【正文】 免去了在黑暗中尋找開關(guān)的麻煩，尤其是上下樓道帶來(lái)不便。主要結(jié)構(gòu)及工作原理聲光控制延時(shí)開關(guān)主要由聲控開關(guān)、光控開關(guān)、延時(shí)電路幾部分組成。聲控是通過柱極體話筒采集聲音，并產(chǎn)生脈沖信號(hào)。光控電路則是由光敏電阻控制，光敏電阻在有光和無(wú)光狀態(tài)下電阻阻值差距很大，能產(chǎn)生高低電平及通過邏輯器件控制電路。延時(shí)電路則是由電阻和電容組成的充放電電路組成，通過電容的充放電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。最常用的延時(shí)電路是555，靠外接電容和電阻來(lái)控制時(shí)間，計(jì)算容易，缺點(diǎn)是延時(shí)時(shí)間不能很精確。47第四節(jié)調(diào)光燈具工作原理由電阻R電位器RP電容C組成阻容移相電路，調(diào)節(jié)RP1，即可改變雙向晶閘管V的導(dǎo)通角，從而改變燈泡EL的亮度。電阻R1為限流電阻。C的充電速度還與并聯(lián)回路有關(guān)。在RRP2固定的情況下，分流的大小由光敏電阻RL的阻值來(lái)決定。當(dāng)電網(wǎng)電壓上升時(shí)，燈光亮度增加，RL阻值變小，分流增大，電容C兩端電壓上升變慢，晶閘管V導(dǎo)通角減小，輸出電壓減小，燈光亮度下降；反之，當(dāng)電網(wǎng)電壓下降時(shí)，RL阻值增大，分流減小，晶閘管導(dǎo)通角增大，輸出電壓增加，燈光亮度增加。這樣一來(lái)，燈光亮度就自動(dòng)地穩(wěn)定在設(shè)定值（由RP】決定）。②元件選擇雙向晶閘管、雙向觸發(fā)二極管、電位器和電容的選擇；光敏電阻RL可選用MG4MG4MG4MG45等型硫化鎘光敏電阻。③調(diào)試最好用一臺(tái)0～250V單相自耦調(diào)壓器調(diào)節(jié)。光敏電阻安裝在臺(tái)燈座的適當(dāng)位置，使燈光能照到它。輸入220V電壓，調(diào)節(jié)電位器RP1，使其阻值為零（電位器RPz調(diào)到適當(dāng)位置），使電燈EL最亮。接著將RP1調(diào)到最大值，電燈應(yīng)發(fā)出微光。將RP1調(diào)到某一位置，電燈發(fā)出一定亮度的光然后將調(diào)壓器調(diào)到48240V．這時(shí)燈泡亮度應(yīng)不變，否則，應(yīng)調(diào)節(jié)RP2及光敏電阻RL的光線進(jìn)入量；再將調(diào)壓器調(diào)到200V，這時(shí)電燈的亮度也應(yīng)不變，否則應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)RP2及RL的光線進(jìn)入量。如此反復(fù)調(diào)整幾次即可。電燈發(fā)光亮度最好用照度儀測(cè)試。電路如圖379所示。它是利用光反饋來(lái)穩(wěn)定照度的。49第一節(jié)常用電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理電動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)在家用電器中，電動(dòng)器具約占60％左右。這些電動(dòng)器具都是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能而做功的，如洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、攪拌器、真空吸塵器、地板打蠟機(jī)等。電動(dòng)類器具為適應(yīng)不同的使用要求，往往采用各種調(diào)速裝置以控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。因此，電動(dòng)機(jī)及其調(diào)速裝置，是家用電動(dòng)器具的核心部件。功率：家用電動(dòng)器具所使用的電動(dòng)機(jī)，一般不需很大功率，90％以上是微型電機(jī)，其輸出功率一般都在750W以下，而更多的是在20～600W之間。這些電動(dòng)機(jī)體積較小，機(jī)殼外徑大都在160mm以下。家用電動(dòng)器具所使用的電動(dòng)機(jī)種類很多。如洗衣機(jī)、電風(fēng)扇上常用有單相交流電容式電動(dòng)機(jī)、罩極式電動(dòng)機(jī)；吸塵器則常用通用電動(dòng)機(jī)(交直流兩用電動(dòng)機(jī))或永磁式直流電動(dòng)機(jī)等按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)，小功率電動(dòng)機(jī)指折算至1500r／min(轉(zhuǎn)／分)時(shí)連續(xù)額定功率不超過1kw的電動(dòng)機(jī)，曾稱為驅(qū)動(dòng)微電機(jī)或分馬力電動(dòng)機(jī)。這類電動(dòng)機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化、辦公室自動(dòng)化和家庭中應(yīng)用極廣，如小型機(jī)床、電動(dòng)工具、農(nóng)業(yè)器械、園藝工具、醫(yī)療器械、車輛電器、辦公器具、50音傍設(shè)備、計(jì)時(shí)及定時(shí)器、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、軍享裝備、輕工機(jī)械及其它工農(nóng)業(yè)、商業(yè)、交通乃至人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域，幾乎無(wú)處不用到小功率電動(dòng)機(jī)。