80.有哪些电热器件?
电热器件主要有电阻式电热元器件、红外线电热元器件、感应式电热元器件、微波式电热元器件和PTC电热元器件等几种。
电阻式电热元器件按其制造的电热材料形状来分,有螺旋形、扁带形、板形、盘形和箔形等;按其装配的封严程度来分,有开启式、罩盖式(半封闭式)和密封式(全封闭式)等。在实际应用中,通常是先将合金电热材料制成电热丝,经过二次加工制成各种电阻式电热元器件。几种电阻式电热元器件如图111所示。
图111 几种电阻式电热元器件
红外线是一种电磁波,其加热基本原理是,首先使电阻发热元器件通电发热,利用此热能激发红外线辐射物质,使其辐射出红外线对物体加热。红外线电热元器件具有升温迅速,穿透能力强,节省能源,无污染等优点,广泛应用于电烤箱、取暖器及电吹风等电器中。几种红外线电热元器件如图112所示。
图112 几种红外线电热元器件
感应式电热元器件利用导体在交变磁场中产生感应电流(即涡流),涡流在导体内部电阻上产生热效应。感应式电热元器件如电磁炉中的线盘(线圈),其外形结构如图113所示。
图113 感应式电热元器件
微波是电磁波,频率较高。微波式电热元器件首先将电能转换成为微波能量,再对物体进行加热。
PTC电热元器件是具有正电阻温度系数的新型发热元器件。通常是以钛酸钡为基料,掺入微量稀土元素,经陶瓷工艺烧烤制成的烧结体。在PTC电热元器件上加载直流或交流电源,便可获得某一范围内恒定的温度。
PTC电热元器件阻值随温度的变化而变化,其电阻率与温度的特性曲线如图114所示。在温度低于转折温度TP时,随着温度的升高,电阻率略减小,呈现负温度系数性质;当温度升高到超过TP时,其电阻率随着温度的升高而急剧增大,呈现很大的正温度系数特性。这种阻值异常变化的现象称为PTC特性,这个转折温度TP称为居里温度或居里点。
图114 PTC电热元器件电阻率与温度特性曲线
利用PTC器件中的这一特性可以制成恒温加热源。通电后,在低于居里点时,相当于普通的电阻性电热元器件;当温度达到居里点后,由于它的电阻值急剧增大,使电流急剧减小,温度不再上升,保持在一定范围内不变。
在实际产品中,可通过制作工艺和添加不同材料来改变其居里点,目前,通常能够在-30~265℃范围内调节。