電工電器產(chǎn)品質(zhì)量檢驗終稿

2008級電風扇的檢驗課程設計報告目錄緒論 21. 電風扇的類型31.1 電風扇的分類 31.2 電風扇的規(guī)格 42. 電風扇結(jié)構(gòu)與調(diào)速原理42.1 電風扇的結(jié)構(gòu) 42.2 調(diào)速原理 42.2.1 通斷控制（間歇控制） 62.2.2 簡單程序控制 62.2.3 電腦控制 63. 電風扇的檢驗73.1 外觀和扇葉直徑的檢查 83.2 主要性能指標的檢驗 83.2.1 啟動性能檢驗 83.2.2 轉(zhuǎn)速測定及調(diào)速比檢驗 93.2.3 搖頭機構(gòu)與仰俯角檢驗 93.2.4 輸出風量檢驗103.2.5 輸人功率和電流的檢驗143.2.6 使用值的檢驗143.2.7 電風扇噪聲的檢驗153.2.8 溫升檢驗16參考文獻174.致謝18電風扇的檢驗緒論電風扇是由電動機驅(qū)動扇葉，造成風葉進出風側(cè)壓力差，加速室內(nèi)空氣流動與循環(huán)，在夏季作為通風、散熱和防暑降溫，在冬季可作為加強室內(nèi)空氣循環(huán)的設備。它結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，成本低、使用方便，在我國目前的生活水平下，特別是廣大農(nóng)村及中小城市中，它是一種最經(jīng)濟、最實惠的防暑降溫設備。1. 電風扇的類型 1.1電風扇的分類（1）按使用電源分：有交流(三相、單相)電扇、直流電扇、交直流兩用電扇。其中最常用的是交流單相電風扇，交流三相電風扇主要用于工礦企業(yè)中，直流及交直流兩用電扇主要用于船舶、車輛等移動特定場合；（2）按電動機的結(jié)構(gòu)形式分：有單相交流電容式、單相交流罩極式、直流及交直流兩用串激整流子式三類。應用較廣泛的是單相交流電容式電動機。單相罩極式電動機生產(chǎn)工藝簡單，適于大批量生產(chǎn)，缺點是起動轉(zhuǎn)矩小，耗電量大，僅被部分小規(guī)格電風扇采用。單相電容式電動機的起動性能、效率、功率因數(shù)和噪聲等特性均優(yōu)于單相罩極式電動機，在電風扇生產(chǎn)中被廣泛采用。（3）根據(jù)使用方式和主要結(jié)構(gòu)特征電風扇又可分為：臺扇、壁扇、臺地扇、落地扇、頂扇、吊扇、轉(zhuǎn)頁扇和排氣扇。它們的主要特征見表1-1。表 1-1 各類電風扇主要特征類別主要特征扇頭結(jié)構(gòu)支撐結(jié)構(gòu)安放(裝)地點臺扇防護式電機具有往復擺頭機構(gòu)臺座桌上或臺上臺地扇臺座桌上或臺上壁扇壁座固定在墻上落地扇底座放在地上頂扇封閉式電機具有回轉(zhuǎn)搖頭機構(gòu)座架安裝在天花板上吊扇外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)電機無搖頭裝置吊攀和吊桿懸掛在天花板上轉(zhuǎn)頁扇封閉式電機，靠轉(zhuǎn)動百葉柵改變框架臺上或桌上排氣扇封閉式電機，無搖頭機構(gòu)框架裝于窗上或墻孔上1.2 電風扇的規(guī)格電風扇常用的規(guī)格系列見表1-2。表 1-2 各類電風扇規(guī)格類別規(guī)格系列(以扇葉直徑表示mm)臺扇200，250，300，350，400臺地扇300，350，400壁扇250，300，350，400落地扇350，400，500，600，750頂扇300，350，400排氣扇250，300，350，400轉(zhuǎn)頁扇300，350吊扇900，1050，1200，1400，1500，18002. 