电机与控制电子教案 8电冰箱和空调器电动机及其控制.pdf

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1、【课题】第八章电冰箱和空调器电动机及其控制新授课【教学目标】1．知识目标：掌握电冰箱和空调器中的压缩机电动机及其控制，了解空调器中的风扇电动机。2．能力目标：掌握电冰箱典型电控线路和读图方法。了解变频器电控线路段基本原理。3．情感目标：激发学生浓厚的学习兴趣，培养学生严谨的科学态度，锻炼实际分析能力，培养动手能力。【教学重点】典型电冰箱的控制电路。【教学难点】电冰箱控制电路原理。【教学方法】读书指导法、分析法、演示法、练习法。【课时安排】2课时（90分钟）。【教学过程】〖导入〗（3分钟）提问：以前介绍过的几种电动

2、机的结构组成及其工作原理。〖新课〗第一节制冷压缩机电动机结构与原理电冰箱和空调器中有四种电动机：制冷压缩机电动机、间冷式电冰箱中的冷却风扇电动机、空调器通风系统电动机和除霜定时器电动机。一、电冰箱压缩机电动机电冰箱采用全封闭压缩机，即压缩机与驱动压缩机的电动机组成一个整体，一起密封在金属外壳内。图(a)、(b)所示分别为常用的连杆式和滑管式电冰箱压缩机的结构剖面图，它们都属于往复式压缩机。由图可见电动机的转轴与压缩机的曲轴同轴，直接驱动压缩机运转。电冰箱压缩机电动机为单相异步电动机，电阻起动式、电容起动式、电容运

3、转式和电容起动运转式四种单相异步电动机都有使用。电冰箱压缩机电动机的基本结构及工作原理与一般的单相异步电动机一样，但由于是封闭在压缩机机壳内，所以在结构上与一般单相电动机有所不同：电动机本身没有机壳和端盖；定子铁心由四根加长螺栓固定在机体上或压入机壳内固定；转子直接压入过盈配合到曲轴上。此外，其引线柱也采用绝缘性能和耐高温、高压性能良好的材料制成。二、空调器压缩机电动机空调器压缩机为全封闭压缩机。优点：采用滚动活塞式压缩机，结构简单、体积较小、质量轻、效率高、节能省电、起动运转平衡、振动噪声小等。两种压缩机的结构

4、剖面图如图所示。功率：一般在500W以上，有单相（220V）和三相（380V）两类。三、对压缩机电动机的技术要求主要的技术要求有：1．耐制冷剂及耐油性要求绝缘材料能够耐制冷剂和润滑油的高温浸泡，不会膨胀、脱落、软化，不会降低绝缘性能。2．耐热性使用的绝缘材料都在E级以上。3．耐振动和耐冲击要求电动机有较好的耐振动和耐冲击性能。4．起动性能和功率因数压缩机电动机的起动能力一般达到2.5~3，此外功率因数和效率也比一般单相异步电动机要高，效率可达60%左右。5．对电压波动和负载变化的适应能力强压缩机电动机一般能在额定

5、电压±10％的波动范围内正常工作。第二节电冰箱控制电路一、直冷式电冰箱控制电路（一）电路分析直冷式电冰箱控制电路如图所示。压缩机电动机采用电阻起动式单相异步电动机。控制电路的核心元件是温度控制器，作用：根据电冰箱内的温度控制电动机的起动和停机。当箱内温度高于上限值时起动电动机，低于下限值时关闭电动机。（二）电冰箱控制电路的常用元器件常用控制和保护电器。1．电动机起动控制器作用：在电动机起动时接通起动绕组，待电动机起动后再将起动绕组断开。（1）弹力式起动器结构如图(a)所示，组成：励磁线圈和双金属片热保护器。起动器

6、的连接电路见图(b)，励磁线圈、热元件和过流保护的动断触点与电动机的运行绕组串联，起动控制的动合触点与电动机的起动绕组串联（2）重锤式起动器电路中其线圈与电动机的运行绕组串联，动合触点与电动机的起动绕组串联。结构见图（3）PTC元件起动器是一个正温度系数的热敏电阻（图(a)），将其串联在起动绕组电路中（图(b)）。PTC元件起动器属于无触点继电器，避免了触点的磨损、电弧、接触不良及噪声等问题。2．过载保护器过载保护的作用和原理是：利用电动机过载时产生过电流的现象，利用电流热效应的原理，通过感温元件检测电动机的过流

7、量和过流时间，当达到一定程度时及时地切断电动机电源进行保护。制冷压缩机电动机过载的主要原因是：制冷系统高压侧堵塞、压缩机发生卡缸等机械故障，或由于电源电压过低造成电动机不能正常起动。压缩机电动机的过载还包括过流和超温升两种情况，有时电动机虽未过电流，但温升却超过电动机绕组绝缘允许值。因此电冰箱控制电路采用的过载保护器一般都具有过电流和超温升的双重保护功能。（1）碟形过载保护器结构如图所示组成：电热丝、双金属片及动断触点。原理：装在压缩机的接线盒内，其开口端面紧贴着压缩机的机壳，以便直接感受机壳的温度。当电动机过流

8、(电热丝对双金属片加热)或压缩机超温(由双金属片直接感温)时，碟形双金属片上翘弯曲终使触点分断。这种保护器的动作时间一般为10~15s，动作后需要3min左右才能复位。（2）内埋式热过载保护器结构如图。被装在电动机的绕组中，直接感受绕组温度的变化，所以称为“内埋式”。无论是过流还是超温升，当绕组温度超过允许值时，由双金属片变形而使触点分断。内埋式保护器的优点是灵敏可靠，缺