家用电器原理与应用.ppt

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1、家用电器原理与应用,通俗易懂,不需要高深的理论知识技术成熟,可广泛应用在各个方面能了解家用电器的选购、使用常识，方便日常生活能简单处理一些简易故障，方便自己，也方便别人,本课程的特点和目的,、冬天电冰箱不工作、彩电更换行输出、高压包、高压 帽、电视超平纯平的区别、CRT,PDP,LCD的区别、空调的能效比、移机加液、年久补液等等。,简易故障1：水平一条亮线,简易故障2 图像模糊，过段时间后慢慢清晰,考试要求,考试形式：开卷考试内容：1、家用电器基本常识；2、简单电路图识图能力；3、简易故障的处理。考试成绩：平时60期末40,培养学习兴趣的几点建议,积极参与解决一些生活中的小问题,如：换换保险丝

2、；调试一下家用电器 为选购电器作一下参谋 修理一些电风扇、电饭锅等小电器,2.多动动手,多看一些电子类报刊杂志,电子信息和消费指南电子基础知识电子设计制作家电维修技术计算机应用维护,维修专业杂志：,例：遥控器的维修,常见故障：1.遥控器不能工作2.遥控器按键非常用力才能工作,遥控器内部结构,拆装：1.拆除固定螺丝（大部分只有一颗螺丝，有的没有螺丝）。2.用小刀小心撬开外壳。,认识元器件：,晶体振荡器,导电薄膜,红外发射管,编码集成块,原厂遥控器与非原厂的比较,故障维修,遥控器不能工作1.电池没电2.455k晶体损坏3.红外发射管损坏4.线路板或电池夹受腐蚀断路遥控器按键非常用力才能工作1.导电

3、膜老化引起。2.不严重可拆开清洗；多次清洗后严重的可用铅笔或铝箔处理。,第一章 家用电热器具,电热水器电磁灶家用电饭锅微波炉取暖器（油汀）其它小电器,电热器具的类型,1.常见类型电阻式电热器具远红外线辐射式电热器具 感应式电热器具微波式电热器具,2.基本组成部件,(1)发热部件 主要功能是将电能转换成热能 电阻加热电热元件 管状电热元件 PTC电热元件 远红外线辐射器 高频加热线圈 微波介质加热。,1.1电阻式电热元件的类型 电热器具中，处微波炉和电磁炉外，都是以电阻式元件作为主要的发热元件。按装配结构分开启式电热元件、半封闭式电热元件和封闭式电热元件。（1）开启式电热元件 裸露的电阻丝就是其

4、中之一。电炉的电阻丝放置在有绝缘材料制成的盘状凹槽里；电吹风的电阻丝安装在绝缘架上形成螺旋状；他们发出的热能由辐射和对流两种方式传递给加热物体。这种电热元件的有点是结构简单、成本低、加热速度快，易于安装和维修。其缺点是由于电阻丝裸露和带电，易于氧化，使用寿命短，易引起局部短路，工作不安全。,1.2半封闭式电热元件 将电热丝绕在绝缘骨架上制成，使用时将它安装在特殊的保护罩内。如电熨斗就是使用这种半封闭式电热元件制成的，电热元件发出的热量经过云母传给底板，达到熨烫衣物的目的。电炉的发热体也采用这种元件，它是先加热灶盖再传给被加热物。半封闭式电热元件的安全性好，但热效率低。,1.3封闭式电热元件 管

5、状电热元件可以弯曲成U形、单管形、W形等多种形式，以适应不同的需要。它是一种技术上比较成熟、使用安全可靠的电热元件。这种电热元件是在钢管或磁管内放入螺旋状的电阻丝，并用氧化镁等耐热的绝缘粉末灌满其间隙，再经端头封堵和表面处理等工艺制成。电热板也属于封闭式电热元件的一种，电热元件铸在合金铝制成的凸面圆形板内。与其他电热元件相比，封闭式电热元件具有结构简单、成本低、使用寿命长、机械强度高、使用安全等优点。因此，被广泛应用在电烤箱、电炒锅、电热水器、电熨斗等家用器具中。,2.1 PTC电热元件,PTC元件的主体材料是钛酸钡（BaTiO3）中掺入微量的稀土元素，经研磨、压形、高温烧结成的陶瓷半导体发热

