1. Trang Chủ
  2. Điện-Điện tử-Viễn thông
  3. ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ

Dòng điện là sự chuyển đổi có hướng của các phần tử mang điện tích dương và âm dưới tác động của điện trường. Trong các vật chất có cấu trúc mạng ion ( kim loại và các chất rắn khác ) , dòng điện là dòng chyển động của các electron tự do về phía cực dương (anode) , nó cũng có thể là dòng chuyển động của các electron trong chân không ( các electron này được phát xạ từ điện cực , từ kim loại hoặc từ các vật liệu khác đặt trong điện trường ).... ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỀ TÀI ĐIỆN CÔNG NGHỆ GVHD: NGUYỄN ÁI Q

Thể loại Tài liệu miễn phí Điện-Điện tử-Viễn thông

Số trang 32

Ngày tạo 8/29/2018 9:09:43 PM +00:00

Loại tệp DOCX

Kích thước

Tên tệp

Tải ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ (.docx) Tải ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ (.pdf)

Xem mẫu

  1. ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỀ TÀI ĐIỆN CÔNG NGHỆ GVHD: NGUYỄN ÁI QUỐC
  2. ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ GVHD : NGUYỄN ÁI QUỐC Mục Lục Phần A........................................................................................................................................................... 3 TÌM HIỂU CHUNG VỀ MÁY ĐUN NƯỚC DÙNG ĐIỆN TRỞ NHIỆT .................................................. 3 II. BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐIỆN TRỞ .............................................................................................. 11 Phần B ......................................................................................................................................................... 14 I . Một số hợp kim dùng làm điện trở nhiệt ............................................................................................... 14 II. Chất cách điện ....................................................................................................................................... 16 III. PHÂN LOẠI PHƯƠNG PHÁP ĐỐT NÓNG BẰNG ĐIỆN TRỞ: ..................................................... 22 1. Phương pháp trực tiếp ............................................................................................................................. 22 2. Phương pháp điện trở gián tiếp ............................................................................................................... 24 IV. Cấu trúc của dây điện trở ..................................................................................................................... 34 Phần C. ........................................................................................................................................................ 40 I . MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG THƯỜNG SỬ DỤNG TRONG TÍNH TOÁN NHIỆT CỦA DÂY ĐỐT....... 40 II . TRUYỀN NHIỆT THEO PHƯƠNG THỨC DẪN NHIỆT.................................................................. 