【文章內(nèi)容簡介】 用溫度 /℃ 種 類 150~550 約 900 約 1200 約 1100 800~950 550~1000 1000~1350 1400~1800 1600~2500 2200 2800 3000 鋼退火用鹽溶劑（硝酸鹽類等） 2號鎳鉻絲 滲碳鹽溶劑（氰化物或它與碳的混合物） 鋼淬火用鹽溶劑（氰化物、碳酸鹽類等） 1號鎳鉻絲， 2號鐵鉻絲 1號鐵鉻絲 高速鋼淬火用鹽溶劑（以 BaCl2） 石墨棒 人造石墨 鉬絲（在真空中或還原氣氛中） 鎢絲（在真空中或還原氣氛中） 人造石莫（在真空中或還原氣氛中） 74 電熱轉(zhuǎn)換技術(shù) 如圖所示的電砂鍋就是一種間接電熱法電阻加熱裝置。它的鍋體是用陶瓷做成電熱鍋，其材質(zhì)和外形與普通砂鍋相似，鍋底裝有發(fā)熱板，發(fā)熱板結(jié)構(gòu)是采用金屬管狀電熱元件的鑄鋁板。發(fā)熱板與底座之間裝有可調(diào)的熱雙金屬控溫器或電子控溫器。 電砂鍋 二、電弧加熱 電弧加熱是利用電極與電極之間 或電極與工件之間放電促使空氣電離形成的電弧產(chǎn)生高溫加熱物體。家用電器產(chǎn)品中的電子點火器和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的電弧焊及電弧爐等都屬于電弧加熱。 電弧爐是用一根或三根石墨制的電極與溶化材料間形成電弧，用這種電弧熱來加熱材料的爐子，它可以達到非常高的溫度（約 3500℃ ） 74 電熱轉(zhuǎn)換技術(shù) 三、感應(yīng)加熱 在被加熱物體的周圍安裝感應(yīng)線圈，當交流電通過線圈時，就有電磁場產(chǎn)生，該交變磁場在感應(yīng)線圈內(nèi)側(cè)的被加熱物體中產(chǎn)生感應(yīng)渦流，如圖所示。渦流在被加熱物體中產(chǎn)生渦流損耗和交變磁化損耗，使被加熱物體發(fā)熱。 用這種感應(yīng)渦流來加熱的方法稱為感應(yīng)加熱。 由于線圈的電抗與漏磁通起主要作用，感應(yīng)線圈負載的功率因數(shù)非常（ cosφ =5% ～ 20%），為了改善功率因數(shù)，將大容量的電容器與負載并聯(lián)，可提高到近 100%，感應(yīng)加熱按電源的頻率，可分為兩類。 ~ 線圈電流 感應(yīng)電流 磁力線 感應(yīng)線圈 被加熱物體 改善功率的電容器 交流電源 感應(yīng)加熱的原理 74 電熱轉(zhuǎn)換技術(shù) 1. 低頻感應(yīng)加熱 低頻感應(yīng)加熱電源頻率為 50Hz或 60Hz，由于是一般的工頻電源，所以設(shè)備簡單，價格低廉。 這種爐的熱效率很好（約 85%）常被用來溶化鋅、黃銅等低熔點的金屬以及鑄鐵液的保溫。 2. 高頻感應(yīng)加熱 高頻感應(yīng)加熱電源頻率為 500～ 1000Hz，電源設(shè)備中必須要有高頻發(fā)生裝置。高頻發(fā)生裝置在低頻范圍內(nèi)使用晶閘管，在中頻范圍內(nèi)用高頻發(fā)電機，在高頻范圍內(nèi)則使用真空管振蕩器。 高頻感應(yīng)溶化爐使用時，在感應(yīng)線圈中通過高頻電流，溶化室中的溶化金屬產(chǎn)生渦流，這種爐子被用作各種金屬的溶化，特別是由于能在短時間內(nèi)溶化，所以適用于特殊鋼的溶化，爐子容量為數(shù)千千瓦，裝載量可達數(shù)十噸。 74 電熱轉(zhuǎn)換技術(shù) 四、介質(zhì)加熱 介質(zhì)加熱是將被加熱物體置于高頻交變電場中，利用被加熱物體的介質(zhì)損耗加熱。 在工業(yè)上用來加熱和干燥電介類和半導(dǎo)體類材料。在家用電器產(chǎn)品中，用來制造微波爐等產(chǎn)品。 波長在厘米波段的電磁波通過被加熱物體時，其能量會被吸收，這種波稱為微波。微波具有遇到金屬反射，對絕緣材料如瓷器、石塊、玻璃及塑料可透過，對水和含水材料則被吸收并轉(zhuǎn)化為熱的特點。 電磁波是由磁控管產(chǎn)生的，在微波爐里使用產(chǎn)生等幅振蕩的磁控管，電磁波的頻率在 1000MHz左右，它以 天線棒和波道在工作空間發(fā)射。工作空間用不銹鋼制成，對電磁波可反射。通過金屬風扇旋轉(zhuǎn)使工作間電磁波分布開，使加熱物體的各個側(cè)面都能碰到電磁波并吸收能量而加熱。下圖所示是家用微波爐的結(jié)構(gòu)。微波設(shè)備不但可用于家庭，還可以用于化學(xué)、生物、醫(yī)療等領(lǐng)域。 