家用电器的自动控温原理介绍一、控温装置介绍家用电器中的自动控温装置常用的有双金属片、压力式继电器、热敏电阻式继电器、PTC 发热体等。
1、双金属片图一为双金属片原理如,常温下双金属片呈平直状态,静动触头闭合,常用于电饭煲和饮水器。
它的工作原理为:当温度升高时,双金属片向膨胀系数小的那边弯曲,电接头中的触点断开,电路被切断,当温度下降到一定值时,电接头中的触点重新闭合,如此反复作用,来控制电路。
2、压力式继电器 常在电冰箱中应用,图二是它的结构示意图,A 、B 为两个接线柱,C 、D 分别为静、动触点,一般处于断开状态,E 为温差调节螺丝,F 为温度高低调节凸轮,G为感温包、H 为感压腔,感温包和感压腔内充有一定量的气体,I 为弹簧。
它的工作原理为:当电冰箱内的温度升高时,感温包内压强随之增加,感压腔缓慢向左凸,使动触点与静触点闭合,工作电路被接通,冰箱开始制冷,当温下降时,感压腔内压强下降,动静触点又被分离,制冷停止;如此反复,从而把箱内温度自动控制在所规定的范围内。
3、热敏电阻式继电器常在空调中使用,图三中R P 为调温电阻,R t 为热敏电阻,电阻随温度上升而增加,J 为继电器。
它的工作原理为:安温度升高时,由于热敏电阻阻值变大,所以B 点电势升高。
当B 点电势升于某一值时,A 点输出高电平,三极管被接通,驱动继电器J工作,吸合制冷工作电路开关K ,空调开始制冷;当温度降到某一值时,B 点电势降低,A 点又输出低电平,继电器断开,制冷工作电路停止工作,如此往复控制温度。
二、常见家用电器控温原理介绍 (一)、电饭煲电饭煲是家庭中最常用的电器,原理图也较简单,如图是“三角牌”自动西施煲(电饭煲)的电路图。
工作原理如下:当按下手动按钮(AN )后,保温元件(BR )、保温指示灯(ZSD 2)和R 3被短路,发热盘R 1正常工作,煮饭指示灯(ZDS 1)发出红光,当加热温热达到1030C 度,磁钢限温器(XW :是磁钢限温开关,当温度达到1030C (居里点)以下时,呈现出磁性物质特性,当高于居里点时,失去磁性)产生动作,手动按钮被断开,保温指示灯被接R 2L 2 R 4 R 1R 3L 1 KM ( ( (( 220V ~RD 固定端 膨胀系数大 膨胀系数小 电接头 动触头 静触头图一 GF E C DBA HI图二 R P R tBAJK制 冷 工 作 电 路图三入电路,发出黄光,发热盘两端电压下降,煮饭指示灯因电压太低而不再发光,发热盘功率明显变小,起保温作用,当温度下降到700C 左右时,保温元件(BR :双金属片自动开关,当温度达度70~800C 时自动断开,当温度低于700C 时自动闭合)闭合,保温指示灯和R 3又被短路,发热盘又正常工作,煮饭指示灯又发出红光,当加热到70~800C 时,保温元件又自动断开,发热盘功率又下降,如此往复,起到保温作用。
RD 是超温熔断器,R 2、R 3是指示灯降压电阻,。
图二是三角牌保温自动电饭锅的电路图,R 1为发热体,R 2为保温辅助发热板,KM 为限温器,煮饭时按下,饭熟时自动断开,L 1(红)、L 2(黄)分别为加热和保温指示灯,RD 为超温熔断器,R 3、R 4为指示灯降压电阻。
(二)、电冰箱图是某型号长岭冰箱电路图(图中未画冬季温度补尝加热电路),XP 是电源插头,FS 是过载保护器,M 1是压缩机,EL 是灯,SB 是灯开并,SA 是温控器,PTC 是启动元件。
它的自动控温装置的核心是:温控器、PTC 启动元件和过载保护器。
温控器是一个继电器,常用的有压力式和热敏电阻式两种,由于压力式温控器简单、可靠、价低,在家用电冰箱中应用最为广泛(原理如上,不再介绍)。
启动继电器(图中PTC 启动元件),它的工作原理如下:当电动机刚接通时,PTC 元件的温度较低,电阻值较小,启动绕组CS 与运行绕组CM 一起在电动机绕组中产生旋转磁场,使电动机转子启动运转,由于启动过程中的电流是正常工作是数倍,故PIC 元件在启动过程中迅速发热升温,当温度高到居里点温度时,PTC元件的电阻突然增大,达到数万欧,此时,启动绕组可近似地视为断路,而电动机也已正常运行,从PTC 的温度电阻特性可知,这种启动继电器的通、断性能取决于温度,因此,每次重新启动压缩机的电动机时,一般要间隔3~5分钟。
过载保护器(FS ),是由电阻加热器和双金属片等构成的继电器,当电动机接通电源因故不能正常启动时,过大的电流会使电阻加热器温度剧烈升高,从而使双金属片变形,切断电路,起到保护作用。
(三)、饮水器一般家庭饮水器有两类:热饮水器和冷热饮水器。