41 III . TRUYỀN NHIỆT THEO PHƯƠNG THỨC ĐỐI LƯU ..................................................................... 42 IV . TRUYỀN NHIỆT THEO PHƯƠNG THỨC BỨC XẠ ...................................................................... 43 a) Khái niệm về truyền nhiệt theo phương thức bức xạ .............................................................................. 43 b) Định luật Stepham – Boxman ................................................................................................................. 43 Phần D......................................................................................................................................................... 45 I . KHÁI NIỆM TÍNH TOÁN PHẦN ĐIỆN CỦA DÂY ĐỐT .................................................................. 45 II . TÍNH KÍCH THƯỚC DÂY ĐỐT TRÒN VÀ DẸT ............................................................................. 46 2
  3. ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ GVHD : NGUYỄN ÁI QUỐC Phần A. THIẾT BỊ ĐIỆN NHIỆT TÌM HIỂU CHUNG VỀ MÁY ĐUN NƯỚC DÙNG ĐIỆN TRỞ NHIỆT Trong sinh hoạt gặp những thiết bị nung nóng nước, nồi cơm điện, bình nóng lạnh, sưởi ấm, lò vi sóng… Hình 1. Máy đun nước ELIPA Hình 2. Máy đun nước nóng KS-35 Máy đun nước ELIPA công suất 1,5 Kw,240V/50Hz, dung tích 2(lit) - Máy đun nước KS-35 công suất 2 Kw , 220V/50Hz. Dung tích 35(lít). Trọng lượng - 6,3 kg. Những thiết bị điện này làm việc theo phương pháp dùng điện trở để nung nóng. Hoạt động dựa trên nguyên lý: Dòng điện khi chạy qua điện trở thì một phần điện năng biến thành nhiệt năng làm điện trở nóng lên, nhiệt lượng tỏa ra tính theo công thức: 2 Q = I Rt Trong đó: Q- nhiệt lượng toả ra ( J) I - dòng điện chạy qua dây đốt (A) 3
  4. ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ GVHD : NGUYỄN ÁI QUỐC R điện trở ( Ω ) t - thời gian (s) 1J = 1 Ws = 0,24cal Hiệu suất thiết bị nung nóng nước vào khoảng 0.85÷0.95 Hình 3. Một số dạng điện trở của máy đun nước Hình 4, phích cắm và đế máy đun nước 4
  5. ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ GVHD : NGUYỄN ÁI QUỐC Công tắc Dây điện chịu nhiệt độ cao Hình 5. Công tăc máy đun nước Điện cực Điện cực trung tính N. dây pha L . Điện trở nhiệt . Hình 6. Đế bình đun nước tiếp xúc với đế nguồn điện. 5
  6. ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ GVHD : NGUYỄN ÁI QUỐC Vòng lưỡng kim tác động ngắt điện khi nhiệt độ cao hơn mức cho phép Điện trở dây đốt, đo được 30Ω ở 200C. Tương ứng với P=1,5Kw,I=13A Hình 7. Vòng lưỡng kim bảo vệ quá nhiệt. Thanh nhựa chuyển tiếp tác động vòng Tiếp điểm của mạch điện. lưỡng kim điến tiếp điểm của mạch điện. Hình 8. Tiếp điểm bảo vệ quá nhiệt 6
  7. ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ GVHD : NGUYỄN ÁI QUỐC  Sơ đồ mạch điện nguyên lý : Hình 9. Sơ đồ mạch điện của máy đun nước  Tính toán thông số của điện trở nhiệt trong máy đun nước : Công suất máy đun Ph=2000 (w),dây đốt hợp kim Crôm – Niken (15% Cr+60% Ni+N). Điện trở suất ở 200C ρ20=1,1x10-6 Ωm. Nhiệt trở suất α=16,3x10-6 1/0C. Nhiệt độ làm việc cực đại tmax=11000C.φ=90Kw/m2.tham khảo bảng số liệu 1 và bảng số liệu 2 7