74 電熱轉(zhuǎn)換技術(shù) 微波爐結(jié)構(gòu) 空心波導(dǎo) 磁控管產(chǎn)生電磁波 波攪拌器 玻璃板 非金屬 第 7章 電能傳輸及轉(zhuǎn)換技術(shù) 75 電光轉(zhuǎn)換技術(shù) 75 電光轉(zhuǎn)換技術(shù) 電光轉(zhuǎn)換技術(shù)最普通的應(yīng)用就是電氣照明，同時在進行信號的傳輸、處理、顯示及各種控制裝置中也被廣泛應(yīng)用。另外電光轉(zhuǎn)換可以作為電能生產(chǎn)的一種方式，用于航空航天領(lǐng)域。隨著電子技術(shù)和計算機應(yīng)用及新材料科學(xué)的發(fā)展，電光轉(zhuǎn)換技術(shù)正日益深入社會生活的各個領(lǐng)域，并在逐步改善和改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。如光纖通訊在當今的信息社會里充當著極為重要的角色。實際上，光纖通訊系統(tǒng)由發(fā)射器、光傳輸通道（光纖光纜）、光接收器三個主要部分組成。光發(fā)射器把所要傳送的電信號轉(zhuǎn)換成光信號并發(fā)射出去，光纖光纜能高效率的傳送光信號，光接收器是把光信號轉(zhuǎn)換成電信號輸出。原理如下圖。 輸入 光纜 輸出 驅(qū)動放大器 電光轉(zhuǎn)換裝置 光電轉(zhuǎn)換裝置 接收機放大器 光纖傳輸原理方框圖 75 電光轉(zhuǎn)換技術(shù) 一、熱輻射光源 這類電光源是基于電流的熱效應(yīng)原理而發(fā)光的，即電流通過燈絲時，將燈絲加熱到白熾（此時燈絲溫度為熱力學(xué)溫度 2400～3000K)狀態(tài)而發(fā)光的光源。如白熾燈、鹵鎢燈等。 （一）白熾燈 白熾燈是照明設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的熱輻射電光源，其結(jié)構(gòu)和工作原理已在 《 電工基本技能實訓(xùn)指導(dǎo) 》 中詳細介紹。 （二）鹵鎢燈 鹵鎢燈是在白熾燈的基礎(chǔ)上研究生產(chǎn)出來的一種高效率的熱輻射光源。這種光源有效的避免白熾燈在使用過程中，燈絲鎢蒸發(fā)使燈泡玻璃殼內(nèi)發(fā)黑，透光性降低所引起的燈泡發(fā)光效率降低。鹵鎢燈的結(jié)構(gòu)與白熾燈比有很大的變化，發(fā)光效率為 10～ 30Lm/W [用人眼對光的主觀感覺為基準，來衡量單位時間內(nèi)光源向周圍空間輻射的，并引起光感的能量，該能量稱之為光通量，單位是 Lm（流明） ]，使用壽命（ 1500h左右），光色也有明顯的改善。實際上鹵鎢燈就是在白熾燈內(nèi)充入鹵族元素氣體。 75 電光轉(zhuǎn)換技術(shù) 二、氣體放電光源 依靠燈管內(nèi)部的氣體放電時發(fā)出可見光的電光源稱為氣體放電光源。常用的氣體放電光源有：熒光燈、節(jié)能燈、氙燈、鈉燈、熒光高壓汞燈和金屬鹵化物燈等。氣體放電光源的主要特點是使用壽命長，發(fā)光效率高等。氣體放電光源一般應(yīng)與相應(yīng)的附件（如鎮(zhèn)流器、啟輝器等）配套才能接入電源使用。 （一）熒光燈 熒光燈和節(jié)能燈是當今世界電氣照明的最主要電光源。熒光燈是一種低壓汞蒸氣放電光源，其結(jié)構(gòu)和工作原理已在 《 電工基本技能實訓(xùn)指導(dǎo) 》 中詳細介紹。 （二）高壓鈉燈 高壓鈉燈是近二十幾年才發(fā)展起來的一種較新型氣體放電光源，是一種發(fā)光效率高（ 80Lm/W左右）、使用壽命長（ 2022h左右）、光色比較好的近白色光源。高壓鈉燈透霧性較強，適用于各種街道、飛機場、車站、貨場、港口及體育場館的照明。 75 電光轉(zhuǎn)換技術(shù) 高壓鈉燈的結(jié)構(gòu)及工作原理 鈮排氣管 鈮帽 鎢絲電極 放電管 鎢絲電極 雙金屬片 電阻絲 鋇鈦消氣劑 燈頭 雙金屬片 電阻絲 放電管 ~ 鎮(zhèn)流器 75 電光轉(zhuǎn)換技術(shù) （三）節(jié)能燈 節(jié)能燈電路如圖所示 節(jié)能燈原理圖 75 電光轉(zhuǎn)換技術(shù) 電路分為三部分： 220V交流電經(jīng)過 D1D2D3D4橋式整流和 C5濾波，給后面電路提供 300伏直流電，極性為上面正極，下面負極。 其工作原理：當電源剛剛接通時，300伏直流電壓經(jīng) R1,R2,C2構(gòu)成回路， C2兩端沒有電壓，三極管 Q2截止。 Q1也截止。同時，直流電壓經(jīng)過 R1,