下图是安吉尔热饮水器的电路图,EH 是加热器件,S 是手动开关,ST 1、ST 2是两个温控器,LED 1(绿)是保温指示灯,LED 2(红)是加热指示灯,D 1、D 2为二板管,R 1、R 2为指示灯保护电阻,FU 为熔断器;工作原理如下:ST 1、ST 2是两个常闭型双金属片继电器,当手动开关S 闭合时,LED 1、D 1、R 1被ST 1短路,EH 和LED 2、D 2、R 2被接入电路,加热器开始加热,加热指示灯LED 2发出红光;当温度加热到880C 左右时,温控器ST 1开始动作而断开,LED 1、D 1、R 1被接入电路,保温指示灯发出绿光,而EH 和LED 2、M M 1FSSA SB ELPTC S CXP ) S 1 S 2 ST 1ST 2 SA EHR 1 R2 R 3LED 1 LED 2 D 1D2PTCL NE D 2D 1LED 2 EH ST 1 ST 2FU 220V ~S LED 1 R 2R 1D 2、R 2两端的电压下降,加热体的电功率变小,加热指示灯熄灭,当温度下降到800C 左右时,温控器ST 1又接通,加热器又开始正常工作,通过温控器ST 1可以使水温控制在80~950C 左右;温控器ST 2的作用是:当电路因故而水温太高时,它自动断开电路起保护作用。
右上图是某冷热饮水器的电路图,S 1、S 2为手动的加热开关和制冷开关,ST 1为自动复位温控器,工作原理与热饮水器相同,ST 2为手动式温控器,动作温度为950C 左右,起保护作用;SA 为制冷控温器,PTC 为压缩器起动元件,它们的制冷原理与冰箱类同。
LED 1(绿)、LED 2(红)为发光二极管,D 1、D 2为二极管,R 1、R 2、R 3为降压电阻。
(四)、自动电热水瓶右图是希贵牌自动电热水瓶线路图,EH 为发热管,HL 1(黄)、HL 2(红)分别为保温和加热指示灯,PTC 为保温元件,ST 为温控器,当加入冷水时,ST 闭合,当水煮水后,ST 自动断开,PTC 元件被接入电路,它与发热管串联接入电路,PTC 的电阻随温度升高而增大,电路中的加热功率减小,当温度降低时,它的电阻减小,加热功率变大,起到自动保温作用,能使水温保持在830C 左右,当再次充攻冷水时,ST 又闭合,发热管又开始以较大功率加热,它通过温控器和PTC 保温元件使水温控制在规定范围内。
(五)、空调窗式空调目前市场上有两种:强电控制和弱电控制,强电控制是指控制线路的电源电压为220V 或380V ,它的控制线路比较简单;而弱电控制是指控制线路主要由微电脑等控制,线路比较复杂,超出了我们中学生的认识范围。
右图是强电控制的电热型窗式空调电气原理图(图中未画出送风电气原理图),M 为压缩机,T 为温控器,Q 为过载保护器(工作原理与冰箱相同),C 为电容器,E为电加热器,K 2为可复性保护器(防止因故温度过高),F为温度熔断器(防止因故加热电路中电流过大),K 1为选择开关。
自动控温的核心是:温控器,空调上使用的温控器也有两类:机械式和电子式,机械式温控器原理与冰箱相同,它的控温精度比较差;电子式温控器采用热敏电阻,当温度升高时,热敏电阻的阻值降低,反之升高,它与机械式相比有温控精度高、反应灵敏、使用方便等优点。
六、练习 例1:图为在10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理图,箱内的电阻R 1=2k Ω,R 2=1.5k Ω,R 3=4k Ω,R 4为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图线如图五所示,当a 、b端电压U ab <0时,电压鉴别器会令开关S 接通,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度升高;当U ab >0时,电压鉴别器使S 断开,停止加热。
则M ~ M CFK 2 EC H LQ12K 1 HL 1HL 2 EH PTC ST电 压 鉴别器 ~ 电热丝 R 1 R 2 R 3 R 4 S220V a b t /℃R 4/K Ω0 1 2 3 4510 20 30 40 60 50恒温箱内的温度大约恒定在 ℃。
(25℃)例2:如图为自动电热水器的电气原理图,K 为常闭型开关,动作温度为800C 左右,请根据它的工作原理回答下列问题:(1)R 1、R 2的阻值应 R 的阻值;(填大于、小于、接近、远远大于、远远小于、都可以)(2)完成下表元件 加热开始 温度达到1000C 左右 温度降到800C 前 温度低于800C 以后K R L 1 L 2例3:图为某“三角牌”电饭煲电路图,RD 为热熔断丝,R 1为发热体,R 2、R 3为指示灯降压电阻,阻值约10K Ω,ZSD 1(红)为加热指示灯,ZSD 2(黄)为保温指示灯,AN 为手动按钮,XW 为磁钢限温开关,当温度达到1030C (居里点)以下时,呈现出磁性物质特性,当高于居里点时,失去磁性,KM 为双金属片自动开关,当温度达度70~800C 时自动断开,当温度低于700C 时自动闭合。
请根据原理图完成下表格。
元件 煮饭开始 温度达70~800C 温度达1030C 温度降至700C 前 温度低于700C 后AN XW BR R 1 ZSD 1 ZSD 2一般都是可以上传的哦。
不知道百度怎么了啊,我可以试试RL 1L 2K R 1 R 2R 1KMZSD 2R 3 ANXWR 2ZSD 1RD( ( (220V ~。