在圖0223中列出的部分辦公自動(dòng)化和家庭用的器具和設(shè)備都有小功率電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的身影。單相異步電動(dòng)機(jī)按起動(dòng)方式分為電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)、罩極式電動(dòng)機(jī)和分相起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，而分相起動(dòng)電動(dòng)機(jī)又分為電阻分相電動(dòng)機(jī)和電容分相電動(dòng)機(jī)。對(duì)于電容運(yùn)轉(zhuǎn)式和罩極式電機(jī)，由于副繞組回路不需裝置起動(dòng)開關(guān)，所以起動(dòng)過程最為簡(jiǎn)單；對(duì)于電阻起動(dòng)式和電容起動(dòng)式、電容起動(dòng)電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)，副繞組回路中都串聯(lián)丁一個(gè)起動(dòng)開關(guān)，起動(dòng)時(shí)起動(dòng)開關(guān)閉合，待轉(zhuǎn)速上升到75—80％同步轉(zhuǎn)速時(shí)，起動(dòng)開關(guān)自動(dòng)斷開，將起動(dòng)繞組或起動(dòng)元件從電源切除。但無(wú)論是哪種型式的單相異步電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)時(shí)都是兩相繞組同時(shí)工作的。51第一節(jié)常用電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理單相異步電動(dòng)機(jī)是靠220V單相交流電源供電的一類電動(dòng)機(jī)，它適用于只有單相電源的小型工業(yè)設(shè)備和家用電器中。單相異步電動(dòng)機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子、軸承、機(jī)殼、端蓋等構(gòu)成。工作原理在交流電機(jī)中，當(dāng)定子繞組通過交流電流時(shí)，建立了電樞磁動(dòng)勢(shì)，它對(duì)電機(jī)能量轉(zhuǎn)換和運(yùn)行性能都有很大影響。所以單相交流繞組通入單相交流產(chǎn)生脈振磁動(dòng)勢(shì)，該磁動(dòng)勢(shì)可分解為兩個(gè)幅值相等、轉(zhuǎn)速相反的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)和，從而在氣隙中建立正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和。這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，并分別在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流該電流與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生正、反電磁轉(zhuǎn)矩。正向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn)；反向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。這兩個(gè)轉(zhuǎn)矩疊加起來(lái)就是推動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的合成轉(zhuǎn)矩。不論是正轉(zhuǎn)磁場(chǎng)還是反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，他們的大小與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系和三相異步電動(dòng)機(jī)的情況是一樣的。若電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是，則對(duì)正轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而言，轉(zhuǎn)差率為：對(duì)反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而言，轉(zhuǎn)差率為：52單相異步電動(dòng)機(jī)的Ts曲線見左圖由圖可知單相異步電動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn)有：（1）n=0,s=1,T=T++T=0，說明單相異步電動(dòng)機(jī)無(wú)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，如不采取其他措施，電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。（2）當(dāng)s≠1時(shí)，T≠0，T無(wú)固定方向，它取決于s的正、負(fù)。（3）由于反向轉(zhuǎn)矩存在，使合成轉(zhuǎn)矩也隨之減小，故單相異步電動(dòng)機(jī)的過載能力較低。