電風扇結(jié)構(gòu)與調(diào)速原理圖2-1 臺扇的外形結(jié)構(gòu)1一電動機;2一搖頭裝置;3一連接頭；4一前后網(wǎng)罩；5一風葉；6一底座；7一搖頭控制開關；8一調(diào)速開關；9一面板2.1 電風扇的結(jié)構(gòu) 臺扇以及由它派生出的壁扇、臺地扇和落地扇，通常由網(wǎng)罩、扇葉、扇頭和機座四大部分組成。扇頭包括電動機、前后端蓋、及搖頭機構(gòu)等，是電風扇的主要動力源和傳動機構(gòu)部件。為使風葉每分鐘搖擺不少于4次，專門配有一組齒輪傳動的減速裝置及控制機構(gòu)，電動機的后端蓋附帶有齒輪箱。機座是支撐結(jié)構(gòu)，由立柱架（對臺扇和落地扇還包括升降桿）、底板和面板等組成，它具有良好的穩(wěn)定性，以確保扇頭仰俯一定角度運轉(zhuǎn)時不發(fā)生翻倒事故。圖2-1是臺扇的外形結(jié)構(gòu)。 2.2 調(diào)速原理調(diào)速器、定時器及搖頭控制開關一般裝在底座面板上（落地扇裝在立柱架上）。定時器有45min, 60min,120min及更長時間的類型。電風扇一般都具有調(diào)速功能，通過調(diào)速來滿足人們對風速、風壓、風量的不同要求。調(diào)速的方法很多，普通臺扇、落地扇常用電抗器調(diào)速和改變電動機定子繞組抽頭兩種方法調(diào)速。圖2-2是電抗器調(diào)速的典型電路。圖中定時器與調(diào)速開關（一般采用琴鍵開關）在電路中串聯(lián)，只有當定時器與調(diào)速開關同時接通，風扇電機才能啟動運轉(zhuǎn)。也就是說，只有定時器右旋（順時針旋轉(zhuǎn)）到定時位置或左旋（逆時針旋轉(zhuǎn)）到“ON”位置，同時調(diào)速開關13按鍵中有一個按鍵按下，電路才能完全接通，風扇電機才能啟動運轉(zhuǎn)。定時器觸點接通條件下，按下調(diào)速開關的按鍵1”時電源直接給運轉(zhuǎn)繞組供電，運轉(zhuǎn)繞組的外加電壓最高；同時經(jīng)過線圈fd與電容器給啟動繞組供電，風扇電機以高速運轉(zhuǎn)，風量最大。線圈fd在這里起自藕變壓器的作用，指示燈由fe兩端獲得一定的電壓而發(fā)亮。按下調(diào)速開關的按鍵2”時，電源經(jīng)過線圈bc 給運轉(zhuǎn)繞組供電，風扇電機以中速運轉(zhuǎn)，風量居中。由于線圈bc 與線圈fd的繞制方向相反，是反向串接的，兩個線圈的電壓降部分抵消，這使加在啟動繞組上的電壓比較大，有利于電機啟動。圖2-3 抽頭調(diào)速的臺扇典型電路圖 2-2 電抗器調(diào)速的臺扇典型電路按下調(diào)速開關的按鍵“3”時，電源經(jīng)過線圈ac給運轉(zhuǎn)繞組供電，運轉(zhuǎn)繞組的外加電壓進一步降低，達到最低值；同時經(jīng)過線圈ac之后、再經(jīng)過線圈fd與電容器給啟動繞組供電，風扇電機以低速運轉(zhuǎn)，風量最小。同樣，由于線圈ac與線圈fd的繞制方向相反，是反向串接的，兩個線圈的電壓降部分抵消，這使加在啟動繞組上的電壓比較大，有利于電機啟動。線圈fd起自耦變壓器 的作用，指示燈由fe兩端獲得一定的電壓而發(fā)亮。在圖2-3是抽頭調(diào)速的臺扇典型電路。定時器與調(diào)速開關串聯(lián)在電路中，只有當兩者同時接通，風扇電機才能啟動運轉(zhuǎn)。