教学设备公司>专业系列家电实验室设备>>>> 家用电器实训考核装置－家用电器微波炉、洗碗机实训指导书

家用电器之微波炉实训指导书

一、 家用电器实训考核装置 之微波炉简介
1946年，斯潘瑟还是美国雷声公司的研究员。一个偶然的机会，他发现微波溶化了糖果。事实证明，微波辐射能引起食物内部的分子振动，从而产生热量。1947年，第一台微波炉问世。
顾名思义，微波炉就是用微波来煮饭烧菜的。微波是一种电磁波。这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多，而且还很有"个性"，微波碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；而含有水分的食物，微波不但不能透过，其能量反而会被吸收。
微波炉正是利用微波的这些特性制作的。微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成，可以阻挡微波从炉内逃出，以免影响人们的身体健康。装食物的容器则用绝缘材料制成。微波炉的心脏是磁控管。这个叫磁控管的电子管是个微波发生器，它能产生每秒钟振动频率为24.5亿Hz的微波。这种肉眼看不见的微波，能穿透食物达5cm深，并使食物中的水分子也随之运动，剧烈的运动产生了大量的热能，于是食物"煮"熟了。这就是微波炉加热的原理。用普通炉灶煮食物时，热量总是从食物外部逐渐进入食物内部的。而用微波炉烹饪，热量则是直接深入食物内部，所以烹饪速度比其它炉灶快4至10倍，热效率高达80%以上。目前，其它各种炉灶的热效率无法与它相比。而微波炉由于烹饪的时间很短，能很好地保持食物中的维生素和天然风味。比如，用微波炉煮青豌豆，几乎可以使维生素C一点都不损失。另外，微波还可以消毒杀菌。使用微波炉时，应注意不要空"烧"，因为空"烧"时，微波的能量无法被吸收，这样很容易损坏磁控管。另外，人体组织是含有大量水分的，一定要在磁控管停止工作后，再打开炉门，提取食物。
二、 家用电器教学设备 之微波炉的工作原理
1、炉腔。炉腔是一个微波谐振腔，是把微波能变为热能对食品进行加热的空间。为了使炉腔内的食物均匀加热，微波炉炉腔内设有专门的装置。最初生产的微波炉是在炉腔顶部装有金属扇页，即微波搅拌器，以干扰微波在炉腔中的传播，从而使食物加热更加均匀。目前，则是在微波炉的炉腔底部装一只由微型电机带动的玻璃转盘，把被加热食品放在转盘上与转盘一起绕电机轴旋转，使其与炉内的高频电磁场作相对运动，来达到炉内食品均匀加热的目的。国内独创的自动升降型转盘，使得加热更均匀，烹饪效果更理想。 平板式炉腔通过腔内壁对微波反射达到均匀加热的目的。
2、炉门：炉门是食品的进出口，也是微波炉炉腔的重要组成部分。对它要求很高，绝对不能让微波泄漏出来。炉门由金属框架和玻璃观察窗组成。观察窗的玻璃夹层中有一层金属微孔网，既可透过它看到食品，又可防止微波泄漏。由于玻璃夹层中的金属网的网孔大小是经过精密计算的，所以完全可以阻挡微波的穿透。钛膜也多作为微波炉炉门的材料。
为了防止微波的泄漏，微波炉的开关系统由多重安全联锁微动开关装置组成。炉门没有关好，就不能使微波炉工作，微波炉不工作，也就谈不上有微波泄漏的问题了。
为了防止在微波炉炉门关上后微波从炉门与腔体之间的缝隙中泄漏出来，在微波炉的炉门四周安有抗流槽结构，或装有能吸收微波的材料，如由硅橡胶做的门封条，能将可能泄漏的少量微波吸收掉。抗流槽是在门内设置的一条异型槽结构，它具有引导微波反转相位的作用。在抗流槽入口处，微波会被它逆向的反射波抵消，这样微波就不会泄漏了。
由于门封条容易破损或老化而造成防泄作用降低，因此现在大多数微波炉均采用抗流槽结构来防止微波泄漏，很少采用硅橡胶门封条。抗流槽结构是从微波辐射的原理上得到的防止微波泄漏的稳定可靠的方法。广东格兰仕企业（集团）公司生产的格兰仕微波炉所采用的就是国际上最先进的抗流槽结构和生产工艺，加上其开发研制的多重防微波泄漏技术，使微波泄漏控制技术达到国际先进水平。广东美的集团生产的美的微波炉采用三层钛膜镜面，不但达到了有效防微波泄露的目的，而且使微波炉外表更显美观。
3、电气电路：电气电路分高压电路、控制电路和低压电路三部分。
3.1高压电路：高压变压器次级绕组之后的电路为高压电路，主要包括磁控管、高压电容器、高压变压器、高压二极管。
3.2磁控管：磁控管是微波炉的心脏，微波能就是由它产生并发射出来的。磁控管工作时需要很高的脉动直流阳极电压和约3～4V的阴极电压。由高压变压器及高压电容器、高压二极管构成的倍压整流电路为磁控管提供了满足上述要求的工作电压。
3.3 低压电路：高压变压器初级绕组之前至微波炉电源入口之间的电路为低压电路，也包括了控制电路。主要包括保险管、热断路器保护开关、联锁微动开关、照明灯、定时器及功率分配器开关、转盘电机、风扇电机等。
4定时器。微波炉一般有两种定时方式，即机械式定时和计算机定时。基本功能是选择设定工作时间，设定时间过后，定时器自动切断微波炉主电路。
5功率分配器。功率分配器用来调节磁控管的平均工作时间（即磁控管断续工作时，工作、停止时间的比例），从而达到调节微波炉平均输出功率的目的。机械控制式一般有3～6个刻度文件位，而计算机控制式微波炉可有10个调整档位。
6 联锁微动开关。联锁微动开关是微波炉的一组重要安全装置。它有多重联锁作用，均通过炉门的开门按键或炉门把手上的开门按键加以控制。当炉门未关闭好或炉门打开时，断开电路，使微波炉停止工作。
7热断路器。热断路器是用来监控磁控管或炉腔工作温度的组件。当工作温度超过某一限值时，热断路器会立即切断电源，使微波炉停止工作。
三、 家用电器实训台 之微波炉的基本结构
1、门安全联锁开关——确保炉门打开，微波炉不能工作，炉门关上，微波炉才能工作；
2、视屏窗——有金属屏蔽层，可透过网孔观察食物的烹饪情况；
3、通风口——确保烹饪时通风良好；
4、转盘支承——带动玻璃转盘转动；
5、玻璃转盘——装好食物的容器放在转盘上，加热时转盘转动，使食物烹饪均匀；
6、控制板——控制各档烹饪；
7、炉门开关——按此开关，炉门打开。
注：最新生产的微波炉多为平板内腔，则没有④⑤；炉门开关有的是按钮式的有点是拉开式的。


