第二节　机械控制型小家电使用的特殊电子元件识别与检测

虽然不同的小家电的结构不同，但也有些电子元器件是通用的，要想成为一名合格的小家电生产或维修人员，必须先认识这些电子元器件，了解它们的特性和基本原理，并掌握这些元器件的检测、代换方法，否则是无法胜任所从事的生产和维修工作的。

一、定时器

定时器是一种控制用电设备通电时间长短的时间控制器件。按定时器的结构可分为发条机械式定时器、电机驱动机械式定时器和电子定时器三种。

1．发条机械式定时器

发条机械式定时器主要应用在普通洗衣机、消毒柜、电风扇等电子产品上。常见的发条机械式定时器如图1-41所示。

发条机械式定时器的构成如图1-42所示。

此类定时器的动力源是发条，它由0.3～0.5mm的不锈钢钢条经特殊工艺制成。用手旋转定时器上的旋钮使发条卷紧，待松手后卷紧的发条就转换为机械能驱动齿轮转动，使触点闭合，接通负载的电源，负载获得供电开始工作；当发条的机械能消失后，通过齿轮使触点分离，切断负载的电源，实现定时控制。

2．电机驱动机械式定时器

（1）识别

电机驱动机械式定时器应用在消毒柜、微波炉、洗碗机、加湿器、电风扇的控制电路上。常见的电机驱动机械式定时器如图1-43所示。

图1-44是典型的电机驱动机械式定时器实物和构成示意图，它由电动机（电机）、齿轮传动机构、凸轮、触点组件等构成。

定时器开关箱（触点箱）内的触点串联在供电电路中。定时器的电机获得供电后开始旋转，带动齿轮组件转动，进而带动凸轮使触点闭合，接通负载的供电电路，负载开始工作。当达到设置的定时时间后，电机停转，使触点断开，切断负载的供电回路，使负载停止工作。

（2）定时器的测量

测量定时器时，不仅可以采用数字万用表，也可以采用指针万用表，既可以采用通断挡测量，又可以采用最小电阻挡。下面介绍使用数字万用表通断挡测量定时器的方法。

将万用表置于通断测量挡，未旋转定时器旋钮时，将表笔接在触点的引线上，屏幕上显示的数字应为1，如图1-45（a）所示，说明触点断开。旋转定时器的旋钮后，将表笔接在触点的引线上，屏幕显示的数字变为0，如图1-45（b）所示，说明触点接通。若数值始终为1，说明触点不能闭合；若始终为0，说明触点粘连。

二、双金属片型温控器

双金属片型温控器也叫温控开关，为了控制电热器具的加热温度，所以电热器具上都安装了双金属片型温度控制器（简称温控器）。常见的双金属温控器有温度可调型和不可调型两种。典型的双金属温控器如图1-46所示。

1．识别

双金属温控器由热敏器、双金属片、销钉、触点、触点簧片等构成，如图1-47所示。

电水壶、电烤箱、消毒柜、饮水机等电热器具初期通电时，温控器检测到的温度较低时，双金属片向上弯曲，不接触销钉，触点在触点簧片的作用下吸合，此时为其供电，加热器可以加热。随着加热的不断进行，温控器检测的温度达到设置值后，双金属片变形下压，通过销钉使触点簧片向下弯曲，致使触点释放，加热器因无供电而停止工作，电热器具进入保温状态。随着保温时间的延长，温度开始下降，被温控器检测后，它的双金属片复位，触点在簧片的作用下吸合，再次接通加热器的供电回路，开始加热。重复以上过程，实现了温度的自动控制。

2．测量

（1）电热器具用双金属温控器检测

测量电热器具用温控器时，不仅可以采用数字万用表，也可以采用指针万用表，既可以采用通断挡测量，又可以采用最小电阻挡。下面介绍使用数字万用表通断挡测量电热器具的温控器的方法，测量方法与步骤如图1-48所示。

