項目一 電飯鍋原理與維修

隨著人們生活水平的提高，各種家用電器進(jìn)入千家萬戶。電飯鍋是利用電流的熱效應(yīng)制成的，簡單實用的電熱炊具，也是最早進(jìn)入家庭的電熱電動器具之一。因為其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，已是家中的必備電器之一，因此同學(xué)們掌握電飯鍋的基本原理以及常見故障的維修方法就極為重要與實用了，也為后期的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

知識目標(biāo)

（1）掌握常見電熱元件的加熱機(jī)理。

（2）明確電飯鍋磁鋼限溫器的工作原理。

（3）掌握電飯鍋的使用注意事項。

（4）了解模糊技術(shù)在電飯鍋上的應(yīng)用情況。

技能目標(biāo)

（1）掌握自動保溫型電飯鍋的基本結(jié)構(gòu)。

（2）能識別電飯鍋中使用的元器件，并且能使用萬用表檢查電飯鍋元器件的質(zhì)量。（3）識讀常見電飯鍋的電路圖，能分析并檢修電飯鍋的常見故障。

（4）認(rèn)識電壓力鍋的主要部件的作用。

任務(wù)一 認(rèn)識電飯鍋的結(jié)構(gòu)

任務(wù)分析

本單元主要學(xué)習(xí)常用電阻式電熱元件的工作原理與特點。通過拆裝電飯鍋，認(rèn)識電飯鍋的主要結(jié)構(gòu)，掌握主要元器件和部件的作用與檢測方法。

基本知識

一、常見電熱元件的分類及特點

目前市場上電熱器具中，常用的電熱元件的加熱方式有電阻式加熱、紅外式加熱、電磁感應(yīng)式加熱和微波加熱。本章主要介紹電阻式、紅外式、PTC電熱元件，其他類型的電熱元件將在后續(xù)課程中介紹。常用電熱元件的特點和檢測方法如表1-1所示。

1．電阻式電熱元件的加熱機(jī)理

電阻式電熱元件，由金屬或合金導(dǎo)體根據(jù)電流的熱效應(yīng)原理制成。按不同用途可加工成螺旋形、板形、管形、棒形和扁形等多種形狀。封裝形式有開啟式、封閉式、半封閉式。電阻式電熱元件，因結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，在家用電熱器具中應(yīng)用很廣。

2．紅外式電熱元件的加熱機(jī)理

在電阻式加熱的基礎(chǔ)上，遠(yuǎn)紅外線式電熱元件利用紅外輻射原理把可見光和近紅外光轉(zhuǎn)化為遠(yuǎn)紅外輻射，比電阻式電熱元件的加熱效率高。常見的形式有電熱合金、遠(yuǎn)紅外電熱管、遠(yuǎn)紅外電熱板等。

3．PTC電熱元件的加熱機(jī)理

利用半導(dǎo)體材料的正溫度效應(yīng)，當(dāng)溫度升到特定值（居里點）時，PTC材料的電阻值會顯著增大，從而改變流過的電流大小，調(diào)節(jié)發(fā)熱量。此類電熱元件有良好的恒溫特性。PTC電熱元件一般加工成蜂窩電熱元件式、帶式、圓盤式等多種形狀。

二、常見溫控元件的分類及特點

溫控元件的主要功能是控制加熱元件的加熱溫度，保證電熱器在一定溫度范圍內(nèi)正常工作。目前在家用電器中常見的溫控元件是雙金屬片溫控元件和磁性溫控元件，還有熱敏電阻溫控元件和PTC電熱元件溫控方式。四種溫控元件的特點如表1-2所示。

三、電飯鍋的分類

電飯鍋的分類如圖1-1所示。

（1）從外形上分，根據(jù)電飯鍋的鍋蓋是否與鍋體分離，可以分為電飯鍋和電飯煲。

（2）從控制方式上分，可以分為普通型機(jī)械控制式電飯鍋和計算機(jī)控制式電飯鍋。

（3）從電飯鍋工作時鍋內(nèi)的壓力大小可以分為常壓式電飯鍋和高壓式電飯鍋。

議一議

1.熱敏電阻如何才能控制溫度。

2.PTC元件與熱敏電阻有哪些相同點和不同點。

基本技能

技能訓(xùn)練一 認(rèn)識普通型電飯鍋的結(jié)構(gòu)

