電風(fēng)扇工作原理以及維修方法

1、電風(fēng)扇工作原理以及維修方法電風(fēng)扇都是電流通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)葉片產(chǎn)生空氣對(duì)流加速散熱的。學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、了解電風(fēng)扇的工作原理 2、了解電風(fēng)扇的分類 3、掌握電風(fēng)扇的結(jié)構(gòu) 4 、掌握電風(fēng)扇的調(diào)速方法 5、掌握電風(fēng)扇的維修方法工作原理：通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)。能量的轉(zhuǎn)化形式是：電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，同時(shí)由于線圈有電阻，有一部分電能要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。概述電風(fēng)扇的類型1. 按自動(dòng)化程度分類可分為普通電風(fēng)扇和高檔電風(fēng)扇。2.按使用電源分類可分為交流電風(fēng)扇、直流電風(fēng)扇和交直流電風(fēng)扇。3.按電動(dòng)機(jī)的形式分類 可分為單相交流罩極式、單相交流電容式及交直流兩用的串激式電風(fēng)扇。4.按結(jié)構(gòu)特征及用途分類可分為臺(tái)扇、吊扇、落

2、地扇、排氣扇、轉(zhuǎn)頁扇等。 6 風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)交直流兩用電動(dòng)機(jī)串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)并勵(lì)式電動(dòng)機(jī)復(fù)勵(lì)式電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)三相電動(dòng)機(jī)為什么電風(fēng)扇用久以后，扇葉的下面很容易沾上很多灰塵？因?yàn)殡婏L(fēng)扇在工作時(shí)，由于扇葉和空氣相互摩擦而使扇葉帶上了靜電，結(jié)合帶電的物體能夠吸引輕小物體的性質(zhì)，從而能夠吸收室內(nèi)飄浮的細(xì)小灰塵造成的，所以扇葉的下面很容易沾上很多灰塵。 如何正確使用電風(fēng)扇？建議微風(fēng)為宜！電風(fēng)扇開強(qiáng)風(fēng)時(shí)，除必須忍受較大的噪音外，還得付出比微風(fēng)多5060電費(fèi)，以直徑30公分扇葉為例，強(qiáng)風(fēng)時(shí)耗電為50瓦，弱風(fēng)才29瓦，相差21瓦。25公分扇葉，則強(qiáng)風(fēng)耗電45瓦，弱風(fēng)只有22瓦，相差23瓦。因此

3、使用電扇以微風(fēng)為宜，除節(jié)省用電量、減少噪音，并使居家品質(zhì)較佳，亦對(duì)人體健康有益。2022/7/17102.臺(tái)式電風(fēng)扇臺(tái)風(fēng)扇與落地扇的結(jié)構(gòu):風(fēng)扇電動(dòng)機(jī);電風(fēng)扇葉及前后網(wǎng)罩.常用三頁扇，風(fēng)扇葉直徑250400mm。連接頭及減速連桿擺頭機(jī)構(gòu).底座及開關(guān)控制機(jī)構(gòu).扇葉網(wǎng)罩扇頭底座控制部分 扇頭單相交流電動(dòng)機(jī)（P41）搖頭機(jī)構(gòu)前后端蓋1）電動(dòng)機(jī)定子、轉(zhuǎn)子、軸承、端蓋2）搖頭機(jī)構(gòu)減速器 四連桿機(jī)構(gòu) 控制機(jī)構(gòu) 保護(hù)裝置2.扇葉：由葉片、葉架和 葉片罩組成。 3.網(wǎng)罩；保證安全。 4.升降機(jī)構(gòu)與底座（P49）5.控制部分1）調(diào)速開關(guān)（琴鍵式 P51）互鎖自鎖 聯(lián)動(dòng)2）定時(shí)器（P55）臺(tái)扇的保養(yǎng)風(fēng)扇若連續(xù)使用兩

4、三個(gè)小時(shí)，電機(jī)就會(huì)發(fā)熱，這時(shí)應(yīng)切斷電源，讓電風(fēng)扇休息十幾分鐘，以免燒壞電機(jī)。經(jīng)常往油孔內(nèi)注入幾滴潤滑油或縫紉機(jī)油，以加強(qiáng)機(jī)件潤滑，減少雜音。如要移動(dòng)電風(fēng)扇位置，首先要拔掉電源插銷，等電風(fēng)扇葉片停止轉(zhuǎn)動(dòng)，以免觸電或風(fēng)扇片打人。吊扇 吊扇的扇頭結(jié)構(gòu)（P50）2022/7/1721轉(zhuǎn)頁扇的結(jié)構(gòu)圖2022/7/17長江大學(xué)電信學(xué)院 龍從玉22.轉(zhuǎn)頁扇（鴻運(yùn)扇）特點(diǎn)：是采用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)風(fēng)葉改變送風(fēng)的方向的。導(dǎo)風(fēng)轉(zhuǎn)頁可以正反轉(zhuǎn)。有的轉(zhuǎn)頁是使用小電機(jī)帶動(dòng)的。例：立式轉(zhuǎn)頁扇FB3013R渦輪式扇葉結(jié)構(gòu)旋風(fēng)氣流，10米送風(fēng)；搭配空調(diào)使用，空氣循環(huán)無死角；三段風(fēng)量調(diào)節(jié)；全功能遙控；送風(fēng)高度伸縮可調(diào)；6段送風(fēng)角度調(diào)整；8