6、材料。它是具有正温度系数的热敏电阻。PTC电热元件具有独特的电阻温度特性，在特定的温度内，PTC电热元件的电阻值随着温度的升高变化非常缓慢，当超过这个温度时，电阻值急剧增大，发生温度变化的温度点叫居里点，一般此点的温度为220。利用PTC做电热元件时，它的温度可以自动调节。使温度恒定在一定的范围。它具有加热与自身温控的双重功能，PTC居里点的位置以及本身的电阻值，取决于掺入钛酸钡中微量元素的品种多少和结构等。可以将居里点控制在20300的范围内。PTC的电阻温度特性。,3.1红外线电热元件,红外线是一种电磁波，利用红外线加热或干燥物品，被广泛的应用在日常生活中。1.管状红外线辐射元件有金属管、

7、石英管、陶瓷管等。金属管与石英管是表面上涂敷红外线涂料，陶瓷管是将红外线辐射物质直接掺入泥料中烧制或涂敷在陶瓷的表面上。,2.板状远红外线辐射元件 是由在碳化硅或耐热金属板的表面涂敷一层远红外线涂料，中间装上合金电热元件制成的。这种电热板有单面辐射和双面辐射两种形式，3.电热合金型远红外线辐射元件 电热合金型远红外线辐射元件，是在电热合金元件的表面上直接涂敷远红外线涂料制成。这种元件结构简单，易于加工。缺点是由于电热合金通电后机械强度降低以及由热胀冷缩引起的变形，易产生涂料脱落，导致红外线的辐射强度减弱。,(2)温控部件 主要功能是对发热部件的温度、发热功率、通电时间进行控制，满足使用的需要。

8、常用的温控部件有双金属片、磁性、PVC、热敏电阻、热电偶、电子、电脑温控部件等。,2.1 温度控制元件1.金属片温度控制器 将两种膨胀系数不同的金属片锻压或轧制在一起，其中膨胀系数大的金属片为主动层，膨胀系数小的为被动层。在常温下，双金属片的长度相同并保持平直，内部没有内应力。当温度升高时，主动层的金属片伸长较多，使双金属片向膨胀被动层的那一面弯曲。温度越升高，弯曲越大。所以在电热器具中常用作温控元件。如电火锅、电饭锅保温等。,具体应用,电饭锅保温,电火锅调温,饮水机控温,2.磁控式温控器件 磁控温控器在常温时，由于感温磁钢和永久磁钢之间的吸力，感温磁钢和永久磁钢紧紧地吸合在一起，使两触点闭合

9、。当电路接通，电热元件开始发热，温度渐渐升高超过预定值时，感温磁钢失去磁性，此时永久磁钢在重力和弹簧力的作用下跌落，通过传动片下移，使两触点断开，电路切断，停止加热。这种温度控制器的动作敏捷、可靠，控温准确，普遍地应用于自动电饭锅中。,2.2 时间控制元件,电热器具工作时间由定时器控制，定时器可分为机械（发条）式、电动式和电子式三种。1.机械式定时器 机械式定时器是利用钟表机构的原理制成的，它由发条、齿轮传动机构和时间控制组件等三部分构成。这种定时器的结构特点是摩擦力矩大，动作可靠。,广泛应用在洗衣机、电风扇、电烤箱等电器,2.电动式定时器电动式定时器的轮系结构及时间控制组件与机械式定时器基本

10、相同。所不同的是由微电机代替发条做动力源。电动式定时器的凸轮一般控制着两组簧片的触点，做定时控制时，凸轮控制点同时接通被控负载电源和定时器本身的微型电动机电源，不做定时控制时，只接通被控负载的电源。定时时间长短，则由控制凸轮的转动角速度而决定。微电机的转速和传动轮系的速比是经过推算的。见图电动定时器结构原理。,3.电子式定时器 电子式定时器是由阻容元件、半导体器件组成的时间控制电路。与机械式定时器相比，它不仅体积小、重量轻、使用可靠，而且易于实现集成化、无触点化，并能完成相当复杂的时间程序控制。随着电子技术的发展，电子定时器必将逐步取代机械式定时器。,(3)保护部件,主要功能是当电热器具发热温