  8. ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ GVHD : NGUYỄN ÁI QUỐC Công suất của phần tử đốt nóng: Pđ = Ph/η =2000/0.85 =2353 (w). Ph : công suất hữu ích của thiết bị Pđ : công suất điện của thiết bị η : hiệu suất thiết bị 0.85 Ptt=1,1Pđ = 1,1.2353 = 2588,3 (w). U2 Ptt  Rt Rt : điện trở dây đốt tại nhiệt độ làm việc l Rt   t . F ρt : là điện trở suất tại nhiệt độ làm việc nhiệt độ t0 là 200C được tính như sau: ρt = ρ20[1+α(t-t0)] = 1,1.10-6[1+16,3.10-6.(150-20)]= 1,1023.10-6  .d 2 F : là tiết diện dây đốt F  4 l : là chiều dài dây đốt l 4.l suy ra Rt   t .  t .  .d 2 F U 2  .d 2 .U 2  Ptt   4.l. t Rt Công suất tỏa nhiệt của bề mặt dây điện trở: Ptt P P với C =π.d là chu vi dây đốt   tt  tt S bm C.l  .d .l Ptt  l  .d . 8
  9. ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ GVHD : NGUYỄN ÁI QUỐC Thay vào công thức tính công suất Ptt U 2  .d 2 .U 2  .d 2 .U 2  .d .  2 .U 2 .d 3 . Ptt     . 4.l. t 4. t 4. t .Ptt Rt Ptt Rút d từ công thức trên: 4. t .Ptt 4.1,1023.10 6.2588,3 2  0.88 x10 3 m  0.88mm d 3 3  .U . 2 2 2 2 3 3,14 .220 .90.10 Ptt 2588,3 l   10.4m  .d . 3,14.0,88.10 3.90.10 3 Trong công nghiệp không có loại dây đốt đường kính d=0,88mm. Nên chọn d= 90 mm. Điều đó làm thay đổi điện trở R của phần tử nung nóng , do đó để đảm bảo điện trở không đổi cần thay đổi chiều dài dây đốt sao cho Rd=0.88=Rd=0.9 l0.88 l t  t 0.90 S0,88 S 0,90 l0,88 l0,90   2 d 02,90 d 0 ,88 2 0.902 d 0,90  l0,90  l0,88.  10,4.  10,89m 2 0,882 d 0,88 9
  10. ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ GVHD : NGUYỄN ÁI QUỐC Tính điện trở dây đốt ở 200C. l l 10,89 R20   20 .   20 .  1,1.10 6.  18,83()  .d 2 3,14.(0,9.10 3 ) 2 S 4 4 Dòng điện tính toán ở 200C. 220 I tt   11,68( A) 18,83 Ptt = Udm.Itt = 220.11,68 = 2569,3 (W). Đủ công suất theo yêu cầu thiết kế đặt ra. Bảng 1. Mật độ công suất truyền tải của dây đốt kín Môi trường nung Đặc điểm và điều Vật liệu bọc ngoài Mật độ công suất kiện nung nóng của dây đốt kín tải cho phép Wcp nóng (W / cm2 ) Nước Nung nóng và tạo Đồng, đồng thau, 9 -11 hơi thép không rỉ 1,2 – 1,8 Không khí Nung nóng trong Thép CT 10- môi trường tĩnh CT 20, đồng thau, 2,3 – 5,0 thép không rỉ.. Nung nóng trong Thép Ct 10- CT 20 4,5 – 5,0 Không khí môi trường không , thép không rỉ 5 – 5,5 khí động Dung dịch Nung nóng trong Thép không rỉ 1,5 – 2,0 ( sữa..) thùng Các loại bếp điện, Dây đôt bọc trong Thép CT 10- 5,0 – 7,0 lò điện … vỏ kim loại CT 20 10
  11. ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ GVHD : NGUYỄN ÁI QUỐC Bảng 2:Một số loại dây đốt hợp kim và phi kim loại Tỉ Hệ số nhiệt Nhiệt độ Nhiệt độ Điện trở điện trở trọng suất ở 200C làm việc nóng × 103 ×10 −6 Ωm Loại dây đốt cực đại chảy ×10 −6 0 C −1 ρ 0 Kg/m3 C 0 α C 8,4 1,1 16,5 1200 1400 Cr20Ni80-N 8,3 1,1 16,3 1100 1390 Cr15Ni60-N 7,2 1,26 17,0 900 1450 Cr13Al4 7,9 0,71 16,6 850 1420 Cr18Ni9T (thép không gỉ) 8,9 0,5 5,0 450 1270 Ni40Cu60 thép ít cácbon 7,8 0,135 4500 300 