家用电器基础与维修技术 第1章家用电器常用设备与元器件
家用电器基础与维修技术 第1章家用电器常用设备与元器件
本章要点 家用电器中常用交流电动机、直流电动机 的类型及结构 家用电器中常用电热元件的类型及应用 家用电器中常用检测控制元件的类型及应 用 交流电动机的拆装与检修实训
本章要点 • 家用电器中常用交流电动机、直流电动机 的类型及结构 • 家用电器中常用电热元件的类型及应用 • 家用电器中常用检测控制元件的类型及应 用 • 交流电动机的拆装与检修实训
11常用电动机的类型及结构 冰箱、空调器以及家用电动电热器具由 于一般使用单相交流电源或直流电源,在这 些电器中使用的电动机主要是单相异步电动 机、单相串激式电动机和永磁式直流电动机 由于每种家用电器功能不同,对所使用的电 动机的具体要求也不同
1.1常用电动机的类型及结构 冰箱、空调器以及家用电动电热器具由 于一般使用单相交流电源或直流电源,在这 些电器中使用的电动机主要是单相异步电动 机、单相串激式电动机和永磁式直流电动机。 由于每种家用电器功能不同，对所使用的电 动机的具体要求也不同
111单相异步电动机 单相异步电动机又称为单相感应电动机,只需单相交流电 源供电,广泛应用于电风扇、洗衣机、抽油烟机以及冰箱、家 用空调器中。 单相异步电动机是由定子、转子、机座、端盖、轴承和启 动元件等几部分组成。定子主要由定子铁心、定子绕组组成。 定子绕组的作用是通入交流电后产生旋转磁场。转子由转子铁 心、转子绕组和转轴三部分组成。转子在旋转磁场的作用下 在转子绕组中产生感生电流,感生电流又在旋转磁场的作用下 产生转矩,使转子转动。由于转子的转速总是低于旋转磁场的 转速,所以把这种电动机称为异步电动机。机座和端盖是整个 电动机的支撑,用来固定及保护定子和转子。有的电动机的机 座和端盖合二为一,如洗衣机、电风扇电动机等。轴承是保证 电动机运转的部件。 由于单相交流电通过一个绕组只能产生一个脉动而不旋转 的磁场。为了获得旋转磁场,得到启动转矩,通常在定子上另 加一个辅助绕组(启动绕组),它与主绕组(运转绕组)相隔 等空间角度,并采用种种办法使两绕组中电流的相位尽可能接 近90°,这样两绕组的电流将产生一个旋转磁场,如图1-1所示
1.1.1 单相异步电动机 • 单相异步电动机又称为单相感应电动机，只需单相交流电 源供电，广泛应用于电风扇、洗衣机、抽油烟机以及冰箱、家 用空调器中。 • 单相异步电动机是由定子、转子、机座、端盖、轴承和启 动元件等几部分组成。定子主要由定子铁心、定子绕组组成。 定子绕组的作用是通入交流电后产生旋转磁场。转子由转子铁 心、转子绕组和转轴三部分组成。转子在旋转磁场的作用下， 在转子绕组中产生感生电流，感生电流又在旋转磁场的作用下 产生转矩，使转子转动。由于转子的转速总是低于旋转磁场的 转速，所以把这种电动机称为异步电动机。机座和端盖是整个 电动机的支撑，用来固定及保护定子和转子。有的电动机的机 座和端盖合二为一，如洗衣机、电风扇电动机等。轴承是保证 电动机运转的部件。 • 由于单相交流电通过一个绕组只能产生一个脉动而不旋转 的磁场。为了获得旋转磁场，得到启动转矩，通常在定子上另 加一个辅助绕组（启动绕组），它与主绕组（运转绕组）相隔 等空间角度，并采用种种办法使两绕组中电流的相位尽可能接 近90º ，这样两绕组的电流将产生一个旋转磁场，如图1-1所示
在图1-1中上图为电流波 形图,下图为电动机定 子截面图,定子绕组A-X 和BY分别通以电流i 用右手螺旋法则可得 合成磁场的方向,图中 所示为三个不同时刻的 定子电流磁场,可以直 观看出,合磁场随时间 而旋转,转子因此获得 启动转矩,一旦启动, 单相电动机就能自行运 转。 家用电器使用的单相异 步电动机,是根据运转绕 组与启动绕组中电流的 a=0 ot= 相位差产生方法不同来 分类的,主要有电容式 电阻启动式和罩极式。 图1-1单相异步电动机的转动原理