11、度超过正常范围时，自动切断电源，防止器具过热损坏，起到保护作用。常用的器件有温度保险丝、热熔断体、热继电器等。,3.电热器具通用技术要求,绝热材料保温材料，低于100 如：木材、泡沫塑料等耐热材料，能承受150500的中温。如石棉、云母等。耐火材料，大于600高温。如矿棉，耐火砖等。,绝缘材料,云母8002000kv/cm 玻璃100400kv/cm瓷80150kv/cmA级绝缘100175E级绝缘115190 B级绝缘200,电热水器原理,电热水器分类,电热水器按其结构原理可分为 贮水式和速热式两种。速热式热水器没有储水箱，是一个当水流过就立即使水加热的电器产品，具有体积小、加热速度快、使用

12、方便等优点，但功率较大、易发生漏电现象。一般达12KW，应独立布线。贮水式热水器一般功率在2kW以下，安全可靠。,贮水式电热水器的基本结构,贮水式电热水器的结构图,1.箱体系统,箱体系统由外壳、内胆和保温层等构成，起到贮水保温的作用。外壳是电热水器的基本框架，一般为筒状或长方体状。所用材 料有塑料、冷轧板和彩板等。内胆 内胆的材料有镀锌板、不锈钢板和钢板内搪瓷等多种。镁阳极 贮水式电热水器中的镁阳极是一根金属棒，主要用来保护 金属水箱不被腐蚀和阻止水垢的形成。保温层 一般采用聚氨酯发泡、玻璃棉、纤维、毡和软木等。为增强保温效果，现多采用高密度聚氨酯发泡材料充填的新工艺，充填扎实，密封保温性好。

13、,2.制热系统,陶瓷发热器,陶瓷间接加热简图,3.控制系统,电热水器的控制系统主要包括：温控器和漏电保护器。,1）温控器：除用于控制水温外，还兼有自动保温的功能。,温控器有双金属片温控器、蒸汽压力式温控器和电子温控器。,2）漏电保护器：在电热水器的漏电保护器中，将15mA确定为危险电流，正常的动作范围为1530mA。,阿里斯顿热水器水温控制器,温度调节,漏电试验按钮,冷水进管,安全气阀,热水出管,4.进出水系统进出水系统由进、出水管，混合阀，安全阀和沐浴喷头等组成。1)混合阀2）安全阀自动排压，保护内胆,、电热水器的常见故障与维修方法,4.注意事项在使用之前应仔细阅读使用说明书，严格按照使用要

14、求操作。（1）电热水器长期使用后，如发现温度上升慢，一般情况是发热元件表面有水垢生成，可取出发热元件，清除水垢。（2）发现漏水，应更换相应的橡胶密封圈。（3）加热时，有蒸汽溢出，说明温控失效。此时，应断开电源，检修、排除故障后再用。,自动保温式电饭锅,1.电饭锅的分类（1）按控制方式分类 保温式 定时启动保温式（12小时以内任选启动时间）单片机控制式（采用电脑程序控制）（2）按压力分类 常压式 压力式,2.电饭锅煮饭原理,吸水过程 35煮饭过程 3563100沸腾过程 100103 补炊过程焖饭过程保温过程 70,1）外壳,2）内锅,3）电热板,4）磁性温控器与双金属片温控器,3.基本结构,（

15、1）电热盘 电热盘是电饭锅的主要部件,（2）温度控制装置,磁钢限温器,磁性温控器,双金属片温控器,4 电饭锅电路控制原理图,5.电饭锅拆装及内部结构,固定螺丝隐藏于标牌内,控制面板,固定螺丝,底部结构,底部接线图,1.磁钢温控2.双金属片3.温度保险丝4.发热盘引脚5.微动开关,双金属片,发热盘引脚,磁钢,温度保险丝,6.最常见故障维修:,A.指示灯不亮 电源问题 温度保险丝损坏B.指示灯亮,不发热 微动开关损坏 发热盘损坏C.饭夹生,饭没熟透就跳 磁钢性能变差 锅底变形,全面故障分析见教科书,电子自动保温电饭锅,控制电路原理图,电子自动保温电饭锅比普通自动保温电饭锅增设了锅体加热器、锅盖加热

