THIẾT BỊ ĐIỆN GIA DỤNG I. GIỚI THIỆU CHUNG Hiện nay ớ nước ta hầu hết các hoạt động của xã hội đều gắn với việc sử dụng điện năng, điện không những được sử dụng ở thành phố mà còn được đưa về nông thôn, miền núi hoặc nhờ các trạm phát địa phương. Vì vậy cùng với sự phát triển của điện năng, và các thiết bị dân dụng cũng ngày càng phát triển và cần nhiều nhân lực để làm việc về các thiết bị điện .Vì vậy đòi hỏi người công nhân làm việc trong các ngành ,nghề đặc biệt là trong các ngành nghề điện ,điện tử phải hiểu rõ về cấu tạo, nguyên lý làm việc ,nắm được các hiện tượng ,nguyên nhân hư hỏng và cách sửa chữa chúng. Mục tiêu thực hiện : Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị theo các qui định về an toàn lao động Sử dụng thành thạo các loại máy đo thông dụng để đo kiểm,xác định lỗi và sửa chữa các thiết bị điện gia dụng theo các thông số của nhà sản xuất. Lắp đặt được mạng chiếu sang cho gia đình theo bản vẽ Lắp đắt được mạng điện động lực cho các động cơ một pha ,ba pha dùng trong gia đình theo tiêu chuẩn điện việt nam Nội dung chính: Yêu cầu: nắm được nguyên lý của một số thiết bị điện gia dụng như bàn ủi,nồi cơm điện, động cơ một pha ,các laoij quạt, biến áp… Tính toán được một số thông số cơ bản của các thiết bị trên nhằm phục vụ cho việc tính chọn các phần tử trong mạng điện sinh hoạt. II. THIẾT BỊ CẤP NHIỆT Nguyên lý chung Các loại thiết bị này được chế tạo dựa trên cơ sở tác dụng nhiệt của dòng điện ( định luật JouleLenx) . Khi dòng điện chạy qua dây dẫn làm nó nóng lên .Lượng nhiệt sinh ra tỉ lệ với bình phương dòng điên, với điện trở và thời gian duy trì dòng điện.
LỜI MỞ ĐẦU Hiện nước ta hầu hết hoạt động xã hội gắn với việc sử dụng điện năng, điện sử dụng thành phố mà đưa nông thôn, miền núi nhờ trạm phát địa phương Vì với phát triển điện năng, thiết bị dân dụng ngày phát triển cần nhiều nhân lực để làm việc thiết bị điện Vì đòi hỏi người công nhân làm việc ngành ,nghề đặc biệt ngành nghề điện ,điện tử phải hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý làm việc ,nắm tượng ,nguyên nhân hư hỏng sửa chữa chúng Là Sinh viên tốt nghiệp trường Điện Công Nghiệp Dân Dụng , em hiểu tự động hóa công nghiệp quan trọng phát triển cảu đất nước Trong đợt làm đồ án tốt nghiệp em thày giáo Nguyễn Minh Lợi hướng dẫn em thiết kế đồ án tốt nghiệp với đề tài “Mô Hình Một Số Đồ Điện Dân Dụng” Để hoàn thành tốt đồ án, em giúp đỡ nhiều môn Điện Công Nghiệp Dân Dụng đặc biệt giúp đỡ tận tình thầy Nguyễn Minh Lợi Sau tuần làm đồ án em hiểu nguyên lý cấu tạo đồ Điện Dân Dụng đời sống Và qua em biết cách sửa chữa hỏng hóc thường gặp ,đó kinh nghiệm quý báu giúp em vững tin công việc sau Mặc dù