将万用表置于通断测量挡，两个表笔接在两个接线端子上，未受热时，若屏幕显示的数值近于0，并且蜂鸣器鸣叫，说明它内部触点接通，如图1-48（a）所示；若蜂鸣器不能鸣叫，说明它已开路。

室温状态下正常后，为它加热，待温度达到标称后阻数值应变为1，如图1-48（b）所示，说明触点可以断开；若数值仍为0，说明触点粘连。

（2）电机用双金属片温控器检测

电机用的双金属片温控器实际就是过载保护器。未受热时，将万用表置于通断测量挡，两个表笔接它的接线端子，若数值为0，并且蜂鸣器鸣叫，说明内部触点接通，如图1-49（a）所示。若阻值为无穷大，则说明它的触点不能接通，已开路。

为它加热后，阻值应变为无穷大，说明达到温度后触点能断开，如图1-49（b）所示。若阻值仍然为0，则说明它内部的触点粘连。

三、电机

电动机通常简称为电机，俗称马达，在电路中用字母“M”（旧标准用“D”）表示。它的作用就是将电能转换为机械能。根据电动机工作电源的不同，可分为直流电机和交流电机；电机按结构及工作原理可分为同步电机和异步电机两种。电动小家电主要采用单相交流异步电机、单相串励电机、永磁直流电机。小家电采用的电机实物如图1-50所示。

1．单相交流异步电机

单相交流异步电机具有结构简单、成本低、价格便宜等优点，所以被电风扇、吸油烟机、洗碗机等小家电采用。

（1）构成

单相交流异步电机主要由定子、转子两部分构成，如图1-51所示。

定子又由定子铁芯和定子绕组构成，定子绕组一般有两个，一个是主绕组（或称为运行绕组），另一个是副绕组（或称为启动绕组）。在电机内部主、副绕组的一个端子连接在一起，再通过导线引出，通常称为公告端，用C表示；运行绕组的另一个端的引出线，通常用M表示；启动绕组引出线用S表示，如图1-52所示。

（2）工作原理

为了确保单相能够启动运转，需要通过电容分相或电阻（阻抗）分相的方法，使副绕组输入电流相位超前主绕组输入电流90°。通常情况下，电容分相比电阻分相效果好，它的副绕组与主绕组电流之间的相位差要相差90°。电容分相电动机是在副绕组的输入回路中串联一只电容，如图1-53（a）所示。电阻分相电动机是在副绕组的输入回路中串联一只电阻，如图1-53（b）所示。

2．单相串励电机

单相串励电机又称为交流、直流两用电动机。这种电机的转速可以超过20000r/min，所以广泛应用在吸尘器、豆浆机、绞肉机等小家电上。

（1）构成

单相串励电机主要由定子、转子（电枢）、换向片等构成，如图1-54所示。

定子由定子铁芯和定子绕组（励磁绕组）组成。小功率单相串励电机的定子铁芯都为凸极式，励磁绕组套在凸极上。

转子由电枢铁芯、电枢绕组和换向器、转轴等构成。电枢绕组由高强度漆包线绕制，它嵌放在转子铁芯的槽内，电枢绕组的每个线圈有首、尾两个引出线，彼此之间及与换向片间通过有规律的连接，使电枢绕组形成一个闭合回路。

换向器由换向片、云母片塑料支架组成。在塑料支架上安装一圈铜质换向片，换向片之间用云母片进行绝缘。换向器转动时，将电刷输入的电流分配到相应的线圈，使电枢受到的转矩方向始终不变。

（2）工作原理

单相串励电机的励磁绕组与电枢绕组是串联的，使用时它们输入的电流完全相同。当电流方向变化时，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，使电枢绕组受到转矩方向不变，从而使电机运转。

