电热电动器具原理与维修课件

定子由定子铁心和定子绕组（励磁绕组）组成。 转子由电枢铁心、电枢绕组和换向器、转轴等组成。 换向器由换向片、云母片、塑料组成。
（2）单相串励电动机工作原理
单相串励电动机励磁绕组与电枢绕组采用串联连接。串联的方式有两种：一是 电枢绕组串联在两只励磁绕组中间；二是两只励磁绕组串联后再与电枢绕组串联， 两种串联方式的工作原理是相同的，第一种方法采用较多。
项目一
电热电动器具维修基础知识
任务一 电热器具基础知识
一、 电热基础知识 利用电流的热效应，将电能转变成热能而制成的各种器具称为电热器具。家庭中常用的 电饭煲、电磁炉、微波炉、电热饮水机、电热水器、电热取暖器等都属于电热器具。
二、电热器具的类型
1.电阻式电热器具 电流通过具有一定电阻的导体时，导体就会发热。利用电阻发热原理制成的电热器具称 为电阻式电热器具，例如电饭锅、电热毯、电炉、空间加热器、电磁灶、电烤箱等。 2.红外式电热器具 红外式电热器具是通过加热激励某些红外线辐射物质，利用这些物质辐射出的红外线来
①启式电热元件
开启式电热元件由底盘和电热丝组成。
②罩盖式电热元件 带状的电热丝缠在云母板上，再用两片云母罩住上下两面。
③封闭式电热元件。
封闭式电热元件由电热丝、耐高温绝缘材料、氧化镁粉末和引出棒等部分组成。
（2）远红外电热元件 电热器具中采用的远红外电热元件主要有管状、板状、烧结式等多种形式。 ①管状远红外辐射元件 管状远红外辐射元件是由乳白色石英材质的管子构成。
（2）磁性温控元件 磁性温控元件主要由永久磁钢和感温软磁组成。
（3）电子式温控器件 电子式温控器件多利用半导体二极管、三极管及晶闸管等电子元件来实现温控作用。它 主要由感温系统和主控系统两大部分组成。 ①二极管温控电路 通过 S 的闭合和断开，将电热丝发热温度分为高温，低温两档。
②三极管温控电路 接通电源，电热褥下的热敏电阻 RT 阻值较大，A 点电位较低，VT1 截 止，VT2 导通， KA 吸合，动合触点闭合，使电热褥中的电热元件被通电加热，温度开始升高。 当电热褥发热温度较高时，热敏电阻 RT 阻值变小，A 点电位升高，使 VT1 的 Ube 变大， VT1 饱和导通，集电极电位下降；VT2 基极电位下降，VT2 截止,c-e 间呈高阻抗，KA 释放， 电热褥的电热丝断电而降温，当电热褥发热温度降至较低时，RT 阻值变大，A 点电位下降、 VT1 截止，集电极电位上升至电源电压值，至使 VT2 基极电位上升，VT2 饱和导通,c-e 间呈 低阻抗，KA 吸合，电热褥电热丝又开始加热。 电热丝如此循环工作，使电热褥保持一定的温度， 调 RP 进行温度调节。
磁极转到另一个磁极时，线圈中的电流方向得到相应的改变，从而保持电动机的转向不变。
（3）永磁式直流电动机特点 1）结构简单，体积小 2）转速稳定 3）易于实现反转 2.单相串励电动机 单相串励电动机又称为交直流两用电动机。 （1）单相串励电动机结构 单相串励电动机主要由定子、转子（电枢）、换向器、电刷等组成。
换向片是三个相互绝缘的弧形铜片，嵌放在绝缘套筒上。绝缘套筒由塑料或玻璃纤维制 成，固定在转轴上。 电刷一般用石墨和磷铜片制成。两个电刷应平行地安装在换向片两侧，依靠电刷的弹性 与换向片保持良好接触。电刷的另一端与电源连接，直流电流经电刷、换向片流入电枢绕组。
