第9讲：电风扇
一、电风扇的类型和规格
1、电风扇的类型
按照电源的性质：交流、直流和交直流，前者多用于家庭，而后者多用于移动交通工具；按照电动机的型式：单相交流电容运转式、单相交流罩极式、交直流串激整流子式。罩极式简单，适合大规模生产，但是耗电量大，多是小型电风扇。现在多用电容运转式；按照结构及使用特征：台扇、吊扇等。
2、规格——国家规定扇叶直径
吊扇： 900，1050，1200，1400，1500，1800；
台扇： 200，250，300，350，400；
落地扇：300，350，400，500，600；
壁扇： 250，300，350，400；
转页扇：300，350。
3、型号
A ：电风扇代号，用“F ”表示
B ：系列代号，单相电容运用“R ”表示或省略，单相罩极式用“H ”表示，三相交流用“T ”表示，直流用“Z ”表示
C ：品种代号，轴流排气扇用“A ”表示，壁扇用“B ”表示，吊扇用“C ”表示，顶扇用“
D ”表示，台地扇用“
E ”表示，台扇“T ”表示，落地扇“S ”表示，转页扇“Y ”表示 D ：设计序号
E ：规格代号
例如：FS4-40表示直径400mm 的单相电容式落地扇，FZD2-30表示表示直径300mm 的直流顶扇
4、电风扇的技术指标
温升：电动机的绕组(正极绝缘)，其温升不大于75°C
绝缘电阻：带电部分与外露的非带电金属之间的潮态、热态绝缘电阻应不小于2M Ω 耐压性能：实验击穿电压
输出风量：单位时间送出的空气流量
使用值：额定条件下全速运转时输出风量与输入功率的比值。
调速比：最低转速与最高转速的比值。
起动性能：对于有调速器的电风扇，在电动机轴线呈水平和调速器处于最低转速档位时，
在额定功率下均能静止起动。无调速器的电风扇，在额定功率80%下静止起动。
二、电风扇的主要设备
1、调速开关
快中慢三档速度的变换，有抽头调速和电抗调速两种型式，台扇多采用琴键式抽头调速开关，吊扇多采用旋转式调速开关。
琴键式调速开关： 触点多采用弹性较好的磷铜片，设有自动锁片，防止同时按下多个键，烧毁电动机。
旋转式调速开关：每一档的定位，利用弹簧和钢珠实现。为避免多档同时工作或不能正常工作，两导片之间的距离不能过小。
比较而言，琴键式调速开关控制起来方便、灵活；可以根据不同的要求，设计不同的开关性能；能控制较为复杂的电路；而且美观大方，装饰性强。但他结构复杂，加工困难，材料用量大、成本高。旋转式调速开关功能差，不便于控制较为复杂的电路。
2、定时器
①机械式电风扇定时器：由振摆部件、头轮部件、传动轮系和尖齿轮组件等构成。其定时时间由调速器来决定，等于调速器振摆在工作过程内各次振动的周期总和。摆动周期乘以传动轮系降速比就是头轮旋转一周的时间。要求发条的工作圈数不能太多。
②电动式电风扇定时器：由微型同步电动机驱动。
③电子式电风扇定时器：由电子技术控制电风扇的工作时间。220伏电源电压经电容Cl降压、桥式整流器2CP11x4整流，再经C2、R2、C3组成的π形滤波，由2CWl8x2稳压约成24伏的直流电压供给单
结晶体管BT33，同时通过R向C充电。经过时间t后，C上的电压充至BT33的导通电压，BT33导通，继电器J动作，常开触点J2吸合，继电器自保通电。这时，常闭触点Jl断开，电风扇D断电。调整电容C的值，使R在最大值时定时约为60分钟。继电器J可采取吸合电流40毫安以下的任何小型继电器，要求有常开和常闭触点各一对。K 为电源开关，即原来电风扇开关。定时调节电位器的同铀开关并联在触点J2上，当定时调节调至“0”时，电风扇自动关断。为了使用方便，设置了再起动按钮，当电扇需要再次运转时，只需按一下此按钮电风扇就重新运转。运转时间为上次(也可新调)定时器调定的时间，避免了机械定时器每次必须扭动定时旋钮的麻烦。
说明：2CWl8，新型号2CW59，进口1N962，稳定电压10-12V；