cố gắng đề tài em nhiều thiếu sót, em mong bảo thầy! THIẾT BỊ ĐIỆN GIA DỤNG GIỚI THIỆU CHUNG I Hiện nước ta hầu hết hoạt động xã hội gắn với việc sử dụng điện năng, điện sử dụng thành phố mà đưa nông thôn, miền núi nhờ trạm phát địa phương Vì với phát triển điện năng, thiết bị dân dụng ngày phát triển cần nhiều nhân lực để làm việc thiết bị điện Vì đòi hỏi người công nhân làm việc ngành ,nghề đặc biệt ngành nghề điện ,điện tử phải hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý làm việc ,nắm tượng ,nguyên nhân hư hỏng cách sửa chữa chúng Mục tiêu thực : - Đảm bảo an toàn cho người thiết bị theo qui định an toàn lao động - Sử dụng thành thạo loại máy đo thông dụng để đo kiểm,xác định lỗi sửa chữa thiết bị điện gia dụng theo thông số nhà sản xuất - Lắp đặt mạng chiếu sang cho gia đình theo vẽ - Lắp đắt mạng điện động lực cho động pha ,ba pha dùng gia đình theo tiêu chuẩn điện việt nam Nội dung chính: Yêu cầu: - nắm nguyên lý số thiết bị điện gia dụng bàn ủi,nồi cơm điện, động pha ,các laoij quạt, biến áp… - Tính toán số thông số thiết bị nhằm phục vụ cho việc tính chọn phần tử mạng điện sinh hoạt II THIẾT BỊ CẤP NHIỆT Nguyên lý chung - Các loại thiết bị chế tạo dựa sở tác dụng nhiệt dòng điện ( định luật Joule-Lenx) Khi dòng điện chạy qua dây dẫn làm nóng lên Lượng nhiệt sinh tỉ lệ với bình phương dòng điên, với điện trở thời gian trì dòng điện Q=I2R.T Trong I : dòng điện (A) R: điện trở vật dẫn T: thời gian (s) Q: nhiệt lượng (J) 1j= 0,24cal Dựa vào định luật người ta tính toán thiết kế đồ dùng điện với nhiều công dụng khác :bàn ủi,bếp điện , nồi cơm điện ,ấm điện…điểm chung thiết bị dây đốt nóng ddueuwowcj làm vật liệu có điện trở xuất lớn Vonfram , constantan , maiso ,nicrom… Để tạo điện trở lớn làm nhiệt lượng sinh nhiều Ngoài vật liệu có khả chịu nhiệt độ cao III GIỚI THIỆU VÀI THIẾT BỊ THÔNG DỤNG Bàn điện Bàn hay bàn ủi dụng cụ gồm miếng kim khí làm nóng dùng để làm thẳng nếp nhăn vải Khi phân tử polymer sớ vải bị nung nóng, không kết cấu chặt vào bị nới ra, sức nặng bàn sức ép thợ ủi qua làm thay đổi hình dạng sớ vải Một số loại vải ví dụ vải cần tẩm lượng nhỏ nước ủi nhằm làm giảm liên kết liên phân tử sợi vải Cấu tạo bàn điện 1.điện trở (dây đốt nóng) 3.tiếp điểm 2.bản lưỡng kim 4.Điện trở phụ 5.đèn báo 6.vít điều chỉnh Nguyên lý hoạt động: Phần cảu bàn ủi dây điện trỏ có nhiệm vụ tạo nhiệt Điều chỉnh vít làm tiếp điểm 3đóng lại cấp nguồn cho mạch , mạch có dòng điện chạy qua dây điện trở bàn ủi nóng lên Khi nhiệt độ tăng mức điều chỉnh bant lưỡng kim biến dạng cong lên làm tiếp điểm bị hở, mạch bị cắt , nhiệt độ giữ ổn định thời gian sau giảm dần làm lưỡng kim biến dạng trở lại vị trí ban đầu tiếp điêmt đóng lại dây điện trở cấp nguồn trở lại lại nóng lên … Nồi cơm điện Cấu tạo nồi cơm điện 1.nam châm 2.cần điều khiển 4.vít điều chỉnh Rc.