定時器觸點接通條件下，按下調(diào)速開關的按鍵“ 1 ”，電源直接給運轉(zhuǎn)繞組供電，同時經(jīng)過電容器給調(diào)速繞組與啟動繞組（此時這兩個繞組相串聯(lián)）供電，風扇電機高速運轉(zhuǎn)，風量最大；按下調(diào)速開關的按鍵“2”，電源經(jīng)過大部分調(diào)速繞組給運轉(zhuǎn)繞組供電，風扇電機中速運轉(zhuǎn)，風量居中；按下調(diào)速開關的按鍵“3”，電源經(jīng)過全部調(diào)速繞組給運轉(zhuǎn)繞組供電，同時電容器給啟動繞組供電，風扇電機低速運轉(zhuǎn)，風量最小，指示燈由運轉(zhuǎn)繞組的部分線圈供電點亮。高檔電風扇的調(diào)速大都采用電子調(diào)速，常見電路有三種：通斷控制（間歇控制）、簡單程序控制和微電腦控制。2.2.1 通斷控制（間歇控制）通斷控制又稱間歇控制，利用電子開關控制風扇電機的電源，周期性地“導通斷開導通斷開”，使電風扇扇葉以對應的周期性“慢速快速慢速停轉(zhuǎn)慢速一一快速慢速停轉(zhuǎn)”，送出間歇陣風，也可稱為模擬自然風。由于慣性作用，所以風扇電源導通時，是慢速開始運轉(zhuǎn)，逐漸達到高速；電源斷開時，由高速變?yōu)槁?，逐漸停轉(zhuǎn)。常采用集成電路555組成通斷控制電路。 2.2.2 簡單程序控制簡單程序控制，利用各調(diào)速檔之間的自動過渡轉(zhuǎn)換與電源斷開時的慣性旋轉(zhuǎn)，將高速、中速、低速、斷開停轉(zhuǎn)組合成各種風型，風速變化多，而且可以減少風扇的啟動次數(shù)，也即減少啟動時大電流的沖擊。例如電風扇的風型為“低速風（30s)中速風（(30s)高速風（(30s)低速風（30s)中速風（30s)高速風（30s)-”，如此循環(huán)，形成階梯風。常用集成電路 CD4017 組成簡單程序控制電路。2.2.3 電腦控制電腦控制，實質(zhì)上是利用單片微機組成控制電路，除具有調(diào)速功能外，還具有定時及按照預先編制的程序送出多種程控風等功能。3. 電風扇的檢驗電風扇除應滿足家用電動器具的一般通用技術要求外，還應滿足一些特殊要求。電風扇檢驗分出廠檢驗和型式檢驗兩種，被檢電風扇是否合格，需針對不同情況（出廠檢驗和型式檢驗）。按國家檢驗標準進行全部檢驗后方可確定。電風扇的檢驗標準有GB4706.27-2003風扇的特殊要求、GB/T13380-1992交流電風扇和調(diào)速器，其檢驗項目如表3-1。表 3-1電風扇的檢驗項目序號檢驗項目采用標準GB 3046.27-92GB 158-96技術要求試驗方法技術要求試驗方法1線速度1.12.32啟動性能1.22.43輸入總功率1.32.53.84溫升1.42.65泄漏電流1.52.76絕緣電阻1.62.87電氣強度1.72.98耐久性1.82.109耐受非正常運行能力1.92.1110機械危險及穩(wěn)定性1.102.1211防觸電保護1.112.1312電源線1.122.1413吊扇的機械強度1.132.1614接地連接1.142.1515塑料件的要求1.15燃燒試驗16電扇用的電容器安裝應可靠試驗或目測17漏電距離與電氣間隙量具測量18輸出風量2.23.719使用值2.33.920調(diào)速性能2.43.4，3.1021噪聲2.53.622搖頭機構(gòu)2.63.523仰俯角調(diào)節(jié)2.73.1224定時器2.83.1125一般結(jié)構(gòu)2.9根據(jù)標準目測26外觀2.10試驗及目測27壽命2.113.143.1 外觀和扇葉直徑的檢查電鍍件的鍍層應光滑細密，色澤均勻，不應有斑點、針孔、氣泡和脫落；有機材料涂敷件的表面涂膜應平整光滑、色澤均勻、涂層牢固，表面無明顯流漆痕，皺紋和脫落等缺陷。塑料制件表面應光滑、色澤均勻，不應有明顯的斑痕、劃痕及凹縮。扇葉直徑檢查，用誤差不大于1mm的量具，檢查扇葉旋轉(zhuǎn)時頂端所畫圓的直徑，其檢查結(jié)果應符合其標稱值。