1460 800 – 1900 Thay đổi — Cacborun 2,3 1500 8 – 13 Thay đổi — Graphít 1,6 2000 II. BẢN CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐIỆN TRỞ Dòng điện là sự chuyển đổi có hướng của các phần tử mang điện tích dương và âm dưới tác động của điện trường. Trong các vật chất có cấu trúc mạng ion ( kim loại và các chất rắn khác ) , dòng điện là dòng chyển động của các electron tự do về phía cực dương (anode) , nó cũng có thể là dòng chuyển động của các electron trong chân không ( các electron này được phát xạ từ điện cực , từ kim loại hoặc từ các vật liệu khác đặt trong điện trường ). Các vật dẫn điện nhờ sự chuyển động của các electron được gọi là các vật dẫn điện loại 1. Các môi trường dẫn , trong đó có dòng điện được tạo ra nhờ sự chuyển động của các ion dương và âm được gọi là các vật chất dẫn điện loại 2. ( như chất điện phân , các dung dịch hóa học ). Plasma có tính dẫn điện hỗn hợp . Trong các vật chất có cấu trúc mạng ion, số lượng các electron chuyển động hỗn loạn bên trong mạng rất lớn, ví dụ đối với đồng có thể lên tới 1029/m3. Theo lý thuyết thì mạng ion kim loại không hề cản trở gì đối với dòng chuyển động electron , vì vậy có thể nói độ dẫn điện của kim loại là vô cùng lớn. Nhưng trên thực tế, 11
  12. ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ GVHD : NGUYỄN ÁI QUỐC do sự tác động của các yếu tố khác nhau như nhiệt độ , từ trường, điện trường... mạng ion kim loại dao động và gây cản trở dòng chuyển động electron. Điều này lý giải tại sao điện trở của kim loại lại phụ thuộc vào nhiệt độ và nhiệt độ rất thấp có thể tạo ra chất siêu dẫn. Quan hệ giữa mật độ dòng điện , cường độ điện trường và độ dẫn điện của vật thể được xác định nhờ định luật ohm. ở dạng tổng quát có thể viết :  J  (ne e0  e  ni e0  i ) E  2 J : mật độ dòng điện , A/cm . .e0 điện tích electron . ne , ni mật độ dòng electron và ion 1/cm3. . µe , µi : độ chuyển động của các electron và ion ở điện trường E=1(V/m). Trong kim loại , dòng điện sinh ra chủ yếu nhờ dòng chuyển động của các electron vì vậy công thức tổng quát của định luật ohm có thể viết lại :  J  n e e0  e E Gọi σ là độ dẫn điện .σ= nee0µe  J   .E 1   là điện trở suất của vật liệu dẫn điện. Đặt  Điện trở suất ρ phụ thuộc vào nhiệt độ theo quan hệ sau đây : .ρT= ρ20[1+α(T-T20)]. trong đó: ρ20 : điện trở suất của vật liệu ở 200C (2930K). .α : là hệ số nhiệt trở của vật liệu 1/0C. T20=2930K. Tốc độ chuyển động của electron trong điện trường E phụ thuộc vào hiệu điện thế U giữa hai điện cực . ve  5,93  10 5 U 12
  13. ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ GVHD : NGUYỄN ÁI QUỐC Động năng của electron được tính: We=e0.U (eV). Khi va đập với mạng ion , electron trao năng lượng của mình cho mạng và làm cho kim loại nóng lên. Nhiệt lượng sinh ra do dòng điện I chảy trong vật dẫn điện được biểu diễn: Q = I2Rt Trong đó : I - là dòng điện R : là điện trở (Ω) . t : thời gian dòng điện chạy qua (s) Công suất nhiệt có thể biểu diễn như sau: U2 U2 P   .l R s Trong đó : l – chiều dài vật dẫn (m) . s : là tiết diện vật dẫn , m2. P : công suất (W). 13