（2）永磁式直流电动机工作原理 接通电源后，直流电流经电刷、换向片流入电枢绕组。通电线圈在磁场中会受到力的作 用，在这个磁场力的作用下，电枢开始转动。 直流电动机的电枢绕组有几个线圈，就有几个换向片。通过换向片的作用使电枢从一个
单相交流电的频率 f=50Hz，所以两极电动机(p=1)的同步转速 n0 为 3000r/min； 四极电动机（P=2）的同步转速为 1500r/min。
பைடு நூலகம்
二、电动器具控制电路结构 1．电动器具控制电路中的负载性质 电动器具上的负载主要有电动机、电磁阀（如全自动洗衣机上的进水电磁阀和排水电磁 阀等）、电加热器（如电吹风、滚筒洗衣机上电加热器）等。 常用的方法一是在直流电路中的感性负载两端反向并联续流二极管；二是在交流电路中
③晶闸管温控电路
当电热元件的温度上升时， R1 的阻值逐渐下降。当电热元件的温度达到一定值， R1 的阻值下降到分得的电压低于 VS 的导通电压时， VS 截止切断电源，电热元件停止加热。
3.定时器 电热器具中，常用定时器来控制电热元件通电时间的长短，定时器一般可分为机械式、 电动式和电子式三种。 （1）机械式定时器 机械式定时器主要由发条、齿轮传动系统、机械开关组件及电触点等部分组成。 当要确定工作时间时， 操作者手动旋转旋钮，使转盘顺时针转动来确定工作时间。
单相串励电动机的励磁绕组和电枢绕组是串联的，两者通入的电流完全一样。当电流方 向改变时，在励磁绕组产生的磁场方向变化的同时，电枢绕组电流也反向，使电枢绕组受到 的转矩方向不变。 由于单相串励电动机无论接入直流电，还是单相交流电，转子的旋转方向不变，所以又 称其为交直流两用电动机。
（3）单相串励电动机特点 1)交直流两用 2)机械特性属软特性 3)转速高且调速方便 3.单相交流感应式异步电动机 单相交流感应式异步电动机是家用电器中使用最多的电动机，如用于电风扇、洗衣机、
三、 电热器具的基本结构 电热器具的基本结构包括电热部件、温控部件及安全装置 3 部分。 1.电热部件 电热部件的主要功能是将电能转换为热能，它是电热器具中主要组成部件。常用的电热 元件主要有电阻式电热元件、远红外线电热元件和 PTC 电热元件等几种。 （1）电阻式电热元件 电阻式电热元件主要有开启式、罩盖式和封闭式三种。
②板状远红外辐射元件 板状红外辐射元件加热面积较大，常用于电热炊具。
③烧结式远红外辐射元件 烧结式远红外辐射元件是将电热丝放在陶瓷器里高温烧结成型，再涂覆红外辐射物质来
制作烧结式红外线辐射元件。
（3）PTC 电热元件 PTC 电热元件是具有正温度系数的半导体陶瓷元件，具有加热与自身控温双重功能。
2.温控部件 常用的温控器件有双金属式 温控器件、磁控式温控器件及定时器、电子式温控器件 及电脑温控器件。 （1）双金属式温控器件 在双金属片上装有电气开关触点，当双金属片因受热而变形时，触点断开或闭合，导致 电路断开或闭合。这样，温度的变化即被转换成电路控制信号，从而控制加热温度。
（2）电动式定时器 电动式定时器是以微型同步电动机作动力，由减速机构、机械开关组件及触点组成，定 时由开关组件完成。当电热器工作到选定时间时，电路自动断开，电热器具停止工作。 （3）电子式定时器 电子式定时器通过充电电容电压上升所用的时间来实现电路的定时，控制电位器可使 定时时间在某一范围内连续可调，并能完成相当复杂的时间程序控制。 4.安全装置（温度保险器件） 安全装置的功能是当电热器具发热温度超过正常范围时，自动切断电源，防止器具过 热，确保安全，常用的安全装置有双金属式安全装置和温度熔丝等。 （1）双金属式安全装置 当电热器具温度超过正常使用温度时，该双金属式温控器便会动作，切断电源，保证安全。 当温度下降时自动复位，电热器可继续工作。 （2）温度熔丝
