC—正正向向温温度度系系数数热热敏敏电电阻阻温温度度越越高高，，电电阻阻越越大大钛钛酸酸钡钡BaTiO3加加微微量量镧镧族族元元素素烧烧结结而而成成成成份份不不同同，，性性能能不不同同，，适应不同要求称适应不同要求称“陶瓷半导体陶瓷半导体”•低于居里温度低于居里温度时电阻阻值变化化缓慢慢,超超过居居里温度里温度时电阻急阻急剧上升上升三．温控元件及原理三．温控元件及原理•1．双双金金属属片片式式温温控控元元件件  两两种种膨膨胀胀系系数数α不不同同的的金金属属轧轧制制在在一一起起常常温温下下是是平平直直的的高高温温后后α大大的的伸伸长长多多；；α小小的的伸伸长长少少温温度度越高，弯曲越大温降后会恢复原状越高，弯曲越大温降后会恢复原状•2.磁钢限温器磁钢限温器 •利利用用磁磁性性材材料料在在层层里里点点温温度度之之上上时时失失磁磁的的原理制成。

原理制成 •居里点居里点 ——磁性物质失去磁性的温度磁性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恒温型：发热元件兼温控元件•通电通电→发热发热→升温升温→R↑→I↓→降温降温→R↓•→I↑……，使温度恒定在一定值应用：电蚊香使温度恒定在一定值应用：电蚊香•（（2））       开开关关型型：：通通电电瞬瞬间间R很很小小，，相相当当于于开开关关接接通通，，电电路路通通，，I很很大大，，急急剧剧发发热热，，R↑↑，，使使I↓↓至近至近•于于零零相相当当于于开开关关断断开开应应用用：：单单相相电电动动机机启启动动，，彩电消磁彩电消磁四．温控方式四．温控方式•1．开开关关式式：：双双金金属属片片，，磁磁性性开开关关、、开开关关型型PTC、全通全断、、全通全断、 断续控制断续控制•2．．二二极极管管式式：：电电路路中中串串入入一一只只二二极极管管功率降为一半，如电烙铁控制功率降为一半，如电烙铁控制•3．．晶晶闸闸管管式式：：电电路路同同电电子子调调光光电电路路、、连连续调式，有电磁干扰续调式，有电磁干扰•4．调功式：调节正弦波的个数。

．调功式：调节正弦波的个数i ii ii i保留保留保留保留保留保留除去除去除去除去除去除去保持一定温度保持一定温度时间时间温度温度工作点工作点电阻率电阻率T1T T2温度温度PTC温控器温控器调功式调功式双金属片图双金属片图磁性开关图五五.电热器具电路实例电热器具电路实例 —电饭锅电路电饭锅电路•1—电热丝电热丝EH•2—指示灯指示灯    3—电阻电阻    •K1—煮饭开关（磁钢开关）煮饭开关（磁钢开关）•K2—双金属片开关双金属片开关•煮煮饭饭时时，，按按下下煮煮饭饭开开关关K1，，电电热热器器EH通通电电加加热热饭饭煮煮熟熟时时锅锅底底温温度度达达103℃，，软软磁磁体体失失磁磁，，磁磁钢钢开开关关K1断断开开，，电电热热器器断断电电温温度度下下降降，，降降至至65℃左左右右，，双双金金属属片片K2触触点点接接通通（（65℃以以上上断断开开）），，电电热热器器重重新新加加热热，，温温度度上上升升，，至至70℃时时又又断断开开，，电电饭锅内温度恒定在饭锅内温度恒定在65～～70℃进入保温状态进入保温状态电饭锅电路电饭锅电路超温熔断器超温熔断器电子泡茶壶电路电子泡茶壶电路温控开关温控开关S3 220V选择开关选择开关 S2电热管电热管R 保温绿保温绿LED 压敏开关压敏开关S1 手控手控自控自控OFF电源红电源红LED 加热黄加热黄LED 六六.电磁炉电磁炉•电电磁磁炉炉自自发发明明已已有有百百年年历历史史。

1887年年，，高高频频感感应应炉炉熔熔化化金属金属 ，冶炼•（一）（一）   原理原理•与与传传统统电电热热器器不不同同，，无无加加热热元元件件利利用用电电磁磁感感应应原原理理，，交交变变磁磁场场作作用用于于金金属属体体，，在在金金属属体体内内产产生生感感应应电电流流—涡涡流，涡流产生的热效应流，涡流产生的热效应•优点优点•（（1））       清洁卫生，无污染清洁卫生，无污染•（（2））       安全可靠，无明火安全可靠，无明火•（（3））       热热效效率率80—90%，，一一般般电电热热器器50～～70%，，3分分钟可烧开一壶两升的水钟可烧开一壶两升的水•（（4））       控温简便控温简便 •（（5））       小型轻巧小型轻巧热效率对比•缺点缺点 •（（1））       无明火，烧制食物较乏香味无明火，烧制食物较乏香味•（（2））       对对锅锅的的材材料料有有要要求求，，铁铁、、不不锈锈钢铝锅不行，砂锅更不行铝锅不行，砂锅更不行•（（3）锅底为平底形状不能用现成炊具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：加热部分：•阁阁板板（（耐耐热热材材料料—陶陶瓷瓷微微晶晶玻玻璃璃）），，下下置置感感应应线线圈圈，，通通交交变变电电流流，，磁磁力力线线穿穿过过阁阁板板在在锅锅底底产产生生交交变变磁磁力力线线，，交交变变磁磁力力线线产产生生涡涡流流，，涡涡流流产产生生热热效效应应。

