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第一章家用电器常用设备和元器件本章要点•家家用用电器器中中常常用用交交流流电动机机、、直直流流电动机机的的类型及型及结构构•家用家用电器中常用器中常用电热元件元件的的类型及型及应用用•家用家用电器中常用器中常用检测控制元件控制元件的的类型及型及应用用•交流交流电动机的拆装与机的拆装与检修修实训2.1常用常用电动机的机的类型及型及结构构 冰冰箱箱、、空空调器器以以及及家家用用电动电热器器具具由由于于一一般般使使用用单相相交交流流电源源或或直直流流电源源, ,在在这些些电器器中中使使用用的的电动机机主主要要是是单相相异异步步电动机机、、单相相串串激激式式电动机机和和永永磁磁式式直直流流电动机机由由于于每每种种家家用用电器器功功能能不不同同，，对所所使使用用的的电动机的具体要求也不同机的具体要求也不同2.1.1 单相异步相异步电动机机• 单相相异异步步电动机机又又称称为单相相感感应电动机机，，只只需需单相相交交流流电源源供供电，，广广泛泛应用用于于电风扇扇、、洗洗衣衣机、抽油烟机以及冰箱、家用空机、抽油烟机以及冰箱、家用空调器中• 单相相异异步步电动机机是是由由定定子子、、转子子、、机机座座、、端端盖盖、、轴承承和和启启动元元件件等等几几部部分分组成成。

定定子子主主要要由由定定子子铁心心、、定定子子绕组组成成定定子子绕组的的作作用用是是通通入入交交流流电后后产生生旋旋转磁磁场转子子由由转子子铁心心、、转子子绕组和和转轴三三部部分分组成成转子子在在旋旋转磁磁场的的作作用用下下，，在在转子子绕组中中产生生感感生生电流流，，感感生生电流流又又在在旋旋转磁磁场的的作作用用下下产生生转矩矩，，使使转子子转动由由于于转子子的的转速速总是是低低于于旋旋转磁磁场的的转速速，，所所以以把把这种种电动机机称称为异异步步电动机机机机座座和和端端盖盖是是整整个个电动机机的的支支撑撑，，用用来来固固定定及及保保护定定子子和和转子子有有的的电动机机的的机机座座和和端端盖盖合合二二为一一，，如如洗洗衣衣机机、、电风扇扇电动机等轴承是保承是保证电动机运机运转的部件• 由由于于单相相交交流流电通通过一一个个绕组只只能能产生生一一个个脉脉动而而不不旋旋转的的磁磁场为了了获得得旋旋转磁磁场，，得得到到启启动转矩矩，，通通常常在在定定子子上上另另加加一一个个辅助助绕组（（启启动绕组）），，它它与与主主绕组（（运运转绕组））相相隔隔等等空空间角角度度，，并并采采用用种种种种办法法使使两两绕组中中电流流的的相相位位尽尽可可能能接接近近90º90º，，这样两两绕组的的电流流将将产生生一一个个旋旋转磁磁场，如，如图1-11-1所示。

所示图1-1 单相异步电动机的转动原理 •在在图1-11-1中中上上图为电流流波波形形图，，下下图为电动机机定定子子截截面面图，，定定子子绕组A-X和和B-Y分分别通通以以电流流ia、、ib用用右右手手螺螺旋旋法法则可可得得合合成成磁磁场的的方方向向，，图中中所所示示为三三个个不不同同时刻刻的的定定子子电流流磁磁场，，可可以以直直观看看出出，，合合磁磁场随随时间而而旋旋转，，转子子因因此此获得得启启动转矩矩，，一一旦旦启启动，，单相相电动机机就就能能自自行运行运转•家家用用电器器使使用用的的单相相异异步步电动机机,是是根根据据运运转绕组与与启启动绕组中中电流流的的相相位位差差产生生方方法法不不同同来来分分类的的，，主主要要有有电容容式式、、电阻阻启启动式式和和罩罩极极式1.电容式单相异步电动机• 电容式容式单相异步相异步电动机启机启动绕组回路中串回路中串联电容器，以使两容器，以使两绕组中中电流流的相位不同，的相位不同，产生旋生旋转磁磁场，即，即产生启生启动转矩如果电容容选择适当，可以使适当，可以使两两绕组电流相位差达流相位差达90º90º • (1) (1)电容启容启动型（型（CSIR）） 电容启容启动型是指在启型是指在启动绕组回路中串回路中串联1只只电容器，称容器，称为启启动电容器，以提高启容器，以提高启动转矩，并且矩，并且设有离心式开关（有离心式开关（电流流继电器或器或PTC热敏敏继电器等控制器件）。

