Giáo trình Thiết bị điện gia dụng cung cấp cho người học những kiến thức như: Thiết bị cấp nhiệt, máy biến áp gia dụng, động cơ điện gia dụng, thiết bị điện lạnh, máy điều hòa nhiệt độ, các loại đèn gia dụng và trang trí. Mời các bạn cùng tham khảo!
1 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP VÀ THƯƠNG MẠI GIÁO TRÌNH THIẾT BỊ ĐIỆN GIA DỤNG NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: / QĐ-CĐVN&TM, Ngày tháng năm 2018 Của hiệu trưởng trường Cao đẳng Công nghiệp Thương mại Vĩnh Phúc 2018 MỤC LỤC TRANG 2 10 11 12 13 Mục lục………………………………………………………… Giới thiệu mô đun………………………………………… Bài THIẾT BỊ CẤP NHIỆT …………………………… 1.1 Bàn điện 1.2 Nồi cơm điện 1.3 Một số thiết bị cấp nhiệt khác 11 15 14 15 16 17 3.2 Quạt điện 3.3 Máy giặt 18 19 20 21 22 4.2 Tủ lạnh 23 24 25 26 BÀI 2: MÁY BIẾN ÁP GIA DỤNG 2.1 Sơ lược vật liệu chế tạo máy biến áp 15 2.2 Máy biến áp pha 18 2.3 Một số loại máy biến áp gia dụng khác 21 BÀI 3: ĐỘNG CƠ ĐIỆN GIA DỤNG 3.1 Động không đồng pha BÀI 4: THIẾT BỊ ĐIỆN LẠNH 4.1 Khái niệm chung BÀI 5: MÁY ĐIỀU HỊA NHIỆT ĐỘ 5.1 Cơng dụng phân loại 5.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 28 28 45 50 59 59 61 71 71 72 78 BÀI 6: CÁC LOẠI ĐÈN GIA DỤNG VÀ TRANG TRÍ 6.1 Đèn sợi đốt 78 6.2 Đèn huỳnh quang 79 6.3 Đèn thủy ngân cao áp 6.4 Đèn phát quang điện cực lạnh Bài THIẾT BỊ CẤP NHIỆT Giới thiệu: 82 83 Những thiết bị cấp nhiệt ứng dụng phổ biến đời sống sinh hoạt hàng ngày Các thiết bị nguyên lý biến đổi điện thành nhiệt để sử dụng công việc cụ thể như: Là, sấy, sưởi ấm Vì người thợ điện phải biết rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, nắm tượng nguyên nhân gây hư hỏng cách sửa chữa chúng Nội dung học cung cấp cho học viên kiến thức, kỹ để sử dụng sửa chữa thiết bị cấp nhiệt Mục tiêu: - Giải thích cấu tạo nguyên lý hoạt động nhóm thiết bị cấp nhiệt sử dụng gia đình theo tiêu chuẩn kỹ thuật nhà sản xuất - Sử dụng thành thạo nhóm thiết bị cấp nhiệt gia dụng, đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật an toàn - Tháo lắp qui trình, xác định nguyên nhân sửa chữa hư hỏng đảm bảo an toàn cho người thiết bị - Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác, tư khoa học tiết kiệm 1.1 Bàn điện Mục tiêu: - Trình bầy cấu tạo, nguyên lý hoạt động phân loại bàn điện - Vận hành, sửa chữa bàn điện yêu cầu kỹ thuật 1.1.1 Phân loại Theo hình dáng: Bàn cầm tay, bàn Theo chức năng: Bàn điều chỉnh nhiệt độ, bàn không điều chỉnh nhiệt độ Theo môi trường làm việc: Bàn gia dụng, máy cán công nghiệp 1.1.2 Bàn không điều chỉnh nhiệt độ a) Cấu tạo Dây nguồn : Là loại dây mềm lõi có nhiều sợi làm đồng, đầu có gắn phích cắm để nối với nguồn điện, đầu lại nối với dây điện trở gia nhiệt, phần nối với dây điện trở gia nhiệt bọc cách điện băng cách điện, vải cách điện mica cách điện Dây điện trở gia nhiệt: thường chế tạo vật liệu có điện trở suất lớn chịu nhiệt độ cao niken; crôm; constantan, thực chức biến đổi điên thành nhiệt năng, đặt rãnh đế cách điện với đế, nặng nhờ chuỗi sứ hạt cườm mica cách điện lồng dây điện trở Tấm nặng: thực chức giữ nhiệt cho bàn trình làm việc trình chờ, thường đúc gang xám Đế: thực chức tạo bề mặt phẳng cho đồ vật cần là, thường mạ crôm niken chống rỉ b) Nguyên lý hoạt động điện Dây Nguồn Dây Điện Trở Gia Nhiệt nhiệt giữ nhiệt Đế nhiệt Tấm Nặng Hình 