家用电器常用设备与元器件课件.pptVIP

家用電器常用設備與元器件1.1常用電動機的類型及結構冰箱、空調器以及家用電動電熱器具由於一般使用單相交流電源或直流電源,在這些電器中使用的電動機主要是單相非同步電動機、單相串激式電動機和永磁式直流電動機。由於每種家用電器功能不同，對所使用的電動機的具體要求也不同。1.1.1單相非同步電動機

單相非同步電動機又稱為單相感應電動機，只需單相交流電源供電，廣泛應用於電風扇、洗衣機、抽油煙機以及冰箱、家用空調器中。單相非同步電動機是由定子、轉子、機座、端蓋、軸承和啟動元件等幾部分組成。定子主要由定子鐵心、定子繞組組成。定子繞組的作用是通入交流電後產生旋轉磁場。轉子由轉子鐵心、轉子繞組和轉軸三部分組成。轉子在旋轉磁場的作用下，在轉子繞組中產生感生電流，感生電流又在旋轉磁場的作用下產生轉矩，使轉子轉動。由於轉子的轉速總是低於旋轉磁場的轉速，所以把這種電動機稱為非同步電動機。機座和端蓋是整個電動機的支撐，用來固定及保護定子和轉子。有的電動機的機座和端蓋合二為一，如洗衣機、電風扇電動機等。軸承是保證電動機運轉的部件。由於單相交流電通過一個繞組只能產生一個脈動而不旋轉的磁場。為了獲得旋轉磁場，得到啟動轉矩，通常在定子上另加一個輔助繞組（啟動繞組），它與主繞組（運轉繞組）相隔等空間角度，並採用種種辦法使兩繞組中電流的相位盡可能接近90o，這樣兩繞組的電流將產生一個旋轉磁場，如圖1-1所示。圖1-1單相非同步電動機的轉動原理在圖1-1中上圖為電流波形圖，下圖為電動機定子截面圖，定子繞組A-X和B-Y分別通以電流ia、ib。用右手螺旋法則可得合成磁場的方向，圖中所示為三個不同時刻的定子電流磁場，可以直觀看出，合磁場隨時間而旋轉，轉子因此獲得啟動轉矩，一旦啟動，單相電動機就能自行運轉。家用電器使用的單相非同步電動機,是根據運轉繞組與啟動繞組中電流的相位差產生方法不同來分類的，主要有電容式、電阻啟動式和罩極式。1.電容式單相非同步電動機

電容式單相非同步電動機啟動繞組回路中串聯電容器，以使兩繞組中電流的相位不同，產生旋轉磁場，即產生啟動轉矩。如果電容選擇適當，可以使兩繞組電流相位差達90o。(1)電容啟動型（CSIR）電容啟動型是指在啟動繞組回路中串聯1只電容器，稱為啟動電容器，以提高啟動轉矩，並且設有離心式開關（電流繼電器或PTC熱敏繼電器等控制器件）。當電動機轉速達到額定轉速的70%～80%時，啟動電容器與啟動繞組斷開，只有運轉繞組通電。其接線圖如圖1-2（a）所示。(2)電容運轉型（PSC）在電容器與啟動繞組的串聯電路上不設啟動開關，即構成電容運轉型。電動機不論是啟動還是運轉，電容器均接在電路中而不斷開。但因設計時主要考慮它在額定運行時應具有最佳性能，不能兼顧啟動性能，故啟動轉矩較小，廣泛應用於電風扇、洗衣機等。其接線圖如圖1-2（b）所示。(3)電容啟動電容運轉型（CSR）為了使電動機在啟動和運行時都能得到比較好的性能，這種電動機在啟動繞組電路中接有兩個電容器，其中電容量較小的電容器供運轉時使用；另一容量較大的電容器供啟動時使用。啟動結束，該電容器斷開。電容啟動電容運轉型單相非同步電動機既有較大的啟動轉矩又能承受較大的運轉負載，是較理想的單相交流電動機，適用於大容量的電冰箱、空調器等。其接線圖如圖1-2（c）所示。2.電阻啟動式電動機這種電動機也叫電阻分相式（RSIR）電動機，其接線圖如圖1-3所示。定子繞組也分為運轉繞組（主繞組）與啟動繞組（副繞組）。啟動繞組採用線徑較細的導線繞制，匝數少，電感較小，電阻較大（呈阻性）；而運轉繞組採用線徑較粗的導線繞制，匝數多，電感大而電阻小（呈感性）。兩繞組並聯於單相交流電源中，根據RL並聯交流電路的基本性質可知，兩繞組中的電流有一定的相位差（不一定為90o），所形成的合成磁場是一個旋轉磁場，此磁場與轉子作用形成轉矩，致使電動機能啟動運轉。啟動繞組由於線徑細，匝數少，不能長時間通電。為此啟動繞組中都設啟動開關，常用的是電流繼電器、PTC熱敏繼電器等。當轉子轉速達到某預定值時，啟動開關斷路，啟動繞組脫離電源，電動機進入正常運轉狀態。此類電動機多用於中小型電冰箱。1.1.2單相串激式電動機

單相串激電動機因將定子鐵心上的激磁繞組和轉子上的電樞繞組串聯起來而得名，流過激磁繞組和電樞繞組為同一電流。當單相串激電動機接入如圖a所示電源時，根據右手定則，定子磁場為下方N極，上方S極，由於靠近N極的電樞繞組電流方向是垂直紙面向裏的，靠近S極的電樞繞組電流方向是垂直紙面向外的。根據左手定則，電樞作逆時針方向轉動。改變電源方向，如圖b所示，同樣方法可判斷出轉子仍