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YCF
(中职）电机与控制第六章教学课件
第六章日用电器中的电动机及其控制
第一节 洗衣机电动机及其控制
第二节 电风扇电动机及其控制
第三节 空调电动机及其控制
第四节 其他家用电器中的电动机原理及其控制
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第六章日用电器中的电动机及其控制
本章概述
日用电器中包括洗衣机、电风扇等，本章将介绍这些日用电器的电动机及其控制的基本原理。
教学目标
1.了解洗衣机电动机及其控制;
2.了解电风扇电动机及其控制;
3.了解空调器电动机及其控制;
4.掌握典型整机电路分析。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
一、小鸭XQG50-NMF8190型洗衣机电路工作原理
小鸭XQG50—NMF8190型洗衣机是一种电脑控制全自动滚筒洗衣机，电路如图6-1所示。图中，DNK电脑程序控制器(以下简称电脑板)，是整个电路的控制核心。
该机所应用的电器部件除电脑板DNK外，还有电源开关P1,滤波器FL，电动门锁BL三头进水阀EV1,EV2,EV3，三水位开关K3，排水泵PS，双速电机M,温控器TH，加热器RR,温度传感器WD，电容器CD1,CD2等。电脑板与各电器部件间用插接件连接。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
1.供电电路
接通电源按下电源开关P1后，市电经滤波器FL滤波后接人电脑板的S1、S2。同时，市电经S3加到电动门锁BL的PTC热敏电阻上，PTC加热器发热，与之相接的双金属片受热变形(上翘)，使电动触点3L—2C接通。把电源接人电脑板S4端，显示屏VED上的门锁指示灯亮。S4端与S15,X10端相通，使电脑板强电部分得电，三头进水阀EV1、EV2、EV3，加热器RR和双速电机M的一端得电。双金属片上翘的另一个作用是使其上端的塑料销上移，插入机门的方孔内，将机门锁住。
门锁指示灯亮起后，显示屏上标准程序的各指示灯亮，这时按压一下“启动/暂停”键，洗衣机就开始按标准程序运转。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
用户也可以通过各功能键来选择其他程序和功能，如选择“标准”、“强洗”、“轻柔”、“快洗”四种程序;对每种程序又可以选择“预洗”、“主洗”、“漂洗”、“脱水”四种分程序;可以选择常温至60℃的加热温度;选择高、低水位和防皱功能，还可以在0~24小时预约洗涤。
在洗涤结束或程序运转中要打开机门，需先断开电源开关，断电后需待PTC元件和双金属片冷却复位并带动塑料销复位(此过程约2 min )，才能打开机门。
2.进水电路
洗衣机选定洗涤主/分程序并启动开关，电脑板根据相应的水位来检测水位开关的电位，从决定向相应进水阀供水。低水位开关L的11-12脚是常闭触点，11-13脚为常开触点。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
选择低水位时，电脑板检测其S6端，若S6为高电位，则是与S6相接的触点11-13脚还没接通，表示洗衣桶内无水或水位未到，则继续给进水阀接线端S10(或S11、S12)端供电，水阀继续开启进水。当水位到达低水位时，低水位开关L的触点11-12断开，11-13接通，S6端转
变为低电位。电脑板一旦检测到S6为低电位，则停止对S10( S11,S12)端供电，切断进水电路。同样，高水位通过高水位开关H来控制。选择高水位时，电脑板根据S8端的电位来判断水位。该电路将S9端电位定为低电位(即将S9接地),S8端初始电位为高电位。S8为高电位时，则给进水阀接线端供电，接通进水电路。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
当进水到达高电位时，高水位开关H的触点21 - 24接通，这时与触点24相接的接线端S7由高电位转变为低电位，电脑板一旦检测到S7端为低电位，便给X1端供电，启动排水泵PS将过量的水排出，这就是警戒水位排水。过量水排出后，高水位开关的21-24断开，S7端恢复高电位，电脑板控制切断排水电路。
电脑板向哪一个进水阀接线端供电，要视洗衣机所在的分程序而定。当洗衣机执行预洗分程序时，向S10端供电，接通进水阀EV1，通过洗衣粉盒A格向洗衣桶进水;当洗衣机执行主洗分程序时，向S11端供电，接通进水阀EV2，通过当洗衣机执行漂洗分程序时，向S12端供
电，接通进水阀EV3，向洗衣桶进水。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
另外，如果选择了加热洗涤，在主洗涤时间结束前2 min，电脑板将接通进水阀EV2，强制进水30s，以降低水温，防止衣物在漂洗时突然遇冷而起褶皱。
3.加热电路
如果选择了加热温度，在相应的要加热的运转过程中，电脑板检测X8和X9端的电阻值，以控制加热电路的通断。X8和X9之间接有温度传感器WD(热敏电阻)。当电脑板接收到低水位进水完成信号时，11-13接通，如果检测到的X8,X9间的电阻值小于电脑板内对应温度的电阻值时，电脑板即对S6端输出电压，接通加热器RR对洗涤液加热，直到检测到X8和X9间的电阻值与电脑板内对应温度计的电阻值数据相等时，才停止对S6端供电。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
4.洗涤电路
电路板一旦检测到所选择的水位常开触点接通的信号，即开始洗涤运转。电脑板控制X4和XS端，使它们交替地与S1端接通和断开，控制双速电机M的低速绕组L(即洗涤电机)的通断，同时将X4和S13,X5和S14端接通，使双速电机M以设定的速度及周期正、反转。
如果选择了加热功能，那么当进水到达低水位时就开始加热进水，完成后，进入边洗涤边加热的运转状态，但是电脑板不计时，只有加热结束后才进入计时洗涤运转。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
5.排水电路
排水有正常排水和警戒水位排水，洗涤运转结束后，电脑板X1端供电，接通排水泵PS为正常排水。当排水时间结束后，切断X1端电源，停止排水。如果因故障导致进水量失控，当高水位开关触点21-23接通后，进水仍不停止，直到警戒水位，使21-24接通，这时与触点24相接的接线端S7由高电位转变为低电位，电脑板一旦检测到S7端为低电位，便给X1端供电，启动排水泵PS将过量的水排出，这就是警戒水位排水。过量水排出后，高水位开关的21-24断开，S7端恢复高电位，电脑板控制切断排水电路。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
6.脱水电路