1-1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động bàn không điều chỉnh nhiệt độ 1.1.3 Bàn điều chỉnh nhiệt độ a) Cấu tạo Dây nguồn : loại dây mềm lõi có nhiều sợi làm đồng, đầu có gắn phích cắm để nối với nguồn điện, đầu lại nối với dây điện trở gia nhiệt, phần nối với dây điện trở gia nhiệt bọc cách điện băng cách điện, vải cách điện mica cách điện Dây điện trở gia nhiệt: thường chế tạo vật liệu có điện trở suất lớn chịu nhiệt độ cao niken, crôm, constantan, thực chức biến đổi điên thành nhiệt năng, đặt rãnh đế cách điện với đế, nặng nhờ chuỗi sứ hạt cườm mica cách điện lồng dây điện trở Tấm nặng: thực chức giữ nhiệt cho bàn trình làm việc trình chờ, thường đúc gang xám Đế: thực chức tạo bề mặt phẳng cho đồ vật cần là, thường mạ crôm niken chống rỉ Bộ khống chế nhiệt độ: Bảng lưỡng kim, cặp tiếp điểm (hình 1-2) Bảng lưỡng kim a Cặp tiếp điểm b Hình 1-2 Bảng lưỡng kim cặp tiếp điểm khống chế nhiệt độ b) Nguyên lý hoạt động (hình 1-3) Hình 1-3 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo bàn điều chỉnh nhiệt độ - Điện trở gia nhiệt - Bảng lưỡng kim - Điện trở phụ - Đèn báo - Cặp tiếp điểm - Vít điều chỉnh Khi cấp điện cho bàn vặn vít điều chỉnh vị trí ban đầu Mạch kín hình thành: Nguồn → Cặp tiếp điểm (3) → Bảng lưỡng kim (2) → Dây điện trở gia nhiệt (1) → (Điện trở phụ (4) + Đèn báo (5)) → Nguồn → Bàn bắt đầu tăng nhiệt độ Khi nhiệt độ đạt đến mức nhiệt độ đặt, bảng lưỡng kim (2) biến dạng cong lên làm mở cặp tiếp điểm (3) Mạch bị hở → Bàn ngừng tăng nhiệt độ Sau thời gian làm việc, nhiệt độ giảm dần bảng lưỡng kim (2) có xu hướng trở trạng thái ban đầu làm đóng cặp tiếp điểm (3) Mạch khép kín → Bàn bắt đầu q trình tăng nhiệt trở lại 1.1.4 Cách sử dụng - Kiểm tra: + Điện áp thiết bị điện áp nguồn + Thông mạch - Sử dụng: + Tập trung quần áo lại để lần không nên dùng vào cao điể + Chọn nhiệt độ phù hợp với bề dày chất liệu đồ cần Bảng chọn lựa nhiệt độ tương ứng với loại vải Loại vải Nhiệt độ (0C) Sợi hóa học 85 ÷ 115 Tơ lụa 115 ÷ 140 Len Băng, vải sợi Lanh, vải bạt 140 ÷ 165 165 ÷ 190 190 ÷ 230 +Thực quần áo theo trình tự quần áo có chất liệu cần nhiệt độ cao dày trước, quần áo có chất liệu cần nhiệt độ thấp mỏng sau + Với bàn hơi, nước sử dụng phải loại nước khơng chứa tạp chất hóa chất để tránh làm hỏng bàn - Bảo quản + Khi sử dụng xong không nên cuộn dây cất mà nên chờ 5-10 phút cho bàn nguội sau cuộn dây cất để tránh bị bỏng bảo vệ dây nguồn + Với vết rỉ sét xuất bề mặt đế không nên sử dụng vật cứng hay vật nhọn để làm mà xử lý cách: cắm điện cho bàn nóng dùng mảnh vải mềm lau qua bề mặt lần thứ sau cắt điện chờ cho bàn nguội bôi lên bề mặt vết rỉ sét kem đánh nước chanh, dùng mảnh vải mềm ẩm lau thật kĩ bề mặt đế vết rỉ sét hết 1.1.5 Những hư hỏng thường gặp, nguyên nhân cách sửa chữa STT Hiện tượng Nguyên nhân Chạm tay vào - Dây điện trở gia nhiệt bị vỏ bị điện giật bong, nứt vỡ lớp cách điện lớp cách điện bị già hóa - Phần nối dây điện trở gia nhiệt dây nguồn bị hỏng lớp cách điện - Mạch đèn báo bị chạm vỏ Khi cấp nguồn cho bàn là, bàn khơng nóng, đèn báo không sáng - Dây nguồn bị đứt ngầm Cách sửa chữa - Bọc lại cách điện thay dây - Bọc lại cách điện cho phần nối - Kiểm tra để tìm điểm chạm vỏ xử lý - Kiểm tra tìm điểm bị đứt nối lại thay dây nguồn - Thay dây - Dây điện trở gia nhiệt bị