điện trở (nấu) 3.bàn lưỡng kim Rp.điện trở phụ(hâm) Rđ Điện trở đèn N,H tiếp điểm - Nồi cơm điện dùng để nấu cơm ,cũng dùng nấu thức ăn lỏng cháo súp… Nhưng không nấu ăn kho rán Dung tích nồi có loại 1,2l :1,8l :3,2l - Cấu tạo nồi gồm có điện trở (nấu) , điện trở phụ (hâm) phận tự động điều chỉnh nhiệt độ ( nam châm lưỡng kim) Nguyên lý hoạt động: - Ấn cần điều khiển , nam châm đẩy vào sát đáy trụ sắt nên bị hút chặt làm tiếp điểm N đóng lại cấp ddienj cho Rc đèn báo sang lên, Nhiệt độ nồi tăng lên ,đến khoảng 700C lưỡng kim cong lên đóng tiếp điểm H , Một phần dòng điện chạy qua Rp không ảnh hưởng tới đốt nóng (vì Rp bị ngắn mạch ) va nhiệt độ tiếp tục tăng - Nhiệt độ tăng đến khoảng 900C, lưỡng kim cong đén mức làm cho động tiếp điểm H chạm vào đầu vít tiếp điểm bị cắt ,lúc Rc cấp điện qua tiếp điểm N - Khi nhiệt độ tăng đến 1250C (nước cạn cơm gần chin) nam châm từ tính nhã làm cắt tiếp điểm N - Nhiệt đọ giảm 900C , tiếp điểm H đóng lại Rp nối tiếp với Rc hâm nóng cơm nhiệt độ từ (70-900C) Bếp từ Bếp cảm ứng hay bếp từ bếp sử dụng dòng điện cảm ứng (foucoult) để nấu nướng, cách đặt sắt mỏng đáy nồi sử dụng nồi hợp kim sắt, không làm việc miếng sắt từ Bếp cảm ứng chế tạo dựa nguyên lý từ trường cuộn dây dòng điện Foucault Người ta đặt cuộn dây dẫn điện vật liệu cách điện, cách nhiệt (thường sứ thủy tinh khả cách điện, cách nhiệt, có tính thẩm mỹ) Khi cho dòng điện chạy qua cuộn dây tạo tức thời từ trường khoảng cách vài milimét bề mặt bếp Đáy nồi kim loại (sắt nhiễm từ) nằm từ trường sinh dòng điện Foucault nóng lên, nấu chín thức ăn cách đun nấu thông thường Để thay đổi nhiệt độ đun, người ta thay đổi cường độ từ trường tác dụng lên đáy nồi cách thay đổi cường độ dòng điện Điều làm cách thay đổi trị số điện trở Đa số loại bếp thiết kế nhiều chức nấu tương đương với mức nhiệt độ định sẵn nhằm giúp cho việc sử dụng trở lên dễ dàng Nhiều loại bếp có chức hẹn Để tăng hiệu dẫn nhiệt, người ta chế tạo đáy nồi có lớp kim loại dẫn nhiệt tốt nhôm, đồngphủ lên lớp vật liệu sắt từ, lớp vật liệu có độ bền cao inox Ưu điểm bếp cảm ứng tốc độ đun nấu nhanh, giảm nhiệt dung (không nhiệt dung bếp, có nhiệt dung nồi) Việc điều chỉnh nhiệt độ thực mạch điện tử nên có độ xác cao 10 Cấu tạo bếp từ: (1) Cuôn dây từ tính (2) Đáy nồi (3) Nồi (4) Thân bếp 11 Mô Hình dàn trải bếp từ Nguyên lý hoạt động: Bếp có cuộn dây tạo từ trường biến thiên với tần số cao thay đổi , ta chỉnh nhiệt độ bếp cách thay đổi tần số này,một cách gần coi tất hương từ thông hướng thẳng góc với mặt bếp để xuyên lên đáy nồi.