当排水和脱水运转相继连续进行时，电脑板检测SS端，以判断低水位开关L是否复位。低水位开关复位后，SS端由高电位转变为低电位。电脑板检测到SS为低电位后，便给X3端输出电压，接通双速电机M的高速绕组C(即脱水电动机)，同时还使X3与X11,X2与X12端相通，将电容器CD2接人高速绕组C，使双速电机M单向旋转脱水。同时，还继续给X1端供电，使排水泵继续排水。
7.电机的调速
在洗涤和脱水的不同运转过程中，双速电机M由电脑板调速。洗涤滚筒转速为55 r/min,脱水滚筒转速有400 r/min、600 r/min、900 r/min三种。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
漂洗分程序排水结束后，电脑板先控制电机正反转各10s，以将衣物摆匀，再进入脱水运转。第一、第二次漂洗的脱水转速是400 r/min和600 r/min各2 min，第三次漂洗的脱水转速增速至900 r/min运转2min(各转速之间均平滑过渡)。双速电机在运转中还同轴带动测速发电机TG运转，TG的输出电压与其转速成正比关系，TG电压经X6,X7端输送给电脑板。在电脑板内贮存对应不同转速的电压数据。当电脑板检测到X6和X7间的电压与贮存的对应运转过程的电压数据相等时，表明双速电机的转速达到了设定值，电脑板输出给双速电机的电压就不再变化，双速电机的转速也就不再变化。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
二、小鸭XQGSA—60711洗衣机控制原理
小鸭XQGSA - 60711洗衣机是采用数字技术的电脑滚筒式全自动洗衣机。该机具有模糊控制、LED显示、全程序自动检测、脱水自动调平、臭氧消毒、断电记忆等功能。该机控制电路示意图如图6-2所示。
1.选择和运转过程
该机具有程序旋钮(程序选择器可预选14种选项)及温度、速度、洗涤、预约、臭氧等5个选项按键。电源接通后通过选项按键选定后洗衣机运转。如要选择臭氧消毒，则要将臭氧按键按下。
在程序执行过程中，数码管持续显示程序运行剩余时间。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
这时，洗衣程序和洗涤参数不能更改。但是，通过选项按键可以查看相应的设定参数值。在程序执行过程中，如要更改程序或温度、速度、洗涤时间，需要在按压“暂停”键后，通过旋钮或按键进行修改。再按压启动键后，洗衣机按修改后的程序或参数运行。
2.控制电路工作原理
(1)供电电路洗衣机电源插头插入电源插座后，市电电压经接线板ML和滤噪器FL进入电脑控制板MCB上的开关电源电路，开关电源电路输出+5V电压，为CPU和数码显示板DB提供工作电压。进入控制板的电源相线L，还对温度继电器的加热器H提供工作电压。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
关好洗衣机门，按“启动”键后，CPU输出信号使电动门锁内的PTC元件接通，加热双金属片将机门锁住，门开关接通，电源相线L经门开关再次接入控制板，成为控制板上的电源相线L'。
(2)进水电路洗衣机程序启动后，CPU输出信号给三头进水阀EV、三水位开关L3和数码显示板DB(DB显示洗涤时间),I3的常闭触点闭合，洗衣机开始进水。如果用户选择了预洗，则CPU输出信号使进水阀V1电路上的双向晶闸管导通，V1开启进水，否则是进水阀V3开启进水。水位达到要求后，三水位开关I,3的常闭触点断开，CPU接收到.常闭触点断开信号后，即停止对进水阀EV的控制信号输出，EV因相应晶闸管截止而断电关闭，洗衣机停止进水。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
(3)加热洗涤电路洗衣机停止进水后，CPU输出信号，使串励电动机M、电路上的双向晶闸管触发导通，电源电压L'加到M上，M得电工作。CPU信号还使温度继电器得电吸引，接通加热器H，洗衣机进入边加热边洗涤的运转状态。温度传感器NTC检测加热温度，当温度
达到设定值后，CPU输出信号使温度继电器断电释放，加热器H电路被切断，H停止加热，洗衣机进入单独洗涤状态。
串励电动机M工作时，由继电器控制转向，与电机电枢同轴带动的调速发电机T检测转速，由CPU控制双向晶闸管的导通角，调整M两端的电压，使M工作在设定转速上。
(4)排水电路排水电路接通，排水泵P得到电源电压L ' , P开始工作，洗衣机进入边排水边洗涤状态。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
排水时间结束后，CPU控制洗衣机先进入中间脱水程序，再进入漂洗程序。
水位开关L3为三水位开关，除常闭触点和常开触点外，还有一个超水位触点。当因故障导致进水过多时，超水位触点被接通，使排水泵P运转，将过多的水排除。
(5)漂洗电路当洗衣机中间脱水程序结束后，CPU发出信号使三头进水阀EV的V2接通，洗衣机开始进水，并将柔顺剂冲入洗涤筒。水位达到要求后，三水位开关L3由常闭触点转接于常开触点，CPU控制使EV停止进水，并使串励电动机M运转，接着是边排水边漂洗，最
后是脱水。根据所选择的程序，最多可以进行4次漂洗。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
如果选择了消毒，当漂洗水位达到一定高度后，CPU控制臭氧发生器O3开始工作。
(6)脱水电路洗涤或漂洗程序中的排水时间结束后，CPU发出信号使串励电动机M接通L' , CPU针对不同程序自动检测衣物不平衡量，选择不同转速，脱水逐级提速，保持脱水平稳。脱水时间一到，CPU发出停止信号，M停止工作。
(7)程序结束电路整个程序运行结束，CPU发出信号使电动门锁的PTC断电，门开关被断开，同时使数码显示板DB显示“End" , 2分钟后方可打开机门，取出衣物。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
三、典型洗衣机整体电路分析
以封立NH -4型全自动洗衣机电路为例分析典型洗衣机整体电路。
洗衣机生产厂家一般不提供电路原理图，出现故障时无法下手。因此，把该款洗衣机电路图测绘出来提供给大家，如图6-3所示(国内不少品牌的洗衣机是这款洗衣机的翻版，如小天鹅、海棠等)。整个电路是以主控芯片为主的单片机结构，直流电源为简单稳压电源，分两
路供给。三极管G1输出主控可控硅的脉冲电源(B1);三极管C2输出为主控芯片提供电压(B2)。
主控芯片引脚功能简介:1脚是交流同步信号输入端。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
交流电源经R10 ( 200kΩ)和R13(13 k Ω)的分压，D10整流(交流电正半周钳位到直流电源B1上，负半周旁路)，通过电阻R11( 33 k Ω )，在1脚上得到50Hz的正半周(脉动)波形，约为6V的交流同步信号。经软件处理得到可控硅过零触发的脉冲(单向可控硅用正脉冲触发，双向可控硅则常用负脉冲触发)。另外R12 (33 k Ω)和R13 (13k Ω)有一个直流分压，约1. 5V，值太小，和交流同步信号叠加(仍视为交流同步信号)。3脚是安全开关保护信号输入端，直流电源经二极管D131、电阻R38、安全开关、R39，在1脚上得到正电位。头尾相接的双二极管D39是安全开关输人端的正负过压保护元件。显然，通过安全开关的闭合状态，就知道稍长时间在1脚上没有正电位，说明安全开关