hỏng - Phần nối dây nguồn dây điện trở gia nhiệt bị đứt - Đèn báo bị cháy điện - Nối lại phần nối trở phụ bị hỏng dây nguồn -Bảng lưỡng kim dây điện trở gia nhiệt khống chế nhiệt độ bị già hóa - Cặp tiếp điểm khống chế nhiệt độ không tiếp xúc bị lệch, bị biến dạng không dẫn điện bề mặt tiếp điểm bị oxi hóa - Thay đèn báo điện trở phụ có thơng số phù hợp - Thay bảng lưỡng kim - Điều chỉnh, uốn nắn, thay tiếp điểm để tiếp điểm tiếp xúc tốt vệ sinh bề mặt tiếp điểm cho Khi cấp điện - Ngắn mạch dây nguồn - Kiểm tra bọc lại cho bàn là, cầu - Ngắn mạch phần nối cách điện chì bảo vệ nổ dây nguồn dây điện - Kiểm tra bọc lại trở gia nhiệt cách điện - Ngắn mạch lắp sai sơ đồ - Kiểm tra đấu lại mạch cho sơ đồ Khi cấp điện - Quá tải - Kiểm tra giảm cho bàn là, cầu bớt tải thay dây chì bảo vệ nổ dẫn đồng thời sau thời thay dây chảy phù gian hợp Bàn khả - Vít điều chỉnh nhiệt độ bị - Điều chỉnh cố điều tuột đinh lại vị trí cho vít chỉnh nhiêt độ điều chỉnh - Bảng lưỡng kim - Thay bảng lưỡng khống chế nhiệt độ bị già hóa kim phù hợp nên khơng cịn khả hoạt động xác 1.2 Nồi cơm điện Mục tiêu: - Trình bầy cấu tạo, nguyên lý hoạt động phân loại nồi cơm điện - Vận hành, sửa chữa nồi cơm điện yêu cầu kỹ thuật 1.2.1 Phân loại - Theo hệ thống điều khiển: Nồi cơ, nồi điện tử - Theo chức năng: Nồi đơn chức (nấu cơm), nồi đa chức (nấu cơm, nấu cháo, ninh xương, cách thủy…) - Theo môi trường làm việc: Nồi gia dụng (4-6 người), nồi công nghiệp (10-20 người) 1.2.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động nồi cơm điện loại nồi a) Cấu tạo (hình 1-4) N V 110V/220V AC a b Hình 1-4 Sơ đồ nguyên lý nồi cơm điện loại nồi – Cần điều khiển – Bảng lưỡng kim – Điện trở đèn – Nam châm – Điện trở – Mâm tăng nhiệt – Vít điều chỉnh – Điện trở phụ Các phận : + Điện trở (5) – nấu cơm + Điện trở phụ (6) – vần cơm + Bộ khống chế nhiệt độ: nam châm (2), mâm tăng nhiệt (8) Các phận phụ khác : + Vít điều chỉnh (3) + Bảng lưỡng kim (4) + Cần điều khiển (1) + Điện trở đèn (7) + Dây dẫn tiếp điểm b) Nguyên lý hoạt động Khi nhấn cần điều khiển (1) xuống đẩy nam châm (2) tiếp xúc với mâm tăng nhiệt (8) hút mâm tăng nhiệt đồng thời làm đóng cặp tiếp điểm (N) → Mạch kín hình thành: (Nguồn → Cặp tiếp điểm (N) → Nút a → Nút b → (Điện trở (5), Điện trở đèn (7) + đèn báo) → nguồn ) → Nồi cơm bắt đầu trình tăng nhiệt độ Khi nhiệt độ đạt đến 700C, bảng lưỡng kim (4) cong lên đẩy động lên cao làm đóng cặp tiếp điểm (V) → Hiện tượng ngắn mạch xảy (Nút a → Điện trở phụ (6) → Cặp tiếp điểm (V) → Nguồn) → Không ảnh hưởng tới trình tăng nhiệt độ Khi nhiệt độ đạt đến 900C, bảng lưỡng kim (4) cong nhiều đẩy động lên cao chạm vào vít điều chỉnh (3) làm cặp tiếp điểm (V) mở → Hiện tượng ngắn mạch mất, nồi cơm tiếp tục tăng nhiệt độ Khi nhiệt độ đạt đến 1250C, cơm cạn gần hết nước, nam châm (2) dần từ tính nhả khỏi mâm tăng nhiệt (8) làm mở cặp tiếp điểm (N) → Mạch hở → Nồi cơm kết thúc trình tăng nhiệt độ Khi nhiệt độ giảm xuống 900C, bảng lưỡng kim (4) có xu hướng trở trạng thái ban đầu, hạ động xuống không chạm vào vít điều chỉnh (3) Khi nhiệt độ giảm xuống 700C, bảng lưỡng kim (4) giãn nhiều hơn, hạ động xuống thấp → Đóng cặp tiếp điểm (V) → Mạch kín tạo ra: (Nguồn → Cặp tiếp điểm (V) → Điện trở phụ (6) → Nút a → Nút b → (Điện trở đèn (7) + Đèn báo), Điện trở (5)) → Nồi