家用电器之洗碗机实训指导书

一、 家用电器实训考核装置 之洗碗机设备前言
洗碗机诞生于欧美，1929年德国的米勒公司制造出了欧洲第一台电动家用洗碗机，不过他的外形还是较单纯的“机器”，没有和家庭整体环境密切联系。1954年美国GE公司生产了第一台电动台式洗碗机，不仅洗涤性能有所提高，而且整机体积外形也有所改善。1978年米勒公司又制造出了世界上第一台微电脑控制型洗碗机，使人机关系更为密切，洗碗机的家用性得到了更好的体现。于是越来越多的洗碗机进入西方家庭。在亚洲，最早从事洗碗机的研究的是日本，到了九十年代中后期，日本已发展了微电脑全自动台式洗碗机。所代表的企业有松下，三洋，三菱，东芝等。与此同时，欧美则已经把家用洗碗机发展成具有统一形象的厨房家电。欧美所代表的企业有米勒，西门子，惠而浦等公司。
在中国，1998年第一台全自动柜式洗碗机在小天鹅诞生。目前具有生产线的除小天鹅外还有海尔、美的、澳柯玛等公司。
洗碗机是通过电机驱动洗涤泵使洗涤液在一定的压力下从喷臂喷出，形成密集的热水流；喷臂由于受到喷水的反作用而旋转，使洗涤液来回地喷射到各式餐具上，对餐具进行喷射冲洗和淋刷。喷射水流对碗碟表面起机械冲洗作用，洗碗机专用洗涤剂对碗碟表面油污起化学清洗作用，热水起浸泡软化作用。三者联合作用，使碗碟表面油污和残渍分解和脱落，从而达到清洁的目的。这种洗碗机按用途可分为家用和商用两类，商用洗碗机有传送带式洗碗机，飞引式洗碗机，门式洗碗机和台式洗碗机。家庭用洗碗机主要有柜式和台式两种。