16、器、感温开关、双向晶闸管和微动开关等元件，其控制电路如图所示。,微电脑控制电饭锅,日立微电脑电饭锅控制电路,低侧盖,.,通用改装板,：煮饭控制，无输出。：焖饭煮饭控制，煮饭时小于时一直导通使截止焖饭信号不起作用，大于间断供电。：方波振荡器，焖饭信号：保温控制，小于导通。,电磁灶原理与应用,工频电磁灶50HZ(60HZ)高频电磁灶（15KHZ),1.电磁灶分类,（1）低频电磁灶 低频电磁灶是直接使用频率为50Hz的交流电，通过感应线圈，产生交变磁场而进行工作。优点：结构简单、性能可靠、寿命长、成本低。缺点：电感材料使用铁心和铜线，体积和重量较大，工作时振动和噪声也较大。,（2）高频电磁灶,一般选

17、工作频率2050KHz，主要原因有三：1.工频电磁灶会产生噪音，而大于20k一超出 音频范围，2.频率越高趋肤效应？和涡流越强，可提高工作效率。3.频率越高，涡流功率越大。涡流功率：P=f2Bm2V,电磁灶的结构,电磁灶的结构主要由加热线圈、灶台面板、控制电路以及安全保护电路等部分组成。（1）加热线圈 电磁灶的加热线圈呈平板状，一般用20根直径0.5mm漆包线绞合绕制?而成。为了消除平板线圈产生的磁场对平板线圈下方电路的影响，在线圈底部粘有4块60mm15mm5mm的铁氧体（扁磁棒），用以减小磁场对电路的影响。（2）灶台面板 电磁灶对灶台面板采用4mm厚的结晶玻璃或石英结晶玻璃，以满足有绝热、

18、绝缘、不导磁的特殊要求，同时要求其具有良好的耐热性（约300），有较好的机械硬度，有一定的热冲击强度和机械冲击强度，有良好的绝缘性及耐水、耐腐蚀性能等,（3）冷却部分电磁灶的冷却部分主要靠电风扇，通过对流循环空气对整体元件、逆变元件等进行冷却和防止锅体热量传给电器元件而影响电气部分工作的可靠性。（4）烹饪部分电磁灶的烹饪部分主要指锅体和锅盖。电磁灶的锅体对材料要求很严格，从发热效率、发热量、振动和耐腐蚀、外观卫生等角度出发，选用不锈钢铁不锈钢铝四层复合材料？制成的锅较为理想。（5）电气控制辅助部分这部分包括电源开关和电源指示灯、定时开关和定时指示灯、保温开关和保温指示灯、功率输出开关和输出功率

19、强弱指示灯等。,（6）电气线路部分,这部分主要由主电路、整流电路、逆变电路、控制电路、保护电路、继电器和电风扇电路等部分组成。这些部分的作用是把电源低频电流转换为电磁灶所需要的高频电流，以便使电磁灶按要求工作。,高频电磁灶的基本结构示意图,电磁灶的加热原理,电磁灶的加热原理与其他电器有所不同，它是利用电磁感应原理实现加热的，加热线圈相当于变压器的原边，烹饪锅相当于变压器的副边，励磁铁心位于感应线圈中间，起到集中磁力线的作用，灶面板相当于变压器的气隙。当电磁灶接通电源，交变电流通过其感应线圈时，就产生出交变磁场，当磁场的磁力线穿过灶具上的金属锅底时，又产生出感应电流，这一电流在锅体内形成闭合回路，即涡流。涡流通过锅体材料的阻抗转变成热能，从而完成电能转换热能的任务，达到烹饪食物的目的。,高频电磁灶的电路原理图,高频电磁灶的频率变换主电路,台板,内部电路,加热线圈,大功率IGBT晶体管,电磁灶的优缺点,热效率高。7080（煤气灶40，电炉50）安全可靠。灶面板不发热，不产生明火清洁卫生。控温准确。功率3001200w，温度50200。总量轻体积小，使用方便缺点：有电磁辐射干扰,