vần cơm nhiệt độ 700C 1.2.3 Cách sử dụng Khi đặt nồi vào vỏ nồi cần lau đáy nồi mặt mâm tăng nhiệt, dùng hai tay ấn xoay nhẹ nồi để đáy nồi tiếp xúc tốt với mâm tăng nhiệt Với nồi cơm có dây nguồn kiểu tách rời, cần gạt cần điều khiển nồi xuống trước sau cắm phích điện dây nồi cắm phích cắm nối với nguồn điện để tránh bị chập Khi sử dụng nồi đơn chức để hấp, sấy, rán cần phải lưu ý tới thời gian sử dụng không lâu nhiệt độ sử dụng không cao Không nên đun nấu thực phẩm có tính axit hay kiềm mạnh để tránh tượng ăn mịn lớp chống dính Khơng nên để nồi cơm va đập mạnh đặc biệt phần nơi đặt bảng điều khiển, nút nhấn đèn báo Không nên đun nồi cơm điện bếp gas, bếp than, bếp dầu, bếp điện nồi bị biến dạng khó chỉnh sửa lại ban đầu 10 Không nên cài giữ cần điều khiển cơm bị sống làm cơm bị cháy, làm hỏng mâm tăng nhiệt, nam châm 1.2.4 Những hư hỏng thường gặp, nguyên nhân cách sửa chữa STT Hiện tượng Nguyên nhân Cách sửa chữa - Khi cấp điện - Do dây dẫn bên - Kiểm tra xác định điểm bị cho nồi cơm bị chập chập sửa chữa thay cầu chì bảo vệ dây bị nổ - Do dây dẫn phích - Xiết chặt dây dẫn chân cắm bị lỏng dẫn tới phích cắm chập - Rị điện vỏ - Các linh kiện - Cắm điện cho nồi cơm nóng nồi cần điều khiển bị ướt 10 phút để chonguội hẳn tượng rò điện hết - Lớp cách điện - Bọc lại cách điện thay dây dẫn bên bị dây già hóa, bị nứt vỡ - Lớp nhựa cần - Thay cần điều khiển điều khiển bị đánh thủng bị nứt vỡ - Nồi cơm - Do vít điều chỉnh bị - Căn chỉnh lại vít điều chỉnh khơng tự ổn tuột cố định lại vị trí định nhiệt - Do bảng lưỡng kim bị - Thay bảng lưỡng kim già hóa nên khơng cịn khả hoạt động xác ban đầu - Khi cấp điện - Dây nguồn bị đứt - Kiểm tra tìm điểm bị đứt cho nồi cơm, ngầm nối lại thay dây nồi khơng nóng, nguồn đèn báo khơng - Dây điện trở bị - Thay điện trở sáng hỏng - Thay điện trở đèn - Đèn báo bị hỏng hoặc đèn báo điện trở đèn bị hỏng - Bảng lưỡng kim - Thay bảng lưỡng kim khống chế nhiệt độ bị già hóa - Cặp tiếp điểm - Điều chỉnh, uốn nắn, thay khống chế nhiệt độ tiếp điểm để tiếp điểm 71 Ngồi cịn có dây dẫn điện, điều khiển khối nhà thiết bị tạo thành hệ thống khống chế điện hoàn chỉnh b Theo chức máy * Điều hòa nhiệt độ loại chiều (chỉ tạo lạnh) Còn gọi điều hòa nhiệt độ đơn chức năng, dùng để hạ nhiệt độ mơi trường (có giới hạn) vào mùa hè Tùy theo công suất máy lớn hay nhỏ mà lắp đặt vào môi trường cần điều hịa tích tương ứng * Điều hịa nhiệt độ loại hai chiều (tạo lạnh tạo nóng) Điều hòa loại chia làm: kiểu điện nhiệt, kiểu bơm nhiệt, kiểu bơm nhiệt bổ trợ điện nhiệt Kiểu bơm nhiệt: + Cũng điều hòa nhiệt độ chiều bình thường, khác hệ thống làm lạnh máy có lắp thêm van đảo chiều kiểu điện từ Thông qua đảo chiều van mà điều hịa thực chức tạo nóng tạo lạnh Kiểu điện nhiệt: + Cũng điều hòa nhiệt độ chiều bình thường, khác hệ thống làm lạnh máy có lắp thêm điện trở gia nhiệt để đốt nóng cần Như máy làm lạnh mùa hè tạo nóng mùa đông Kiểu bơm nhiệt bổ trợ điện nhiệt : + Ở chế độ bơm nhiệt, nhiệt độ môi trường cần làm nóng thấp 500C hiệu tạo nhiệt loại giảm rõ rệt + Ở chế độ điện nhiệt, điều hòa loại cung cấp đủ nhiệt lượng trường hợp nhiệt độ môi trường xuống thấp 5.