没闭合，表示洗衣机盖没盖好，程序相应报警声响，显示E010L报警。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
在程序执行甩干时，若短时间内安全开关出现抖动的闭合现象，就表示洗衣缸有偏心运转情况，程序相应处理的措施是重新进水漂洗，三次漂洗后，仍出现抖动的闭合现象，程序相应报警声响，显示E02报警，只好人工干预，把衣服摆平，重新甩干。4脚是TP4P测试端。7,8脚是晶振电路，单片机的主频。10脚是输出进水指令信号，在10脚上是100Hz正脉冲，经三极管G72放大，并经电子开关G70连锁，在可控硅TR3的G极上形成负脉冲，可控硅导通，进水电磁阀打开。
同时，在可控硅的阳极上并接了交流电源过压保护电路。交流信号经R53和R54分压，越过二极管D41的门槛，并钳位到直流电源B上。再经R47,R46的分压，将正电位送到22脚上。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
如果D41是个三极管，那么这就是一个射极跟随电路。实际上的元件有点儿像三极管的外形，但这组双二极管的接法是背靠背，和那些头尾相接的双二极管不同。总之，信号应该经软件内的比较器作过压时效整定，程序相应显示F1并报警声响或者延时数秒后作跳闸处理。
不过，一般洗衣机没有出现过F1报警。另外，进水时可控硅TRH导通，交流电源信号电压消失，过压保护作用暂时失效，进水结束时又自动投入工作。这时，接在排水阀上的交流过压保护电路起作用，同样的关系，14脚外围电路的作用同13脚(输出跳闸指令信号)。程序结束时，蜂鸣器六长声讯响。三极管G74放大，可控硅TRS断开跳闸线圈，切断了四路可控硅的交流电源，洗衣结束。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
15脚外围电路的作用同13脚(输出排水指令信号)，经三极管G75放大，TR6可控硅(两端接有8100/C100阻容吸收回路)导通，接通二极管交流桥，排水阀线圈得到直流电，洗衣机排水。同时，排水阀的机械连杆断开转速离合器，为洗衣筒高速旋转作好准备，以便排完水后甩干。同样，也在可控硅的支路上并接了交流电源过压保护电路。但不是对照前面的样式，接在可控硅的阳极上，而是接在了负载的上端。交流信号常通，与可控硅的导通与否无关。作用仍同上，将正电位送到56脚上，电路元件组成是:R51、 R52、D43、 R48、R55、C43。 16脚是输入上下水位开关信号，密封的塑料管路向上传递洗衣缸内的压力，使气压开关动作，对地的低电位形成负脉冲。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
经电阻R140,R141送到IC4069六非门组成的不对称双稳态触发器，高低电位经8143反映到16脚上。二极管D140,D141是上下水位开关输入端的正负过压保护元件。19脚外围电路的作用是输出连锁信号，经三极管G70电子开关，连锁其他四路可控硅开关。21脚是电机过流保护信号检测输入电路，因为，信号检测点是接在电机电容器两端。当电源电压偏高时，或者电机负荷较重时，流经电容器里的电流就大(LC串联阻抗回路中，L是个电压元件，C是个电流元件)，反映在电容器两端的电压就高。过流信号通过G40光电藕合器内1、2脚二极管侧，再经二极管D40,R40单向半波整流。稳压二极管D46是保护G40光电藕合器的。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
光电藕合器的3脚三极管输出侧电流，经三极管G41控制PNP型三极管G42，电阻8145把信号送到B1的21脚上。过流信号被检测后，程序作相应比较处理(信号仍然应该是经软件内的比较器作过压时效整定)，停止洗衣，显示F2过流信号并报警响声，或者延时数秒后作跳闸处理。22脚是交流电源过压保护的输入端，前面已介绍。28脚的作用同10脚(输出电机正转信号)，经三极管G70放大，TR1可控硅导通(两端接有8181/C181阻容吸收回路)，电机正转。10脚经三极管G71放大，TR2可控硅导通(两端接有8180/C180阻容吸收回路)，电机反转。10-8脚是操作指令输入和显示信号输出。10脚是输出声响信号经三极管G60放大，带动蜂鸣器BZI鸣响。
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第一节 洗衣机电动机及其控制
10脚是直流电压输入信号，监视直流电压BI的情况，电阻R149、R150分压后到10脚，电阻R49、R50分压后到10脚。10脚是交流电源过压保护的输入端。0脚是环境温度输入信号，埋在印刷电路板上的温控二极管THI感知环境温度的情况，季节的变化。电阻8144两端，使10脚的信号电压高低变化，信号被检测后，程序作相应比较处理。冬季可以适当延长洗涤间歇时间，或者整个洗涤时间。
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第二节 电风扇电动机及其控制
一、电风扇电动机
电风扇的种类繁多，常见的有台扇、落地扇、顶扇、壁扇、转页扇、吊扇等，其所用的电动机一般是单相电容运转式电动机和罩极式电动机，因为这两种电动机均具有功率小、结构简单、可靠、维护方便、成本低等优点。由于在效率、输出转矩、噪声等性能方面，电容运转式电动机比罩极式电动机要好，所以扇叶直径在250 mm以下的电风扇多采用单相罩极式电动机，扇叶直径在250 mm以上的电风扇基本上多采用单相电容运转式电动机。下面主要介绍台扇和吊扇电动机。
1.台扇电动机
台扇包括落地扇、台式转页扇、壁扇、顶扇，均采用电容运转式电动机，其结构属防护式结构，如图6-4所示。
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第二节 电风扇电动机及其控制
其电动机主要由定子、转子和端盖等部分组成，定子、转子绕组与一般的单相异步电动机的结构一样。
定子绕组的极数一般由台扇扇叶直径和转速决定，扇叶直径在400 mm以下的，多采用4极，在200 mm以下的，多采用2极;定子槽数有8、12、16等几种，多为8、16槽，槽数越多，性能越好，但嵌线工艺复杂，成本高。绕组形式有单层同心式绕组和双层绕组，前者多为整距绕组，对电路中产生的不良影响(如高次谐波)有削弱作用，后者为可调整节距，也可削弱电路中产生的不良影响，性能上两者相差不大，但工艺上，同心式绕组更适合功率较小的台扇电动机。
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第二节 电风扇电动机及其控制