图1-1 单相异步电动机的转动原理 • 在图1-1中上图为电流波 形图，下图为电动机定 子截面图，定子绕组A-X 和B-Y分别通以电流ia、 ib。用右手螺旋法则可得 合成磁场的方向，图中 所示为三个不同时刻的 定子电流磁场，可以直 观看出，合磁场随时间 而旋转，转子因此获得 启动转矩，一旦启动， 单相电动机就能自行运 转。 • 家用电器使用的单相异 步电动机,是根据运转绕 组与启动绕组中电流的 相位差产生方法不同来 分类的，主要有电容式、 电阻启动式和罩极式
1电容式单相异步电动机 电容式单相异步电动机启动绕组回路中串联电容器,以使两绕组中电流 的相位不同,产生旋转磁场,即产生启动转矩。如果电容选择适当,可以使 两绕组电流相位差达90 (1)电容启动型(CSR)电容启动型是指在启动绕组回路中串联1只电 容器,称为启动电容器,以提高启动转矩,并且设有离心式开关(电流继电 器或PTC热敏继电器等控制器件)。当电动机转速达到额定转速的70% 80%时,启动电容器与启动绕组断开,只有运转绕组通电。其接线图如图1- 2(a)所示。 (2)电容运转型(PSC)在电容器与启动绕组的串联电路上不设启动开 关,即构成电容运转型。电动机不论是启动还是运转,电容器均接在电路中 而不断开。但因设计时主要考虑它在额定运行时应具有最佳性能,不能兼顾 启动性能,故启动转矩较小,广泛应用于电风扇、洗衣机等。其接线图如图 1-2(b)所示。 (3)电容启动电容运转型(CSR)为了使电动机在启动和运行时都能得 到比较好的性能,这种电动机在启动绕组电路中接有两个电容器,其中电容 量较小的电容器供运转时使用;另一容量较大的电容器供启动时使用。启动 结束,该电容器断开。电容启动电容运转型单相异步电动机既有较大的启动 转矩又能承受较大的运转负载,是较理想的单相交流电动机,适用于大容量 的电冰箱、空调器等。其接线图如图1-2(c)所示
1.电容式单相异步电动机 • 电容式单相异步电动机启动绕组回路中串联电容器，以使两绕组中电流 的相位不同，产生旋转磁场，即产生启动转矩。如果电容选择适当，可以使 两绕组电流相位差达90º。 • (1)电容启动型（CSIR） 电容启动型是指在启动绕组回路中串联1只电 容器，称为启动电容器，以提高启动转矩，并且设有离心式开关（电流继电 器或PTC热敏继电器等控制器件）。当电动机转速达到额定转速的70%～ 80%时，启动电容器与启动绕组断开，只有运转绕组通电。其接线图如图1- 2（a）所示。 • (2)电容运转型（PSC） 在电容器与启动绕组的串联电路上不设启动开 关，即构成电容运转型。电动机不论是启动还是运转，电容器均接在电路中 而不断开。但因设计时主要考虑它在额定运行时应具有最佳性能，不能兼顾 启动性能，故启动转矩较小，广泛应用于电风扇、洗衣机等。其接线图如图 1-2（b）所示。 • (3)电容启动电容运转型（CSR） 为了使电动机在启动和运行时都能得 到比较好的性能，这种电动机在启动绕组电路中接有两个电容器，其中电容 量较小的电容器供运转时使用；另一容量较大的电容器供启动时使用。启动 结束，该电容器断开。电容启动电容运转型单相异步电动机既有较大的启动 转矩又能承受较大的运转负载，是较理想的单相交流电动机，适用于大容量 的电冰箱、空调器等。其接线图如图1-2（c）所示
启动继电器 启动继电器 启动电容器 运转 转 启动 电容器 电容器 电容器 启动绕组 启动绕组了O 启动绕组了○ 运转绕组 运转绕组 (a)运转绕组 图1-2电容式单相异步电动机电气原理图
2电阻启动式电动机 这种电动机也叫电阻分相式(RSR) 电动机,其接线图如图1-3所示。定 子绕组也分为运转绕组(主绕组)与 启动继电器 启动绕组(副绕组)。启动绕组采用 线径较细的导线绕制,匝数少,电感 较小,电阻较大(呈阻性);而运转 绕组采用线径较粗的导线绕制,匝数 启动绕组 多,电感大而电阻小(呈感性)。两 ○ 绕组并联于单相交流电源中,根据 RL并联交流电路的基本性质可知, (a)运转绕组 两绕组中的电流有一定的相位差(不 定为90°),所形成的合成磁场是 个旋转磁场,此磁场与转子作用形 PTC 成转矩,致使电动机能启动运转。启 动绕组由于线径细,匝数少,不能长 时间通电。为此启动绕组中都设启动 启动绕组3○ 开关,常用的是电流继电器、PTC热 敏继电器等。当转子转速达到某预定 运转绕组 值时,启动开关断路,启动绕组脱离 电源,电动机进入正常运转状态。此 类电动机多用于中小型电冰箱