当器等控制器件）当电动机机转速达到速达到额定定转速的速的70%～～80%时，启，启动电容器与启容器与启动绕组断开，只有运断开，只有运转绕组通通电其接线图如如图1-2（（a）所示• (2)(2)电容容运运转型型（（PSC）） 在在电容容器器与与启启动绕组的的串串联电路路上上不不设启启动开开关关，，即即构构成成电容容运运转型型电动机机不不论是是启启动还是是运运转，，电容容器器均均接接在在电路路中中而而不不断断开开但但因因设计时主主要要考考虑它它在在额定定运运行行时应具具有有最最佳佳性性能能，，不不能能兼兼顾启启动性性能能，，故故启启动转矩矩较小小，，广广泛泛应用用于于电风扇扇、、洗洗衣衣机机等等其其接接线图如如图1-2（（b）所示• (3)(3)电容容启启动电容容运运转型型（（CSR）） 为了了使使电动机机在在启启动和和运运行行时都都能能得得到到比比较好好的的性性能能，，这种种电动机机在在启启动绕组电路路中中接接有有两两个个电容容器器，，其其中中电容容量量较小小的的电容容器器供供运运转时使使用用；；另另一一容容量量较大大的的电容容器器供供启启动时使使用用启启动结束束，，该电容容器器断断开开。

电容容启启动电容容运运转型型单相相异异步步电动机机既既有有较大大的的启启动转矩矩又又能能承承受受较大大的的运运转负载，，是是较理理想想的的单相相交交流流电动机机，，适适用用于于大大容容量量的的电冰箱、空冰箱、空调器等其接器等其接线图如如图1-2（（c）所示2.电阻启阻启动式式电动机机 •这 种种 电 动 机机 也也 叫叫 电 阻阻 分分 相相 式式（（RSIR））电动机机，，其其接接线图如如图1-3所所示示定定子子绕组也也分分为运运转绕组（（主主绕组））与与启启动绕组（（副副绕组））启启动绕组采采用用线径径较细的的导线绕制制，，匝匝数数少少，，电感感较小小，，电阻阻较大大（（呈呈阻阻性性））；；而而运运转绕组采采用用线径径较粗粗的的导线绕制制，，匝匝数数多多，，电感感大大而而电阻阻小小（（呈呈感感性性））两两绕组并并联于于单相相交交流流电源源中中，，根根据据RL并并联交交流流电路路的的基基本本性性质可可知知，，两两绕组中中的的电流流有有一一定定的的相相位位差差（（不不一一定定为90º90º）），，所所形形成成的的合合成成磁磁场是是一一个个旋旋转磁磁场，，此此磁磁场与与转子子作作用用形形成成转矩矩，，致致使使电动机机能能启启动运运转。

启启动绕组由由于于线径径细，，匝匝数数少少，，不不能能长时间通通电为此此启启动绕组中中都都设启启动开开关关，，常常用用的的是是电流流继电器器、、PTC热敏敏继电器器等等当当转子子转速速达达到到某某预定定值时，，启启动开开关关断断路路，，启启动绕组脱脱离离电源源，，电动机机进入入正正常常运运转状状态此此类电动机多用于中小型机多用于中小型电冰箱1.1.2 单相串激式相串激式电动机机• 单相相串串激激电动机机因因将将定定子子铁心心上上的的激激磁磁绕组和和转子子上上的的电枢枢绕组串串联起起来来而而得得名名，，流流过激激磁磁绕组和和电枢枢绕组为同同一一电流流当当单相相串串激激电动机机接接入入如如图a所所示示电源源时，，根根据据右右手手定定则，，定定子子磁磁场为下下方方N极极，，上上方方S极极，，由由于于靠靠近近N极极的的电枢枢绕组电流流方方向向是是垂垂直直纸面面向向里里的的，，靠靠近近S极极的的电枢枢绕组电流流方方向向是是垂垂直直纸面面向向外外的的根根据据左左手手定定则，，电枢枢作作逆逆时针方方向向转动改改变电源源方方向向，，如如图b所所示示，，同同样方方法法可可判判断断出出转子子仍仍为逆逆时针方向旋方向旋转。