由于电风扇不需反转，所以主、副绕组分明，副绕组线径比主绕组细，两绕组相距900电角度嵌放。同时，定子绕组的形式又有电抗器调速式、抽头调速式之分。
图6-5为8槽4极电动机电抗器调速的定
子绕组展开图。它的主、副绕组各有4个线圈，采用双层叠绕法，即每槽嵌入2个线圈的各一边。其绕组排列接线如图6-6所示。嵌线时，先主绕组，后副绕组。
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第二节 电风扇电动机及其控制
主绕组的4个线圈分别嵌入1、3槽,3、5槽,5、7槽,7、1槽，各线圈从1、5槽穿入，从3 ,7槽穿出;副绕组的4个线圈分别嵌入2、4槽,4、6槽,6、8槽,8、2槽，各线圈从2,6槽穿入，从4、8槽穿出;主绕组以第1槽引出线为首端A，以第7槽引出线为尾端a，副绕组以第2槽引出线为首端B，以第8槽引出线为尾端b,A为运行端，B为启动端，a、b连在一起为公共端。
图6-7为8槽4极L-2型抽头调速的定子绕组展开图。它由4只主绕组、4只副绕组和4只调速绕组线圈组成，称为4 - 4/2 - 4/2布线。其绕组排列接线如图6-8所示。主绕组的4个线圈分别嵌入1、3槽,3、5槽,5 、7槽,7 、1槽，各线圈从1、5槽穿入，从3、7槽穿出，并在第1个大线圈约在100匝处抽头，为指示灯提供电压。
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第二节 电风扇电动机及其控制
副绕组和调速绕组一起分别嵌入2、4槽，4、6槽,6、8槽,8、2槽，各线圈从2、6槽穿入，从4、8槽穿出。三个绕组的接线方法为:副绕组
首端B通过电容器C与主绕组A端连接后接入电源，主绕组尾端a与调速绕组尾端。连接后引线至调速开关S的高速挡，另从调速绕组的第2与第3个线圈连接处引线D抽头，接中速挡，副绕组尾端b与调速绕组首端C连接处引线接慢速挡，从主绕组G点引出线接电源指示灯，图6-9为L-2型抽头调速绕组接线展开图和嵌线接线图。
2.吊扇电动机
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第二节 电风扇电动机及其控制
吊扇电动机广泛采用电容运转式单相异步电动机，在结构上，有内转子式和外转子式两大类，由于吊扇扇叶直接固定在电动机外壳上，所以，通常采用全封闭式的外转子式结构，图6-10为吊扇扇头的立体展开图，其特点在于定子在转子的里面与吊杆(空心轴)连接一起，转子
为笼型结构，压装在下盖内，上、下盖通过螺钉连接，组成整体，上、下盖内装有滚动轴承，定子绕组接入电源后，转子带动扇叶转动。
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第二节 电风扇电动机及其控制
吊扇的扇叶一般较长，转动时线速度较大，所以，要求电动机的转速不能太快，一般为200~400 r/min，这样，电动机的极数较多，常有12极、14极、16极、18极、20极、22极等，如规格900 mm和1100 mm的吊扇为12极或14极;1 200 mm的吊扇为16极或18极;1 400 mm的吊扇为18极或20极，其中36槽18极和28槽14极居多，它们的转速分别为300 r/min和370 r/min左右。
电容运转式吊扇电动机的定子绕组常采用显极式反向串联法，即两绕组各相邻线圈之间为头接头、尾接尾，主、副绕组多采用双层叠绕组，每槽嵌有同一绕组的两个有效线圈边，线圈的跨距相同，主、副绕组的线圈各占一半，即主、副绕组的极相组数等于极数。
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第二节 电风扇电动机及其控制
定子槽数由极数决定，如扇叶直径的规格为1 400 mm的吊扇，为36槽18极;1 200 mm的吊扇为32槽16极;900 mm的吊扇为28槽14极。图6-11为36槽18极吊扇的电动机定子绕组展开图，其在嵌线时，采用交叉嵌线法，即线圈的第1边在下层，第2边在另一槽上层。依次交叉重叠嵌放，一般先嵌放第1个主绕组线圈的第1边，然后在第2槽嵌放第1个副绕组线圈的第1边，在第3槽嵌放第2个主绕组线圈的第1边，第1个主绕组线圈的第2边嵌放在第2个主绕组线圈的第1边上面(即第3槽)。第1个副绕组线圈的第2边嵌放在第2个副绕组的第1边上面(即第4槽)，如此依次嵌放，直至嵌完所有线圈。
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第二节 电风扇电动机及其控制
电容运转式吊扇电动机通过调节电容量和主、副绕组的匝数比，可减少旋转磁场的椭圆度，以减少电路中产生不良影响的损耗，故效率较高，一般主、副绕组的匝数比为1. 4~1. 7，也有少于1的。定子绕组的电阻值，如扇叶直径是900~1 400 mm的吊扇，其主绕组约为
240~320 Ω，副绕组约为280 ~ 480 Ω ，副绕组比主绕组高出20%。电容量一般选用1. 4 μF。
吊扇电动机中也有采用罩极式电动机，一般用于规格为360 mm以下的吊扇中。
3.转页扇电动机
转页扇的风扇电动机一般采用电容运转式单相异步电动机，其结构和原理与台扇电动机基本相同。也有少数转页扇采用罩极式电动机。
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第二节 电风扇电动机及其控制
在转页扇中，除了风扇电动机外，一般还有一台用于驱动导风轮的电动机，多采用永磁式单相同步电动机，在第五章中已作介绍。
二、电风扇控制电路
在电风扇控制电路中，电路的基本结构除了电动机外，还有电容器、电抗器、调速开关或琴键开关、定时器和安全开关等。控制方式有:触点控制、电子电路控制和微电脑控制。调速方法有:电抗器调速、抽头式调速、电容调速和电子调速等。
1.台扇控制电路
图6-12为台扇的典型控制电路，电路中有定时器和用于调速的琴键开关以及电源指示灯。
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第二节 电风扇电动机及其控制
常用的定时器(一般采用的为发条式结构)和琴键开关的结构如图6-13和图6-14所示。这种电路结构简单，只有一条回路，即相(火)线→调速开关→电动机→定时器→中性(零)线，调速开关具有三挡的调速功能，图中的3为高速挡，2为中速挡，1为低速挡，0为停止挡，1挡、2挡和3挡之间可以随意转换，按下0挡，即停转。
图6-15为常见的台式转页扇的控制电路。电路中，除了具有台扇控制电路的功能外，还有导风轮开关、安全开关(防跌倒开关，当电风扇跌倒时切断电源以保安全，其结构如图6-16所示)等。图中的熔断器正常的电阻为2~3 Ω，其作用是在电动机过载发热时起保护作用。
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第二节 电风扇电动机及其控制
电动机的各绕组正常电阻为:主绕组线圈直流电阻为600 Ω左右，副绕组为430 Ω左右。导风轮电动机为微型同步电动机，一般功率为4 W，转速为5~6 r/min。此外，电路中的电容器为双组引出线电容器，损坏后，可选1. 2 μF/400 V的同规格电容器替换。
