Mô Hình Một Số Đồ Điện Dân Dụng

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 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 các sửa chữa chúng

Là một Sinh viên sắp tốt nghiệp trường Điện Công Nghiệp và Dân Dụng , em hiểu rằng tự động hóa công nghiệp là hết sức quan trọng trong sự phát triển cảu đất nước Trong đợt làm đồ án tốt nghiệp này em được thày giáo

Nguyễn Minh Lợi hướng dẫn em thiết kế đồ án tốt nghiệp với đề tài là “Mô Hình Một Số Đồ Điện Dân Dụng”

Để hoàn thành tốt được đồ án, em đã được sự giúp đỡ rất nhiều của bộ môn Điện Công Nghiệp và Dân Dụng và đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của

thầy Nguyễn Minh Lợi Sau 8 tuần làm đồ án em đã hiểu được nguyên lý

cấu tạo của các đồ Điện Dân Dụng trong đời sống Và qua đó em đã biết được cách sửa chữa hỏng hóc thường gặp ,đó là những kinh nghiệm quý báu giúp em vững tin hơn trong công việc sau này Mặc dù hết sức cố gắng nhưng đề tài của em còn nhiều thiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy!

1

THIẾT BỊ ĐIỆN GIA DỤNG

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

Q=I 2 R.T

Trong đó

I : dòng điện (A)

R: điện trở của vật dẫn

T: thời gian (s)

Q: nhiệt lượng (J)

1j= 0,24cal

Dựa vào định luật này người ta tính toán thiết kế các đồ dùng điện với nhiều công dụng khác nhau như :bàn là ủi,bếp điện , nồi cơm điện ,ấm điện…điểm chung của các thiết bị này là dây đốt nóng ddueuwowcj làm bằng vật liệu có điện trở xuất lớn như Vonfram , constantan , maiso ,nicrom… Để tạo ra một điện trở lớn làm nhiệt lượng sinh ra được nhiều hơn Ngoài ra các vật liệu này còn có khả năng chịu được nhiệt độ rất cao

III GIỚI THIỆU VÀI THIẾT BỊ THÔNG DỤNG

1 Bàn là điện

Bàn là hay bàn ủi là dụng cụ gồm một miếng kim khí được làm nóng

dùng để làm thẳng các nếp nhăn của vải Khi các phân tử

trong polymer của sớ vải bị nung nóng, sẽ không kết cấu chặt vào nhau

và bị nới ra, sức nặng của bàn là và sức ép của thợ ủi qua đó làm thay đổi hình dạng của sớ vải Một số loại vải ví dụ như vải bông cần được tẩm một lượng nhỏ nước khi ủi nhằm làm giảm các liên kết liên phân tử giữa các sợi vải

Cấu tạo bàn là điện

3

5

1.điện trở chính (dây đốt nóng) 2.bản lưỡng kim 3.tiếp điểm 4.Điện trở phụ

5.đèn báo 6.vít điều chỉnh

Nguyên lý hoạt động:

Phần chính cảu bàn là ủi là dây điện trỏ có nhiệm vụ tạo ra nhiệt năng Điều chỉnh vít 6 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 quá mức điều chỉnh bant lưỡng kim 2 biến dạng cong lên làm tiếp điểm 3 bị

hở, mạch bị cắt , nhiệt độ giữ ổn định một thời gian sau giảm dần làm bản lưỡng kim biến dạng trở lại vị trí ban đầu tiếp điêmt 3 đóng lại dây điện trở được cấp nguồn trở lại lại nóng lên …

2 Nồi cơm điện

Cấu tạo nồi cơm điện

7

1.nam châm 2.cần điều khiển 3.bàn lưỡng kim 4.vít điều chỉnh Rc.điện trở chính (nấu) Rp.điện trở

phụ(hâm)

Rđ Điện trở đèn N,H các tiếp điểm

- Nồi cơm điện dùng để nấu cơm là chính ,cũng có thể dùng nấu các món thức ăn lỏng như cháo súp… Nhưng không nấu được các món ăn như kho rán Dung tích của nồi có các loại 1,2l :1,8l :3,2l

- Cấu tạo chính của nồi gồm có điện trở chính (nấu) , điện trở phụ (hâm) và bộ phận tự động điều chỉnh nhiệt độ ( nam châm và bản lưỡng kim)

Nguyên lý hoạt động:

- Ấn cần điều khiển 2 , nam châm 1 được đẩy vào sát đáy trụ sắt nên bị hút chặt làm tiếp điểm N đóng lại cấp ddienj cho Rc và đèn báo sang lên, Nhiệt độ nồi tăng lên ,đến khoảng 700C bản lưỡng kim 3 cong lên đóng tiếp điểm H , Một phần dòng điện chạy qua Rp nhưng không ảnh hưởng tới sự đốt nóng (vì khi đó Rp bị ngắn mạch ) va nhiệt độ vẫn tiếp tục tăng