常用 M 表示；一根是副绕组的引出线，常用 S 表示。
无论是主绕组还是副绕组，都是由几组线圈连接而成的，每组线圈又有许多匝。图中的 实线表示主绕组的线圈，虚线表示副绕组的线圈，数字是定子槽的编号。这个电动机定子铁
心共有 8 个槽，主绕组和副绕组均各有四组线圈。每个定子槽内嵌放相邻两个线圈的各一条
线圈边，称为 8 槽双层绕组。
加热物体。其特点是热效率高，常见的有红外式取暖炉，电烤箱等。
3.感应式电热器具 利用涡流产生热量的电热器具称为感应式电热器具。其特点是比较安全， 热效率高， 其典型产品为电磁灶。 4.微波式电热器具 微波炉是目前微波式电热器具中应用最为广泛和完善的产品， 优点是热力散布均匀，
热效率高。目前微波式电热器具最常见的微波频率有 915MHz 和2450MHz 两种。
阻性负载具有电阻特性。我们知道，在电路中，电阻是耗能元件，它能把电能转换成 热能。
2．电动器具电路对负载的控制方法
在电动器具电路中，对负载的控制方法有多种。有的是采用控制器件（如开关、定时器 等）的电触点直接与负载串联，通过这些电触点的通断，来改变负载的工作状态。 在电动器具上，常用的控制器件有开关、定时器、电子控制板、程控器、保护控制器等。 3．电动器具电路的分类 按一个电动器具上负载的多少，对应的控制电路可分成单负载电路、双负载电路及多负 载电路等。 在整个控制电路中只有一个负载的称为单负载电路。这种电路中，控制负载的器件 一般有一至数个，它们承担着不同的控制功能。如普通电风扇电路中只有一个电动机 作为负载，控制电动机的器件有调速用的电抗器、琴键开关，及能自动断电的定时器等。 再如吸尘器电路，只有一个串励电动机作为负载，致少有一个开关控制它的通、断电，有的 吸尘器还有调速电路板等控制器件。
温度熔丝由铅、锡、铋等受热易融化的合金制成。串联在电热器件电路中，当电热器件
温度过高时，温度熔丝受热熔化，电源被切断，熔丝上方有重物，以便熔丝在受热时易断。 色点表示温度熔丝的熔化温度，在 80～230℃范围内。
任务二
一、电动器具常用的电动机 1.永磁式直流电动机
电动器具基础知识
家用小型电动器具〔如电动剃须刀、小型电动按摩器、电动玩具等）普遍以干电池为电 源，其电动机使用永磁式直流电动机。 （1）永磁式直流电动机结构 永磁式直流电动机主要由定子、转子（又称为电枢）、换向片、电刷等组成，定子由永 久磁铁制成，外形为环形或瓦块形，定子磁场是由永久磁铁产生的。转子是直流电动机的转 动部件，由转子铁心和电枢绕组组成。
转子也由铁心和绕组两部分构成。转子铁心由多片薄硅钢片叠压而成。与定子铁心不同 的是，其槽口在转子铁心的外圆周上。在每个转子槽内都浇灌铝条，转子的两端有两个铝短 路环将这些铝条连成一体，这便是转子绕组。转子绕组通常都是采用压铸的方法制成的。 （2）单相交流感应式异步电动机运转原理 单相交流感应式异步电动机的定子槽内嵌有主、副两个绕组。它们的线圈嵌放在不同的 槽内，空间互成 90°角。但如果在这两个绕组中通入完全相同的交流电流，电动机是不能 旋转的。 要使电动机旋转，在这两个绕组中必须通入相位不同的电流，使它们的合成磁场 在定子铁心的气隙内旋转，即产生旋转磁场。