2.电阻启动式电动机 • 这种电动机也叫电阻分相式（RSIR） 电动机，其接线图如图1-3所示。定 子绕组也分为运转绕组（主绕组）与 启动绕组（副绕组）。启动绕组采用 线径较细的导线绕制，匝数少，电感 较小，电阻较大（呈阻性）；而运转 绕组采用线径较粗的导线绕制，匝数 多，电感大而电阻小（呈感性）。两 绕组并联于单相交流电源中，根据 RL并联交流电路的基本性质可知， 两绕组中的电流有一定的相位差（不 一定为90º），所形成的合成磁场是 一个旋转磁场，此磁场与转子作用形 成转矩，致使电动机能启动运转。启 动绕组由于线径细，匝数少，不能长 时间通电。为此启动绕组中都设启动 开关，常用的是电流继电器、PTC热 敏继电器等。当转子转速达到某预定 值时，启动开关断路，启动绕组脱离 电源，电动机进入正常运转状态。此 类电动机多用于中小型电冰箱
1.12单相串激式电动机 单相串激电动机因将定子铁 心上的激磁绕组和转子上的电枢 绕组串联起来而得名,流过激磁 绕组和电枢绕组为同一电流 单相串激电动机接入如图a所示 电源时,根据右手定则,定子磁 场为下方N极,上方S极,由于 靠近N极的电枢绕组电流方向是 oh 垂直纸面向里的,靠近S极的电 枢绕组电流方向是垂直纸面向外 的。根据左手定则,电枢作逆时 针方向转动。改变电源方向,如 图b所示,同样方法可判断出转 (a) b) (c) 子仍为逆时针方向旋转 当串激电动机接入交流电时, 转子的转向也不变,如图c所示。 其特点是交、直流两用,体积小, 重量轻,转矩大,转速高。而且 通过调节电源电压,可方便地调 速,但不允许在额定电压下空载 运转。单相串激式电动机主要应 用于吸尘器、小型手电钻、电动 缝纫机、多功能食品加工机等
1.1.2 单相串激式电动机 • 单相串激电动机因将定子铁 心上的激磁绕组和转子上的电枢 绕组串联起来而得名，流过激磁 绕组和电枢绕组为同一电流。当 单相串激电动机接入如图a所示 电源时，根据右手定则，定子磁 场为下方N极，上方S极，由于 靠近N极的电枢绕组电流方向是 垂直纸面向里的，靠近S极的电 枢绕组电流方向是垂直纸面向外 的。根据左手定则，电枢作逆时 针方向转动。改变电源方向，如 图b所示，同样方法可判断出转 子仍为逆时针方向旋转。 • 当串激电动机接入交流电时， 转子的转向也不变，如图c所示。 其特点是交、直流两用，体积小， 重量轻，转矩大，转速高。而且 通过调节电源电压，可方便地调 速，但不允许在额定电压下空载 运转。单相串激式电动机主要应 用于吸尘器、小型手电钻、电动 缝纫机、多功能食品加工机等
12电热元件 家用电器中很重要的一类是电热器具,它是将电能转 换为热能的电器。按电加热原理分类有电阻加热、远红外 线加热、电磁感应加热和微波加热等4种。各种电热器具的 基本结构主要都是由电热元件、控制元件所组成。 电热器具中能将电能转换成热能的部件称为电热元件。 它是电热器具的核心,直接决定着电热器具的使用寿命、 安全性和经济性。 家用电热器具中,常见的电热元件有电阻式电热元件、 远红外线电热元件和PTC电热元件
1.2 电热元件 • 家用电器中很重要的一类是电热器具,它是将电能转 换为热能的电器。按电加热原理分类有电阻加热、远红外 线加热、电磁感应加热和微波加热等4种。各种电热器具的 基本结构主要都是由电热元件、控制元件所组成。 • 电热器具中能将电能转换成热能的部件称为电热元件。 它是电热器具的核心，直接决定着电热器具的使用寿命、 安全性和经济性。 • 家用电热器具中，常见的电热元件有电阻式电热元件、 远红外线电热元件和PTC电热元件