1．認(rèn)識普通型電飯鍋內(nèi)外結(jié)構(gòu)

1）普通型電飯鍋的外部結(jié)構(gòu)

普通型電飯鍋的外部結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。

電飯鍋各組成部件及作用如表1-3所示。

2）普通型電飯鍋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

普通型電飯鍋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1-3所示。

2．主要元器件的作用與檢測

普通型電飯鍋的主要部件的作用及檢測方法如表1-4所示。

技能訓(xùn)練二 認(rèn)識電壓力鍋的結(jié)構(gòu)

一、電壓力鍋的結(jié)構(gòu)

電壓力鍋的外部結(jié)構(gòu)圖1-4所示。

二、壓力電飯鍋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

壓力電飯鍋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1-5所示。

壓力電飯鍋的內(nèi)部主要部件名稱、結(jié)構(gòu)和作用如表1-5所示。

知識拓展

1．其他類型的控溫方式

（1）熱電偶。將兩種不同的金屬導(dǎo)線的一端焊接到一起，稱為工作端，另外的一端分離，稱為自由端。當(dāng)兩端存在溫度差的時候，自由端的兩個導(dǎo)線間就存在一個電動勢，將此電動勢送至相關(guān)電路就可以顯示出測量溫度。目前數(shù)字萬用表上普遍使用熱電偶測量溫度，使用時要注意熱電偶的自由端有方向性，不可反向使用。

（2）記憶合金。記憶合金是一種頗為特別的金屬，主要是鎳鈦合金。它極易被彎曲，在高溫下這種合金可以被變成任何你想要的形狀，在較低的溫度下合金可以被拉伸，但若對它重新加熱，它會記起它原來的形狀，而變回去。

2．電飯鍋的性能標(biāo)準(zhǔn)

電飯鍋的主要檢驗項目如下：

（1）電氣絕緣性能。電飯鍋要有足夠的電氣絕緣，其帶電部分和金屬外殼之間的絕緣，應(yīng)能承受住50Hz交流電壓（冷態(tài)1500V，熱態(tài)1000V）歷時1min的耐壓試驗，不發(fā)生擊穿和閃絡(luò)現(xiàn)象。熱態(tài)絕緣電阻不應(yīng)低于1M?。

（2）潮態(tài)試驗。電飯鍋的潮態(tài)試驗，在溫度40±2℃，相對濕度為95±3%的恒溫恒濕箱內(nèi)，在不凝露的條件下，連續(xù)放置48h后，其潮態(tài)絕緣電阻不應(yīng)低于0.5M?。潮態(tài)耐壓應(yīng)能承受交流1000V，歷時1min，不發(fā)生擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。

（3）接地電阻。電飯鍋應(yīng)有接地線，從接地線末端至外露金屬殼體的電阻，不應(yīng)大于0.2?。

（4）控溫性能。電飯鍋的溫控元件，應(yīng)能準(zhǔn)確地控制溫度，保證煮飯溫度在 103±2℃時起作用。自動保溫元件應(yīng)在飯煮好后，冷至65±5℃時起作用。保溫元件在工作溫度下經(jīng)1000h后，仍應(yīng)能正常工作。

（5）熱效率。在周圍空氣溫度為23±5℃的室內(nèi)進(jìn)行測試時，電飯鍋的熱效率應(yīng)不低于70%。測試方法按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行。

（6）壽命。在額定電壓下使用時，電飯鍋的使用壽命不應(yīng)低于1000h。

（7）泄漏電流。冷態(tài)泄漏電流不應(yīng)大于0.5mA，潮態(tài)泄漏電流不應(yīng)大于1mA。

任務(wù)二 檢修電飯鍋的常見故障

任務(wù)分析

如果要正確分析電飯鍋的工作原理，首先應(yīng)該讀懂電飯鍋的原理圖。電飯鍋加熱時的溫控電路方式很多，電路形式也不盡相同，下面我們來學(xué)習(xí)一下市場上主要的幾種電飯鍋的電路原理。