3.2 主要性能指標的檢驗3.2.1 啟動性能檢驗 電風扇在額定電壓、額定功率條件下，將調(diào)速器調(diào)至最大不利啟動的轉(zhuǎn)速檔（通常是最低轉(zhuǎn)速檔位），應啟動靈敏，在3s5s內(nèi)能達到全速運轉(zhuǎn)，且運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，風壓均勻。3.2.2 轉(zhuǎn)速測定及調(diào)速比檢驗測量轉(zhuǎn)速的儀表，應為非接觸式，其精度為 lr/min。最高轉(zhuǎn)速檔的轉(zhuǎn)速測量，讓電風扇在最高轉(zhuǎn)速檔位運轉(zhuǎn)1h后，用轉(zhuǎn)速表進行測量。最高轉(zhuǎn)速檔位的轉(zhuǎn)速測量完成后緊接著測量中間各檔位。上兩項轉(zhuǎn)速測量完成后，讓電風扇在最低轉(zhuǎn)速檔位運轉(zhuǎn)1h后，用轉(zhuǎn)速表進行最低轉(zhuǎn)速檔位的轉(zhuǎn)速測量。調(diào)速比指電風扇在額定電壓、額定頻率的條件下運轉(zhuǎn)，最低轉(zhuǎn)速檔轉(zhuǎn)速與最高轉(zhuǎn)速檔轉(zhuǎn)速的比值，用百分數(shù)表示：調(diào)速比100 （3-1）調(diào)速比反映高低檔轉(zhuǎn)速差別的程度。如果調(diào)速比百分數(shù)按近100%，說明低速檔與高速檔的轉(zhuǎn)速沒有明顯差別，失去調(diào)速的意義；如果調(diào)速百分數(shù)過小，說明低速檔轉(zhuǎn)速太低，將造成低速檔啟動困難。將所測得最低和最高轉(zhuǎn)速檔位的轉(zhuǎn)速值代入上式(3-1)計算出被檢電風扇的調(diào)速比，對規(guī)格為250mm及250mm以下者，應不大于80%；對規(guī)格為300mm及300mm以上者，應不大于70；吊扇的所有規(guī)格不大于50%。3.2.3 搖頭機構(gòu)與仰俯角檢驗(1) 搖頭次數(shù)的測定在額定電壓和額定頻率下，被檢電風扇在最高轉(zhuǎn)速檔位運轉(zhuǎn)，搖頭機構(gòu)處于工作狀態(tài)，用精度在0.1s 以內(nèi)的秒表計時，測定電風扇每分鐘的搖頭次數(shù)。每分鐘的搖頭次數(shù)不少于4次。(2) 電風扇機頭搖擺角度的測定將電動機軸線調(diào)至水平位置（通過仰俯角調(diào)節(jié)裝置調(diào)定），用電風扇電動機軸線在水平面內(nèi)的擺動角度來決定被測電風扇機頭的擺動角度，為了便于記取位置，被測電風扇可在最低轉(zhuǎn)速檔位運轉(zhuǎn)，其搖頭角度不小于60度。(3) 電風扇的仰俯角操作試驗試驗在斷開電源情況下進行。標準規(guī)定，試驗開始時把電風扇電動機轉(zhuǎn)軸置于最大仰角位置，而后從最大仰角位置操作到最大俯角位置。臺扇的仰角應不小于20度；俯角應不小于15度。(實測時一般不做此項試驗）。3.2.4 輸出風量檢驗輸出風量指電風扇在額定電壓、額定頻率與最高轉(zhuǎn)速檔運轉(zhuǎn)的條件下，每分鐘輸出的最小風量，單位是m3/min。各種規(guī)格的電風扇其輸出風量應符合表3-2所規(guī)定的值。表 3-2 輸出風量標準規(guī)格mm風量(m3/min)臺扇壁扇地扇落地扇吊扇2001625024243003434343435046464646400606060605008060013090014010501701200215140027015003001800325(1) 風量試驗室臺扇、壁扇、臺地扇和落地扇的輸出風量試驗應在圖3-1所示的空氣溫度為（20士5)的風量試驗室內(nèi)進行，其試驗室尺寸如下：長度：臺扇、壁扇、臺地扇試驗時為4 500mm，落地扇試驗時為6 000mm 。