  14. ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ GVHD : NGUYỄN ÁI QUỐC Phần B ĐẶC ĐIỂM VÀ CẤU TẠO CÁC PHẦN TỬ ĐIỆN ĐỐT NÓNG Vật liệu và kết cấu của phần tử đốt nóng được xác định bởi các đặc điểm của quá trình công nghệ và kết cấu thiết bị. Phần tử đốt nóng cần phải có các đặc điểm sau : điện trở suất lớn , hệ số nhiệt trở nhỏ và phải có tuổi thọ cao. Có thể phân chúng thành ba nhóm theo nhiệt độ làm việc như sau: 1- Nhiệt độ thấp , 500 ÷ 7000K, troa đổi nhiệt chủ yếu bằng đối lưu , dẫn nhiệt và bức xạ nhiệt. 2- Nhiệt độ làm việc trung bình từ 900 ÷ 13000K, trao đổi nhiệt bằng đối lưu , dẫn nhiệt và bức xạ nhiệt. 3- Nhiệt độ làm việc cao từ 1500 ÷ 23000K, troa đổi nhiệt bằng truyền nhiệt bức xạ nhiệt. I . Một số hợp kim dùng làm điện trở nhiệt Điện trở làm bằng hợp kim có tính chất cản trở dòng điện cao ở nhiệt độ bình thường có ρ≥0,03 µΩm. Những hợp kim này được sử dụng để sản xuất dụng cụ đo lường điện trở mẫu , điện trở cho thiết bị đốt nóng. gây ra sự tỏa nhiệt trên điện trở. Điện trở có các đặc tính sau: Điện trở suất (ρ) lớn, hệ số nở dài nhỏ và sức điện động nhỏ so với đồng - Chịu nhiệt cao, là yếu tố cần thiết đối với điện trở tỏa nhiệt - Có độ bền cơ học - Hệ số nhiệt độ thấp - Chống oxy hóa - Những vật liệu có điện trở suất cao được sử dụng rộng rãi trong thực tế ( Bảng 1) : Mai-so ( là hợp kim gồm 60% Cu,25%Zn,15% Ni) Được sử dụng làm điện trở không tỏa nhiệt, chẳng hạn như biến trở phòng thí nghiệm, biến trở khởi động, biến trở điều tốc... Điện trở suất (ρ) : 0,30 µΩm. - Nhiệt độ nóng chảy 13000C. - 14
  15. ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ GVHD : NGUYỄN ÁI QUỐC konstantan ( là hợp kim gồm 60% Cu, 40% Ni) Có hệ số điện trở thấp nên điện trở ít phụ thuộc vào nhiệt độ, được dùng làm điện trở chuẩn của trong phòng thí nghiệm, không dùng làm điện trở tỏa nhiệt. Hợp kim manganin cũng có đặc tính tương tự như constantan. Điện trở suất (ρ) : 0,49 µΩm. - Nhiệt độ nóng chảy 12400C. - Ferro-nickel ( là hợp kim gồm 74%Fe, 25%Ni, 1% Cr). Là hợp kim điện trở được sử dụng làm điện trở hoặc biến trở, và có thể dùng làm điện trở tỏa nhiệt chịu được 5000C. Tuy nhiên , hợp kim này không bền khi dùng làm điện trở tỏa nhiệt vị chúng giòn, dễ gãy khi vận hành với nhiệt độ mới đạt đến màu đỏ sậm. Điện trở suất (ρ) : 0,80 µΩm. - Nhiệt độ nóng chảy 15000C. - Sắt – kền – crôm ( là hợp kim gồm 50%Fe, 40% Ni, 10%Cr) Đây là hợp kim điện trở được dùng chủ yếu để làm điện trở tỏa nhiệt trong bàn ủi, bếp điện, mỏ hàn, điện trở đốt nóng trong thiết bị đun nước. Vì đặc tính của loại điện trở này là chịu được nhiệt độ vận hành cao đến 9000C. Điện trở suất (ρ) : 1,20 µΩm. - Nhiệt độ nóng chảy 14500C. - Kền- crôm ( là hợp kim gồm 80%Ni, 20% Cr) Hợp kim này có đặc tính chịu nhiệt độ vận hành cao 11000C và tính chất được bảo vệ bởi một lớp cách điện , nhờ thế có thể quấn các vòng dây điện trở khít nhau, với điều kiện điện áp giữa các vòng dây không lớn. Công suất tiêu tán trên bề mặt của dây điện trở tỏa nhiệt khoảng: 2w/cm2 khi nhiệt độ từ 6000C đến 8000C. - 1w/cm2 khi nhiệt độ từ 9000C. - 0.7w/cm2 khi nhiệt độ từ 10000C. - Wolfram 15