電容分相式起動(dòng)工作原理啟動(dòng)時(shí)開關(guān)K閉合，使兩繞組電流I1,I2相位差約為90176。，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)；轉(zhuǎn)動(dòng)正常以后離心開關(guān)被甩開，啟動(dòng)繞組被切斷。罩極式單相電機(jī)的工作原理定子通入電流以后，部分磁通穿過短路環(huán)，并在其中產(chǎn)生感應(yīng)電流。短路環(huán)中的電流阻礙磁通的變化，致使有短路環(huán)部分和沒有短路環(huán)部分產(chǎn)生的磁通有了相位差，從而形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來(lái)。上圖中電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向：瞬時(shí)針旋轉(zhuǎn)。因?yàn)闆]有短路環(huán)部分的磁通比有短路環(huán)部分的磁通領(lǐng)先。3使用53單相異步電動(dòng)機(jī)功率小，主要制成小型電機(jī)。它的應(yīng)用非常廣泛，如家用電器（洗衣機(jī)、電冰箱、電風(fēng)扇）、電動(dòng)工具（如手電鉆）、醫(yī)用器械、自動(dòng)化儀表等。54第一節(jié)常用電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理永磁直流電機(jī)永磁直流電機(jī)按照有無(wú)電刷可分為永磁無(wú)刷直流電機(jī)和永磁有刷直流電機(jī)。永磁無(wú)刷直流電機(jī)永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是由一塊或多塊永磁體建立磁場(chǎng)的直流電動(dòng)機(jī)，其性能與恒定勵(lì)磁電流的他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)相似，可以由改變電樞電壓來(lái)方便地調(diào)速。與他勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)相比，具有體積小、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、用銅量少等優(yōu)點(diǎn)，是小功率直流電動(dòng)機(jī)的主要類型。基本原理永磁無(wú)刷直流電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。1.電動(dòng)機(jī)的定子繞組多做成三相對(duì)稱星形接法，同三相異步電動(dòng)機(jī)十分相似。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的極性，在電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動(dòng)器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成，其功能是：接受電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止、制動(dòng)信號(hào)，以控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和制動(dòng)；接受位置傳感器信號(hào)和正反轉(zhuǎn)信號(hào)，用來(lái)控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩；接受速度指令和速度反饋信號(hào)，用來(lái)控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速；提供保護(hù)和顯示等等55主電路是一個(gè)典型的電壓型交直交電路，逆變器提供等幅等頻526KHZ調(diào)制波的對(duì)稱交變矩形波。永磁體NS交替交換，使位置傳感器產(chǎn)生相位差120176。的U、V、W方波，結(jié)合正/反轉(zhuǎn)信號(hào)產(chǎn)生有效的六狀態(tài)編碼信號(hào)：10100、1001001，通過邏輯組件處理產(chǎn)生T1T4導(dǎo)通、T1T6導(dǎo)通、T3T6導(dǎo)通、T3T2導(dǎo)通、T5T2導(dǎo)通、T5T4導(dǎo)通，也就是說將直流母線電壓依次加在A+B、A+C、B+C、B+A、C+A、C+B上，這樣轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一對(duì)NS極，T1T6功率管即按固定組合成六種狀態(tài)的依次導(dǎo)通。每種狀態(tài)下，僅有兩相繞組通電，依次改變一種狀態(tài)，定子繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)軸線在空間轉(zhuǎn)動(dòng)60176。電角度，轉(zhuǎn)子跟隨定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)相當(dāng)于60176。電角度空間位置，轉(zhuǎn)子在新位置上，使位置傳感器U、V、W按約定產(chǎn)生一組新編碼，新的編碼又改變了功率管的導(dǎo)通組合，使定子繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)軸再前進(jìn)60176。