日用小家电故障检修学用速训
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第1讲 电热水壶故障的检修技能学用速训

1.1 电热水壶的结构特点和工作原理

1.1.1 电热水壶的结构组成

知识讲解

电热水壶是使用电能进行烧水的厨具,它具有自动加热、水开后自动停机并能自动保温的功能,使用方便快捷,现广泛应用于家庭生活中。图1-1所示为电热水壶的实物外形。从外观上可以看出,电热水壶主要是由操作显示面板、上盖、出水口、透明水尺、外壳等组成。将电热水壶的上盖打开后,便可以倒入冷水,并通过透明水尺观察壶内的水量。由操作面板可以观察电热水壶的工作状态,以及出水的控制。当按动出水键时,出水口会自动出水。

图1-1 电热水壶的实物外形

将电热水壶的外壳拆下,即可看到其内部的结构组成,如图1-2所示。电热水壶的内部主要是由电磁泵、电路板、温控器、出水管、透明水尺管、加热器和电源线接口等组成的。电热水壶通过加热器实现其加热功能,并由温控器控制水温。当接水时,电磁泵将水泵出。

图1-2 电热水壶的内部结构

电热水壶通常包括加热组件、出水组件及控制电路、过热保护组件等部分,通过几部分的协调工作,来实现加热烧水的工作。

1. 加热组件

加热组件是用于实现电热水壶烧水功能的,其核心器件主要是加热器。根据电热水壶的品牌、型号的不同加热组件的外形和结构也有所不同,图1-3所示为固定在电热水壶周围的加热和保温组件。加热组件通过壶胆周围将热量传给电热水壶内部的水,进行加热。

图1-3 固定在电热水壶周围的加热和保温组件

要点提示

电热水壶的加热器和保温器有多种结构形式。有些电热水壶的加热器设置在壶体底部,如图1-4所示。有些电热水壶的煮水加热器和保温加热器都设在壶体周围,这个特点在检修时应当注意。

图1-4 与电热水壶底部制成一体的加热组件

2. 出水组件及控制电路

电热水壶的出水组件主要是由电磁泵、出水管、出水口等组成的,通过其控制电路进行出水控制,其出水组件结构图如图1-5所示。其中,电磁泵是出水组件中的核心部件。

图1-5 出水组件结构图

图1-6所示为出水组件控制电路,该控制电路也称为电磁泵的控制电路,通过电磁泵的导线接口,即可找到电磁泵控制电路的元器件。

图1-6 出水组件控制电路

电磁泵的工作状态主要由出水开关控制,其出水开关位置图如图1-7所示,出水开关通常安装于电热水壶控制面板的底部。

图1-7 出水开关位置图

要点提示

内胆中的水送入到电磁泵中,借助电磁泵的吸力将水送到出水管中,由出水管输出到出水口,图1-8所示为电磁泵的出水示意图。

图1-8 电磁泵的出水示意图

3. 过热保护组件

电热水壶具有过热保护功能,是由过热保护组件,包括温控器和热熔断器组成的。图1-9所示是煮水加热位于壶底的一种电热水壶的过热保护组件实物图,它的煮水加热和过热保护组件连接在一起。电热水壶中所采用的温控器一般为蝶形双金属片结构,用于检测壶底温度,常温下两触片接通,当温度超过 100℃时,双金属片变形,使两触片断开,停止加热;热熔断器用于过热保护,防止出现干烧情况,当电热水壶的电路中有较大的电流、电热水壶的底部温度过高时,都会引起热熔断器的熔断从而将供电电路断开进行保护。

图1-9 过热保护组件实物图

要点提示

蒸汽式自动断电开关是感应水蒸气的器件,当水壶内的水烧开以后,产生的水蒸气经过水壶内的蒸汽导管送到水壶底部的橡胶管,由蒸汽导板再将蒸汽送入蒸汽开关内。蒸汽开关内部的感温弹簧片会受热变形,断开触点,从而实现自动断电的作用,如图1-10所示。

