TRANG BỊ ĐIỆN CHO
MÁY CÔNG NGHIỆP DÙNG CHUNG


Danh sách thành viên nhóm 8
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.

Nguyễn Văn Quân
Bùi Văn Nhương
Nguyễn Gia Phong
Đỗ Hồng Quân
Vũ Trọng Quang
Phạm Văn Quyền
Nguyễn Ngọc Sơn
Nguyễn Hồng Sơn
Trần Văn Tâm


Trang Bị Điện- Điện Tử Các Loại Lò Điện


I. Trạng bị điện- điện tử lò
điện

1.

Khái niệm và phân loại

a) Khái niệm chung
-Lò điện là một thiết bị điện biến điện năng thành
nhiệt năng dùng trong các quá trình công nghệ khác
nhau như nung hoặc nấu luyện các vật liệu, các kim loại
và các hợp kim khác nhau...
-Lò điện được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực kỹ
thuật:
+ Sản xuất thép chất lượng cao.
+ Sản xuất các hợp kim phe-rô.
+ Nhiệt luyện và hoá nhiệt luyện.
+ Nung các vật phẩm trước khi cán, rèn dập, kéo
sợi


Trong các lĩnh vực công nghiệp khác :
+ Trong công nghiệp nhẹ và thực phẩm, lò điện được
dùng để sấy, mạ vật phẩm và chuẩn bị thực phẩm.
+ Trong các lĩnh vực khác, lò điện được dùng để sản
xuất các vật phẩm thuỷ tinh, gốm sứ, các loại vật liệu
chịu lửa ...
Lò điện không những có mặt trong các ngành công
nghiệp mà ngày càng được dùng phổ biến trong đời sống
sinh hoạt hàng ngày của con người một cách phong phú
và đa dạng: bếp điện, nồi nấu cơm điện, bình đun nước

điện, thiết bị nung rắn, sấy điện...


* Đặc điểm của lò điện
Ưu điểm: Lò điện so với các lò sử dụng nhiên liệu có những ưu
điểm sau:
- Có khả năng tạo được nhiệt độ cao.
- Đảm bảo tốc độ nung lớn và năng suất cao.
- Đảm bảo nung đều và chính xác do dễ điều chỉnh chế độ điện
và nhiệt độ.
- Kín.
- Có khả năng cơ khí hoá và tự động hoá quá trình chất dỡ
nguyên liệu và vận chuyển vật phẩm.
- Đảm bảo điều kiện lao động hợp vệ sinh, điều kiện thao tác
tốt, thiết bị gọn nhẹ.
Nhược điểm của lò điện
- Năng lượng điện đắt.
- Yều cầu có trình độ cao khi sử dụng.


Nguyên lý chuyển đổi điện năng thành nhiệt năng
- Dùng nhiệt của hiệu ứng Joule (lò điện trở hay dây
đốt).
- Dùng nhiệt của ngọn lửa hồ quang điện (lò hồ quang).
- Dùng nhiệt của dòng điện xoáy Foucault thông qua
hiện tượng cảm ứng điện từ (lò cảm ứng). - Dùng dao
động nhiệt phân tử dưới tác dụng của điện (từ) trường
biến thiên (lò gia nhiệt chất điện môi, sấy chất điện môi,
hàn dán li lông...). Dải nhiệt độ của các lò điện khá rộng
(từ vài chục độ C đến hàng nghìn độ C). Phạm vi dải

công suất cũng rất rộng (từ vài chục W đến hàng MW).


Nguyên lý làm việc của lò điện trở
Lò điện trở làm việc dựa trên cơ sở định luật Joule Lence là: khi cho dòng điện chạy qua dây dẫn thì trên dây
dẫn (dây đốt) toả ra một nhiệt lượng, nhiệt lượng này tính
theo biểu thức: Q = I2 Rt = U2t/R(J) (2.2)
trong đó: I là cường độ dòng điện chạy qua dây đốt
(A);
R là điện trở chạy qua dây đốt (Ω);
t là thời gian dòng điện chạy qua dây đốt
(s);
U là điện áp đặt vào dây đốt (V).
Từ dây đốt qua bức xạ nhiệt, truyền nhiệt dẫn nhiệt
và đối lưu trong đó chủ yếu là bức xạ, nhiệt năng được
truyền tới vật cần gia nhiệt.


b.Phân loại lò điện trở
 Phân loại theo phương pháp toả nhiệt
- Lò điện trở tác dụng trực tiếp: là lò điện trở mà vật
nung được nung nóng trực tiếp bằng dòng điện chạy qua
nó. Đặc điểm của lò này là tốc độ nung nhanh, cấu trúc
lò đơn giản. Để đảm bảo nung đều thì vật nung có tiết
diện giống nhau theo suốt chiều dài của vật.