đáy nồi sinh nhiệt nhờ dòng ma ta gọi dòng fu-co , dòng fu-co dòng điện sinh có từ thông 12 xoay chiều xuyên qua vật (mặt phẳng) kim loại “thẩm từ” tuân theo định luật “bàn tay trái” 13 Dòng FU-CO làm cho vật (đáy nồi) sinh nhiệt tương đối lớn ta xem đáy nồi cuộn dây thứ cấp có điện trở nhỏ, electron di chuyển với tốc độ cao va đập lẫn nên sinh nhiệt, nhiệt lượng sinh nhiều hay phụ thuộc vào : Cường độ từ trường, Tần số từ trường Diện tích mạch từ (đáy nồi) Bằng thực nghiệm Neumann tìm mối quan hệ đại lượng này, thể công thức : P=H (F3.S) Trong : - P : Công suất nhiệt sinh (W) - H : Cường độ từ trường (A/cm) - S : Diện tích mạch từ (cm2) - f : Tần số biến thiên từ thông (Hz) Nhìn công thức ta thấy : P (nhiệt lượng) tỷ lệ thuận với tất đại lượng lại, S (diện tích đáy nồi) số nên để tăng P ta cách tăng H f Mà H cường độ từ trường, để tăng cần phải tăng sức điện động (~dòng điện) chạy qua cuộn dây tạo từ trường bếp, điều đồng nghĩa với việc cần phải có mạch công suất gồm 14 nhiều linh kiện đắt tiền phức tạp (việc tạo mạch điện tử công suất có khả tăng/giảm biên độ dòng xoay chiều có công suất lớn đơn giản) Lựa chọn lại tăng f - tần số sức điện động (cũng tần số từ thông sinh ra), để làm việc khó khăn thời điểm Về nguyên tắc mạch tăng/giảm tần số f bếp từ hoạt động tương tự mạch SWITCHING đa số phần nguồn tivi, monitor, PSU Thật nhìn vào công thức Neumann thấy để tăng P tăng f có lợi có số mũ 3/2 Bếp từ hoạt động dựa nguyên lý “cảm ứng điện từ” faraday khám phá năm 1830 đến tận 150 năm sau ,người ta nghiên cứu chế tạo bếp từ Bếp hồng ngoại Bếp hồng ngoại sử dụng nguyên lý xạ nhiệt tia hồng ngoại (ánh sáng đỏ ánh sáng có bước xạ nhiệt mạnh nhất) theo PGS.Ts Lê Văn Doanh bếp hồng dùng sóng xạ có bước sóng lơn ánh sáng màu đỏ 860nanomet phát nhiệt có hiệu xuất cao Ưu điểm bếp hồng ngoại thời gian sôi nhanh,bếp đa tính năng, bếp hồng ngoại có chức hẹn tắt ,có chiều chế độ tự nấu tự động, không kến nồi ,có đọ kiểm soát nhiệt rát xác ,an toàn -Đun nhiều vật liệu: gang, nhôm, thủy tinh, sành, sứ, inox, nồi tráng men, nồi đáy, nồi đáy (không kén nồi).… -Ngoài nướng đồ ăn (Lưu ý: Khi sử dụng chức này, phải có vĩ nướng, tránh dầu mỡ rơi trực tiếp xuống mặt bếp trình sử dụng) -Đảm bảo thời gian nhanh loại bếp khác 15 16 Cấu tạo: Vòng phát nhiệt lớn có đường kính phát nhiệt 20 cm Ký hiệu cảnh báo không sờ tay vào vùng phát nhiệt Vòng phát nhiệt nhỏ có đường kính phát nhiệt 13 cm Phím khóa bàn phím điều khiển Phím mở tắt nguồn Phím điều khiển tăng nhiệt Phím điều khiển giảm nhiệt Phím hẹn Phím lựa chọn vòng phát nhiệt lớn nhỏ 10 Đèn tín hiệu cảnh báo mức độ nhiệt độ vùng phát nhiệt 11 Màn hình LED hiển thị công suất hoạt động 12.