以上均为有触点的控制电路，且采用绕组抽头法调速。
2.吊扇控制电路
因为吊扇与控制装置的安装位置相距较远，所以吊扇控制电路若采用绕组抽头式调速是比较困难的，一般采用电抗器调速。图6-17为典型吊扇的电路图，该吊扇电动机绕组采用单双层链式结构，主绕组为双层绕组，共有16个线圈，直流电阻值为155 Ω;副绕组采用单层绕组，共有8个线圈，直流电阻值为110 Ω 。
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第二节 电风扇电动机及其控制
该电路中由电抗器进行调速，电抗调速器的结构如图6-18所示，共有五挡速度，由1~5依次为高速至低速挡。整个电路只有一条回路，即相(火)线→调速器→电动机→中性(零)线。
图6-19为金龙吊扇电路图。该电路采用电子型的无级调速方式，这种方式通常应用双向晶闸管，图中的电位器RP、电阻器R2、电容器C2组成移相电路，R3为晶闸管VT触发极的限流电阻器。电源经RP、R2向C2充电，VT的导通角由C2的充电时间常数决定，改变RP即可改变C2的充电时间常数，即可改变VT的导通角，也就改变电动机两端的电压，以达到调速的目的。
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第二节 电风扇电动机及其控制
SA1为120 min定时器开关，SA2为功能选择开关，位于1时为控制电动机，位于2时为控制灯具，位于3时为同时控制电动机和灯具，位于4时为停止挡。RH和C3构成VT的阻容保护电路，保护VT不被高压脉冲击穿。此电路属于无触点控制电路。
3.电子风扇电路
目前电子技术应用于家电中甚为广泛，电子风扇随之产生。电子风扇的控制电路属无触点控制电路，它具有电路可靠、调速效果好、无火花、功能多等优点，适合于台扇、吊扇等各种电风扇之中。它由电子电路构成，可声控、光控、遥控等。
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第二节 电风扇电动机及其控制
这些电子电路有的是由晶体管等分立元件构成，有的为数字逻辑电路，有的为单片集成电路。在功能上有控制功能和附加功能，控制功能有无级调速、开关、模拟自然风，并有遥控、定时、自控等作用。
附加功能有收音、录音、音乐、电子钟等。图6-19为其中一种。图6 - 20为华生牌落地式程控电风扇电路图。其工作原理如下。
该电路采用了日本NEC公司生产的D7564CS084型单片集成电路作为程序控制器。在电路中，电源经变压器T降压，VDl~VD4整流，VT1, VZ5稳压为+5V，提供给IC1( D7564CS084 )的脚10。时钟信号由IC1的脚8、脚9外接640 kHz石英晶体电路产生。
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第二节 电风扇电动机及其控制
在控制电路中，设有按钮S1、S2、S3、S4，其中，S1为复位开关;S2为启动开关和调速按钮，每按一次，IC1的脚5、脚6、脚7分别输出触发信号，使晶闸管VS1、VS2、VS3依次导通，电动机即以低速→中速→高速→低速的循环方式依次运转，风扇的风速也以弱风→次强风→强风→弱风进行变化，对应的发光二极LED1、LED4、LED7分别发光，指示风扇速度;S3为模拟自然风选择开关，按下S3后，此时双向晶闸管做周期性的导通和截止，电动机进入间断运转状态，利用转子的转动惯性产生模拟自然风的效果，此时S2选择开关有效，使电动机有不同速度的模拟自然风的运行方式，再按一次S3，模拟中断，恢复为常规运行，LED10以发光和熄灭显示;
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第二节 电风扇电动机及其控制
S4为定时开关，可顺序选择30 min →60 min → 120 min →无限→ 30 min，同时对应的发光二极管LED3、LED6、LED9也顺序发光，但在选择无限挡时无发光显示;S5为睡眠定时开关，按下S5后，IC1只有脚5输出触发信号，VT3导通，VT1, VT2均截止，这时电动机只能低速运转，适合老人、儿童使用(若此时按下S2，睡眠风即终止)。睡眠定时时间可设定为60 min →120 min → 240 min →无限→60min。
该电路除S1外，每按一次功能键，压电蜂鸣器均会发出“嘟嘟”声，以示该键按下有效。以上功能还可随意组合，用以扩展多功能智能化，若按下SS后，可再按S3，即可有4种时间的睡眠式模拟自然风效果。
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第三节 空调器电动机及其控制
一、存储器电路原理分析
单片机外接E2PROM存储器93C46，如图6-21所示，由单片机对其进行读写操作。不读写时，68、69、70点为高电平，67点为低电平。空调器运转计时等数据通过93C46进行保存，同时其内部数据还决定了空调器的开机运行模式。
二、驱动电路原理分析
图6 - 22是反相驱动器驱动电路控制原理图。本电路板所用的反相驱动器集成电路ULN2003，其内部由7个反相驱动器封装而成，分别为1-7脚输入对应16-10脚输出。它将单片机发出的控制信号反相并放大，驱动继电器、蜂鸣器以及步进电机等。
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第三节 空调器电动机及其控制
B101为蜂鸣器，遥控接收信号时会发出响声。M为步进电机，带动室内机风摆摆动。K101为压缩机继电器，控制压缩机的开停。
当遥控器发出开机指令时，单片机P73(1脚)发出高电平信号，经过反相驱动器反相后从16脚输出低电平，继电器线圈导通，触点闭合，压缩机电源接通运转。同理，当发出“风摆”遥控指令后，单片机P12~P15 ( 3~6脚)周期性地依次发出高电平，通过反相驱动器的14-11脚，驱动步进电机运转。当接收遥控信号时，单片机P72(2脚)发出一组脉冲信号，触发蜂鸣器鸣叫。
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第三节 空调器电动机及其控制
三、开关机电路原理分析
图6 - 23为开关机电路控制原理图。在无遥控器情况下，按动S101可以直接启动空调器，此时空调器工作于自动状态，自动根据环境温度制冷或制热。平时S101悬空，单片机⑩脚为低电平，电控系统处于遥控状态。
四、风速检测电路原理分析
图6 - 24所示电路只有一个霍尔元件，并且被置入室内风机的内部，电路板上是看不到的。霍尔元件随着风机的运转产生脉冲信号输出，风机转速越快，脉冲频率越高。它有3个管脚:公共端、5V电源端及输出端(去单片机7脚P71)。脉冲信号送入单片机后，由单片机内部程序判断室内风机的当前运转速度，并根据遥控指令进行速度控制调整。
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第三节 空调器电动机及其控制