3．永磁直流电机

永磁直流电机是采用直流供电的电机，这种电机广泛应用在电动玩具、剃须刀、电动按摩棒等小家电上。

（1）构成

永磁直流电机主要由定子、转子（电枢）、换向片、电刷等构成，如图1-55所示。

（2）工作原理

永磁直流电机的定子上安装了永久磁铁（磁钢、磁极），由它构成主磁极N和S，在转子上安装了电枢铁芯和绕组，绕组的两端接换向器的铜片，再通过铜片与电刷相接，如图1-56所示。由于控制器输出的驱动电压加到电刷正、负极，所以当换向器的条状铜片交替与电刷的正、负极接触时，绕组就能通过换向器得到交替变化的导通电流，从而使绕组产生不同方向的电动势，从而产生交变磁场，吸引转子旋转。

电机绕组两端电压越高，就会使磁场强度增大，转子转动的转矩也越大，电机的转速也就越快，反之亦反。因此，通过调整绕组两端所加电压大小就可实现电机转速的调整。而改变绕组的供电方向可改变电机旋转方向。

4．测量

下面以吸油烟机风扇电机为例介绍交流电机的检测，测量方法与步骤如图1-57所示。

（1）绕组通断的检测

首先，将指针万用表置于 R ×10挡，两个表笔分别接绕组两个接线端子，表盘上指示的数值就是该绕组的阻值。若阻值为无穷大，则说明它已开路；若阻值过小，说明绕组短路。

提示 不同功率电机的阻值是不同的。电机的绕组短路后，不仅会导致电机出现转动无力、噪声大等异常现象，而且电机外壳会发热，甚至会发出焦味。

（2）绕组是否漏电的检测

将指针万用表置于 R ×10k挡，一个表笔接电机的绕组引出线，另一个表笔接在电机的外壳上，正常时阻值应为无穷大，否则说明它已漏电。

四、电磁阀

电磁阀是一种流体控制器件，通常应用于自动控制电路中，它由控制系统（又称输入回路）和被控制系统（阀门）两部分构成，它实际上是用较小的电流、电压的电信号去控制流体管路通断的一种“自动开关”。由于电磁阀具有成本低、体积小、开关速度快、接线简单、功耗低、性价比高、经济实用等显著特点而被广泛应用在自动控制领域的各个环节。目前小家电多使用的是二位二通电磁阀。

1．构成与原理

二位二通电磁阀主要应用在淋浴器、洗碗机等产品的进水或排水系统内。电磁阀由阀体部分和电磁部分构成，一个简洁、紧凑的组件的阀体部分被封闭在密封管内，由滑阀芯、滑阀套、弹簧底座等组成。电磁阀的电磁部件由固定铁芯、动铁芯、线圈等部件组成，电磁线圈被直接安装在阀体上。典型的二位二通电磁阀如图1-58所示。

（1）进水电磁阀

典型的进水电磁阀构成如图1-59所示。进水电磁阀的线圈不通电时，电磁铁不能产生磁场，于是铁芯在小弹簧推力和自身重量的作用下下压，使橡胶塞堵住泄压孔，此时，从进水孔流入的自来水再经加压针孔进入控制腔，使控制腔内的水压逐渐增大，将阀盘和橡胶膜紧压在出水管的管口上，关闭阀门。为线圈通电，使其产生磁场后，克服小弹簧推力和铁芯自身的重量，将铁芯吸起，橡胶塞随之上移，泄压孔被打开，此时，控制腔内的水通过泄压孔流入出水管，使控制腔内的水压逐渐减小，阀盘和橡胶膜在水压的作用下上移，打开阀门，开始注水。

（2）排水电磁阀

排水电磁阀构成与工作原理如图1-60所示。排水电磁阀的线圈不通电时，电磁铁不能产生磁场，衔铁在导套内的外弹簧推力下向右移动，使橡胶阀被紧压在阀座上，阀门关闭。为线圈通电，使其产生磁场后，吸引衔铁左移，通过拉杆向左拉动内弹簧，将外弹簧压缩后使阀盖左移，打开阀门，开始排水。