  16. ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ GVHD : NGUYỄN ÁI QUỐC Ký hiệu W , là dây điện trở được dùng làm dây tóc bóng đèn Điện trở suất (ρ) : 0,055 µΩm. - Nhiệt độ nóng chảy 33700C. - Hệ số nhiệt độ 0,00464. - Bảng 1 hợp kim chế tạo dây điện trở và điện trở tỏa nhiệt Thành phần Hệ số Nhiệt độ nóng chảy Tên (p) (0C) Hợp kim µΩm nhiệt độ (α) Vận hành Nóng chảy maiso 60Cu+25Zn+15Ni 0,30 0,0003 1290 400 konstantan 60Cu+40Ni 0,49 0 1240 400 Manganin 84Cu+12Mn+4Ni 0,42 ±0,00002 500 Ferro-nickel 74Fe+25Ni+1Cr 0,80 0,0009 1500 500 Hợp kim RNC1: 55Fe+35Ni+10Cr 1,02 0,00032 1450 700 RNC2: 25Fe+60Ni+15Cr 1,11 0,00015 1450 900 RNC3: 80Ni+20Cr 1,03 0,00004 1475 1100 Than 60 -0,0004 II. Chất cách điện Sử dụng chất cách điện cần dựa vào một số đặc tính sau: Độ bền cách nhiệt - Đặc tính cơ - - Lý tính và hóa tính Chất cách điện có thể phân làm bốn dạng: Cách điện khoáng chất chịu được nhiệt độ cao - Cách điện gốc hữu cơ ( biến chất thành cacbon ở nhiệt độ cao) - Cách điện dạng lỏng hoặc hòa tan - Cách điện chất khí - Cách điện khoáng chất 16
  17. ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ GVHD : NGUYỄN ÁI QUỐC 1.a, Amiăng ( amiante): là chất silicat vôi magnesie có tính chất cách điện , cách nhiệt, chịu được nhiệt độ cao, được sử dụng dưới dạng vải để làm tấm đỡ điện trở và cách điện ở nơi có nhiệt độ cao. Tuy nhiên Amiăng có nhược điểm là hút ẩm. 1.b, magnésie : được sản suất ở dạng bột trắng, cố đặc tính cách điện, truyền nhiệt, ít hòa tan trong nước, chịu được nhiệt độ rất cao và chỉ nóng chảy ở nhiệt độ của tia hồ quang. Magnésie cách điện rất tốt, được sử dụng làm chất cách điện trong điện trở dạng ống, cách điện dây dẫn bọc giáp... 1.c , Mica : được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng đá rất cứng và sáng lóng lánh. Mica được tách ra dễ dàng thành tấm mỏng, mềm dẻo. Mica chịu được nhiệt độ cao nên thường được dùng làm chất cách điện cho điện trở tỏa nhiệt,và cách điện ở cổ góp điện của động cơ điện một chiều. 1.d Micanite : là sự kết giữa vảy Mica với gôm-lắc hoặc vernis dưới áp suất lớn. Được sản suất dưới dạng tấm cứng hoặc dẻo có kích thước 1x0,5m hoặc ruban giấy mica ... độ bền cách điện của micanite đạt khoảng 20Kv/mm. Trong các máy điện hiện đại chịu nhiệt độ cao , cấp cách điện B đều sử dụng micanite để cách điện rãnh , ruban micanite cách điện dây quấn . trong phần côn ở cổ góp điện của máy phát điện một chiều , máy phát điện đều sử dụng cách điện micanite. 1.e (porcelaine) : sứ được làm từ đất sét kaolin trộn với thạch anh dạng bột có tính chât xốp và dễ hút ẩm, do đó cần tráng một lớp emay được biến đổi thành thủy tinh dưới nhiệt độ cao để chống thấm nước. Sứ được chế tạo có tính chất cách điện cao nên được sử dụng để làm những chi tiết cách điện trong không khí. Khi nhiệt độ khoảng 3000C tính chất cách điện của sứ giảm do điện trở suất giảm dần khi nhiệt độ tăng. Để chịu được nhiệt độ cao và môi trường axit cần sử dụng loại sứ cérammique để làm chất cách điện trong buji xe ôtô , bệ đỡ điện trở tỏa nhiệt. 