霍尔元件损坏时，空调室内风机速度会变得很高或很低(本机霍尔元件损坏时，风速按高速旋转)，有的厂家的机型转3 min左右就保护停机。霍尔元件正常时，1与2脚之间有10kΩ左右的电阻，与1脚或2脚之间的电阻为几十到几百千欧姆。也可以在通电运行的情况下用手转动室内风机轴，有电压输出说明霍尔元件正常。用示波器测量3脚，正常时应有脉冲信号。
五、3分钟延时电路原理分析与检修技巧
图6-25是3分钟延时电路控制原理图。此电路属于保护电路，用来保证制冷管道系统的压力平衡，使压缩机轻负荷启动，防止过载。
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第三节 空调器电动机及其控制
上电时，+5V直流电源经过R115,V111给C118很快充上SV电压;当空调器断电停机之后，V111反向截止，C118只能通过8116放电，由于该放电时间常数比较大，3 min之内C118电压不会降低到1V以下，故空调器拒绝开机。只有当停机时间超过3min,单片机通过27脚采集到电容的电压降到1V以下时，才能进行开机。
若本电路出现故障，会造成无论两次开机的时间是否超过3 min，开机时空调器压缩机均立刻运转。常见故障点是二极管或电容损坏。通电时，测量49点与GND端电压，正常情况下应为4. 5 V以上。
六、压缩机过流检测电路原理分析与检修技巧
图6-26是过流检测电路控制原理图。这是一个保护电路。
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第三节 空调器电动机及其控制
电流互感器T101将压缩机的运行电流感生为交流电压，经过V112整流、C119滤波之后，再由R118、R119分压，送入单片机P63(26脚)，单片机根据内部程序计算，判断压缩机运行负荷(电流)是否超载，以便对空调器进行保护。
七、典型空调器整体电路分析
以澳柯玛KYD-22型空调器电脑控制电路为例，分析空调器的整体电路。电路如图6-27所示。
电路中电源由三部分构成，一路由变压器直接产生一个5V的交流电，做电压检测用;另一路经变压整流滤波输出9V直流电，供555电路及继电路线圈使用;还有一路由7805稳压后输出5V电压，供给电路主芯片U1及其他有源器件。
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第三节 空调器电动机及其控制
555集成电路及周边元件构成延时启动电路.当开关S6闭合时.K5不会马上得电使K5-1闭合，经过几分钟时间后，KS得电，使KS-1闭合，开启空调。这样可以保护空调压缩机不会由于在内部高压下启动而损坏压缩机。
主电路1、4、7脚为电源脚。5、6脚为外部时钟脚，外接晶振与电容。2脚为复位脚，3脚为遥控接收脚。21-24脚为检测脚，检测电压、水位和温度，将检测到的信号与标准信号进行比较作出反应。9-12脚为位码驱动端，控制E1-E4轮流发光，25-31脚为段码驱动端。33-37脚为命令接收脚，接收手动控制命令，作出相应反应控制。15、16、38、40为输出端，执行控制命令，驱动K1 ~ K4，使制冷系统作出相应改变，达到执行控制命令的目的。
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第四节 其他家用电器中的电动机远离及其控制
一、电动炊具
1.九阳JYDZ-7型豆浆机电路原理
如图6 - 28所示，整机电路由电源电路和集成电路IC1(时基电路NE555)、IC2(带振荡器的14级串行二进制计数/计分频器MC14060BCP) 、IC3(三输入或非门电路CD4025BE)与外围元件组成的温控触发电路、分频计时电路、控制执行电路组成。通过继电器K1,K2控制“打浆”电机M、加热器L及报警电路。
插上电源插头AC220V市电经变压器降压输出20. 5 V交流电压，由二极管VDl~VD4整流、C2滤波后得到24V直流电压，为继电器K1、K2的线圈供电，此直流电压再经R15降压限流、C3滤波、VD7稳压后为IC1、IC2、IC3及报警电路供电。
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第四节 其他家用电器中的电动机远离及其控制
IC1、感温探头PTC及IC3中的第一个三输入或非门等元器件组成IC2计时复位电路和打浆电机控制电路。由于感温探头PTC中的热敏电阻的阻值呈正温系数，在接通电源的瞬间，其阻值很小，使IC1的3脚输出正脉冲，IC2被触发复位，计时开始。随着PTC阻值增大，IC1的3脚输出低电平，使IC3的3脚(la)也处于低电平，又因IC3的13脚与温控探头PTC外壳相连，通过豆浆液与地接通，这就使IC3的3脚不能通过K13呈高电位。再则，IC3的4脚(1b),5脚(lc)分别与IC2的2脚(IC2的Q13),1脚(IC2的12级分频端Q12)相连，计时未完时此两脚也呈低电平，使IC3的6脚输出高电平，T3导通，继电器K2得电，K2-1接通，打浆电机工作。
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第四节 其他家用电器中的电动机远离及其控制
此时IC3的6脚输出的高电位又通过D10使得IC3的11脚(3a)也呈高电位，IC3的10脚输出低电平，VT4不导通，加热器L不能对豆浆加热。
这样，只要豆浆机中有豆浆，IC3的13脚始终处于低电平，使打浆电机工作，否则打浆电机就不能被触发而工作，起到自锁作用。而打浆电机工作时，豆浆加热器就不加热，实现分时控制。
当IC2控制的打浆计时器到达设定的时间后，IC2的13脚(Q9)输出高电平，使IC3的8脚也呈高电位，6脚呈低电位，使得VT3截止，打浆电机失电而停转，同时使得11脚(3a)回到低电位，由于IC3的13脚(3c)通过豆浆接地，12脚(3b)也处于低电位，因此IC3的10脚输出高电位，VT4导通，继电器K1得电而吸合，加热器L便开始对豆浆加热。就这样，按设定的计时程序重复进行打浆/加热。
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第四节 其他家用电器中的电动机远离及其控制
当加热计时器到达豆浆加热设定的时间后，IC2的2脚输出高电位，VT2导通，蜂鸣器发声报警，同时红色LED闪亮，提示豆浆已好。由于IC3的12脚呈高电位，It3的10脚输出低电位，VT4截止，豆浆加热停止。该机设定加热时间与打浆时间相同(Q13 =2Q12 =7. 8分钟)。
若感温探头PTC感应的豆浆加热温度到位时，即热敏电阻的阻值增至使用的3脚变为高电位时，IC2的4、5、1、2脚都会变为高电位，进而使IC3所控制的VT3 、 VT4截止，VT1 、 VT2导通，打浆电机与加热器不工作，蜂鸣器发出声响，提示豆浆已好。
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第四节 其他家用电器中的电动机远离及其控制