5、小時(shí)定時(shí)。2022/7/17長江大學(xué)電信學(xué)院 龍從玉24落地扇：采用連桿擺頭機(jī)構(gòu)的落地扇，基本結(jié)構(gòu)與臺(tái)扇相同，另外加長落地桿，采用落地底座較重以提高穩(wěn)定度（老式）。.塔式電風(fēng)扇（新落地扇）主要是采用單片機(jī)控制。特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)：全功能遠(yuǎn)距離遙控，可在12小時(shí)范圍內(nèi)定時(shí)。風(fēng)類選擇：睡眠風(fēng)、自然風(fēng)、海灣風(fēng)、高原風(fēng)。全方位360度送風(fēng)。數(shù)碼無級(jí)調(diào)速。超離子清凈空氣功能。LCD液晶顯示屏。風(fēng)扇送出冷風(fēng)的工作原理： 在普通風(fēng)扇基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在出風(fēng)口出增加了一個(gè)由小電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)水簾網(wǎng)布，其下部有水箱，風(fēng)通過水簾會(huì)降溫，是因?yàn)橐簯B(tài)水汽化需要汽化熱。 能提高濕度當(dāng)然也是液態(tài)水汽化增加了室內(nèi)的濕度。有增濕效果。

6、2022/7/17長江大學(xué)電信學(xué)院 龍從玉27風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)電容式風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)： 風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)多用4極電容電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速在1400轉(zhuǎn)/分以下. 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩(0.3-0.5)倍額定轉(zhuǎn)矩， 最大轉(zhuǎn)矩(1.1-1.5)倍額定轉(zhuǎn)矩.電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)：定子鐵芯: 長度L、內(nèi)徑d、外徑D、鐵芯槽數(shù)：Z。定子主繞組：繞組形式、節(jié)距Y、導(dǎo)線線徑。繞組接法.副繞組及啟動(dòng)與工作電容：11.5uf .采用繞組調(diào)速的電動(dòng)機(jī)，還有調(diào)速繞組.3.2.少數(shù)小功率風(fēng)扇也有用2極罩極電動(dòng)機(jī)的，轉(zhuǎn)速在2800轉(zhuǎn)/分以下。1）單相電容式電動(dòng)機(jī)定子、轉(zhuǎn)子、軸承、端蓋2）搖頭機(jī)構(gòu)減速器 四連桿機(jī)構(gòu) 控制機(jī)構(gòu) 保護(hù)裝置鴻運(yùn)扇電機(jī)接線方法：紅色：快白

7、色：中蘭色：慢黃色：電容黑色：公共線單相異步交流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)單相異步交流電動(dòng)機(jī)由前端蓋、后端蓋、軸承、定子鐵心、定子繞組、轉(zhuǎn)子、起動(dòng)元件等部分組成，其結(jié)構(gòu)如圖所示。1. 前、后端蓋它是用鑄鐵、鋁合金、薄鐵板制作而成。為了保證安裝精度，家用電器中電動(dòng)機(jī)的前、后端蓋大部分用薄鐵板沖壓成型。2. 軸承微型電動(dòng)機(jī)中的軸承有兩種類型：一種是滾珠軸承，另一種是含油軸承，它們共有高強(qiáng)度、耐磨性好，尺寸精度高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。前者是用軸承鋼加工而成，工藝復(fù)雜、成本高；后者是用粉末冶金構(gòu)件加工而成，避免了很多機(jī)械加工上的麻煩，它有多孔，使用前在熱油中浸潤，使微小孔中充滿潤滑油，當(dāng)軸與軸承高速運(yùn)轉(zhuǎn)，摩擦發(fā)熱時(shí)，油

