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1、第一章 常见家用材料与元器件1-1电热器具的组成1.发热部件 主要功能是将电能转换为热能。常见的电热元件有电热丝、电阻发热体、红外线灯、管状红外线辐射元件、PTC电热元件等。2.温控部件 主要功能是控制发热部件的发热程度，使电热器具所发出的热量符合要求。常用的温控部件有双金属式恒温控制器和磁控式温度调节器。近年来PTC温控部件、电子温控以及微电脑温控部件逐渐被广泛采用。 3.安全装置 安全装置(温度保险器)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。常用的安全装置有温度熔丝等。二、电热材料1、电热材料的分类：按电热材料的材质分为金属材料和非金属材料。（1）
2、、金属材料： 贵金属及其合金（如铂：铂金Platinum，简称Pt，是一种天然的白色贵金属， 只有铂金才可以称为白金。铂铱：以铂为基添加铱所组成的铂合金） 重金属及其合金（如钨：钨，一种金属元素。原子序数74，原子量183.85。钢灰色或银白色 ，钼：钼为人体及动植物必须的微量元素。为银白色金属，硬而坚韧。）镍基合金（如镍铬：镍铬合金耐腐蚀，价格低廉，可与铁、铝硅碳硫等杂质合金成镍铬，而镍铬丝具有较高的电阻率和耐热性。 镍铬铁等（2）、非金属材料： 石墨：石墨是元素碳的一种同素异形体，石墨属于导电体。 碳化硅：俗称金刚砂碳化硅（SiC）是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼
3、而成。 钛酸钡（PTC材料）：为正温度系数热敏材料，它具有电阻率随温度升高而增大的特性。是电子陶瓷中使用最广泛的材料之，在130（即居里点）以上，钛酸钡晶体呈现顺电性，在130以下呈现铁电性。 家用电热元件上最常用的电热材料是： 铁基合金 镍基合金 碳化硅 2、电热材料的特性（1）、物理与机械特性：如：熔点，密度，导热系数，电阻率，反复弯曲次数，伸长率等。（2）、最高使用温度：指电热元件本身所允许的最高表面温度。（金属及其合金的强度随温度的增加而降低。）如：电热丝的表面温度超过其最高使用温度时，电热丝容易烧毁。（3）、电阻温度系数 随着温度上升电阻值变大，称正温度系数。（用PTC表示） 随着温
4、度上升电阻值变小，称负温度系数。（用NTC表示）家用电热器具所用的电热材料要求有较小的电阻温度系数！三、 电热元件 电热器具中能将电能转换成热能的部件1.电阻式电热元件v （1）电阻式电热元件常用材料v 1)电热材料：电阻式电热元件是靠电热元件中电阻系数大的电热材料在通过电流时发热工作的。在家用电热器具中电阻式电热元件的材料一般采用合金电热材料，如铁铬铝、铬镍等。v 2)绝缘材料：绝缘材料即不导电的材料，又称电介质。如云母、玻璃、瓷器等。主要是支撑和固定电热元件和隔离带电体和其他部分，具有散热、防潮和保护电热元件的作用。v 3)绝热材料：导热性能较差的材料，主要是为了：保温、隔热、提高电热元件
5、的热效率，同时起到减少电热元件烫伤人体及防止火灾的作用。常用的绝热材料有软木、毛毡、石棉、硅藻土和泡沫塑料等。v （2）、常用的几种电阻式电热元件v 电阻式电热元件按装配方式分为：开启式、罩盖式、密封式。v 1）、开启式电热元件：这种电热元件是将合金电热丝绕制成螺旋状，嵌装在由绝缘耐热材料所制成的底盘或支架上，直接裸露在空气中。它在电吹风和家用开启式电炉中广泛应用。 2 ） 、罩盖式电热元件：将电热无件（合金电热丝）置于某种保护罩下（缠绕在云母片上，在外面覆盖一层云母作绝缘），主要应用在电熨斗等电热器具中。 v 3）封闭式电热元件：金属管状电热元件是电热器具中最常用的封闭式电热元件，主要由电热
6、丝、金属护套管、绝缘填充料、封口材料和引出棒等组成。2.远红外线电热元件远红外线加热的热源是红外电热元件发出的波长为2.515m的远红外线，以辐射的方式传递能量，红外电热元件实际上是在电阻式电热元件上涂覆远红外辐射物质构成。其基本原理是：先使电阻发热元件通电发热，靠此热能来激发红外线辐射物质，使其辐射出红外线对物体加热。它具有升温迅速，穿透能力强，节省能源和加热时间的特点。在电取暖器、电烤箱和消毒柜等家电产品中广泛应用。远红外线电热元件有管状、板状和红外线灯等多种，在家电产品中最常见的是管状远红外电热元件。1、管状远红外线元件1）、石英管状远红外线元件：管状远红外电热元件为乳白色透明石英材料制
7、成（简称石英辐射管），在石英管内装置螺旋合金制成的电热丝，引出端的两端用耐热绝缘材料密封。2）、金属管状远红外线元件2、板状远红外元件是在碳化硅或金属板表面涂敷一层远红外辐射物质，中间装上合金电热丝制成的。3）、烧结式远红外辐射元件：由耐热陶瓷基体、陶瓷导电层和陶瓷远红外线辐射层构成。 1-2第二节 晶闸管与继电器一、晶闸管 晶闸管（SCR），又称可控硅，晶体闸流管(Thyristor)，可控硅整流器是一种大功率半导体器件，在家电控制中常作为无触点开关。1、单向晶闸管：（1）、符号与结构可控硅等效图解图（2）、单向晶闸管特性具有正向导通能力 晶闸管的导通条件为：阳极和阴极间加正向电压。控制极和