基本知識

一、采用雙金屬片恒溫器保溫的電飯鍋工作原理

采用雙金屬片恒溫器的普通自動恒溫電飯鍋電路原理圖，如圖1-6所示。該電路由電源、溫度控制、短路保護(hù)、工作狀態(tài)的顯示和負(fù)載五部分組成。

該類型電飯鍋的溫度控制是依靠磁鋼限溫器和熱雙金屬片恒溫器共同作用實現(xiàn)的。磁鋼限溫器是電飯鍋的限溫元件，安裝在電熱盤的中心處，其作用是在飯煮熟后自動斷電，以免米飯被煮焦，而雙金屬片恒溫器用于保持內(nèi)鍋中的食物溫度維持在65±5℃左右。

插上電源后，由于雙金屬片恒溫器所控制的觸點（ST2）在溫度低于保溫溫度時處于常閉狀態(tài)，加熱器加電工作（發(fā)熱），同時加熱指示燈HL1也點亮；按下加熱開關(guān)按鈕，磁鋼限溫器所控制的觸點（ST1）閉合，電飯鍋開始煮飯，當(dāng)溫度達(dá)到感溫磁鋼的居里點溫度（103℃左右）時，緊貼鍋內(nèi)底的感溫磁鋼磁性減弱，結(jié)果永磁體因自身的重量及彈簧的彈力作用自行跌落，推動磁鋼限溫器所控制的觸點（ST1）自動跳開；同時因為雙金屬片恒溫器的常閉觸點（ST2）在高于65℃時也處于斷開狀態(tài)，因此加熱器斷電而停止工作，指示燈HL1熄滅，表明鍋內(nèi)米飯已煮熟。加熱器斷電后，由于ST1、ST2都處于斷開位置，保溫指示燈HL2得電而點亮，顯示處于保溫狀態(tài)。加熱器的余熱足以將飯菜燜至噴香可口的程度。隨著時間的推移，鍋內(nèi)食物溫度逐漸下降至低于65℃時，雙金屬片恒溫器的常閉觸點自動復(fù)位閉合，于是加熱器又通電工作（HL1 亮，HL2 不亮），鍋內(nèi)的食物又開始升溫；但當(dāng)溫度高于 65℃時，ST2的觸點又?jǐn)嚅_。如此循環(huán)，就使鍋內(nèi)的米飯溫度始終保持在65℃上下。

二、小功率保溫器的電飯鍋工作原理

小功率保溫器自動保溫電飯鍋的電路原理如圖1-7所示，其內(nèi)部增加了一套小功率的保溫加熱器，用于保溫階段的加熱，具體工作原理如下所述。

煮飯時，保溫加熱器EH2與磁鋼限溫器ST1并聯(lián)，保溫器指示燈HL2不亮，小功率保溫器EH2不發(fā)熱。當(dāng)飯熟后，磁鋼限溫器ST1動作，觸點斷開，此時保溫加熱器EH2和主加熱器EH1串聯(lián)接入到220V市電中，二者將對220V市電串聯(lián)分壓。由于EH1電阻很小，遠(yuǎn)小于保溫加熱器EH2的電阻值，因此分得的電壓很小，只大約10V。220V交流電壓幾乎全部加在保溫加熱器EH2的兩端，保溫指示燈HL2亮，保溫加熱器EH2發(fā)熱，電飯鍋轉(zhuǎn)入保溫狀態(tài)，直至拔下電源插頭為止。

三、分析具有煮粥功能的電飯鍋電路原理

普通電飯鍋只具有煮飯和保溫功能。煮粥時，使用煮飯加熱功能，由于功率較大，很容易引起溢鍋。在普通電飯鍋的原電路上增加一支整流二極管即可實現(xiàn)煮粥防溢鍋的功能，電路圖如圖1-8所示，具體工作原理如下所述。