• 当当串串激激电动机机接接入入交交流流电时，，转子子的的转向向也也不不变，，如如图c所所示示其其特特点点是是交交、、直直流流两两用用，，体体积小小，，重重量量轻，，转矩矩大大，，转速速高高而而且且通通过调节电源源电压，，可可方方便便地地调速速，，但但不不允允许在在额定定电压下下空空载运运转单相相串串激激式式电动机机主主要要应用用于于吸吸尘器器、、小小型型手手电钻、、电动缝纫机、多功能食品加工机等机、多功能食品加工机等2.2 电热元件• 家家用用电器器中中很很重重要要的的一一类是是电热器器具具, ,它它是是将将电能能转换为热能能的的电器器按按电加加热原原理理分分类有有电阻阻加加热、、远红外外线加加热、、电磁磁感感应加加热和和微微波波加加热等等4 4种种各各种种电热器器具具的的基本基本结构主要都是由构主要都是由电热元件、控制元件所元件、控制元件所组成• 电热器器具具中中能能将将电能能转换成成热能能的的部部件件称称为电热元元件件它它是是电热器器具具的的核核心心，，直直接接决决定定着着电热器器具具的的使使用用寿寿命命、、安全性和安全性和经济性• 家家用用电热器器具具中中，，常常见的的电热元元件件有有电阻阻式式电热元元件件、、远红外外线电热元件和元件和PTC电热元件。

元件2.2.1 电阻式阻式电热元件元件 1.1.开启式螺旋形开启式螺旋形电热元件元件 这类元件是元件是电热丝绕制成螺旋状后嵌在制成螺旋状后嵌在绝缘或或绝热材料制成的材料制成的盘面凹槽里或面凹槽里或专用支架上，用支架上，电热丝直接裸露在空气中，直接裸露在空气中，发出的出的热量主要以量主要以辐射和射和对流的方式流的方式传给欲加欲加热物件2.2.罩盖式罩盖式电热元件元件 该类元件是将元件是将电热丝放置在罩盖中，常放置在罩盖中，常见的形式有下的形式有下图所示的两种，所示的两种，其中（其中（a a）多用于）多用于电灶中，而（灶中，而（b b））则多用于普通型多用于普通型电熨斗3.3.封封闭式管状式管状电热元件元件 这类元件是将元件是将电热丝置于置于绝缘导热材料的封材料的封闭系系统内，内，图1-21-2是常是常见的的外形不同的几种密外形不同的几种密闭式管状式管状电热元件（元件（简称称电热管） 图1-31-3为管状管状电热元件的元件的结构示意构示意图 除上述三除上述三类主要的主要的电热元件外，元件外，还有有电热板、板、绳状状电热元件和薄膜元件和薄膜型型电热元件等。

元件等2.2.2 远红外外线电热元件元件 • 远红外外线加加热方方法法的的热源源是是红外外电热元元件件发出出的的波波长为2.5～～15μm的的远红外外线其其基基本本原原理理是是：：先先使使电阻阻发热元元件件通通电发热，，靠靠此此热能能来来激激发红外外线辐射射物物质，，使使其其辐射射出出红外外线对物物体体加加热它它具具有有升升温温迅迅速速，，穿穿透透能力能力强，，节省能源和省能源和时间的特点• 远红外外线电热元元件件有有管管状状、、板板状状和和红外外线灯等多种灯等多种• 管管状状远红外外电热元元件件为乳乳白白色色透透明明石石英英材材料料制制成成，，内内壁壁每每1cm2就就有有2000～～8000个个直直径径为0.03～～0.05mm的的小小气气泡泡可可产生生出出较强的的远红外外辐射射其其结构如构如图a所示• 板板状状远红外外元元件件是是在在碳碳化化硅硅或或金金属属板板表表面面涂涂敷敷一一层远红外外辐射射物物质，，中中间装上合金装上合金电热丝制成的• 红外外线灯灯的的结构构和和普普通通照照明明用用的的白白炽灯灯大大致致相相同同，，红外外线灯灯的的结构构见图b所示。

所示2.2.3 PTC电热元件元件•PTC器器件件是是一一种种正正温温度度系系数数的的热敏敏电阻阻它它有有着着十十分分重重要要的的电阻阻温温度度特特性性：：当当温温度度低低于于居居里里点点时，，近近似似为一一个个阻阻值较小小的的电阻阻，，可可以以小小到到十十几几欧欧姆姆，，但但当当温温度度高高于于居居里里点点时，，PTC阻阻值随随温温度度升升高高而而急急剧增增大大，，增增加加量量可可达达103～～105倍倍，，这时可可以以认为是是处于于开开路路状状态，，如如图所所示示居居里里点点”是是一一个个特特殊殊的的温温度度值，，由由材材料料的的配配合合比比例例与与生生产工工艺决决定定常常见产品品的的居居里里点点从从几几十十度度到到几几百百度度都都有，可以按照有，可以按照实际需要需要选用2.3 检测控制元件•2.3.1 温度控制元件温度控制元件•（（1 1））双双金金属属片片式式温温控控元元件件 双双金金属属片片由由热膨膨胀系系数数不不同同的的两两种种金金属属薄薄片片轧制制结合合而而成成，，其其中中一一片片热膨膨胀系系数数大大，，另另一一片片热膨膨胀系系数数小小在在常常温温下下，，两两片片金金属属片片保保持持平平直直，，当当温温度度上上升升时，，热膨膨胀系系数数大大的的一一片片伸伸长较多多，，使使金金属属片片向向膨膨胀系系数数小小的的那那一一面面弯弯曲曲，，温温度度越越高高，，弯弯曲曲越越厉害害。

