Световой утюг с электронным управлением

Слайд 1

Конференция «Шаг в будущее» Световой утюг с электронным управлением Автор : Бастриков В. А. (Лицей № 51, 11кл.) Соавторы : Тихонов С. С. (Лицей № 51, 11 кл.) Научные руководители : Плеханов Владимир Михайлович ( Доцент, кандидат технический наук, ТГУ) Курлова Галина Александровна (Преподаватель высшей категории, учитель физики, Лицей № 51.)

Слайд 2

Цель : Разработка светового утюга с электронным направлением Содержание : Введение Анализ направлений совершенствования конструкции Обсуждение вариантов нагревателя Разработка сопутствующих схем электронного направления : а) Разработка регулятора мощности б) Разработка сенсорного датчика Разработка стенда для измерения параметров мощности тока и напряжения утюга. Проведения испытания и исследования Обсуждение результатов проекта

Слайд 3

Мотивация к создания утюга новой конструкции Существующие утюги имеют ряд недостатков. Во первых, они очень энергозатратны. Современные утюги потребляют около 2 000 Вт\час Во вторых, они имеют долгое время разогрева и остывания. Если я захочу погладить что-либо, то буду вынужден прождать 1-2 минуты, пока разогреется подошва утюга и еще 5-10 мин, пока она остынет. Это потеря времени В третьих, они небезопасны в плане эксплуатации. Забытый, включённый утюг может вызвать возгорание. В своём прототипе я постарался решить все эти проблемы.

Слайд 4

Галогеновые лампы Долгое время стоял вопрос - что использовать в качестве нагревательного элемента. После продолжительного поиска было решено использовать галогеновые лампы, так как они имеют высокую теплоотдачу при сравнительно небольшом энергопотреблении. Я использовал 2 лампы, мощностью 500 Вт каждая

Слайд 5

Создание каркаса и подборка корпуса для будущего утюга Первостепенной задачей являлось создание корпуса. Он должен был отвечать ряду требований, таких как : Высокие температуры Необходимый размер, для размещения всех деталей Устойчивость к механическим повреждениям Для достижения этих целей, мы скомбинировали части корпусов разных утюгов. Часть деталей мы изготовили самостоятельно. Получившаяся модель представлена на рисунке.

Слайд 6

Регулятор мощности Для каждого вида тканей температура глажения должна быть разной, поэтому необходима регулировка мощности. Для решения этой проблемы нами была найдена и собрана схема регулятора мощности. Чтобы защитить его от перегрева я поставил небольшой радиатор

Слайд 7

Сенсорный датчик Часто случается, что люди забывают выключить утюг Это приводит к возгоранию. В световом утюге я попытался решить эту проблему с помощью сенсорного датчика и электромагнитного реле. Я вывел управляющие контакты на ручку утюга так, что когда вы касаетесь её, утюг работает, при размыкании контактов утюг мгновенно выключается и остывает. Таким образом, даже если оставить включённый утюг на ткани, он не повредит её.

Слайд 8

Размыкающий ключ Наконец для стандартного отключения питания при переводе утюга в вертикальное положение я использовал размыкающий ключ. Надо отметить, что все провода, находящиеся в непосредственной близости от ламп, имеют фторорисцентную изоляцию.

Слайд 9

Общая схема утюга.

Слайд 10

Общий вид светового утюга

Слайд 11

Испытание Мы измерили скорость нагрева двух обычных утюгов и нашего. Измерялись интервалы времени, за которые утюги нагревались до температурных общих отметок. Результаты приведены в таблице ниже. Температура 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 Утюг№1 (2200Вт) 0 22 31 45 52 58 72 81 Утюг №2 (1500Вт) 0 11 20 27 37 48 55 66 Световой утюг (1000Вт) 0 2 5 7 8 10 13 17 21 26 37 34 43

Слайд 12

График

Слайд 13

Стенд Требовалось доказать, что световой утюг потребляет меньше мощности. Для этого был изготовлен специальный стенд, оснащённый тепловым размыкателем.

Слайд 14

Измерение мощности Мы измерили мощность, потребляемую тремя утюгами различных мощностей при трёх стандартных температурах глажения (80гр., 120., 170 гр.) ( Так как обычные утюги для поддержания температуры включаются циклами, при расчётах было использовано среднее значение мощности.) Температура Утюг №1 (2200 Вт) Утюг №2 (1500 Вт) Световой утюг (1000 Вт) 80 382 284 164 120 417 326 233 170 589 378 294 260 - - 952

Слайд 15

Глажение вещей Но все эти преимущества бессмысленны, если световой утюг не сможет разглаживать мятые вещи. Поэтому мы попробовали разгладить им мятую салфетку.

Слайд 16

Результат Оказалось, что световой утюг разглаживает неровности, не хуже обычных утюгов

Слайд 17

Предложения по практическому использованию Мы убедились, что световой утюг не уступает и даже превосходит современные утюги по всем основным параметрам. Следует отметить, что данный прототип был изготовлен в домашних условиях и его потенциал еще не раскрыт. Что касается себестоимости светового утюга, то на все детали( не считая частей корпуса от старых утюгов) я потратил 500-600 рублей. Современные утюги стоят 1500-4000 рублей. Таким образом, световой утюг идеально подходит для промышленного производства.

Слайд 18

Выводы В результате долго работы был разработан световой утюг с электронным управлением. После проведения исследований было установлено, световой утюг превосходит современным утюги по энергозатратам, безопасности и скорости нагрева и остывания. Исходя и всего выше сказанного, можно сделать вывод, что световой утюг отлично подходит для домашнего использования, а так же имеет большой потенциал на рынке.

Слайд 19

Спасибо за внимание!