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động Mục tiêu: - Trình bầy cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy điều hòa nhiệt độ khối, hai khối 5.2.1 Điều hòa nhiệt độ loại khối 72 Trong phịng Gió lạnh Gió hút vào Ngồi phịng B A Quạt gió hướng trục Gió hút vào Gió nóng thổi Máy nén Ống mao dẫn A – Dàn bay Bộ lọc B – Dàn ngưng tụ Hình 5-1 Nguyên lý làm việc điều hòa nhiệt độ loại khối Cấu tạo điều hòa nhiệt độ loại khối bao gồm: vỏ, hệ thống làm lạnh, hệ thống thơng gió hệ thống khống chế điện Khi làm việc chức tạo lạnh, quạt gió hệ thống thổi gió vào phịng Khơng khí nóng phịng đẩy làm nhiệt độ phòng giảm xuống Hệ thống điện chế tạo cho khống chế chế độ làm việc máy để phù hợp với chế độ nhiệt phòng, yêu cầu đối lưu độ lọc khí cần thiết 5.2.2 Điều hịa nhiệt độ loại hai khối 73 Trong phịng Ngồi phịng A B Gió hút vào Gió nóng thổi Gió vào Bộ lọc Gió lạnh thổi Ống mao dẫn Máy nén Quạt ly tâm Hình 5-2.Điều hịa nhiệt độ loại hai khối Cũng điều hòa nhiệt độ loại khối, điều hòa loại hai khối bao gồm phận: vỏ, hệ thống làm lạnh, hệ thống thông gió hệ thống khống chế điện Chỉ khác chỗ phận đặt vào khối riêng biệt ngồi phịng cần điều hịa Khối phòng: dàn bay hơi, quạt ly tâm, thiết bị dùng để khống chế, điều khiển chế độ làm việc máy Khối ngồi phịng: máy nén, dàn ngưng tụ, quạt gió hướng trục * Nguyên lý hoạt động chung 74 Ngồi phịng Trong phịng Máy nén Dàn nóng Dàn lạnh Ống mao dẫn Trạng thái khí cao áp, nhiệt độ cao Trạng thái lỏng cao áp Trạng thái lỏng hạ áp, nhiệt độ thấp Trạng thái khí hạ áp, nhiệt độ thấp Hình 5-3 Nguyên lý chung máy điều hòa nhiệt độ Nguyên lý làm việc điều hòa nhiệt độ giống nguyên lý làm việc tủ lạnh Trong hệ thống có sử dụng loại môi chất lạnh dạng lỏng Khi áp suất thấp dàn lạnh, môi chất bốc lên hấp thụ nhiều nhiệt môi trường làm nhiệt độ môi trường giảm xuống Nhờ động máy nén hút đẩy môi chất dạng từ dàn lạnh bay tạo thành mơi chất có áp suất cao, nhiệt độ cao chuyển tới dàn ngưng tụ Ở cuối dàn ngưng tụ, mơi chất hóa lỏng hồn tồn nhiệt độ hạ xuống Khi qua ống mao dẫn, môi chất chuyển dần từ trạng thái lỏng áp suất cao sang trạng thái lỏng áp suất thấp để chuyển tới dàn bay 75 Để cho dàn lạnh thu nhiệt dàn ngưng tụ tỏa nhiệt, ta phải sử dụng hệ thống động máy nén để thực chu trình kín hút nén môi chất lạnh, tạo thành chênh lệch nhiệt độ áp suất môi chất thành hai vùng khác Mơi chất sử dụng điều hịa nhiệt độ R12 R22 Bài thực hành 1: Sử dụng, tháo lắp sửa chữa tủ lạnh a.Mục tiêu: - Sử dụng thành thạo dụng cụ, thiết bị tháo lắp - Sử dụng sửa chữa pan đơn giản tủ lạnh b Dụng cụ thiết bị - Dụng cụ: Các loại kìm điện, tuốc-nơ-vít, bút thử điện, đồng hồ vạn - Thiết bị vật tư: Tư lạnh c Nội dung thực hành Bước Quan sát Bước Sửa chữa hư hỏng Bước Cấp điện, chạy thử Bước Viết báo cáo trình tự thực Bài thực hành 2: Sử dụng, tháo lắp sửa chữa máy điều hòa nhiệt độ a.Mục tiêu: - Sử dụng thành thạo dụng cụ, thiết bị tháo lắp - Sử dụng, tháo lắp sửa chữa pan đơn giản máy biến áp nguồn b Dụng cụ thiết bị - Dụng cụ: Các loại kìm điện, tuốc-nơ-vít, bút thử điện, đồng hồ vạn - Thiết bị vật tư: Máy điều hòa nhiệt độ c Nội dung thực hành Bước Quan sát Bước Mở vít Bước Sửa chữa hư hỏng Bước Cấp điện, chạy thử Bước Viết báo cáo trình tự thực 76 CÂU HỎI ƠN TẬP Trình bầy cơng dụng, phân loại máy điều hịa nhiệt độ? Trình bầy cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy điều hòa nhiệt độ khối, hai khối? Trình bầy bước tháo lắp máy điều hịa