当豆浆感温探头PTC没有使IC1的3脚变为高电位，或IC2计时没有到时，其2脚尚未输出高电位前，豆浆随温度的不断升高而使泡沫升腾，当泡沫达到筒沿边的感浆探头G上时，会使IC3的8脚(2c)拉到低电位，使IC3的9脚输出高电位，VT1被触发导通，同时使IC3的10脚变为低电位，停止加热，当IC2加热计时到时后，VT2被触发导通而报警。
2.万怡PZ-100Q电热水瓶工作电路分析
如图6-29所示，电路接通电源开关SB1，交流市电经电流/温度双功能保险管FU1及温控器ST1常闭触点加至加热器EH1两端，开始加热。同时，氖灯HL1起辉作加热指示。此时R2、HL2支路被ST1短路，所以HL2熄灭。
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第四节 其他家用电器中的电动机远离及其控制
当水温升至96℃以上时，ST1触点自动断开，EH1失电停止加热，同时HL2起辉，作保温指示。当续入冷水或水温降至96℃以下时，ST1触点又自动闭合，EH1重新得电开始加热。如此反复循环工作，保持瓶内温度。
需要取水时，将取水开关SB2闭合，降压变压器T1次级的15V交流电压经VDl半波整流后，使直流电机M工作，驱动水泵泵水。
二、清洁电动器具
ZW100-929型吸尘器电路如图6-30所示.该机是由电源整流部分、四单元运算放大器GI324、光电藕合器、双向可控硅、电机以及外围元件组成。
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第四节 其他家用电器中的电动机远离及其控制
四运放中的三个运算放大器组成频率可调的间歇振荡器。当接通电源开关K时，AC220V市电经变压器(B)降压得到交流12.5 V电压，再经整流，一路经VD1,C2得到+14V电压加至3DG6的集电极，并经R6加至其基极，使其发射极输出9V电压，为IC2 ( GI324)提供工作电压V cc。通过调节电位器VR的阻值，可调节振荡频率，运算放大器IC2的7脚输出频率可调的正脉冲，加至光电藕合器IC1的1脚，使之6脚输出控制脉冲来控制双向可控硅，从而改变双向可控硅的导通角，以达到吸尘器转速的无级调速。
三、美容保健电动器具
1.旋风牌RCY100型电吹风电路
该电吹风电路原理如图6-31所示。
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第四节 其他家用电器中的电动机远离及其控制
具有“热风HI”、 “暖风LO”“停止OFF”三挡，主要由功能转换开关、直流电机M,温控器、桥堆和电热丝降压(从EH的抽头处引出)加至全波整流，获得约15V直流电压供M工作，M带动风叶快转吹出热风。将开关置于“暖风LO”挡，220V交流电源经整流管VD1N5397半波整流，M带动风叶慢转吹出暖风。
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第四节 其他家用电器中的电动机远离及其控制
2.家乐RSC - 9921电动剃须刀的检修
家乐RSC-9921电动剃须刀具有充电功能，电路如图6-32所示。插入电源插头，220 V交流市电经电容C降压和限流电阻R2后，一路加
至发光二极管LED和限流电阻R3串联支路，使LED发光，作交流市电接通指示;另一路加至桥式整流器VDl~VD4，获得1. 5~1. 8V直流电压，为1. 2V充电电池GB充电，并在开关SA控制下使微型直流电机M转动。在无交流市电情况下，则由电池GB供电给剃须刀。
四、电动玩具
光控音乐玩具车的电路原理如图6-33所示。电路中两个光敏电阻器RLl和RL2分别置于玩具车前后窗，平时RLl和RL2受光强度基本相同。VT1截止，VT2导通，继电器K的常开触点吸合，电动机正转。
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第四节 其他家用电器中的电动机远离及其控制
当RL1受光强度高于RL2时，光控音乐集成电路工作。音乐信号一路经VT1放大后推动置于车顶的压电陶瓷片B发声。此时，C2经VD2及VT1的集电结放电，VT2截止，K释放，常闭触点闭合，电动机反转。一路则经VD1,R1向接于IC触发端的C1充电，电路自锁。只有当RL2受光强度高于RL1时，C1经RL2放电，IC停止工作，VT1截止，VT2导通，K又吸合，电动机正转，该车还可用手电筒进行控制。
五、医疗器械用电动机
耐奇YB-831 A型滚动式按摩健身器电路主要由左、右对称支架、2个大轮盘、24个小滚轮、串激式电机、电源开关、调速旋钮、正反转换开关、电源线等组成。
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第四节 其他家用电器中的电动机远离及其控制
大轮盘和小滚轮安装在支架转轴中，由电机带动大轮盘、小滚轮旋转，通过相对斜面大轮盘转动时发生轨迹变化，以及小滚轮绕轴心旋转，形成类似揉捏、挤压和推拿的按摩动作，达到治病和健身效果。
依照原物画出该机电路图如图6-34所示。本电路采用双向可控硅做交流调压电路，由双向可控硅VS(TLC336A)、双向触发二极管VD1、电容C3、电位器RP、电阻R2,R3,R4等组成移相交流调压电路。闭合电源开关S1, AC220V电源接通，调节RP的阻值，即能改变VS的导通角，也就改变输出交流电压。该交流电压经全桥VD2~VD5整流变成脉动直流电源为电机M供电。适当拨动调速开关可改变输出电压，即控制M转速在50~150 r/min间变化，达到调速目的。拨动正反向开关S2挡位，能改变M的电流方向，使滚轮转动。
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第四节 其他家用电器中的电动机远离及其控制
电路中，由电感线圈L、电容C1组成倒L形高频滤波电路，以减少对音像电器的干扰;由电阻R1、电容C2组成阻容吸收回路，防止双向可控硅VS因过电压而损坏。
六、自动控制用电动器具
自动干手器电路图如图6 - 35所示，电路由红外发射部分与红外接收控制部分组成。
红外发射部分由555时基电路产生频率为5kHz，占空比为50%的方波信号，驱动红外发射管发射红外线。
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第四节 其他家用电器中的电动机远离及其控制
在手置于干手器下部时，由于手对红外线的反射作用，接收电路中的PH302将接收到的红外线变成电信号，经IC1、IC2、IC3组成的选频放大器，其输出信号经放大、整形、滤波变成直流信号进入比较器IC4。比较器的门限电压为7V，设置较高，其目的是提高电路的抗干扰能力。当IC4的输入电平超过7V时，其输出变为低电平，触发ICS定时器开始定时，同时该定时器的3脚变为高电平，使3 DG130导通，继电器触点吸合，接通电阻丝和风机。在定时器的2脚设置了手动开关S1，可进行手动操作，还可通过S2选择冷风或热风。
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图6-1小鸭XQG50-NMF8190型洗衣机电路
