第一章照明和電熱1整理課件電力應用簡介1、主講人簡介2、照明3、電熱退出演示2整理課件主講人：施衛華基本情況：男、漢族、中共黨員、講師、機械與電氣工程系專任教師。1975年10月生于云南省安寧市、1998年7月畢業于云南工業大學電力學院電力系統及其自動化專業，同年到昆明冶金高等專科學校機械與電氣工程系工作。2001年10月--2004年10月，昆明理工大學信息與電子技術學院控制工程專業工程碩士。在校工作期間，根據學校的安排曾到開遠小龍潭火力發電廠實驗所繼電保護班學習半年。利用工作之余到昆明威晟電力自動化系統有限公司學習變電站綜合自動化系統半年?，F主要從事電氣工程專業的課程教學和相關實驗、實習工作。3整理課件一、光源分類1、熱輻射光源：白熾燈、鹵鎢燈等。熱輻射光源發光原理：使燈絲在通電后產生高溫，達到或者超過白熾點，從而將熱能轉化成可見光發出，人眼接收到這部分光線后就產生了光感。要提高熱輻射光源的發光效率，除了要具有耐高溫的燈絲材料之外，還可以從改進燈絲結構、防止燈泡黑化等方面來考慮。4整理課件2、氣體放電光源：熒光燈、霓虹燈、高壓汞燈等。氣體放電光源發光原理：熒光燈是將低壓水銀蒸氣中放電時發出的紫外線照射到熒光物質上而發光的光源；霓虹燈是把在惰性氣體中加上高電壓時而發出的光作為光源；高壓汞燈是將高壓水銀蒸氣中放電時發出的光作為光源。氣體放電光源的光效比較高，但功率因素偏低，并且會產生諧波影響系統中的電能質量。電氣照明5整理課件熒光燈電氣照明其它發光光源低氣壓燈白熾燈熱輻射光源電光源氣體放電光源鹵鎢燈真空燈充氣燈弧光放電燈高氣壓燈高壓鈉燈高壓汞燈高壓氙燈金屬鹵化物燈輝光放電燈氖燈LED發光二極管場效應發光燈低壓鈉燈圖1電光源的詳細分類圖表氙燈請鏈接橙黃色填充背景的實物圖片6整理課件電氣照明

愛迪生于1879年完成了實用的碳絲燈泡，1910年美國開發了鎢絲燈泡、1913年開發了充氣燈泡、1920年日本開發了雙螺旋燈絲，提高了白熾燈的發光效率。普通白熾燈泡一般分為兩種：一種是真空燈泡，另一種是充氣燈泡（充入氬氣等惰性氣體）?？磮D請點這里愛迪生生平二、白熾燈相關知識簡介7整理課件托馬斯·阿爾瓦·愛迪生(ThomasAlvaEdison)

托馬斯·阿爾瓦·愛迪生（ThomasAlvaEdison，1847年2月11日--1931年10月18日），是一位舉世聞名的美國電學家、發明家、商人。翻開人類歷史，可以發現，在科學技術史上有過種種發明或發現的人很多，但是像托馬斯·阿爾瓦·愛迪生，有那么多發明，而且以８４歲漫長的一生，持之以恒，專心致志的為發明奉獻生命的，可謂極少。8整理課件電氣照明照明用的燈泡一般采用軟質的鈉鈣玻璃，大功率的燈泡采用硬質的硼硅酸玻璃。燈泡的燈頭分為螺旋口和卡口式兩種，卡口燈泡具有抗震性能。為了防止眩光，更好的起到照明效果，可以在燈泡內壁涂敷白色薄膜。二、白熾燈相關知識簡介9整理課件電氣照明二、白熾燈相關知識簡介圖2白熾燈的燈頭類型螺旋口卡口式10整理課件電氣照明圖3燈絲結構11整理課件電氣照明圖4鎢絲燈泡圖5愛迪生的碳絲燈泡12整理課件電氣照明圖5白熾燈泡的構造13整理課件電氣照明圖6應用紅外線反射膜的鹵鎢燈（單燈頭）充入其中的氣體除了惰性氣體Ar以外，再加入鹵素（碘或溴）的燈泡叫做鹵鎢燈，其特點是小型、高效率、長壽命等。14整理課件電氣照明三、熒光燈相關知識簡介

熒光燈是在1938年由美國GE公司英曼（Inman）等人的研究組開發的。熒光燈的電極為雙螺旋燈絲，其上附有鋇、鍶、鈣等氧化物。當電極通電，有電流流過時電極被加熱至數百度，因而從電極發射出熱電子。封入管內的氬氣可以使水銀容易電離，同時可以減緩電極壽命的縮短及管端部的黑化過程，防止電子的流失。15整理課件三、熒光燈相關知識簡介