1.g Thủy tinh : được sản suất bằng quá trình nhiệt luyện cát silic mịn với potasse và sút. Thủy tinh có sức bền cỏ học rất lớn nhưng dễ vỡ khi va chạm. Điện trở suất của thủy tinh giảm đi khi nhiệt độ tăng. Được sử dụng làm puli đỡ cho dây truyền tải điện , vỏ bình acquy... Ruban thủy tinh được sử dụng đối với máy điện có cấp cách điện B, chịu đến 1300C . nó cũng có thể được sử dụng thay thế mica. 17
  18. ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ GVHD : NGUYỄN ÁI QUỐC Thủy tinh Pyrex được sử dụng làm vỏ bóng đèn huỳnh quang và dụng cụ phòng thí nghiệm, do chúng có hệ số giãn nở thấp ( 0,3x10-5). Thủy tinh Pyrex gồm silic acide borique , xút và ít vôi . 1.h Thạch anh được lấy ra từ silic thạch anh , đúc dưới dạng ống và sử dụng trong thiết bị y khoa trị liệu bằng tia cực tím, thiết bị khử trùng, sử dụng trong đèn thủy ngân cao áp, vì thủy ngân có đặc tính cho phép tia cực tím xuyên qua dễ dàng so với thủy tinh thường , chịu nhiệt độ cao , và là chất cách điện hoàn hảo với dòng cao tần 2. cách điện rắn gốc hữu cơ 2.a Cao su lưu hóa : cao su có trộn thêm 50%-60% bột caolin 1%-3% lưu huỳnh có thể chịu được nhiệt độ khá cao, chỉ hóa nhão ở nhiệt độ 1800C. Cao su lưu hóa vẫn giữa nguyên tính chất của cao su , chẳng hạn tính cách điện tính mài mòn. 2.b Ebonite : là cao su hóa rắn , cứng khi pha thêm 30%-40% lưu huỳnh . đây là loại cách điện cứng nhưng giòn, thường được đúc đổ khuôn dạng tấm , ống... Ebonite không thể hàn hoặc nóng chảy. 2.c Fibre : hỗn hợp mạt cưa gỗ , cao su và máu bò dưới sức ép nóng. Fibre có đặc tính dễ hút ẩm , do đó sẽ bị biến dạng tăng thể tích theo thời gian sử dụng trong môi trường ẩm. Fibre được sản xuất dưới dạng tấm , ống với các màu đỏ , đen và xám. Fibre có thể giũa , ven răng và tiện. 2.d Ga-la-lit : là hợp chất dẻo đúc khuôn dễ dàng , được lấy ra từ caséine sữa dạng formol . Ga-la-lit được sử dụng làm chất cách điện công tắc, đui đèn, ổ cắm... 2.e Cách điện dạng lớp : loại cách điện này gồm nhiều lớp chồng lên nhau , các có thể là giấy hoặc vải và tấm nhựa tổng hợp bakelit , silicon. Các lớp được định hình dưới ap suất và nhiệt độ cao để tạo thành dạng tấm , ống chi tiết, đúc khuôn... cách điện dạng lớp được phân loại như sau: - cách điện dạng lớp gốc giấy cellulose - cách điện dạng lớp gốc vải, amiăng , thủy tinh 2.g Chất dẻo PVC : PVC là chất cách điện tốt , có độ bền và cách điện cao , thường được sử dụng làm chất cách điện vổ bọc dây dẫn, PVC có tính chất như cao su nhưng có tính đàn hồi kém hơn và bị hóa nhão ở nhiệt độ 850C. 18