Đèn tín hiệu báo chê độ vòng nhiệt vòng nhiệt Nguyên lý hoạt động: Bếp hồng ngoại sử dụng bóng đèn halogen, thực tế bóng sợi 17 đốt có bơm khí halogen, để tạo xạ nhiệt làm nóng mặt bếp thủy tinh gốm sứ Thực phẩm nấu chín dẫn nhiệt bếp dụng cụ nấu với xạ nhiệt trực tiếp từ bóng đèn Bếp hồng ngoại ứng dụng nguyên lí xạ nhiệt tia hồng ngoại (ánh sáng đỏ bước sóng ánh sáng có xạ nhiệt mạnh nhất) Theo PGS.TS Lê Văn Doanh, bếp hồng ngoại dùng sóng xạ có bước sóng lớn ánh sáng màu đỏ 860 nanomet, phát nhiệt có hiệu suất cao Mặt bếp cấu tạo chất liệu thủy tinh hữu tích hợp nhiều thấu kính hội tụ (16 thấu kính/cm2) với mục đích truyền thẳng lượng vào đáy nồi theo phương vuông góc với mặt bếp hiệu suất sử dụng nhiệt cao Bếp hồng ngoại thích hợp với dụng cụ nấu gốm, sứ, đất nung, kim loại Cũng bếp từ, ưu điểm bếp hồng ngoại thời gian sôi nhanh, bếp đa tính Ngoài ra, bếp hồng ngoại có chức hẹn tắt, có nhiều chế độ nấu tự động, không kén nồi, có chế độ kiểm soát nhiệt xác, an toàn 18 [...]... 11 Mô Hình dàn trải của bếp từ Nguyên lý hoạt động: Bếp có cuộn dây tạo ra từ trường biến thiên với tần số cao có thể thay đổi được , ta chỉnh nhiệt độ của bếp bằng cách thay đổi tần số này ,một cách gần đúng có thể coi tất cả hương từ thông hướng thẳng góc với mặt bếp để xuyên lên đáy nồi.đáy nồi sẽ sinh ra nhiệt nhờ một dòng ma ta gọi là dòng fu-co , dòng fu-co là dòng điện được sinh ra khi có một. .. tạp (việc tạo ra một mạch điện tử công suất có khả năng tăng/giảm biên độ của dòng xoay chiều có công suất lớn không phải đơn giản) Lựa chọn còn lại là tăng f - tần số của sức điện động (cũng là tần số của từ thông được sinh ra), để làm việc này không có gì là khó khăn ở thời điểm hiện nay Về nguyên tắc mạch tăng/giảm tần số f của bếp từ hoạt động tương tự như mạch SWITCHING trong đa số các phần nguồn... Diện tích mạch từ (cm2) - f : Tần số biến thiên của từ thông (Hz) Nhìn công thức trên ta thấy : P (nhiệt lượng) tỷ lệ thuận với tất cả các đại lượng còn lại, S (diện tích đáy nồi) là hằng số nên để tăng P ta chỉ còn cách tăng H hoặc f Mà H là cường độ từ trường, để tăng nó cần phải tăng sức điện động (~dòng điện) chạy qua cuộn dây tạo từ trường trong bếp, điều này đồng nghĩa với việc cần phải có 1... độ của vùng phát nhiệt 11 Màn hình LED hiển thị công suất hoạt động 12.