BT33用途：可构成可控硅触发电路与自振荡电路，单晶管又称双基极二极管，其外形与一般晶体三极管相似，但特性不同于晶体三极管，它只有一个PN结，其三个极分别叫发射极E、第一基极B1、第二基极B2，其中B1-B2极间电阻约3-10KΩ，E极对B1、B2极均是同一个PN结，具有二极管单向导电性。型号代换BT33F
三、电风扇的工作原理和调速方法
1、工作原理
电风扇的电动机通常采用电容运转式单相交流异步电动
机，主要由定子、转子、绕组、机座等组成。当放置在定子上
的绕组通电后，便产生旋转磁场在电磁力的作用下，转子按一
定的方向和速度转动起来。
电容运转式电动机的定子槽内放只两个绕组并联运行，称
为主绕组和副绕组，电容与副绕组串联，主、副绕组放在不同
的定子槽中，占有不同的相位。当接通单相交变电流后，主绕组产生一个脉动磁场；由于副绕组串联适当电容，电路中电流相位约超前主绕组相位90，因而主副绕组共同形成一个旋转磁场。在转子中感应出电动势并产生感应电流，此电流与定于磁场的相互作用便驱使电机转动，从而带动转子轴瑞的扇叶旋转。
2、电抗调速
串联电抗器调速法，把带抽头的电抗器串入电动机绕组回路中，通过调速开关(一般为琴键开关)调节电抗器串入电路中的匝数，来改变外加电压在电抗器与电动机之间的分配比例，使电机绕组的端电压改变而调速。
将电抗器串接于电机绕组，在高速位它不参与工作。此时电机绕组两端的工作电压最高，电扇风速最大；当调速开关与中、慢接通时，由于电机绕组串入了匝数不等的调速线圈，使电机绕组两端的工作电压下降，从而获得不同的电机转速，电扇风速亦随之而得到调节。
3、抽头调速
抽头调速法是在电风扇电机定子运转绕组(主绕组)和启动绕组(副绕组)之间，再串接带若干个抽头的中间绕组，利用调速开关使各档位电机的主、副绕组的匝数比不同，从而改变电机的转速。
在L1型接法中，中间绕组(即调速绕组)与主绕组串联，并且两套绕组放在同一槽内，为了便于接线，中间绕组放于槽内上层。如在中间绕组抽两个头则可得到快、中、慢三速，若抽三个头则可得四种速度。副绕组与电容器串联，在空间上与主绕组相差90。电气角，适用于较低电压(110伏)的电扇电机。
在L2接法中，则是中间绕组与副绕组串联，且两套绕组亦在同一槽内，同相位，中间绕组也在槽内上层，其与主绕组也相差90。电气角。适用于较高额定电压(190一250伏)的风扇电机。
4、PTC调速
电扇开启数秒内，PTC器件处于室温状
态，电阻值只有数十欧，其端电压只有10V
左右。电风扇后，PTC器件的温度升高到居
里点以上，电阻急剧上升，电机的端电压急
剧下降，转速由800转／分下降为490一500
转／分，送出微风。此时PTC的电阻因为数
百欧，电压降为50一60V。PTC器件具有较
强的过载能力，也能在较宽的低压区工作。
5、无级调速
①下图一个简单的无级调速电路，当电源
电压正向或负向上升到一定数值后，双向
二极管导通，致使可控硅分别实现正向或
反向导通。调节WL可以改变电容C2的充
电时间，从而改变可控硅触发信号的宽
度。L1对由于电压瞬变而产生的射频干扰
有一定的抑制作用。
②下图是一种实用的可控硅调压调速电路。单结晶体管BGl、电阻R4、电容器C和电位器W1组成张弛振荡器触发电路。调节Wl可以改变交流电半个周期内可控硅的导通时间，达到调速目的。W1值调小，电扇转速加快。
四、各种电风扇的电气控制图
1、台扇
2、转页扇
3、吊扇
4、落地扇
5、壁扇
6、换气扇
五、新型电风扇
1、模拟自然风电风扇
普通电风扇风速一般恒定，会引起身体不适。模拟自然风，就是电风扇所输出的风，有不同的变化程序。不同品牌的电风扇，其模拟自然风的变换程序有所不同。
电路以NE555集成电路时基电路为主，组成多谐振荡器，其输出的矩形波信号作为双向晶闸管VS的触发信号。电路中还设置了过零触发电路，以确保触发信号出现在正弦交流电源的过零瞬间．使电动机得到完整的正弦被电源供电，避免了辐射干扰的产生。
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