電氣照明圖716整理課件電氣照明三、熒光燈相關知識簡介

圖8起輝器型熒光燈的接線圖燈管正常點亮時的電路起輝器結構說明17整理課件電氣照明雙金屬片電極固定電極充入氣體為Ne或Ar氣動觸點1、在雙金屬片與固定電極間產生輝光放電。2、由于放電電流使雙金屬片的溫度上升，雙金屬片伸展后與固定電極接觸。3、熒光燈放電時雙金屬片冷卻，動靜觸點分開。18整理課件電氣照明四、相關基本概念的掌握1、光通量：光源在單位時間內，向周圍空間輻射出的使人眼產生光感的輻射能，稱為光通量，用符號Φ表示。其單位為流明（lm）。2、照度：受照物體單位面積上接收的光通量稱為照度。3、光強度：為表示光源發光的強弱程度，把光源向周圍空間某一方向單位立體角內輻射的光通量，稱為光源在該方向上的光強度。19整理課件電氣照明四、相關基本概念的掌握4、亮度：亮度可以理解為發光體在視線方向單位投影面上的發光強度。5、色溫：當光源的發光顏色與把黑體加熱到某一溫度所發出的光色相同（或相似）時，該溫度稱為光源的色溫。色溫用熱力學溫度K來表示，單位是開爾文。6、顯色性：不同光譜的光源照射同一物體時，該物體會顯示出不同的顏色。我們把光源對被照物體顏色顯現的性質，叫做光源的顯色性。20整理課件電氣照明圖9熒光燈的顯色性顯色性好---看起來顏色差異少顯色性差---看起來顏色差異大（看起來顏色略有差異）21整理課件電氣照明五、照明實例1、辦公室照明：辦公室的室內照明不應產生眩光，一般采用高效熒光燈。2、工廠照明：應根據工廠的實際情況采用防震、防潮、耐酸、防塵等性能的燈具。3、植物的照明：可以利用照明燈具改變花卉的生長周期，使其花期提前或縮短，以提高商品的價值。22整理課件電氣照明五、照明實例4、住宅照明：長時間停留的房間（起居室、臥房、書齋等）可以采用熒光燈、短時停留的場所（走廊、門廳等）可以用白熾燈，照度要達到要求。5、道路照明：采用高壓鈉燈的比例不斷增加。6、隧道照明：作為公路隧道的照明一般用低壓鈉燈或者熒光燈23整理課件電氣照明對整個房間進行整體照明，根據需要對作業面進行局部照明圖10工廠照明24整理課件電氣照明作為高速公路照明的光源，除了熒光燈照明外大多設置低壓納燈。圖11隧道照明（在白天也必須照明）25整理課件一、電熱的方法將電能轉變為熱能的電熱廣泛應用于工業及家庭，其方法主要有：利用焦爾熱的電阻加熱、利用電弧放電發出的電弧加熱、利用電磁感應產生渦流的感應加熱、利用高頻磁場產生分子摩擦熱量的電介質加熱、利用紅外線照射的紅外線加熱、利用電子束的電子束加熱、利用激光的激光加熱等等。26整理課件電熱二、電阻加熱電阻加熱有兩種方式：一種是被加熱物體直接流過電流而進行加熱的直接加熱方式；另一種是將發熱體加熱后，用該熱量對被加熱物體進行加熱的間接加熱方式。圖12電阻加熱方式27整理課件電熱三、電弧加熱電弧在空氣中的溫度可達3000---6000K，電弧加熱是利用該放電部位產生的大量熱量進行的。電弧放電具有低電壓大電流的特性。1、直接加熱被加熱物體是電極之一的加熱方式稱為直接加熱，如右圖所示：圖13直接式電弧加熱28整理課件電熱2、間接加熱被加熱物體接收電弧熱量進行加熱的方式稱為間接加熱。如右圖所示：圖14間接式的電弧加熱29整理課件電熱四、感應加熱如右圖所示，若將金屬棒放在與交流電源相連的線圈中，則由于電磁感應的作用，在金屬棒內產生渦流。利用該渦流產生的焦爾熱進行加熱的方法就是感應加熱圖15感應加熱原理正半周負半周30整理課件電熱四、感應加熱1、直接加熱如右圖所示，放在線圈中的金屬棒本身為被加熱物體，這種感應加熱方式叫做直接加熱。被加熱物體必須是導體。圖16感應加熱的直接加熱方式31整理課件電熱四、感應加熱2、間接加熱如右圖所示，如果被加熱物體是絕緣體，可以采用間接加熱的方式，也就是將被加熱物體放在導電容器中，對容器進行感應加熱，利用其散發的熱量對被加熱物體進行加熱。圖17感應加熱的間接加熱方式32整理課件電熱五、電熱的應用1、利用電阻加熱的電阻爐、鹽浴爐，家用產品中的石英管發熱體、室內加熱器、電熱水器等等。2、利用電弧加熱的電弧爐、電弧焊等等。3、利用感應加熱的感應爐、高頻淬火，家電產品中的電磁爐等等。33整理課件電熱五、電熱的應用1、石墨爐從其兩端插入石墨電極，其中裝入碳的燒結品及焦炭粉，在30000C的高溫下，將非結晶形碳變為石墨結晶。圖18石墨爐34整理課件電熱五、電熱的應用坩堝中的熔解金屬在感應電流與磁場的作用下，熔液得到充分攪拌。感應線圈周圍的鐵芯用來減少漏磁通。按照使用頻率分為中頻爐和高頻爐等。2、坩堝形感應爐圖19坩堝形感應爐35整理課件電熱五、電熱的應用3、高頻淬火若將被加熱物體放入線圈中，則由于集膚效應，被加熱物體內的渦流分布為頻率越高滲透的深度越淺，越集中在表面。這種趨勢，頻率越高越顯著。正半周負半周36整理課件電熱五、電熱的應用圖20淬火的方法a圖b圖表面淬火37整理課件金屬電弧焊是將焊條本身作為電極，利用焊條與母材之間產生電弧來進行焊接的一種方法，金屬電弧焊的焊條涂有包劑。這是因為該包劑受電弧而分解，使電弧穩定，而且利用其產生的氣體或熔渣將熔融金屬與大氣隔離，以防止氧化。在使用電弧焊時不但要注意面部和手部的防護，而且還應該注意通風。電熱五、電熱的應用4、金屬電弧焊38整理課件五、電熱的應用4、金屬電弧焊電熱圖21金屬電弧焊39整理課件普通白熾燈鍍上防眩光