二、 家用电器教学设备 之洗碗机的工作原理
图为电气原理图 上图为家用全自动洗碗机电气原理图。其工作过程是依靠水的压力、温度以及洗涤消毒剂的作用，并辅以程序控制电路，通过旋转喷臂将水从不同的角度喷射到餐具上，实现对餐具的清洗、消毒和烘干。
洗碗机右下侧为程序控制器，它是洗碗机控制装置的核心部件，为电机凸轮式结构，以微型同步电机为动力，经多级减速齿轮传动，驱动多组不同功能的凸轮，使程控器内部开关触点按程序设定要求依次闭合或断开。
本洗碗机分为：预洗、强洗、正常洗、短时洗、干燥。除预洗外在每个过程都有进水、洗涤、排水过程。它采用旋转喷臂式。洗涤装置由旋转喷臂、进水电磁阀、清洗泵（电机）、排水泵电机以及高低水位控制器等构成。其中清洗泵和旋转喷臂是洗涤装置的核心部件。清洗泵安装在机座底部，由单相电容起动式电机与叶轮泵组成。电机直接驱动叶轮泵，把水进行加压，然后通过喷臂的喷水孔喷出。喷臂被安装在机座上面，喷臂内设有贮水槽，槽面上共设有7互成一定角度的锥形喷水孔，一端为4个，另一端为3，，水被清洗泵加压后从喷臂喷出，由于喷臂受到水的反力矩的作用，使喷臂连同轴套一起统空心轴转动，喷臂便从三维方向喷出具有一定压力的水流对餐具进行喷射冲洗。洗涤结束后污水经过滤器后由排水泵排出机外。
加热器采用不锈钢“凸”字形管状电热元件，它安装在机座面上并直接与水接触加热，故热效率高。