電角度，如此循環(huán)，永磁直流電機(jī)將產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩，拖動(dòng)負(fù)載作連續(xù)旋轉(zhuǎn)。正因?yàn)橛来胖绷麟姍C(jī)的換向是自身產(chǎn)生的，而不是由逆變器強(qiáng)制換向的，所以也稱作自控式同步電動(dòng)機(jī)。2.永磁無(wú)刷直流電機(jī)的位置傳感器編碼使通電的兩相繞組合成磁場(chǎng)軸線位置超前轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)軸線位置，所以不論轉(zhuǎn)子的起始位置處在何處，電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)瞬間就會(huì)產(chǎn)生足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因此轉(zhuǎn)子上不需另設(shè)啟動(dòng)繞組。由于定子磁場(chǎng)軸線可視作同轉(zhuǎn)子軸線垂直，在鐵芯不飽和的情況下，產(chǎn)生的平均電磁轉(zhuǎn)矩與繞組電流成正比，與他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電流轉(zhuǎn)矩特性56一樣。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩正比于繞組平均電流：Tm=KtIav（Nm）電動(dòng)機(jī)兩相繞組反電勢(shì)的差正比于電動(dòng)機(jī)的角速度：ELL=Keω（V）所以電動(dòng)機(jī)繞組中的平均電流為：Iav=（VmELL）/2Ra（A）其中，Vm=δVDC是加在電動(dòng)機(jī)線間電壓平均值，VDC是直流母線電壓，δ是調(diào)制波的占空比，Ra為每相繞組電阻。由此可以得到直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩：Tm=δ（VDCKt/2Ra）Kt（Keω/2Ra）Kt、Ke是電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)，ω為電動(dòng)機(jī)的角速度（rad/s），所以，在一定的ω時(shí)，改變占空比δ，就可以線性地改變電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，得到與他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電樞電壓控制相同的控制特性和機(jī)械特性。永磁無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定，取決于速度指令Vc的高低，如果速度指令最大值為+5V對(duì)應(yīng)的最高轉(zhuǎn)速：Vc（max）243。nmax，那么，+5V以下任何電平即對(duì)應(yīng)相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速n，這就實(shí)現(xiàn)了變速設(shè)定。當(dāng)Vc設(shè)定以后，無(wú)論是負(fù)載變化、電源電壓變化，還是環(huán)境溫度變化，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于指令轉(zhuǎn)速時(shí)，反饋電壓Vfb變小，調(diào)制波的占空比δ就會(huì)變大，57電樞電流變大，使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩增大而產(chǎn)生加速度，直到電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與指令轉(zhuǎn)速相等為止；反之，如果電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速比指令轉(zhuǎn)速高時(shí)，δ減小，Tm減小，發(fā)生減速度，直至實(shí)際轉(zhuǎn)速與指令轉(zhuǎn)速相等為止。可以說，永磁直流電機(jī)在允許的電網(wǎng)波動(dòng)范圍內(nèi)，在允許的過載能力以下，其穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速與指令轉(zhuǎn)速相差在1%左右，并可以實(shí)現(xiàn)在調(diào)速范圍內(nèi)恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行。由于永磁無(wú)刷直流電機(jī)的勵(lì)磁來(lái)源于永磁體，所以不象異步機(jī)那樣需要從電網(wǎng)吸取勵(lì)磁電流；由于轉(zhuǎn)子中無(wú)交變磁通，其轉(zhuǎn)子上既無(wú)銅耗又無(wú)鐵耗，所以效率比同容量異步電動(dòng)機(jī)高10%左右，一般來(lái)說，永磁直流電機(jī)的力能指針（ηcosθ）比同容量三相異步電動(dòng)機(jī)高12%20%。3.由于永磁無(wú)刷直流電機(jī)是以自控式運(yùn)行的，所以不會(huì)象變頻調(diào)速下重載啟動(dòng)的同步電動(dòng)機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動(dòng)繞組，也不會(huì)在負(fù)載突變時(shí)產(chǎn)生振蕩和失步。中小容量的永磁無(wú)刷直流電機(jī)的永磁體，多采用高磁能積的稀土釹鐵