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图6-1小鸭XQG50-NMF8190型洗衣机电路
图6-2小鸭XQGSA-60711洗衣机控制电路原理图
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图6-2小鸭XQGSA一60711洗衣机控制电路原理图
图6-3封立NH - 4型全自动洗衣机测绘电路
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图6-3封立NH - 4型全自动洗衣机测绘电路
图6-4台扇电动机立体展开图
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图6-4台扇电动机立体展开图
图6-5 8槽电动机定子绕组展开图(电抗器调速)
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图6-5 8槽电动机定子绕组展开图(电抗器调速)
图6-6 8槽电动机定子绕组排列接线图
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a， b-公共端;A-主绕组;B-副绕组
图6-7 8槽电动机L-2型抽头调速定子绕组展开图
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图6-7 8槽电动机L-2型抽头调速定子绕组展开图
图6-8 8槽电动机L-2抽头调速定子绕组排列接线图
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a、c-快速挡;D-中速挡;C、b-慢速挡;
A-接电源;C-接指示灯;B-接电容
图6-9 L-2型抽头调速绕组接线展开图和嵌线接线图
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图6-9 L-2型抽头调速绕组接线展开图和嵌线接线图
图6-10吊扇扇头的立体展开图
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图6-10吊扇扇头的立体展开图
图6-11 36槽18极吊扇电动机定子绕组展开图
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图6-11 36槽18极吊扇电动机定子绕组展开图
图6-12台扇的控制电路
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图6-12台扇的控制电路
图6-13定时器的触点开关
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图6-13定时器的触点开关
图6-14琴键开关结构
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图6-14琴键开关结构
图6-15转页扇的控制电路
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图6-15转页扇的控制电路
图6-16安全开关的结构
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图6-16安全开关的结构
图6-17典型吊扇电路图
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图6-17典型吊扇电路图
图6-18吊扇调速开关结构图
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图6-18吊扇调速开关结构图
图6-19金龙吊扇电路图
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L-Φ6 x 20mm高频磁心; Φ — 0.6mm漆包线绕50匝
图6-20 华生牌落地式程控电风扇电器原理图
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图6-20 华生牌落地式程控电风扇电器原理图
图6-21存储器电路
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图6-21存储器电路
图6-22驱动电路
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图6-22驱动电路
图6-23开关机电路
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图6-23开关机电路
图6-24风速检测电路
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图6-24风速检测电路
图6-25 3分钟延时电路
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图6-25 3分钟延时电路
图6-26压缩机过流检测电路
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图6-26压缩机过流检测电路
图6-27澳柯玛KYD-22型空调器电脑控制电路图
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图6-27澳柯玛KYD-22型空调器电脑控制电路图
图6-28九阳JYDZ-7型豆浆机电路原理图
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图6-29万怡PZ-100Q电热水瓶电路图
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图6-30 ZW100-929型吸尘器电路
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图6-31旋风牌RCY100型电吹风电路图
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图6-32家乐RSC - 9921电动剃须刀电路
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图6-33光控音乐玩具车的电路图
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图6-34耐奇YB-831A型滚动式按摩健身器电路图
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图6-35自动干手器电路图
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