Đèn tín hiệu báo chê độ 1 vòng nhiệt hoặc cả 2 vòng nhiệt Nguyên lý hoạt động: Bếp hồng ngoại sử dụng một bóng đèn halogen, thực tế cũng như bóng sợi 17 đốt nhưng trong đó có bơm khí halogen, để tạo ra bức xạ nhiệt làm nóng mặt bếp thủy tinh gốm sứ Thực phẩm được nấu chín là do cả dẫn nhiệt giữa bếp và dụng cụ nấu cùng với bức xạ... ra nhìn vào công thức Neumann ai cũng thấy được để tăng P thì tăng f có lợi nhất vì nó có số mũ 3/2 Bếp từ hoạt động dựa trên nguyên lý “cảm ứng điện từ” của faraday khám phá ra năm 1830 nhưng mãi đến tận 150 năm sau ,người ta mới nghiên cứu chế tạo ra chiếc bếp từ đầu tiên 4 Bếp hồng ngoại Bếp hồng ngoại sử dụng nguyên lý bức xạ nhiệt của tia hồng ngoại (ánh sáng đỏ là ánh sáng có bước xạ nhiệt mạnh... nhiều vật liệu: gang, nhôm, thủy tinh, sành, sứ, inox, nồi tráng men, nồi 2 đáy, nồi 3 đáy (không kén nồi).… -Ngoài ra còn có thể nướng được đồ ăn (Lưu ý: Khi sử dụng chức năng này, phải có vĩ nướng, tránh dầu mỡ rơi trực tiếp xuống mặt bếp trong quá trình sử dụng) -Đảm bảo thời gian nhanh hơn các loại bếp khác 15 16 Cấu tạo: 1 Vòng phát nhiệt lớn có đường kính phát nhiệt 20 cm 2 Ký hiệu cảnh báo không... xoay chiều xuyên qua một vật (mặt phẳng) là kim loại “thẩm từ” nó tuân theo định luật “bàn tay trái” 13 Dòng FU-CO này sẽ làm cho vật (đáy nồi) sinh nhiệt tương đối lớn vì ta có thể xem đáy nồi là cuộn dây thứ cấp có điện trở rất nhỏ, các electron di chuyển với tốc độ cao sẽ va đập lẫn nhau nên sinh nhiệt, nhiệt lượng sinh ra nhiều hay ít phụ thuộc vào : Cường độ từ trường, Tần số từ trường và Diện... thủy tinh hữu cơ được tích hợp nhiều thấu kính hội tụ (16 thấu kính/cm2) với mục đích truyền thẳng năng lượng vào đáy nồi theo phương vuông góc với mặt bếp do đó hiệu suất sử dụng nhiệt rất cao Bếp hồng ngoại thích hợp với các dụng cụ nấu bằng gốm, sứ, đất nung, kim loại Cũng như bếp từ, ưu điểm của bếp hồng ngoại là thời gian sôi rất nhanh, và bếp đa tính năng Ngoài ra, bếp hồng ngoại còn có chức... halogen, để tạo ra bức xạ nhiệt làm nóng mặt bếp thủy tinh gốm sứ Thực phẩm được nấu chín là do cả dẫn nhiệt giữa bếp và dụng cụ nấu cùng với bức xạ nhiệt trực tiếp từ chính bóng đèn Bếp hồng ngoại ứng dụng nguyên lí bức xạ nhiệt của tia hồng ngoại (ánh sáng đỏ là bước sóng ánh sáng có bức xạ nhiệt mạnh nhất) Theo PGS.TS Lê Văn Doanh, bếp hồng ngoại dùng sóng bức xạ có bước sóng lớn hơn ánh sáng màu ... với phát triển điện năng, thiết bị dân dụng ngày phát triển cần nhiều nhân lực để làm việc thiết bị điện Vì đòi hỏi người công nhân làm việc ngành ,nghề đặc biệt ngành nghề điện ,điện tử phải hiểu... chiếu sang cho gia đình theo vẽ - Lắp đắt mạng điện động lực cho động pha ,ba pha dùng gia đình theo tiêu chuẩn điện việt nam Nội dung chính: Yêu cầu: - nắm nguyên lý số thiết bị điện gia dụng bàn... cơm điện, động pha ,các laoij quạt, biến áp… - Tính toán số thông số thiết bị nhằm phục vụ cho việc tính chọn phần tử mạng điện sinh hoạt II THIẾT BỊ CẤP NHIỆT Nguyên lý chung - Các loại thiết bị