当当温温度度下下降降时，，热金金属属片片收收缩恢恢复复到到原原状状利利用用双双金金属属片片受受热后后弯弯曲曲变形形的的运运动，，带动电触触点点的的闭合合或或断断开开，，使使电源源接接通通或或关关断断双双金金属属片式温控器示意片式温控器示意图如如图所示（（2 2）磁性温控元件）磁性温控元件•磁磁性性温温控控元元件件主主要要由由永永久久磁磁钢和和感感温温软磁磁组成成，，如如图所所示示在在位位置置固固定定的的感感温温软磁磁下下有有一一个个永永久久磁磁钢，，永永久久磁磁钢的的下下面面有有一一弹簧簧以以一一定定的的拉拉力力向向下下拉拉它它在在常常温温下下，，永永久久磁磁钢和和感感温温软磁磁之之间的的吸吸力力大大于于弹簧簧拉拉力力与与永永久久磁磁钢的的重重力力之之和和，，因因而而当当永永久久磁磁钢与与软磁磁贴近近时，，软磁磁吸吸住住永永久久磁磁钢，，使使得得它它们所所带动的的两两个个触触点点闭合合，，电热元元件件通通电发热一一旦旦电热元元件件发热超超过预定定值，，温温度度上上升升到到感感温温软磁磁的的居居里里点点时，，软磁磁的的磁磁力力急急剧减减小小，，使使得得弹簧簧拉拉力力与与永永久久磁磁钢的的重重力力之之和和大大于于磁磁吸吸力力，，永永久久磁磁钢落落下下，，两两触触点点脱脱离离，，电热元元件件断断电。

（（3 3））热敏敏电阻阻 •热敏敏电阻阻是是一一种种敏敏感感元元件件，，其其特特点点是是电阻阻值随随温温度度的的变化化而而显著著变化化利利用用这一一特特性性将将温温度度的的变化化转换为电量量的的变化化，，然然后后经放放大大电路路放放大大，，推推动执行行机机构构实现对电热元元件件的的控控制制它它具具有有易易于于实现远距距离离测量与控制的特点量与控制的特点•一一般般按按温温度度系系数数可可分分为负温温度度系系数数热敏敏电阻阻(NTC)、、正正温温度度系系数数热敏敏电阻阻(PTC)和和临界界温温度度系系数数热敏敏电阻阻(CTR)这三三种种热敏敏电阻阻的的电阻阻率率与与温温度度的的变化化曲曲线如如图所示 （（4 4））热电偶偶 热电偶是一种能将温度偶是一种能将温度转换成成电势的的传感器它的工作原理感器它的工作原理是物体的是物体的热电效效应组成成热电偶的偶的导体称体称为““热电极极””热电偶偶所所产生的生的电动势称称为““热电动势””热电偶的两个偶的两个结点中点中,置于温置于温度度为T的被的被测对象中的象中的结点称点称为测量端量端,又称工作端或又称工作端或热端端,而置于而置于参考温度参考温度为TO的另一的另一结点称点称为参考端，又称自由端或冷端。

使用参考端，又称自由端或冷端使用时，当，当热端温度大于冷端温度端温度大于冷端温度时，在，在电路中路中产生生电动势即即产生生电信号，此信号，此电信号信号经放大后控制放大后控制执行机构，达到行机构，达到调节和控制温度的和控制温度的目的 (5)(5) 热敏三极管敏三极管 热敏敏三三极极管管也也叫叫热敏敏晶晶体体管管，，是是利利用用基基极极与与发射射极极之之间的的电压来来检测温温度度，，可可用用于于电冰冰箱箱、、空空调器器、、电饭锅、、洗洗碗碗机机等等家家用用电器器中中它它们在在电路路中中工工作作时，，集集电极极电流流一一般般稳定定在在0 .1mA，，对温温度度检测后后的的输出出值是是以以热敏敏三三极极管管的的基基极极与与发射射极极之之间电压的的变化化量量来来反反映映的的被被检测的的温温度度增增大大时，，热敏敏三三极极管管的的基基极极与与发射极之射极之间的的电压随之随之变小2.3.2 功率控制元件功率控制元件•功率控制的方法主要有：功率控制的方法主要有：•（（1 1））开开关关换接接控控制制 对装装置置数数支支电热元元件件的的电热器器具具，，在在工工作作时利利用用开开关关改改变元元件件之之间的的通通断断以以及及串串并并联等等不不同同的的组合合，，改改变电热元件与元件与电源的源的连接方法，从而得到不同大小的功率。