電路中二極管D，是一支整流二極管，要求正向平均電流不小于5A，反向擊穿電壓大于450V。開關(guān)ST3為煮粥功能開關(guān)，與整流二極管D并聯(lián)，指示燈HL3為煮粥指示燈。當(dāng)煮飯（蒸米）時，煮粥功能開關(guān)ST3閉合，將整流二極管短路，工作方式與普通保溫電飯鍋一樣，煮粥指示燈不亮。當(dāng)煮粥時，將功能開關(guān)撥于煮粥位置，即ST3斷開，整流二極管D串入到主加熱盤電路，流過加熱盤中的電流為交流電的半個周期，發(fā)熱量減少，不至于溢鍋。當(dāng)二極管截止期間，煮粥指示燈點亮。保溫功能與普通電飯鍋相同。

基本技能

技能訓(xùn)練一 電飯鍋無電源指示、不加熱的故障的檢修

故障分析

由電飯鍋的工作原理可知，出現(xiàn)無電源指示、不加熱的故障，一般是電路的供電出現(xiàn)了斷路性故障，個別情況時也可能是指示電路和加熱電路同時出現(xiàn)故障。

故障檢修

（1）在檢修電飯鍋故障之前應(yīng)首先保證電源是良好的，可以用電筆或萬用表驗證電源插座是否正常。

（2）電飯鍋出現(xiàn)無電源指示、不加熱的故障的檢修程序是先檢查外部，后檢查內(nèi)部。具體檢查方法如表1-6所示。

技能訓(xùn)練二 電飯鍋有電源指示，但不加熱故障的檢修

故障分析

由電飯鍋的工作原理可知，出現(xiàn)有電源指示，但不加熱的故障，說明電飯鍋的外部供電正常，故障應(yīng)在加熱盤或供電導(dǎo)線。

故障檢修

電飯鍋有電源指示，但不加熱故障的檢修方法如表1-7所示。

技能訓(xùn)練三 電飯鍋煮不熟飯故障的維修

故障分析

電飯鍋出現(xiàn)煮不熟飯的故障原因在于內(nèi)鍋的加熱溫度太低，故障點可能有：磁鋼限溫器性能不良，沒有達(dá)到設(shè)定溫度就動作；磁鋼限溫器的開關(guān)觸點接觸不良，導(dǎo)致主加熱器不工作，只是副加熱器加熱，溫度太低；內(nèi)鍋變形，使內(nèi)鍋受熱不均勻也會造成該故障；內(nèi)鍋和加熱盤之間有異物，使內(nèi)鍋受熱不均勻造成該故障。

故障維修

在檢修電飯鍋煮不熟飯的故障時，維修程序如下。

（1）檢查內(nèi)鍋是否完好，加熱盤和內(nèi)鍋之間有無異物。檢查方法如表1-8所示。

（2）檢查磁鋼限溫器開關(guān)觸點是否燒蝕，是否接觸不良，引起主加熱器不導(dǎo)電不加熱，而只是副加熱器在工作，或者只是雙金屬片保溫開關(guān)在控溫，致使鍋內(nèi)溫度不夠，引起煮不熟飯。要對開關(guān)觸點進(jìn)行打磨處理，或校正彈簧片使觸點能良好接觸。

（3）在保證上述檢查無誤后，很多情況下是磁鋼限溫器限溫溫度不準(zhǔn)，需要更換磁鋼限溫器。更換磁鋼限溫器的方法和步驟如表1-9所示。

技能訓(xùn)練四 電飯鍋燒焦飯故障的檢修

故障分析

電飯鍋出現(xiàn)燒焦飯的故障原因在于內(nèi)鍋的加熱溫度太高，故障點可能有：磁鋼限溫器性能不良，達(dá)到設(shè)定溫度也不能推動觸點分離，不能切斷加熱盤的供電；電飯鍋內(nèi)鍋變形，使內(nèi)鍋受熱不均勻；內(nèi)鍋和加熱盤之間有異物使內(nèi)鍋受熱不均勻造成該故障。