（注：400mm及其以下的落地扇允許在長度為4 500mm的試驗室內(nèi)試驗。）寬度：4500mm ；高度：3000mm ；上列尺寸允許偏差為 15mm。圖3-1 風量試驗幾何位置示意圖(2) 風速測定 測試條件與所用儀表風速測定在風量試驗室中進行。被測電風扇扇葉中心距地面高度 (h)：臺扇、壁扇、臺地扇為1 200mm；落地扇為1 500mm, 400mm及其以下的落地扇在長度為4 500mm的試驗室測試時，其高度h為1 200mm。被測電扇扇葉中心與左右兩側(cè)墻墻面的距離：臺扇、壁扇、臺地扇應不小于1 800mm；落地扇應不小于2 000mm(400mm及其以下的落扇允許為不小于1 800mm) 。被測電風扇扇葉中心與后墻墻面的距離：各種類型，規(guī)格的電風扇均不小于1200mm。被測電風扇為壁扇時，要將壁扇安裝在一塊平板上，平板尺寸至少為1000mm l000mm。測量風速的風速表采用標稱直徑不大于l00mm的葉輪式風速儀，靈敏度不低于0. 15m/s，風速的最大量程為1 200 m/min 。測量時間用的儀表，其精度在0.1s 以內(nèi)。試驗時，在電風扇送風的一邊，除了放置風速表及其擱架外，在整個試驗屏內(nèi)不應放置其它物品。試驗過程中，測試人員可以在電風扇進風一邊停留，僅在操作風速表和讀取數(shù)據(jù)時，才能進入電風扇的送風一邊，并應盡快返回。風速表的葉片平面與被測電風扇的扇葉平面平行，這兩個平行平面之間的距離d為被測電風扇扇葉直徑的 3倍（如400mm電風扇，d為1 200mm)。風速表在試驗平面內(nèi)，向左右兩個方向移動，移動過程中；風速表葉片的軸線應始終與電風扇扇葉的軸線相平行且保持兩平面的距離d不變。風速表的擱架應對氣流阻礙盡可能小。 試驗程序試驗前，應將被測電風扇在額定電壓、額定頻率下至少運轉(zhuǎn)lh。測量時，電風扇應帶有風罩（扇葉防護罩），其電動機軸線調(diào)至水平位置，搖頭機構(gòu)不工作，并在最高轉(zhuǎn)速檔位運轉(zhuǎn)。試驗時，應從距離扇葉軸線（即電動機軸線）20mm左右兩點處開始測量（即移動圓環(huán)平均半徑 r 從20mm開始），以每40mm的增量沿著水平直線逐點向兩邊移動，直到所測得的平均風速下降到低于24m/min 時為止。測量各點風速的時間不應少于lmin，以風速表指示值除以在該點風速表的采樣時間，為所測得之風速（m/min）。實用中風速表多自帶表內(nèi)定時裝置，可以直接讀出風速值。任何圓環(huán)的平均風速應該是該圓環(huán)平均半徑上左右兩個風速讀數(shù)的平均值。(3) 輸出風量的確定將各圓環(huán)的平均風速（即各測量點的平均風速）乘以相應的圓環(huán)面積即得通過圓環(huán)的風量(m3/min)，將其結(jié)果列入表3-3。做完風速試驗并按表3-3填好表后，則臺扇、壁扇、臺地扇、落地扇的輸出風量為通過所有圓環(huán)（即各測試點）的風量總和。即：電風扇的總輸出風量QVSV2rd/106 （3-2）式中：Q通過圓環(huán)的風量，m3/min；V同一半徑上圓環(huán)（即扇葉軸線左、右兩測試點）的平均風速，m/min; r圓環(huán)的平均半徑； d圓環(huán)的寬度，等于40mm ; S圓環(huán)面積，m2。 S2rd/106240r10-60.r (3-3) 通過式(3-2) 計算出的電風扇總輸出風量應符合表 3-3的規(guī)定。