接方法，从而得到不同大小的功率•（（2 2））二二极极管管整整流流控控制制 二二极极管管整整流流控控制制是是利利用用转换开开关关将将二二极极管管接接入入电路路中中，，利利用用二二极极管管的的整整流流作作用用，，将将单相相正正弦弦波波电压变成成脉脉动的的单相相半半波波电压对纯电阻阻性性负载，，在在二二极极管管截截止期止期间，，电路中没有路中没有电流，从而使平均流，从而使平均发热功率降低了一半功率降低了一半•（（3 3））晶晶闸管管调功功控控制制 晶晶闸管管调功功控控制制是是通通过改改变晶晶闸管管的的导通通角角，，控控制制电路路使使电热元元件件得得到到不不同同的的工工作作电压，，从从而而使使电热元元件件产生生不不同同的的功功率率晶晶闸管管控控制制电路路若若与与热敏敏电阻阻等等检测元件相元件相结合，合，则能能实现对电热器具的自器具的自动控制2.3.3 时间控制元件控制元件 • 时间控制元件俗称定控制元件俗称定时器利用时控元件控元件对电热元元件的工作件的工作时间进行控制其行控制其控制的控制的时间范范围有有0～～5min、、0～～30min、、0～～60min及及0～～12h等多种。

按定等多种按定时器的器的结构构原理可分原理可分为机械式、机械式、电动式式和和电子式•1.机械式定机械式定时器器•机械式定机械式定时器主要由器主要由发条，条，齿轮传动系系统、机械开关、机械开关组件及件及电触点等部分触点等部分组成，其成，其中机械开关中机械开关组件是完成定件是完成定时过程的关程的关键 •2.电动式定式定时器器•电动式式定定时器器主主要要由由微微型型同同步步电机机、、减减速速机机构构、、机机械械开开关关组件件及及电触触点点等等部部分分组成成, ,其其工工作作原原理理与与发条条式式定定时器器基基本本一一致致，，只只是是用用微微型型同同步步电机机代代替替了了发条条机机构构作作为动力源，提高了定力源，提高了定时的精度的精度•3.电子式定子式定时器器•电子式定子式定时器一般采用器一般采用555555集集成成电路构成，通路构成，通过充充电电容容电压上升所用的上升所用的时间来来实现电路的定路的定时，控制，控制电位器可位器可使定使定时时间在某一范在某一范围内内连续可可调, ,电子式定子式定时器定器定时更更为准确、方便准确、方便2.3.4 气体气体检测元件与湿度元件与湿度检测元件元件•1.气体传感器•气体气体传感器是感器是——种把某种气体的成份、种把某种气体的成份、浓度等参数度等参数转换成成电气量气量变化化值的的传感器。

它的感器它的传感元件是气敏感元件是气敏电阻气敏传感器材料按构成可感器材料按构成可分分为半半导体和非半体和非半导体两体两类目前实际使用最多的是半使用最多的是半导体气敏体气敏传感器其中感器其中SnO2是目前是目前应用最多的敏感材料用最多的敏感材料SnO2气敏气敏传感器在自感器在自动吸排油烟机中有着广泛的吸排油烟机中有着广泛的应用 2. 湿度湿度传感器感器 •如如图所所示示是是SM-1型型湿湿敏敏传感感器器的的结构构图感感湿湿陶陶瓷瓷由由多多孔孔质烧结体体构构成成，，它它是是一一种种体体内内有有细孔孔的的金金属属氧氧化化物物陶陶瓷瓷材材料料，，在在陶陶瓷瓷片片的的周周围有有一一个个加加热用用的的清清洗洗线圈圈多多孔孔陶陶瓷瓷的的两两端端和和加加热清清洗洗线圈圈均均用用金金属属导线引引出出，，加加热线圈圈对陶陶瓷瓷片片进行行加加热处理理，，用用来来保保证检测的的初初始始状状态统一，使一，使测量准确。