nhiệt độ? Trình bầy bước vận hành, bảo dưỡng máy điều hòa nhiệt độ? 77 BÀI 6: CÁC LOẠI ĐÈN GIA DỤNG VÀ TRANG TRÍ Giới thiệu Hiện nay, thường dùng đèn điện để chiếu sáng, kết hợp để trang trí quảng cáo.Chất lượng đèn nâng cao, mẫu mã đa dạng phong phú Vì sử dụng cần phải nắm vững cấu tạo, nguyên lý hoạt động, nguyên nhân gây hư hỏng cách sửa chữa kỹ thuật cần thiết Bài học cung cấp cho học viên kiến thức, kỹ loại đèn điện Mục tiêu - Giải thích cấu tạo nguyên lý hoạt động loại đèn thơng thường đèn trang trí dùng sinh hoạt - Sử dụng thành thạo loại đèn gia dụng đèn trang trí đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật an toàn - Tháo lắp qui trình, xác định xác ngun nhân sửa chữa hư hỏng loại loại đèn thông thường đèn trang trí đảm bảo an tồn cho người thiết bị - Rèn luyện tính tích cực, chủ động, tư khoa học, an toàn tiết kiệm 6.1 Đèn sợi đốt Mục tiêu: - Trình bầy cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm đèn sợi đốt 6.1.1 Cấu tạo a) Bóng thủy tinh: Chức bảo vệ sợi đốt Bên bóng thủy tinh khơng khí hút hết thay vào khí nitơ (N2), Kripton (Kr) để tránh tượng oxy hóa tăng tuổi thọ cho sợi đốt đồng thời khí tạo đối lưu để làm mát phận đèn, tăng hiệu suất phát quang Bóng thủy tinh chế tạo thủy tinh chịu nhiệt cao, dạng suốt thủy tinh mờ loại thủy tinh màu sắc khác để làm đèn tín hiệu trang trí b) Sợi đốt: Cịn gọi dây tóc, thường chế tạo vônfram (W), niken (Ni) Constantan (Cons) kiểu lị xo Dây tóc đặt giá đỡ, hai đầu có hai dây nối đến hai cực tiếp xúc bên c) Đế đèn : 78 Chức đỡ phận bóng đèn, sợi đốt, giá tóc, dây dẫn dùng để nối với đui đèn Đế đèn có hai kiểu: kiểu ngạnh kiểu xoáy d) Đui đèn: Dùng để mắc đèn vào mạng điện Đui đèn có hai cực điện để nối với mạch điện nguồn cung cấp Khi lắp đèn vào đui, hai đầu sợi đốt đế đèn tiếp xúc với hai điện cực Đui đèn có hai kiểu tương ứng: đui gài đui vặn (ren) 6.1.2 Nguyên lý hoạt động Đèn sợi đốt làm việc dựa nguyên lý phát quang số vật liệu dẫn điện có dịng điện chạy qua Cụ thể: có dịng điện chạy qua đèn, tác dụng nhiệt sợi đốt bị nung đỏ lên đạt nhiệt độ cao khoảng 26000C nên đèn phát sáng Ánh sáng phát kèm nhiều nhiệt, phần lớn tia tử ngoại nên gần giống ánh sáng tự nhiên 6.1.3 Ưu điểm nhược điểm Ưu điểm: - Giá thành rẻ Nhược điểm: - Hiệu suất phát quang thấp - Tuổi thọ đèn thấp - Dễ bị hư hỏng bị rung lắc mạnh 6.2 Đèn huỳnh quang Mục tiêu: - Trình bầy cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm đèn huỳnh quang 6.2.1 Cấu tạo a) Bóng đèn Gồm ống thủy tinh hình trụ dài, chiều dài ống phụ thuộc vào công suất đèn Mặt ống bôi chất biến sáng - hoạt chất chịu tác đông xạ tử ngoại phát ánh sáng nhìn thấy có màu sắc tùy thuộc vào chất Bên bóng đèn, khơng khí hút hết thay vào khí Agon (Ar) vài minigam thủy ngân (Hg) Khí Agon để mồi cho đèn phóng điện ban đầu sau thủy ngân bốc lên Hơi thủy ngân tạo thành chất khí dẫn điện để trì phóng điện đèn 79 Hai đầu ống đèn hai điện cực Mỗi điện cực gồm cực âm (catot) hai cực dương (anot) Cực âm (catot) sợi dây vônfram vừa nơi phát xạ điện tử, vừa sợi đốt nung nóng đèn để mồi phóng điện ban đầu Cực dương (anot) hút chùm điện tử phát từ cực âm (catot) b) Chấn lưu: Bản chất cuôn cảm, gồm cuộn dây lõi thép thơng thường có hai đầu Cúng có loại có đẩu Hình vẽ c) Bộ mồi (Stắcte) Gồm kim loại khác chất, hai đầu hàn chặt