- Lò điện trở tác dụng gián tiếp: là lò điện trở mà nhiệt
năng toả ra ở dây dẫn điện trở (dây đốt, rồi dây dẫn sẽ
truyền nhiệt cho vật nung bằng bức xạ, đối lưu hoặc dẫn

nhiệt.
 Phân loại theo nhiệt độ làm việc của lò
- Lò nhiệt độ thấp: nhiệt độ làm việc của lò dưới 6500
C
- Lò nhiệt độ trung bình: nhiệt độ làm việc của lò từ
6500 C đến 12000 C.
- Lò nhiệt độ cao: nhiệt độ làm việc của lò lớn hơn
12000 C.
 Theo nơi sử dụng
- Lò dùng trong công nghiệp.
- Lò dùng trong phòng thí nghiệm. - Lò dùng trong
gia đình...


 Theo đặc điểm làm việc
- Lò làm việc liên tục: lò làm việc được cấp điện liên
tục và nhiệt độ lò sau quá trình khởi động sẽ tăng từ
nhiệt độ môi trường ban đầu tới một nhiệt độ ổn định
nào đó và giữ ổn định ở nhiệt độ này. Lò làm việc liên
tục được khống chế nhiệt độ theo phương pháp đóng cắt nguồn thì nhiệt độ sẽ dao động quanh giá trị nhiệt
độ cần ổn định. Trị số nhiệt độ ổn định tuỳ thuộc vào
thời gian đóng và cắt.
- Lò làm việc gián đoạn: thời gian nguội trở lại nhiệt
độ môi trường thường lớn hơn thời gian nóng lên của
lò từ nhiệt độ môi trường tới nhiệt độ ổn định.
 Theo kết cấu lò
-Có các loại: lò buồng, lò giếng, lò bể, lò chụp, lò ống, lò
đẩy, lò băng, lò quay...



- Lò buồng thường dùng để nhiệt luyện kim loại
(thường hoá, ủ, thấm than...). lò buồng được chế tạo với
cấp công suất từ 15 KW đến 75 KW, nhiệt độ làm việc tới
9500 C. Lò buồng dùng để tôi dao cụ có nhiệt độ làm việc
tới 13500 C, dùng dây đốt bằng các thanh nung
cacbuarun.
- Lò giếng thường dùng để tôi kim loại và nhiệt luyện
kim loại. Buồng lò có hình trụ tròn được chôn sâu trong
lòng đất có nắp đậy. Lò giếng được chế tạo với cấp công
suất từ 30 đến 75 KW.
-Lò đẩy có buồng kích thước chữ nhật dài. Các chi tiết
cần nung được đặt lên giá và tôi theo từng mẻ. Giá đỡ
chi tiết được đưa vào buồng lò theo đường ray bằng một
bộ đẩy dùng kích thuỷ lực hoặc kích khí nén.


- Lò băng: buồng lò có tiết diện chữ nhật dài, có băng
tải chuyển động liên tục trong buồng lò. Chi tiết cần gia
nhiệt được xắp xếp trên băng tải. Lò buồng thường dùng
để sấy chai, lọ trong công nghiệp chế biến thực phẩm.
- Lò quay thường dùng để nhiệt luyện các chi tiết có
kích thước nhỏ (bi, vòng bi, con lăn...), các chi tiết cần
gia nhiệt được bỏ trong thùng, trong quá trình nung
nóng, thùng quay liên tục nhờ một hệ thống truyền động
điện.
 Theo mục đích sử dụng: lò tôi, lò ram, lò ủ, lò nung..
Ở Việt Nam thường dùng: lò kiểu buồng để nhiệt luyện
(tôi, ủ, nung, thấm than); kiểu lò giếng đế nung, nhiệt
luyện..



2.

Sơ bộ về kết cấu lò điện trở

Cấu tạo của lò
điện gồm 3
phần chính

Vỏ lò
Lớp lót
Dây nung


 Vỏ

lò

- Vỏ lò điện trở là một khung cứng, vững chủ yếu để chịu tải trọng trong
quá trình làm việc của lò. Ngoài ra cũng dùng để dữ lớp cách nhiệt và
đảm bảo sự kín hoàn toàn hoặc tương đối của lò.
- Có 2 dạng cơ bản:
Dạng chữ nhật
Dạng tròn
+ Dạng chữ nhật: được dựng lên bằng thép cữ U, L hoặc thép cắt theo
hình thích hợp. Thường thấy ở lò buồng, lò bang tải, lò liên tục, lò đáy
nung
+ Dạng tròn: dựng lên bằng thép tấm dài ( 3÷6, 8÷12, 14÷20mm) thường
thấy ở lò giếng, lò chụp



 Lớp lót

Lớp lót có 2
loại

Phận vật liệu
chịu lửa
Phần cách
nhiệt


- vật liệu chịu lửa: xây dựng bằng gạch tiêu chuẩn, gạch hình có hình
dạng đặc biệt tùy theo hình dáng kích thước buồng lò và thỏa mãn các
yêu cầu sau:
+ Đảm bảo khả năng gắn dây nung bền, chắc chắn
+ Chịu được nhiệt độ làm việc cực đại của lò
+ Có độ bên hóa học khi làm việc, độ bền cơ học theo yêu cầu
+ Đảm bảo khả năng tích nhiệt cực tiểu

- Phần cách nhiệt:
Vị Trí: Nằm giữa vỏ lò và vật liệu chịu lửa để giảm tổn thất nhiệt
Được xây dựng bằng gạch cách nhiệt hoặc bột cách nhiệt đảm bảo các
yêu cầu sau:


+ Hệ số cách nhiệt cực tiểu
+ Khả năng tích nhiệt cực tiểu
+ Ổn định về tính chất lý nhiệt trong điều kiện làm việc xác định
 Dây


nung

Dây nung gồm 2 loại:
-Dây nung kim loại: thường là dây nung dạng bang có hình zic-zắc và
dây nung tròn dạng xoắn
-Dây nung phi kim loại: thường có dạng thanh và dạng ống


3.

Vật liệu làm dây đốt

Dây đốt là bộ phận phát nhiệt của lò, làm việc
trong những điều kiện khắc nghiệt do đó đòi hỏi
phải đảm bảo các yều cầu sau:
• Chịu nóng tốt, ít bị ôxy hoá ở nhiệt độ cao.
• Phải có độ bền cơ học cao, không bị biến dạng
ở nhiệt độ cao.
• Điện trở suất phải lớn.
• Hệ số nhiệt điện trở phải nhỏ.
• Các tính chất điện phải cố định hoặc ít thay
đổi.
• Các kích thước phải không thay đổi khi sử
dụng.
• Dễ gia công, dễ hàn hoặc dễ ép khuôn.


• Dây đốt bằng hợp kim
-Hợp kim Crôm - Niken (Nicrôm) có độ bền nhiệt cao

vì có lớp màng ôxit Crôm (Cr2O3) để bảo vệ, dẻo, dế gia
công, điện trở suất lớn, hệ số nhiệt điện trở bé.
-Hợp kim Crôm - nhôm (Fexran), có đặc điểm như hợp
kim Nicrom nhưng có nhược điểm là giòn, khó gia công, độ
bền cơ học kém trong môi trường nhiệt độ cao

• Dây đốt bằng vật liệu kim loại
-Thường dùng những kim loại có nhiệt độ nóng chảy
cao: Molipden (Mo), Tantan (Ta) và Wonfram (W)
dùng cho các lò điện trở chân không hoặc lò điện trở
có khí bảo vệ.


• Dây đốt bằng kim loại
- Vật liệu Cacbuarun (SiC) chịu được nhiệt độ cao tới
14500 C, thường dùng cho lò điện trở có nhiệt độ làm
việc cao, dùng để tôi dụng cụ cắt gọt.
- Vật liệu Cripton là hỗn hợp của graphit, cacbuarun và
đất sét, chúng được chế tạo dưới dạng hạt có đường
kính 2 - 3mm, thường dùng cho lò điện trở trong phòng
thí nghiệm yêu cầu nhiệt độ làm việc tới 18000 C.


4.

Sơ đồ điều khiển lò có tiếp điểm





Giới thiệu thiết bị

- Aptomat AP cấp nguồn cho mạch động lực và mạch điều khiển
- Bộ điện tử 2 tiếp điểm
- Máy biến dòng A
- Hệ thống đèn báo




Nguyên lí hoạt động

- Sơ đồ khống chế nhiệt độ có tiếp điểm. Mạch lực cấp từ lưới 220/380V
hay qua biến áp hạ áp. Dòng cấp cho lò được đo qua các ampe kế với
biến dòng.
- Nguyên tắc đặt nhiệt độ lò và thay đổi độ đặt là thay đổi thời gian cấp
điện cho lò.
- Thay đổi chế độ làm việc nhờ công tắc CT với 3 vị trí tiếp điểm: TD
( trái), T( phải), tắt( giữa)
- Bên trái là nguồn 3 pha cấp cho mạch được kiểm tra bởi 3 ampe kế qua
máy biến dòng. Sau khi đóng Ap, đèn 3L sáng báo có điện. Khóa K
dung để chuyển đổi chế độ điều khiển: tay T hay tự động TD