8、阴极间加正向触发电压。阳极电流不小于维持电流晶闸管一旦导通，控制极便失去作用。具有反向阻断能力 晶闸管的截止条件为： 阳极A加反向电压，或不加触发信号。 晶闸管正向导通后，若令其关断，必须减小UA（或使UA反向），使晶闸管中电流小于维持电流。2、双向晶闸管 （1）.双向晶闸管的外形与结构双向晶闸管的外形与单向晶闸管类似，有塑封式、螺栓式和平板式。但其内部是一种NPNPN五层结构引出三个端线的器件。（2）、双向晶闸管的特性v 双向可控硅可以被认为是一对反并联连接的单向普通可控硅。v 双向可控硅和单向可控硅的区别是：v 第一，双向可控硅在触发之后是双向导通的；UAKv 第二，在门极中所加的触发信号
9、不管是正的还是负的都可以使双向可控硅导通。UGKv 二、继电器继电器是一种能自动实现通、断控制的元件，常用于家电设备中自动操作。常用继电器包括交流电磁继电器，直流电磁继电器、舌簧继电器和时间继电器等。结构、符号及外形 2、工作原理v 电磁继电器一般由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成的，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点（常闭触点）释放与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位
10、置，使动触点吸合与静触点释放。触点吸合、释放达到了在电路中的导通、切断的目的。 v 继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点” 2-1第三节 时间控制器件时间控制器件俗称定时器。其作用是对电热元件的工作时间进行控制 ，从而达到控温的目的。分为机械式、电动式和电子式。 v 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，机械开关组件由一个带凹槽的圆形转盘和一个有固定支点的杠杆组成（以上紧的发条作为动力源）。 v 2）电动式定时器：电动式定时器主要由微型同步电机、减速机构、机械开关组件及电触点等部分组成,其
11、工作原理与发条式定时器基本一致，只是用微型同步电机代替了发条机构作为动力源。 v 3）电子式定时器：电子式定时器一般采用555集成电路构成，通过电容器充电或放电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,电子式定时器定时更为准确、方便。 2-2 第四节 家用电动机基础知识一、单相异步电动机v 1、结构单相异步电动机是靠220V单相交流电源供电的一类电动机，它适用于只有单相电源的小型工业设备和家用电器中。v 单相异步电动机由定子、转子、轴承、机壳、端盖等构成。v 2、单相异步电动机外型、结构与装配。 3、单相异步电机分类(1)、单相电阻起动异步电动机。代号 JZ (2
12、) 、单相电容起动异步电动机。代号 JY 新代号：YC(3) 、单相电容运转异步电动机。代号 JX 新代号：YY(4) 、单相电容起动和运转异步电动机。 代号 YL(5)、单相罩极式异步电动机。3-1 二、直流电动机v 1、将直流电能转换为机械能的转动装置。电动机定子提供磁场，直流电源向转子的绕组提供电流，换向器使转子电流与磁场产生的转矩保持方向不变。 v 2、直流电动机外型、结构与装配。 3、直流电动机分类（1）、永磁式直流电机 （2）、他励直流电机 （3）、并励直流电机 （4）、串励直流电机 （5）、复励直流电机三、同步电动机v 由直流供电的励磁磁场与电枢的旋转磁场相互作用而产生转矩，以同
13、步转速旋转的交流电动机，转子转速与定子旋转磁场的转速相同。 3-2第二章 家用电热器具的原理与维修第一节 电熨斗的结构及工作原理电熨斗的维修电熨斗是广泛运用的一种小家电，它利用电热效应熨烫衣物，使之平整挺括。1.普通型电熨斗的结构及工作原理普通型电熨斗的结构简单（如图4-4）。它依靠一块云母电热芯（如图4-5）在通电后产生热量，传递给底板使之发热，底板直接熨烫衣物。从结构图中可以看出，这种电热芯是用云母作电热丝的缠绕支架，上下两面也是用云母片盖住电热丝起绝缘作用的。云母电热芯结构简单，且便于维修。 2.调温型电熨斗的结构及工作原理在普通型电熨斗的基础上加装一套调温机构就成为调温型电熨斗（如图4
14、-6），其中的温控器通常采用双金属片温控器。这种电熨斗的发热元件除了用云母电热芯外，还有用电热管的（如图4-7）。图4-7 电热管的结构电热管是用螺旋电热丝和引出棒置于金属管中间，周围填充结晶氧化镁粉绝缘导热材料制成的，一般将其直接铸在底板上。这种电热元件的寿命长，但是一旦断丝就只能更换电热管或底板。调温型电熨斗的电路简单（如图4-8），使用时先将调温旋钮置于某一需要的位置，接通电源后，指示灯亮，电热元件通电发热，温控器的双金属片也同时通电发热。当温度达到界定值后，双金属片弯曲到脱离位置导致电路断开，电热元件断电停止工作，指示灯熄灭，底板温度下降，当温度下降到一定值时，双金属片冷却复位，重新接通电路，电热元件再次工作，如上反复循环，使电熨斗工作在一定的温度范围内。3.调温喷气喷雾型电熨斗的结构及工作原理调温喷气喷雾型电熨斗主要由电热元件、底板、温控器、指示灯、