lại với nối song song với tụ điện có điện dung vào khoảng 0,005 - 0,007 μF Có hai kiểu: mồi kiểu hồ quang mồi kiểu rơ le nhiệt d) Các phận phụ khác: Ngoài phận cịn có máng đèn, đui đèn, đế đèn, chụp đèn dùng để cố định kết nối phận đèn với 6.2.2 Nguyên lý hoạt động a Đèn huỳnh quang sử dụng mồi kiểu hồ quang Nguồn Hình 6-1 Đèn huỳnh quang sử dụng mồi kiểu hồ quang – Cặp kim loại kép – Tiếp điểm động – Tụ điện – Bóng đèn – Tiếp điểm tĩnh – Chấn lưu 80 Khi đóng điện cho đèn, tiếp điểm mồi mở nên toàn điện áp nguồn đặt vào tiếp điểm làm sinh hồ quang đốt nóng cặp kim loại (1) Cặp kim loại giãn nở đẩy tiếp điểm động (2) tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh (3), mạch điện khép kín Hai cực âm (catot) đèn đốt nóng, phát xạ điện tử Đồng thời chỗ tiếp điểm hồ quang, cặp kim loại (1) nguội dần tách tiếp điểm (2) khỏi tiếp điểm tĩnh (3), mạch điện đột ngột bị cắt Ngay toàn điện áp nguồn với suất điện động tự cảm cuộn kháng đặt vào hai cực đèn làm xuất phóng điện qua chất khí đèn Hiên tượng phát nhiều tia tử ngoại kích thích chất chiếu sáng làm phát xạ ánh sáng nhìn thấy với màu ứng với chất chọn làm chất biến sang Khi đèn phóng điện, dịng điện qua cuộn kháng làm giảm điện áp đặt vào hai cực đèn đến trị số vừa đủ (80 - 90) V trì phóng điện khí Vì mồi khơng xuất hồ quang dịng điện qua đèn hạn chế trị số cần thiết b Đèn huỳnh quang sử dụng mồi kiểu rơ le nhiệt B A D C Nguồn Hình 6-2 Đèn huỳnh quang sử dụng mồi kiểu rơ le nhiệt – Cặp kim loại kép – Tiếp điểm – Dây điện trở gia nhiệt – Tụ điện – Bóng đèn – Chấn lưu 81 Bình thường chưa bị đốt nóng, tiếp điểm (2) đóng nên đóng điện hai điện cực nối liền mạch hai tóc đèn đốt nóng để phát xạ điện tử ban đầu Lúc dây gia nhiệt (3) bị đốt nóng, cặp kim loại (1) dãn nở làm mở tiếp điểm (2), mạch điện đột ngột bị cắt dẫn tới phóng điện qua đèn Khi đèn phóng điện, dịng điện qua đèn qua dây gia nhiệt (3) nên rơ le nhiệt mở tiếp điểm 6.3 Đèn thủy ngân cao áp Mục tiêu: - Trình bầy cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm đèn thủy ngân cao áp 6.3.1 Cấu tạo Chấn lưu 220V AC Tụ bù Điện trở phụ Điện cực Điện cực phụ Ống thạch anh Lớp huỳnh quang thành bóng đèn Điện cực Hình 6-3 Cấu tạo đèn thủy ngân cao áp có chấn lưu Gồm đế đèn thuộc loại đui vặn (ren), bóng đèn thường hình bầu dục hình trụ trịn đầu Bên có đặt ống thạch anh có chứa thủy ngân, Agon (Ar) điện cực Thành bóng đèn tráng lớp bột huỳnh quang để phát xạ ánh sang 82 Do chất thủy ngân bên ống thạch anh biến đổi dần từ thể lỏng sang thể khí nên áp suất ống cao 6.3.2 Nguyên lý hoạt động Khi đóng điện nguồn dịng điện qua chấn lưu đặt điện apsleen đèn tạo phóng điện điện cực điện cực phụ qua thủy ngân bên ống thạch anh Chất khí bầu bị ion hóa xạ tai cực tím Tia đập vào thành bóng đèn lớp huỳnh quang phát ánh sáng trắng đục 6.3.3 Ưu điểm nhược điểm Ưu điểm: - Hiệu suất phát quang cao đèn huỳnh quang Nhược điểm: - Ánh sáng phát làm chói mắt nên thường dùng để chiếu sáng nơi công cộng 6.4 Đèn phát quang điện cực lạnh Mục tiêu: - Trình bầy cấu tạo, nguyên lý hoạt động Đèn phát quang điện cực lạnh - Thực bước lắp đèn phát quang điện cực lạnh kỹ thuật, an toàn 6.4.1 Cấu tạo Gồm ống thủy tinh dài, hình dáng uốn cong nhiều dạng, đường kính ống khoảng từ (10 - 45) mm Ở hai đầu ống có điện cực đồng, sắt Bên ốngđược hút chân khơng thay vào chất khí tùy theo màu sắc phát ánh sáng như: + Khí Neon: màu đỏ cam + Khí CO2: màu xanh nhạt + Khí Heli: màu hồng tươi + Hơi Thủy ngân Hg: màu xanh tím + Khí Kripton: màu xanh da trời + Khí Hydro: màu xanh 83 6.4.2 Nguyên lý hoạt động Máy biến Hình 6-4 Cách mắc mạch đèn phát quang điện cực lạnh Đèn phát quang hoạt động dựa vào phóng điện hai điện cực điện cao nên cần phải có biến tăng áp để nâng điện áp lên 10kV cao Khi đóng cầu dao, tác dụng điện cao áp làm ion hóa chất khí chứa đèn, tạo dịng phóng điện hai điện cực, tác dụng lên chất khí tạo xạ mà phát ánh sáng Dòng điện đèn giữ ổn định nhờ cuộn kháng mắc nối tiếp mạch nên ánh nguồn sáng liên tục Ánh sáng phát kèm nhiệt nên chất ánh sáng ánh sáng lạnh 6.4.3 Lắp đặt đèn Bộ biến tăng áp phải đặt hộp kim loại kín nối đất bảo vệ Các dây dẫn điện đến đèn phải đặt bu - li sứ cách điện Đường dây nên đặt cao cách mặt đất khoảng 6m cách hàng rào ban cơng 1m Bài thực hành 1: Sử dụng, tháo lắp sửa chữa mạch điện đèn huỳnh quang a.Mục tiêu: - Sử dụng thành thạo dụng cụ, thiết bị tháo lắp - Sử dụng, tháo lắp sửa chữa mạch điện đèn huỳnh quang b Dụng cụ thiết bị - Dụng cụ: Các loại kìm điện, tuốc-nơ-vít, bút thử điện, mỏ hàn đồng hồ vạn - Thiết bị vật tư: Đèn huỳnh quang, đế đui, dây điện đơn đường kính dây 1mm, thiếc hàn 84 c Nội dung thực hành Bước Quan sát Bước Tháo, lắp Bước Sửa chữa hư hỏng Bước Kiểm tra nguội Bước Cấp điện Bước Viết báo cáo trình tự thực Bài thực hành 2: Sử dụng, tháo lắp sửa chữa mạch điện đèn phát quang điện cực lạnh a.Mục tiêu: - Sử dụng thành thạo dụng cụ, thiết bị tháo lắp - Sử dụng, tháo lắp sửa chữa mạch điện Đèn phát quang điện cực lạnh b Dụng cụ thiết bị - Dụng cụ: Các loại kìm điện, tuốc-nơ-vít, bút thử điện, mỏ hàn đồng hồ vạn - Thiết bị vật tư: Đèn huỳnh quang, Biến áp nguồn, dây điện đơn đường kính dây 1mm, thiếc hàn c Nội dung thực hành Bước Quan sát Bước Tháo, lắp Bước Sửa chữa hư hỏng Bước Kiểm tra nguội Bước Cấp điện Bước Viết báo cáo trình tự thực CÂU HỎI ÔNTẬP Vẽ sơ đồ lắp đèn huỳnh quang sử dụng mồi kiểu hồ quang? Vẽ sơ đồ lắp đèn huỳnh quang sử dụng mồi kiểu rơ le nhiệt? 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Xuân Tiến - Tủ lạnh gia đình máy điều hịa nhiệt độ, NXB Khoa học Kỹ thuật - 1984 [2] Nguyễn Trọng Thắng - Công nghệ chế tạo tính tốn sửa chữa máy điện 1,2,3, NXB Giáo Dục - 1995 [3] Trần Khánh Hà - Máy điện 1,2, NXB Khoa học Kỹ thuật - 1997 [4] Nguyễn Xuân Phú (chủ biên) - Quấn dây, sử dụng sửa chữa động điện xoay chiều chiều thông dụng, NXB Khoa học Kỹ thuật - 1997 [5] Đặng Văn Đào - Kỹ Thuật Điện, NXB Giáo Dục - 1999 [6] Trần Thế San, Nguyễn Đức Phấn - Thực hành kỹ thuật điện lạnh, NXB Đà Nẵng - 2001 ... tiêu: - Sử dụng thành thạo dụng cụ, thiết bị tháo lắp - Sử dụng, tháo lắp sửa chữa máy biến áp nguồn b Dụng cụ thiết bị - Dụng cụ: Các loại kìm điện, tuốc-nơ-vít, bút thử điện, đồng hồ vạn - Thiết. .. Chạm tay vào - Dây điện trở gia nhiệt bị vỏ bị điện giật bong, nứt vỡ lớp cách điện lớp cách điện bị già hóa - Phần nối dây điện trở gia nhiệt dây nguồn bị hỏng lớp cách điện - Mạch đèn báo bị chạm... Thay dây - Dây điện trở gia nhiệt bị hỏng - Phần nối dây nguồn dây điện trở gia nhiệt bị đứt - Đèn báo bị cháy điện - Nối lại phần nối trở phụ bị hỏng dây nguồn -Bảng lưỡng kim dây điện trở gia nhiệt