- Nhiệt độ tăng đến khoảng 900C, bản lưỡng kim cong đén mức làm cho thanh động của tiếp điểm H chạm vào đầu vít 4 và tiếp điểm bị cắt ,lúc này Rc vẫn được cấp điện qua tiếp điểm N

- Khi nhiệt độ tăng đến 1250C (nước đã cạn cơm gần chin) nam châm 1 mất từ tính và nhã ra làm cắt tiếp điểm N

- Nhiệt đọ giảm dưới 900C , tiếp điểm H đóng lại Rp được nối tiếp với

Rc hâm nóng cơm ở nhiệt độ từ (70-900C)

9

3 Bếp từ

Bếp cảm ứng hay bếp từ là bếp sử dụng dòng điện cảm ứng (foucoult)

để nấu nướng, bằng cách đặt tấm sắt mỏng dưới đáy nồi hoặc sử dụng nồi bằng hợp kim sắt, không làm việc nếu nó không có miếng sắt từ này Bếp cảm ứng được chế tạo dựa trên nguyên lý từ trường trong cuộn dây

và dòng điện Foucault Người ta đặt một cuộn dây dẫn điện dưới một tấm vật liệu cách điện, cách nhiệt (thường là sứ thủy tinh vì ngoài khả năng cách điện, cách nhiệt, nó còn có tính thẩm mỹ) Khi cho dòng điện chạy qua cuộn dây sẽ tạo ngay tức thời từ trường trong khoảng cách vài milimét trên bề mặt bếp Đáy nồi bằng kim loại (sắt nhiễm từ) nằm trong

từ trường này sẽ sinh ra dòng điện Foucault và nóng lên, nấu chín thức

ăn như đối với cách đun nấu thông thường

Để thay đổi nhiệt độ đun, người ta thay đổi cường độ từ trường tác dụng lên đáy nồi bằng cách thay đổi cường độ dòng điện Điều này có thể làm được bằng cách thay đổi trị số của điện trở

Đa số các loại bếp hiện nay đều thiết kế nhiều chức năng nấu tương đương với các mức nhiệt độ định sẵn nhằm giúp cho việc sử dụng trở lên

dễ dàng Nhiều loại bếp còn có chức năng hẹn giờ

Để tăng hiệu quả dẫn nhiệt, người ta chế tạo đáy nồi có lớp kim loại dẫn nhiệt tốt như nhôm, đồngphủ lên lớp vật liệu sắt từ, dưới cùng có thể là lớp vật liệu có độ bền cao như inox

Cấu tạo của bếp từ:

(1) Cuôn dây từ tính

(2) Đáy nồi

(3) Nồi

(4) Thân bếp

11

Mô Hình dàn trải của bếp từ

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 tích mạch từ (đáy nồi) Bằng thực nghiệm Neumann đã tìm ra được mối quan hệ giữa các đại lượng này, thể hiện ở công thức :

P=H (F 3 S)

Trong đó :

- P : Công suất nhiệt được sinh ra (W)

- H : Cường độ từ trường (A/cm)

- S : Diện tích mạch từ (cm2)

- f : Tần số biến thiên của từ thông (Hz)

nhiều linh kiện đắt tiền khá phức 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 của tivi, monitor, PSU

Thật 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 nhất) theo PGS.Ts Lê Văn Doanh bếp hồng dùng sóng bức xạ có bước sóng lơn hơn ánh sáng màu

đỏ là 860nanomet phát ra nhiệt có hiệu xuất cao

Ưu điểm của bếp hồng ngoại là thời gian sôi rất nhanh,bếp đa tính năng, ngoài ra bếp hồng ngoại còn có chức năng hẹn giờ tắt ,có chiều chế độ tự nấu tự động, không kến nồi ,có đọ kiểm soát nhiệt rát chính xác ,an toàn

-Đun được trên 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

Cấu tạo:

1 Vòng phát nhiệt lớn có đường kính phát nhiệt 20 cm

2 Ký hiệu cảnh báo không sờ tay vào vùng phát nhiệt

3 Vòng phát nhiệt nhỏ có đường kính phát nhiệt 13 cm

4 Phím khóa bàn phím điều khiển

5 Phím mở tắt nguồn

6 Phím điều khiển tăng nhiệt

7 Phím điều khiển giảm nhiệt

8 Phím hẹn giờ

9 Phím lựa chọn vòng phát nhiệt lớn hoặc nhỏ

10 Đèn tín hiệu cảnh báo mức độ nhiệt 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 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 đỏ là 860 nanomet, phát ra nhiệt có hiệu suất cao

Mặt bếp được cấu tạo bởi chất liệu 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 năng hẹn giờ tắt, có nhiều chế độ nấu tự động, không kén nồi, có chế độ kiểm soát nhiệt chính xác, an toàn