表3-3 輸出風量測定表測點圓環(huán)的平均半徑(r/mm)風速（m/min）平均風速v（m/min）圓環(huán)面積S(m2)通過圓環(huán)的風量Q(m3/min)左邊右邊1200.0052600.015131000.025141400.035251800.045262200.055372600.065383000.075493400.0855103800.0955114200.01055124600.1155135000.1255145400.1355155800.14553.2.5 輸人功率和電流的檢驗圖3-2 輸入功率和電流的測量 v一電壓表；w一功率表；A一電流表；R一負載（電風扇）測量電風扇電動機的輸入功率和電流時，按圖3-2接線原理圖接線。要求施以額定電壓、額定頻率，電動機軸線調(diào)至水平位置，搖頭工作狀態(tài)（壁扇處于正常工作位置）。在最高轉(zhuǎn)速檔位下運行30min后，功率表和電流表上分別讀得電動機的輸入功率和電流值。測量使用的電壓表、電流表、功率表、頻率表的準確度不應低于0. 5級。 3.2.6 使用值的檢驗使用值指電風扇在額定電壓、額定頻率與最高轉(zhuǎn)速檔運轉(zhuǎn)的條件下，每分鐘每瓦（功率）所輸出的最小風量，即是實測的輸出風量（m3/min)除以實測的電動機輸入功率（W)，單位是m3/min*W。電風扇的使用值越大，說明它把電能轉(zhuǎn)換成風能的效率越高，輸出同樣的風量它所消耗的電能越少。電風扇的使用值應符合（不小于）表3-4 的規(guī)定。表3-4 電風扇使用值檢驗標準規(guī)格(mm)調(diào)速比(%)臺扇壁扇臺地扇落地扇吊扇電容式蔽極式電容式蔽極式電容式蔽極式電容式蔽極式電容式蔽極式2000.540.452500.740.540.543000.800.803500.900.904001.001.005001.136001.309002.751.9010502.792.1612002.932.4714003.152.5515003.332.7018003.472.77圖 3-3 臺扇噪聲測點布置3.2.7 電風扇噪聲的檢驗電風扇的噪聲來源于電動機、機械傳動部分和扇葉。合格的電風扇其運轉(zhuǎn)響聲應均勻平穩(wěn)，無碰擊聲、尖叫聲或其他雜聲。電風扇的噪聲用1型或1型以上的聲級計在半消聲室內(nèi)進行測試，以確定A計權(quán)聲功率級。試驗時，電風扇應在額定電壓、額定頻率和處于不搖頭狀態(tài)的最高轉(zhuǎn)速檔位下運轉(zhuǎn)lh后，進行噪聲測試。臺扇噪聲測試采用半球包絡面，測試半徑R為1 000mm。將被測臺扇置于半消聲室中間的地面上，電風扇電動機軸線調(diào)至水平，電動機軸線在地面的投影與AOB的角平分線重合，聲級計的傳聲器帶風罩并對準電風扇搖頭軸心，其測試噪聲的位置如圖3-3中A,B,C,D四點，傳聲器距地面的高度對各種規(guī)格的臺扇均為 450mm，搖頭軸心在地面上的投影點和傳聲器在地面上的投影點之間的距離是900mm，測試半徑R是指搖頭軸心在地面上的投影至傳聲器的距離。噪聲測試時按上述規(guī)定將傳聲器分別置于A, B,C,D四點，在試樣不搖頭狀態(tài)下，測出各點最大聲壓級、并計算出四個測點的平均聲壓級，然后按聲功率級計算出被測電風扇噪聲的聲功率級。壁扇、臺地扇、落地扇噪聲測試采用全球包絡面，測試形式基本與臺扇相同。電風扇的噪聲以A計權(quán)聲功率級計，噪聲的測試結(jié)果應不大于表3-5所規(guī)定的值。表 3-5 電風扇噪聲標準 臺扇、壁扇、臺地扇、落地扇吊扇規(guī)格（mm）最大噪聲功率(dB)規(guī)格（mm）最大噪聲功率（(dB)20059900622