  19. ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ GVHD : NGUYỄN ÁI QUỐC 2.h Silicone : là hợp chất organo-silicique coa cấu tạo gồm silicum và một ít hoặc không có thành phần cacbon hydro và oxy . Do không có thành phần cacbon , silicone chịu được nhiệt độ cao ( 300- 4000C). Silicone được sản xuất dưới dạng: Dầu và mỡ - - Cao su silicone . Nhữa tổng hợp organo-silicique - Cao su silicone là chất cách điện chịu được nhiệt độ cao, có thể lên đến 2500C. 2. k Giấy preesspahn : là loại giấy carbon cách điện cứng , màu nâu sậm, hoặc vàng sậm có một mặt láng. Giấy preesspahn được sản xuất dưới dạng giấy cac-tông chúng dduocj sử dụng để cách điện cho bộ phận giây quấn trong máy điện có công suất nhỏ. Phẩm chất của giấy được đánh giá theo số lần gấp nếp mà không rách  Để chế tạo các phần tử đốt nóng có nhiệt độ làm việc đến 15000K, người ta sử dụng các vật liệu : nicrom, hợp kim nicrom-chrome, hợp kim thép chịu nhiệt chrome- nickel. Nicrome với thành phần 75%-78% nickel và khoảng 25% chrome , khi tăng thành phần nikel trong hợp kim sẽ làm tăng độ bền cơ của hợp kim. Hợp kim nicrome với 22÷27% crome và 17÷20% nickel được dùng để chế tạo các phần tử đốt nóng làm việc ở nhiệt độ làm việc đến 11000K. Hợp kim của thép , chrome 13% và nhôm 4% cũng được dùng làm phần tử đốt nóng làm việc ở nhiệt độ 11000K. Hợp kim chứa 20÷27% chrome và một lượng nhỏ các chất phụ khác , như titan bore ... có khả năng làm việc ở nhiệt độ đến 1470÷16200K. Các hợp kim trên được sủ dụng làm phần tử đốt nóng dạng hở hoặc bảo vệ. ở dạng thứ nhất kết cấu phần tử đốt nóng tương đối cứng và được chế tạo từ dây hoặc băng có tiết diện lớn. Phần tử dạng hở được lắp đặt trong các lò và dụng cụ đun nấu gia đình chúng có dạng ziczac hoặc xoắn lò xo . Để đun nấu chất lỏng hoặc đốt nóng chất khí trong một vài quá trình công nghệ , có thể sử dụng các phần tử dạng ốngđược làm từ vật liệu thép gốm xốp có các lỗ nhỏ li ti kích 19
  20. ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN CÔNG NGHỆ GVHD : NGUYỄN ÁI QUỐC thước khoảng 40÷80µm để đảm bảo cho chất lỏng hoặc chất khí thấm được qua thành của nó. Suất tải nhiệt của phần tử loại này là vào khoảng 1kW/cm2 với nhiệt độ làm việc vào khoảng 400÷6000K. Điện áp đặt lên một phần tử 1÷12V. Khi đốt nóng ở nhiệt độ thấp có thể sử dụng rộng rãi phần tử đốt nóng dạng ống được mô tả như hinh 9 Hình 10. Cấu tạo điện trở đốt nóng Chất độn trong ống thường được sử dụng periclaz (MgO) nấu chảy. Công suất ống có thể từ 100÷15000W , điện áp làm việc từ 36÷380V, nhiệt độ làm việc từ 400÷10000K. Tuổi thọ trung bình của ống từ 10000÷40000 giờ. Đối với lò nhiệt độ cao tới 17000K thường sử dụng các phần tử đốt nóng chế tạo từ carbonrundum (SiC) dạng thạch thanh , đường kính 6÷30mm , với chiều dài khác nhau. Phần tử đốt nóng làm từ silic molibden (MoSi2) có thể làm việc ở nhiệt độ 20000K trong môi trường oxygen. MoSi2 được chế tạo bắng phương pháp luyện kim bột . trong môi trường oxygen: ở nhiệt độ cao hơn 13000K , trên bề mặt phần tử đốt nóng được phủ một lớp bảo vệ SiO2 . ở nhiệt độ từ 20000K trở lên , lớp bảo vệ cũ bị phá hủy và tự hình thành lớp bảo vệ mới, kết quả là tiết diện của phần tử bị giảm dần dẫn đến điện trở tăng lên. Vì vậy ở nhiệt độ trên 20000K không nên dùng phần tử đốt nóng loại này. 20
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược