Materiale folosite IN in aparatajul electric

Elemente generale privind aparatele electrocasnice

A.   Materiale folosite IN in aparatajul electric

de uz casnic

Materiale conducatoare

a)      Cuprul

are conductibilitate mare electrica;

este ductile(poate fi    tras usor pe fire);

este maleabil(se prelucreaza usor);

este rezistent la actiunea agentilor chimici;

are o buna conductibilitate termica;

se lipeste si se sudeaza usor.

Pentru a avea o buna conductibilitate electrica, cuprul trebuie sa fie cat mai pur. De aceea pr conducatoarele electrise se foloseste cupeul obtinut pe cale electrolitica.

Pentru executarea conductoarelor se folosesc adeseori si aliaje ale cuprului, ele fiind:

bronzul -un aliaj al cuprului cu staniu, siliciu, cadmiu;

alama -un aliaj al cuprului cu zinc

b)      Aluminiu

bun conductibil electric;

areo conductibilitate mai mica decat a cuprului;

rezistenta mecanica redusa;

2. Aliaje cu inalta rezistivitate electrica

Aceste aliaje se folosesc pentru executarea rezistentelor de incalzire ale aparatelor electrice de uz casnic, precum si in alte scopuri, ca: fabricarea reostatelor, aparatelor de masurat electrice etc.

Aliajele folosite pentru executarea rezistentelor de incalzire ale aparatelor de uz casnic trebuie sa indeplineasca    anumite conditii:

• sa aiba rezistivitate electrica mare;
• sa functioneze in timp indelungat la temperature inalte de peste 1000grade C fara a se oxida si fara a deveni fragile;
• tehnologia fabricarii aliajelor si a sarmelor respective sa fie cat mai usoara;
• sa se poata infasura in spirala cu uurinta;
• la temperature inalte sa aiba proprietati mecanice bune;
• sa aiba prt de cost redus.

a) Aliaje pe baza de nichel si crom

Nicromul

Aliajele pe baza de nichel,crom si fier,numite feronicromi, sunt utilizare la executarea elementelor incalzitoare.

b)      Aliaje pe baza de fier

Fecralul cu urmatoarea compozitie: 15% Cr, 5% Al si restul fier. Poate fi tras in fire cu diametrul minim de 0,2 -0,3 mm. Temperatura de regim este de 800 grade C. Are dezavantajul ca este dur su fragil. Se utilizeaza la fabricarea reostatelor si a elementelor de incalzire.

Feronichelul contine 0 -5% Cr, 23 -35% Ni si restul fier. Temperatura de regim este numai de 550 -600 grade C, nu se poate utilize pt executarea elementelor de incalzire. Se intrebuinteaza in special la executareareostatelor mari.

Cromalul contine 30% Cr, 5% Al, 65% Fe. Temperatura de regim este 1300 gradeC. Nu se poate trefila in fire cu sectiuni mici. Se utilizeaza la fabricarea rezistentelor destinate cuptoarelor electrice.

Kanthalul contine 21%Cr, 5% Al, 3,8% Co, iar restul fier.Tempereatura de regim este 1200 grade C. Daca este incalzit peste 1000 grade C devine fragil.

3. Materiale electroizolante

a) Caracteristicile materialelor electroizolante

Rezistivitatea de volum si suprafata. Desi rezistenta electrica a acestor materiale este foarte mare, totusi prin interiorul lor mai trece un anumit curent numit current de scurgere prin volum. De asemenea o anumita parte din current trece trece pe la suptrafata materialului si se numeste cerentde scurgere la suprafata. Unitatea de masuta a rezistivitatii de volum este exprimata in ohm cm; pentru materialele electroizolate.

Rigiditatea dielectrica. Materialele electrolozantese mai numesc si dielectrici, iar proprietatea lor de baza este ca, practice permit trecerea curentului cand se gasesc intre doua armature care se afla sub tensiune. Aceasta nu inseamna ca dielectricul nu va putea opri trecerea curentului electric oricare ar fi    marimea tensiunii U aplicata armaturilor. Astfel, daca tensiuneacreste, l aun moment dat se produce strapungerea dielectricului si curentul creste brusc. Strapungerea depinde, deci, de valoarea tensiunii aplicate si de grosimea dielectricului. Cu cat grosimea acestuia este mai mica, cu atat el poate fi strapuns la o valoare mai mica a tensiunii.

b) Proprietatile fizica-chimice ale materialelor electroizolante

• proprietati mecanice, pentru a rezista la sarcini mecanice;
• proprietati termice, pentru a nu-si pierde capacitatea de izolatie electrica la diferite regimuri de temperature;
• proprietatea de a rezista la functionareain medii umede.

c) Principalele materiale electroizolante sunt:

Rasinile electroizolante

• rasini naturale
• rasini sintetice
• Selacul
• Policlorura de vinil
• Bachelita
• Rasinile epoxidice
• Rasinile siliconice

Materialele electroizolante fibroase

• Hartia si cartonul
• Fibra
• Leeroidul
• Bumbacul
• Matasea naturala
• Tuburile lenoxinice
• Banda izolanta cauciucata

Masele plastice

• Pertinaxul
• Textolitul
• Plexiglasul
• Elastomerii
• Cauciucurile natrale si sintetice
• Cauciucurile siliconice
• Ebonita

Materiale electroizolante minerale

• Mica
• Sticla

Materiale electroizolante ceramice

• Portelanul
• Ceramica poroasa(refractara)
• Steatica

4. Materiale termoizolante

Materialele termoizolante de uz casnic trebuie se indeplineasca anumite conditii:

• sa aiba conconductivitate termica mica;
• sa fie usoare
• sa fie rezistente la actiunea bacteriilor si a ciupercilor;
• sa fie rezistente la inghet
• sa nu se unezeasca usor, pentru a nu-si micsora calitatile termoizolante.

Materiale de baza pentru executarea izolantilor termici pot fi:

• materiale plastice;
• foi si cartoane;
• materiale care reflecta radiatiile termice;
• matertiale fibroase;
• materiale sticloase usoare.

Cei mai importanti izolanti folositi in executarea aparatelor de uz casnic sunt:

• Ampora -o masa spumoasa alba, foarte usoara, insa cu o slaba rezistenta mecanica.
• Polistirenul expandat -structura poroasa aerul inglobat in pori contribuie la realizarea unei conductibilitati termice reduse;
• Velitul -este construit din mai multe placi de carton ondulat;
• Pluta naturala -un material de import putin indicat a se folosi;
• Pluta minerala -fabricata din vata de zgura, are o buna rezistenta mecanica;
• Vata de sticla -material fibros, are conductibilitate termica foarte redusa.

B.   Conductoare electrice isolate

a) Conductoare normale si semifliexibile. Aceste conductoare se construiesc de tip unifilar pana la sectiuni de 10mm(patrati) si de tip multifilar pentru sectiuni mai mari. Fibrere conductorului pot fi din cupru sau din aluminiu.

b) Conductoatele flexibile se folosesc pentru executareacordoanelor electrice si a snururilor. Acestea din urma sunt utilizate in general, pentru racordarea la retea a aparatelor electrice de uz caznic, la tensiuni nominale de maximum 250V.

Exemple:

Cordonul rotund -este format din douaconductoare din cupru multifilare, fiecare acoperit cu o izolatie de cauciuc.

Cordonul plat -este compus din doua conductoare isolate, ca si la conductorul rotund, asezate paralel, totul fiind imbracat intr-o impleteitura comuna de bumbacmercerizaty, de matase artificiala sau din alte fire asemanatoare

Snurul -este alcatuit din doua conductoare isolate intr-o camasa de cauciuc si imbricate fiecare in cate o impletitura de bumbac, matase artificiala sau alte fire textile asemanatoare.

Aparate si masini electrice

In constructia aparatelor electrice de uz casnic se folosesc diverse aparate electrice, ca: intrerupatoare, comutatoare, fise etc., care fac parte din grupa aparatelor electrice de josa tensiune.

De asemenea, o mare parte din aparatele electrocasnice sunt actionate de motoare electrice monofazate de curentalternativ.

Cunoasterea constructiei si a principiului de functionarea acestor aparate si masini electrice contribuie, in mare masura, la o buna intretinere si reparare a aparatelor electrocasnice.

Aparate electrice de josa tensiune

Aparatele electrice de josa tensiune au un domeniu de utilizare foarte larg, iar din punct de vedere constructive sunt o varietate foarte mare.

1. Clasificare

a) Aparate de conectare

• Intrerupatoare si comutatoare (intrerupatoarele servesc pentru a stabili sau intrrupe un circuit electric, iar comutatoarele schimba in mod succesiv un system de conexiuni in altul);
• Prize si fise (servesc pentru conectarea la retea a aparatelor electrice de uz caznic).

b) Aparate de protectie. Servesc pentru protectia impotriva efectelor produse de scurtcircuite si supra sarcini.

• sigurantele fuzibile;
• releele termice si electromagnetice.

2. Clasificarea aparatelor electrice de josa tensiune

Tensiunea nominala -este tensiunea pentru care a fost proiectat si construit aparatul. Aceasta tensiune se inscrie pe pelcutele indicatoare sau pe etichetele aparatelor.

Tensiunea de serviciu -este tensiunea la care functioneaza aparatul.Aceasta tensiune poate fi mai mica decat tensiunea nominala.

Curentul nominal -este curentul pentru care a fost construit aparatul si care poate trece timp mai indelungat prin aparat fara ca incalzirea pieselor sa depaseasca temperaturile prescrise .

Curentul de serviciu - este curentul la care poate fi utilizat aparatul. El poate fi mai mic decat valoarea curentului nominal

Curentul limita termic - este cel mai mare curent pe care aparatul il poate suporta timp de o secunda fara ca temperature sa sa depaseasca temperature admisa.

Fregventa nominala -reprezinta fregvrenta pentru care aparatul a fost construit.

Regimul nominal de functionare -cuprinde valorile nominale privind rezistenta la uzura mecanica, fregventa numarului de cunectari pe ora si durata de conectare.

Aparate electrocasnice pentru incalzit

A.   GENERALITATI

Incalzirea cu ajutorul electricitatii prezinta numeroase avantaje, si anume:

• posibilitatea reglarii temperaturii dupa dorinta;
• asigurarea unei temperature uniforme in tot timpul zilei;
• conditii igienice superioare fata de sobele cu gaz si cu lemne, deoarece incalzirea se face fara fum, fara gaze si este mult mai curate;
• aparatele sunt simple, iar manipularea lor este mai usoara;
• micsorarea pericolului de incendii sau de intoxicare cu gaze.

B. CNSTRUCTIA SI FUNCTIONAREA APARATELOR     ELECTRICE DE INCALZIT

1. Radiatoare electrice

a) Radiatoare parabolice. Se numesc astfel,deoarece oglinda metalica pentru dirijatrea radiatiilor de caldura are forma parabolica.

Aparatul este alcatuit din urmatoarele parti principale:

Elementul incalzitor. Este format dintr-un corp izolat de ceramica,pe care se monteaza rezistenta de incalzire. Corpul de ceramica    trebuie sa satisfaca conditiile specifice acestor piese, conditii care au mai fost aratate, in special o buna rezistenta la temperaturi inalte. Rezistenta de incalzire este executata dintr-un conductorde crom-nichel, rasucit sub forma unei spirale si infasurat in jurul coepului de ceramica. Rezistenta se monteaza astfel incat spiralele sa fie egl distantate intre ele. Nu este permis ca al incalzirea rezistentei, sau in timpul bascularii oglinzii, spiralele rezistentei sa se deplaseze din locul lor. Rezistent nu trebuie sa vin ain atingere cu partea metalica a oglinzii in timpul functionarii su datorita unei eventuale deplasari    a corpului izolat de ceramica. De asemenea, capetele de legatura ale rezistentei de incalzire trebuie protejate impotriva atingerii cu partile metalice ale rediatorului.

Oglinda parabolica. Este executata din tabla de otel nichelata. Suprafata din interior trebuie sa fie bine lustruita. Rolul oglinzii parabolice este de a reflecta rediatiile calorice, produse de elemental incalzitor, strangandu-le intr-un fascicul si indreptandu-le in lungul axei oglinzii. Pentru aceasta, elemental incalzitor este asezat in focarul oglinzii parabolice.

Aparatorul de sarma. Are rol de protectie, aparand elemental incalzitor de atingeri intamplatoare. Este format dintr-un grilaj metalic, executat din sarma nichelata.

Suportul de sustinere. Are forme diferite, dupa tipul aparatului, si este executat si fonta vopsita sau din otel nichelat. Rolul lui este de a sustine elemental incalzitor si oglinda parabolica, cum si de a permite bascularea reflectorului, pentru indeprtarea radiatiilor calorice in orice directie pe verticala adica in sus sau in jos. Prin aceasta miscare, combinata cu posibilitatea orientariisuportului in plan orizontal, se pot indrepta radiatiile calorice in directia dorita. Pe suport se mai afla fixate, prin intermediul unor materiale izolante si rezistente la caldura,bornelede conexiune pentru capetele rezistentei de incalzire si pentru cordonul de racordare la reteaua de alimentare sau fisade aparat cu guler de protectie.

Cordonul de racordare. Are rolul de a racorde la retea rezistenta de incalzire.

Mod de folosire. La trecerea curentului electric prin rezistenta de incalzire, acesta se incalzeste pana la starea de incandescenta, cand are temperatura de 700 grade C. Datorita acestei temperaturi, elemental incalzitor rediaza caldura, direct sau sau prin intremediul oglinzii parabolice.

b) Radiatoare dreptunghiulare. Au acelas rol ca si radiatoarele parabolice, insa au o putere mai mare.

Partile principale ale acestui radiator:

Elementul incalzitor. Aparatul are doua sau mai multe elemente incalzitoare, fiecare element fiind format dintr-un support izolat ceramic, de forma unui cilindru, pe care este infasurata rezisrenta de incalzire. Si in acest caz rezistenta de incalzire este executata dintr-un conductor de crom-nichel. La montarea rezistentei nu este adimisa atingerea acesteia cu partile metalice ale radiatorului.

Oglinda radiatoruluidreptunghiular. Are rolul de a reflecta radiatiile calorice, dirijandule intr-o anumita directie. Este executata tot din tabla de otel nichelata,cu fata inerioara bine lustruita si avand forma unei oglinzi parabolice.

Aparatorul de sarma. Are forma unui gratar si este executat din sarma de otel nochelata. Aparatorul se afla    montatin partea din fata a radiatorului, unde se gasesc elementele incalzitoare. El are rolul de a proteja rezistenta de incalzire impotriva atingerilor intamplatoare.

Carcasa. Este executata din tabla de otel, in forma dreptunghiulara, protejata impotriva coroziounii prin vopsire. Vopseaua trebuie sa reziste la temperature la care se incalzeste carcasa. Are rolul de a sustine si proteja elementele incal;zitoare si oglizile parabolice.

Comutatorul. Permite conectarea unuia sau ambelor elemente incalzitoare.

Fisa de aparat cu guler de protectie. Se afla montata pe peretele lateral al carcasei si serveste pentru racordarea elelmentelor de incalzire la retea cu ajutorul unui cordon de racordare amovibil

Cordonul de racordare amovibil. Este prevazut la un capat cu priza da aparat, iar la celalat cu o fisa.

Mod de functoinare. La trecerea curntului electric prin elementele incalzitoare, acestea radiaza caldura, transformand energia electrica in energie termica.

Cu ajutorul comutatorului, se poate regal cantitatea de caldura data de radiator, prin punerea in functiune a unuia sau ambelor elementa incalzitoare, abtinandu-se astfel mai multe trepte de putere.

Aceste radiatoare electrice sunt utilizate mai mult ca mijloace ajutatoare de incalzire sai mai rar pentru incalzirea unei incaperi mici. Astfel, se folosesc la incalzirea patului unui bolnav sau a unui loc de lucru etc., atunci cand caldura data de un calorifer sau de alt mijloc de incalzire sestet insuficienta, precum si in alte imprejurari.

In acest caz radiatoareleelectricepot fi asezate pe masa, pe podea sau chiar pot fi agitate.

c) Radiatoare electrice alungite tip RA. Sunt utilizate pentru incalzirea suprafetelor reduse si pentru incalzirea partiala a corpului omenesc.

Se compun din urmatoarele parti principale:

doua elemente incalzitoare de cate 500W;

oglinda radiatoare

aparatoarea de sarma cromata

carcasa radiatorului prevazuta cu doua picioare si un maner;

fisa aparatului cu guler de protectie

cordon de racordare amovibil.

d) Radiatoare electrice hiperbolice tip RH. Au aceeasi utilizare ca si radiatoarele electrice alungite.

Partile principale ale radiatorului sunt:

doua elemente incalzitoare de cate 500W;

oglinda radiatoare de forma hiperbolica executata din tabla cromata;

aparatoarea din sarma cromata;

carcasa, format din partea de baza si spate, este executata din tabla de otel protejata prin vopsire;

doi pereti laterali executati din mase plastice;

comutatorul care permite conectarea unuia sau ambelor elemente incalzitoare;

fisa de aparat cu guler de protectie;

cordonul de racordare amovibil.

C. EXPLORAREA SI INTRETINEREA APARATELOR ELECTROCASNICE DE INCALZIT

In decursul utilizarii acestor aparate se cor respecta anumite reguli privind buna lor exploatare si intretinere:

a.       Inainte de a conecta la priza retelei de alimentare un aparat nou sau unul reparat se va controla daca tensiunea nominala a aparatului este aceeasi cu tensiunea retelei.

b.      Aparatul va fi ferit de caderi si lovituri, deoarece socurile mecanice produc spargerea suportului ceramic, al rezistentei de incalzire sau a mesei izolante si deteriorarea rezistentei. De asemenea se mai poate produce deformarea oglinzii parabolice sau deprinderae legaturilor rezistentei de incalzire.

c.       In timpul functionarii, radiatoarele electrice trebuie supravegheate deoarece fasciculul de radiatiicalorice poate provoca un incendiu, daca in calea lui se afla corpuri usor inflamabile.

d.      Nu este permisa functionarea acestor aparate in incaperi cu umiditate mare

e.       Cordonul de racordare nu trebuie sa intre in contact cu oglinda parabolica, care are o temperature inalta, pentru a nu se distruge izolatia lui. Periodic se va controla starea cordonului.

f.        Aparatele vor fi pastrate intr-un loc uscat, ferit de inghet, umezeala sau vapori, in timpul cat nu sunt utilizate.

D. REPARAREA DEFECTELOR

La aceste aparate se pot produce urmatoarele defecte principale:

aparatul nu mai incalzeste;

incalzirea aparatului sub temperature normala;

aparatul se supra incalzeste;

aparatul are defectiuni mecanice.