2．测量

检测进水电磁阀时，可以采用两种方法：一种是测量线圈供电的方法，另一种是测量线圈阻值的方法。

如果为线圈供电、断电，它内部的阀芯能发出“咔嗒”的动作声音，则说明被测电磁阀正常。若阀芯不能发出响声，测量线圈有无供电，若有供电，说明电磁阀的线圈异常；若没有供电，检查供电线路。

需要通过测量进水电磁阀的线圈阻值判断线圈是否正常时，将数字万用表置于20k挡，两个表笔接在线圈的引脚上，屏幕显示的数值为4.42，说明它的阻值为4.42kΩ，如图1-61所示；若阻值为无穷大，说明线圈开路；若阻值过小，说明线圈短路。

提示 不同的电磁阀的线圈阻值有所不同，但阻值多为3～10kΩ。

五、电加热器

1．电加热器的识别

电加热器是在获得供电后能够发热的器件。电加热器件广泛应用在电水壶、电热水器、电饭锅、电炒锅、饮水机等小家电内。

电加热器件按功率分为大功率加热器、中功率加热器和小功率加热器三种；按结构分为电加热管、电加热盘（板）和PTC型加热器等多种。

（1）电加热管

电加热管具有绝缘性能好、功率大、防震、防潮等优点，所以广泛应用在电水壶、滚筒洗衣机等电器产品内，常见的电加热管如图1-62所示。此类电加热器是将电阻丝装在带有结晶氧化镁的圆形金属套管内，并添加绝缘材料制成，如图1-63所示。

（2）电加热盘（板）

将电加热管铸于铝盘、铝板中或焊接、镶嵌于铝盘、铝板上，构成各种形状的电加热盘（板），广泛应用在电饭锅、电熨斗、电水壶、电咖啡壶、电饼铛等电器产品内。典型电加热盘实物如图1-64所示。

（3）PTC型加热器

PTC型加热器是一种新型的加热器，具有寿命长、加热快、效率高、自动恒温、适应供电范围强、绝缘性能好等优点。典型的PTC型加热器如图1-65所示。它采用正温度系数热敏电阻作为发热器件，并由温控器、熔断器、散热片等构成，如图1-66所示。温控器用于温度控制，熔断器用于过热保护，散热片用于散热。

2．电水壶加热器的测量

（1）通断的测量

将万用表置于 R ×10挡，两个表笔接在电加热器的接线柱上，指针指示的刻度位置就是加热器的阻值，如图1-67（a）所示。若阻值为无穷大，则说明它已开路。

（2）绝缘性能的测量

采用数字万用表测量绝缘性能时，将它置于 R ×10k挡，一个表笔接电加热器的接线柱上，另一个表笔接在电水壶的外壳上，正常时阻值应为无穷大，如图1-67（b）所示。若阻值较小，说明它已漏电。

3．电饭锅加热器的测量

（1）电饭锅加热器通断的测量

采用指针万用表测量电饭锅电加热器（发热盘）时，将万用表置于 R ×10挡，两个表笔接在接线柱上，就可以测出加热器的阻值为70Ω左右，如图1-68（a）所示。若阻值为无穷大，则说明它已开路。

（2）电饭锅加热器绝缘性能的检测

测量加热器的绝缘性能时，将指针万用表置于 R ×10k挡，一个表笔接电加热器的引出脚，另一个表笔接在电加热器的外壳上，正常时阻值应为无穷大，如图1-68（b）所示。否则说明它已漏电。

提示 若采用数字万用表测量电饭锅、电水壶加热器是否通断时应采用200Ω挡，测量绝缘性能时应采用200MΩ挡。 WhrE1d4J+qOGzb4+ZLrWjLjIRs2VvnJgqbb3L+e0GFurYOeUkzlFUWATaXyN+woJ