三、 家用电器实训台 之洗碗机实训实验项目
实验1 进水阀控制实验
1.1实验目的
1.1.1使学生了解电磁阀工作原理
1.1.2、锻炼学生检测故障和排除故障的能力
1.2实验要求
在上电前，连接好洗碗机实物和控制面板，洗碗机实物开关关闭。在连接实物和控制面板时注意接头的左右顺序。
1.3实验步骤
1.3.1把全自动家用洗碗机实验挂箱挂在实验台上，并同时接上电源线和故障连接线。
1.3.2设置故障。当把自动家用洗碗机实验挂箱接在第一个口，K1控制进水阀电压的通断；当把自动家用洗碗机实验挂箱接在第二个口上的时候，K11控制进水阀电压的通断；当把自动家用洗碗机实验挂箱接在第三个口上的时候，K21控制进水阀电压的通断。
1.3.3设置故障完以后打开电源开关，学生进行实验。
1.4故障检测及分析
在正常情况下，当程控电机执行开关到达一定的位置时，进水电磁阀开始工作。在设置故障的情况下，当程控电机执行开关到达一定的位置时，进水电磁阀不工作。导致的原因可能是：电磁阀坏掉，或者供电没有供上。
追朔电磁阀的发展史，到目前为止，国内外的电磁阀从原理上分为三大类(即：直动式、分步直动式、先导式)，而从阀瓣结构和材料上的不同与原理上的区别又分为六个分支小类(直动膜片结构、分步膜片结构、先导式膜片结构、直动活塞结构、分步活塞结构、先导活塞结构) 。
1.4.1直动式电磁阀
原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧力把关闭件压在阀座上，阀门关闭。
负压、零压时能正常工作，但一般通径不超过25mm。
1.4.2分步直动式电磁阀
原理：它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口压差≤0.05Mpa，通电时，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。
当入口与出口压差>0.05Mpa，通电时，电磁力先打开先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀和主阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。
特点：在零压差或真空、高压时亦能可靠工作，但功率较大，要求竖直安装。
1.4.3先导式电磁阀
原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速进入上腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，推动关闭件向下移动，关闭阀门。
特点：流体压力范围上限很高，但必须满足流体压差条件
1.5实验现象
在正常工作的情况下，当电磁阀进水时，面板上D5灯亮。当设置故障后，但当处于进水状态时，D5熄灭。
实验2 洗涤电机排水电机控制实验
2.1实验目的
2.1.1使学生了解电机工作原理
2.1.2锻炼学生检测故障和排除故障的能力
2.2实验要求
在上电前，连接好洗碗机实物和控制面板，洗碗机实物开关关闭。在连接实物和控制面板时注意接头的左右顺序。
2.3实验步骤
2.3.1把全自动家用洗碗机实验挂箱挂在实验台上，并同时接上电源线和故障连接线。
2.3.2设置故障。当把自动家用洗碗机实验挂箱接在第一个口，K2、K5分别控制排水电机和洗涤电机电压的通断；当把自动家用洗碗机实验挂箱接在第二个口上的时候K12、K15分别控制排水电机和洗涤电机电压的通断，；当把自动家用洗碗机实验挂箱接在第三个口上的时候，K22、K25分别控制排水电机和洗涤电机电压的通断。
2.3.3设置故障完以后打开电源开关，学生进行实验。
2.4故障检测及分析
在正常工作的情况下，，水被清洗泵加压后从喷臂喷出，由于喷臂受到水的反力矩的作用，使喷臂连同轴套一起统空心轴转动，喷臂便从三维方向喷出具有一定压力的水流对餐具进行喷射冲洗。洗涤结束后污水经过滤器后由排水泵排出机外。
在设置故障的情况下，当设置K5(K15、K25)的时候，洗碗机处于工作模式下，在洗涤的时候洗涤电机处于不工作状态。不对餐具进行洗涤。.在这种情况下先检查喷臂是否被挡住，过滤网是否错位而阻挡喷臂。然后检查启动电容是否正常工作，然后检查电机是否正常。
在设置故障的情况下，当设置故障K2（K12、K22）的时候，排水电机在工作的状态下不工作 ，不排除洗碗机里的水。先检查电压是否通过电机，如果电机存在电压那电机存在问题。
2.5实验现象
在正常情况下，洗涤电机工作时，可以听见喷臂喷水的声音，同时面板上面的LED D6亮，在设置故障的时候，在洗涤电机工作状态下，喷臂不喷水同时面板上LED D6熄灭。当排除故障后洗涤电机正常工作，可以听见喷臂喷水的声音。
在正常情况下，排水电机工作时，排除洗碗机箱内的水，同时面板上面的LEDD7灯亮，在设置故障的时候，当排水电机工作的时候，它不排水，同时面板上面的LED D7灯熄灭。当排除故障的时候，排水电机正常工作。
实验3 程控电机控制实验
3.1实验目的
3.1.1使学生了解电机工作原理
3.1.2锻炼学生检测故障和排除故障的能力
3.2实验要求
在上电前，连接好洗碗机实物和控制面板，洗碗机实物开关关闭。在连接实物和控制面板时注意接头的左右顺序。
3.3实验步骤
3.3.1把全自动家用洗碗机实验挂箱挂在实验台上，并同时接上电源线和故障连接线。
3.3.2设置故障。当把自动家用洗碗机实验挂箱接在第一个口，K4控制程控电机电压的通断；当把自动家用洗碗机实验挂箱接在第二个口上的时候K14控制程控电压的通断，；当把自动家用洗碗机实验挂箱接在第三个口上的时候，K24控制程控电压的通断。
3.3.3设置故障完以后打开电源开关，学生进行实验。
3.4故障检测及分析
在正常情况下，程控电机始终带动程序控制器，经多级减速齿轮传动，驱动多组不同功能的凸轮，使程控器内部开关触点按程序设定要求依次闭合或断开实现洗碗机的各种功能。
在设置故障的时候，K4断开了程控电机的控制电源，使程控电机不带动齿轮传动。不能实现其他的功能，只能固定在一个位置，不能实现其他的功能。
实验4 投料阀和亮碟剂电磁阀控制实验
4.1实验目的
4.1.1使学生了解电机工作原理
4.1.2锻炼学生检测故障和排除故障的能力
4.2实验要求
在上电前，连接好洗碗机实物和控制面板，洗碗机实物开关关闭。在连接实物和控制面板时注意接头的左右顺序。
4.3实验步骤
4.3.1把全自动家用洗碗机实验挂箱挂在实验台上，并同时接上电源线和故障连接线。
4.3.2设置故障。当把自动家用洗碗机实验挂箱接在第一个口，K3、K6分别控制自动投料阀和亮碟剂电磁阀电压的通断；当把自动家用洗碗机实验挂箱接在第二个口上的时候K13、K16分别控制自动投料阀和亮碟剂电磁阀电压的通断，；当把自动家用洗碗机实验挂箱接在第三个口上的时候，K23、K26分别控制自动投料阀和亮碟剂电磁阀电压的通断。
4.3.3设置故障完以后打开电源开关，学生进行实验。
4.4故障检测及分析
在正常情况下，自动投料阀的灯在水位到达一定值后，水压开关导通自动投料阀的灯D4开始亮，但此时它不是处于工作状态，当程控电机带动程序控制器转动到一定的位置时，自动投料阀打开，投放洗碗粉。同时自动投料阀的显示灯LED D4熄灭。在设置故障的情况下，自动投料阀显示灯LED D6 在水位达到一定的值时，水压开关导通，也处于熄灭状态。
在正常情况下，亮碟剂电磁阀的显示灯LED D2始终处于熄灭状态下，只有在高温消毒的情况下，当温控开关导通后，亮碟剂电磁阀才工作，同时显示灯LED D2 点亮，当打出亮碟剂以后，电磁阀停止工作。显示灯LED D2 熄灭。在设置故障的情况下，当温控开关导通后，亮碟剂电磁阀不工作，显示灯LED D2始终处于熄灭状态。

 
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