磁磁性性物物质质能能集集中中磁磁力力线线，，产产生生的的涡涡流流大大、、效效率率高高，，非非磁磁质质材材料料（（铝铝、、铜铜））不不集集中中磁磁力力线，涡流小线，涡流小•2．电气控制部分•（1））             整流、滤波，交流变直流；整流、滤波，交流变直流；•（（2））             开开关关电电路路，，晶晶体体管管功功率率元元件件T作作为为电电子子开开关关周周期期性性通通、、断断，，在在感感应应线线圈圈L上上产产生生交交变变电电流流D为为续续流流二二极极管管，，为为感感应应线线圈圈L提提供供反反向向电电流流通通路路控控制制信信号号加加到到T的的基基极极上上，，对对功功率率元元件件要要求求很很高高，，常用常用IGBT功率元件；功率元件；•（（3））启启动动振振荡荡电电路路，，产产生生振振荡荡信信号号，，三三角波；角波；      七．微波炉七．微波炉 •最早发现微波加热现象的斯宾瑟是美国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军方的一位工程师•（一）加热原理（一）加热原理•1．．微微波波：：频频率率f=300MHz—300000MHz，， λ=1mm—1m之之 间间 。

家家 用用 微微 波波 炉炉f=2450MHz  •加加热热原原理理不不同同于于传传统统电电热热器器具具，，无无锅锅，，对食物直接加热对食物直接加热•2．微波对物体的作用．微波对物体的作用微波炉发明者微波炉发明者•（（1）非金属绝缘物，玻璃、陶瓷、纸张）非金属绝缘物，玻璃、陶瓷、纸张等，透射；等，透射；•（（2）金属，反射；）金属，反射；•（（3）含水物体如食品，吸收转化为热，）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性分子互相摩擦的时候而生热•3．优点 •（（1））无无电电热热元元件件，，直直接接加加热热（（其其他他电电热热器器为为间间接接）），，省省时时1/3—3/5，，节节电电50～～70%，，如如煮煮热热1公公斤斤猪猪肉肉用用一一般般加加热热方方法法用用15分分钟钟，，用用微微波波炉炉为为9分分钟钟；；（（2））保保持持食食物物的的原原有有色色、、香香、、味味、、形形、、营营养养；；（（3））无无污污染染、、卫卫生生；；（（4））可可快快速速解解冻冻（从内部发热）（从内部发热）•此此外外，，可可准准确确控控制制加加热热功功率率，，微微波波输输出出功功率率可可按按需需调调节节。

烹烹饪饪时时间间可可用用定定时时器器来来进进行行瞬瞬时时确确定定，，从数秒到数十分钟自由设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波可进入和分散于任何形状的食物中 •4．缺点 •（1））无无明明火火，，不不能能炒炒、、烤烤（（有有的的附附加加烧烧烤烤加加热热器器））；；（（2））不不能能烧烧煮煮较较厚厚（（50～～80㎜㎜ ）） 的的 食食 物物 (3)加加 热热 常常 不不 太太 均均 匀匀 4）食物变干燥食物变干燥（二）结构•1．磁磁控控管管：：磁磁控控管管振振荡荡管管，，产产生生微微波波管管内内有有一一圆圆筒筒形形阴阴极极外外有有阳阳极极磁磁钢钢在在阴阴阳阳极极，，之之间间产产生生轴轴向向磁磁场场支支流流高高压压加加到到阴阴（（-））阳阳（（+））极极上上，，电电子子从从阴阴极极飞飞向向阳阳极极，，由由于于磁磁场场的的作作用用，，电电子子沿沿螺螺旋旋轨轨迹迹运运动动阳阳极极上上有有一一个个个个小小小小的的 振振腔腔，，当当电电子子达达到到阳阳极极附附近近时时，，在在腔腔内内引引起起振振荡荡，，产产生生微微波波。

因因频频率率极极高高，，一一般般LC振振荡荡电电路路无无法法产产生生f =1/2π√LC          L、、C应应很很小小一一般般振振荡荡电电路路L、、C与与电电子子管管分分开开，，L、、C均均较较大大一一段段导导线线即即有有电电感感还还有有极极间间分布电容磁控管为分布电容磁控管为L、、C电子管三合一电子管三合一•2．．波波导导管管  矩矩形形管管子子，，内内壁壁镀镀高高导导电电材材料料，，传导微波之用；传导微波之用；•3．炉腔．炉腔•4．．转转盘盘  电电动动机机带带动动，，食食物物置置于于上上，，使使加加热热均匀•5．．电电源源  灯灯丝丝3.4V ，，高高压压由由2KV倍倍压压整整流流为为4KV加到磁控管的阴阳极间加到磁控管的阴阳极间•6．定时开关．定时开关  设定加热时间，到时停机设定加热时间，到时停机•现已有用微机控制的基本功能不变现已有用微机控制的基本功能不变• 转盘转盘磁控管磁控管微波微波                                                                                                                                                  磁控管                                                                                                              。