图1-10 蒸汽式自动断电开关

1.1.2 电热水壶的工作原理

知识讲解

图1-11所示为典型电热水壶的整机电路图。它主要是由加热电路及控制电路,电磁泵驱动电路等构成的。

图1-11 电热水壶的整机电路图

1. 加热电路的工作原理

交流220V电源为电热水壶供电,交流电源的L(相线)端经热熔断器FU加到煮水加热器EH1和保温加热器EH2的一端,交流电源的N(零线)端经温控器ST加到煮水加热器的另一端,同时交流电源的N(零线)端经二极管VD0和选择开关SA加到保温加热器EH2的另一端。使煮水加热器和保温加热器两端都有交流电压,而开始加热,如图1-12所示。在煮水加热器两端加有220V电压,交流220V经VD0半波整流后变成100V的脉动直流电压加到保护加热器上,保温加热器只有35 W。

图1-12 加热电路的工作过程

电热水壶刚开始煮水时,温控器ST处于低温状态。此时,温控器ST两引线端之间是导通的,为电源供电提供通路,此时,绿指示灯亮,红指示灯两端无电压,不亮。

2. 加热控制电路的工作原理

当水瓶中的温度超过96℃时(水开了),温控器ST自动断开,停止为煮水加热器供电。此时,保温加热器两端仍有直流100V电压,但由于保温加热器电阻值较大所产生的能量只有煮水加热器的1/20,因此只起到保温的作用。此时,交流220V经EH1为红指示灯供电,红指示灯亮,此时,由于EH1两端压降很小,因而绿灯不亮,如图1-13所示。

图1-13 过热保护电路信号处理流程

如果电热水壶中水的温度降低了,温控器ST又会自动接通,煮水加热器继续加热,始终使水瓶中的开水保持在90℃以上。

3. 电磁泵驱动电路的工作原理

电磁泵驱动电路也称为出水控制电路,饮水时,操作出水选择开关SA,使交流电源经过保温加热器和整流二极管VD0,给桥式整流电路VD1~VD4供电,经整流后变成直流电压,并由电容器C1平滑滤波。滤波后的直流电压,经稳压电路变成12V的稳定电压,加到电磁泵电动机上,电动机启动,驱动水泵工作,热水自动流出,如图1-14所示。

图1-14 电磁泵电路的工作过程

要点提示

图1-15所示为依露逊N—38A型电热水壶的工作原理,该电路是由电磁泵电动机驱动电路和加热控制电路构成的。

图1-15 依露逊N—38A型电路原理图

电磁泵驱动电路是由手压开关SB1、杯碰开关SB2、桥式整流电路和电磁泵电动机组成的。手压开关或杯碰开关接通时,交流220V(N)端与桥式整流器上端接通,交流220V(L)端经热熔断器、温控器ST2、保温加热器EH2为桥式整流器下端供电、整流后输出约12V直流电压为电磁泵电动机供电,饮水被泵出。开关SB1、SB2断开,停止供电,泵水停止。

煮水加热器EH1经继电器触点K1-1接在交流220V的供电电路中,只要K1-1开关接通便可给加热器供电(220V)。

控制加热器的继电器K1受IC1 KIA555P控制。桥式整流器UR1整流输出,经稳压二极管VD1(12V)稳压和C2滤波后形成+12V电压并为集成控制芯片IC1供电,IC1工作后,⑦脚为低电平,继电器不动作,IC1③脚输出高电平。操作SB3(再沸腾)开关使IC1⑥脚电平升高,于是IC1⑦脚输出高电平使继电器K1动作,K1-1接通,煮水加热器动作。与此同时,IC1③脚变为低电平加热指示灯点亮(红色),指示只是正在加热。当加热的温度上升98℃时,温控器ST1断开,IC1⑥脚变为低电平,IC1⑦脚也变为低电平,继电器复原,K1-1断开,加热器停止工作,IC1③脚输出高电平,保温指示灯LED2(绿色)发光指示保温状态。