故障檢修

在檢修電飯鍋煮燒焦飯的故障時，維修程序如下。

（1）檢查內(nèi)鍋是否完好，加熱盤和內(nèi)鍋之間有無異物，并對其修理或更換。

（2）檢查磁鋼限溫器。

① 檢查磁鋼限溫器的杠桿是否靈活；

② 觀察杠桿上的推動開關(guān)的推桿是否脫落，對其修理；

③ 觀察當(dāng)磁鋼限溫器動作后，磁鋼限溫器的開關(guān)觸點是否粘連，并對其處理。

技能訓(xùn)練五 電飯鍋漏電故障檢修

故障分析

引起電飯鍋漏電的原因主要有：電飯鍋內(nèi)的引線脫落，與金屬部件相碰，引起漏電；電飯鍋內(nèi)的引線的絕緣層破損，引起漏電；電飯鍋的加熱器破損，引起漏電。

故障檢修

（1）打開電飯鍋的底蓋，直觀檢查是否有引線脫落，引線的絕緣層是否破損，對其進(jìn)行緊固處理，并重新做好絕緣。

（2）觀察加熱器是否破損，并用萬用表檢查加熱器的引腳與外殼間的電阻，如果電阻不為∞，說明加熱器已經(jīng)漏電，必須加以更換。

項目評價

項目小結(jié)

（1）電熱元件的加熱方式有：電阻式加熱、紅外式加熱、電磁感應(yīng)式加熱和微波加熱。電阻式加熱的電路簡單，熱效率低。紅外式加熱是用電阻式加熱元件烘烤紅外物質(zhì)，使之產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外線，遠(yuǎn)紅外線易于被人體吸收，加熱的效率提高。

（2）溫控元件用于控制電熱元件的加熱溫度，主要有雙金屬片溫控元件、磁性溫控元件、熱敏電阻溫控和PTC電熱元件溫控四種方式。PTC元件具有加熱控溫雙重作用，磁性溫控器一般只能自動控溫一次，雙金屬片溫控器一般可以多次控溫。

（3）目前電飯鍋分為普通型電飯鍋和壓力式兩種。普通型的保溫加熱方式有利用小功率副加熱器的和利用雙金屬片溫控元件控制主加熱器工作溫度兩種形式。帶煮粥功能的電飯鍋在主加熱器電路中串聯(lián)了一個整流二極管，限制加熱器的工作電流，控制發(fā)熱量。電飯鍋的主加熱器是封閉式電阻式加熱器封裝在鋁制的加熱盤中，加大了散熱面積。用磁鋼限溫器限制電飯鍋的最高溫度，當(dāng)鍋內(nèi)的水分蒸發(fā)后就停止加熱進(jìn)入到保溫狀態(tài)。壓力式電飯鍋通過提高鍋內(nèi)的壓力達(dá)到燒煮溫度，提高熱效率，采用了溫控元件的同時，還用了限壓和控制壓力的安全措施。

（4）電飯鍋的最常見故障是加熱盤不發(fā)熱，主要原因是溫度保險燒斷，加熱盤開路，溫控電路故障等原因，還要考慮到電源連接線內(nèi)部導(dǎo)線折斷的原因。

（5）燒焦飯和煮不熟飯的故障一般都是溫控器工作不良引起的。

思考與練習(xí)

1．電熱元件的加熱方式有哪幾種？

2．家用電熱器具中主要采用了哪些溫控元件，各自的控溫機(jī)理是什么？有什么特點？

3．普通型電飯鍋主要由哪些部件組成，各部分的作用是什么？

4．簡述磁鋼限溫器的工作過程。

5．畫出帶副加熱器的電飯鍋電路圖，并說明其工作原理。

6．電壓力鍋中采取了哪些安全措施，防止鍋內(nèi)壓力過大傷人？

7．分析電飯鍋無電源指示，不加熱故障的原因可能是什么？

8．分析電飯鍋燒焦飯的原因可能是什么。

9．有一電飯鍋的加熱盤發(fā)生塌陷，分析一下故障原因。