8、自動(dòng)滲出。3. 定子鐵心是用硅鋼片按一定的形狀沖壓、疊壓成圓柱形，圓柱內(nèi)側(cè)均勻分布有線槽。4. 定子繞組由兩套線圈組成：一套是主繞組（運(yùn)行繞組），一套是副繞組（起動(dòng)繞組），兩套繞組沿定子的內(nèi)圓相間嵌放，并錯(cuò)開一定的空間角度。主、副繞組同槽嵌放時(shí)，則副繞組在上，主繞組在下。繞組之間的連線，應(yīng)按定子繞組展開圖接線。繞組嵌放一般有兩種方式：一種是同心排列；另一種是等距排列。吊扇電機(jī)繞組展開圖 轉(zhuǎn)子單相異步交流電動(dòng)機(jī)均采用鼠籠型轉(zhuǎn)子，如圖所示，它包括轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)軸、鼠籠（轉(zhuǎn)子繞組）三部分。轉(zhuǎn)子鐵心與定子鐵心材料相同，線槽形狀和位置不同，在圓柱外側(cè)。轉(zhuǎn)子鐵心與轉(zhuǎn)軸是過盈配合。轉(zhuǎn)子繞組是用鋁錠熔化后，采用

9、離心澆鑄，形成鼠籠。由于單相異步交流電動(dòng)機(jī)無起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，所以不能自行起動(dòng)。除了電動(dòng)機(jī)裝有起動(dòng)繞組外，還需要借助電容器、起動(dòng)繼電器和離心開關(guān)完成起動(dòng)任務(wù)。4 單相異步交流電動(dòng)機(jī)的工作原理單相異步交流電動(dòng)機(jī)的工作繞組接通電源后，就會(huì)在氣隙內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)大小相等、方向相反的脈振磁場，當(dāng)該磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條后，將在導(dǎo)條中感應(yīng)出相應(yīng)的電勢和電流，當(dāng)轉(zhuǎn)子電流與磁場作用時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩。最終轉(zhuǎn)矩等于零（即轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)），必須借助起動(dòng)繞組和電容器，來削弱其中一個(gè)方向的磁場，使在起動(dòng)時(shí)氣隙中能夠形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場。從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子順著增強(qiáng)磁場的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。1. 單相電容起動(dòng)異步交流電動(dòng)機(jī)電容起動(dòng)電動(dòng)機(jī)在副繞組串接一個(gè)離心開

10、關(guān)和電容器與主繞組并接到單相電源上。電容的作用是使副繞組電流相位接近超前于主繞組電流相位900電角度，有利于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的75%左右時(shí)，由于離心力作用，離心開關(guān)被打開，副繞組支路開路，主繞組工作，維持電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。2. 單相電容轉(zhuǎn)異步交流電動(dòng)機(jī)電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)無論在啟動(dòng)或運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其副繞組與電容器串聯(lián)并接到電源兩端。這種運(yùn)行方式，實(shí)質(zhì)上是一臺(tái)兩相異步電動(dòng)機(jī)，其兩個(gè)繞組在空間相隔900電角度，繞組中的電流在時(shí)間上也相差900相角。定子繞組在氣隙中產(chǎn)生的磁場接近圓形旋轉(zhuǎn)磁場，使電動(dòng)機(jī)的性能有較大的改善。這種電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)、效率及過載能力都比普通單相異步交流電動(dòng)機(jī)高。由于電動(dòng)機(jī)在

11、運(yùn)行時(shí)需要的電容比啟動(dòng)時(shí)小，所以在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，必須利用離心開關(guān)把多余的電容C1（起動(dòng)電容）切除，而另一電容C2（運(yùn)行電容）仍與副繞組接通，如圖所示。電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：起動(dòng)性能好、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、效率高和噪音小。調(diào)速方便，在線圈中串電阻器或電抗器可以用來減速。缺點(diǎn)：起動(dòng)轉(zhuǎn)距小，一般只有滿載的5090。 罩極式單相異步交流電動(dòng)機(jī)罩極式電動(dòng)機(jī)的定子鐵心多數(shù)做成凸極式，亦有做成隱極式的。在每個(gè)主磁極極面約三分之一部分嵌放短路環(huán)或短路線圈，將這部分磁極罩住，如圖所示。當(dāng)定子繞組接通電源時(shí)，將產(chǎn)生脈振磁通，其中一部分磁通不穿過短路銅環(huán)，另一部分磁通穿過短路銅環(huán)。由于短路環(huán)的作用，通過被罩

12、部分的磁通將與未罩部分的磁通之間形成一定的時(shí)間相位差，加上被罩部分和未罩部分磁極在空間又有一定的相位差，于是穿過短路銅環(huán)的磁通和沒有穿過短路銅環(huán)的磁通，合成的磁場將是一個(gè)具有一定推移速度的“移行磁場”，在該磁場的作用下，電動(dòng)機(jī)便將產(chǎn)生一定的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。2022/7/1741電風(fēng)扇的掃風(fēng)控制電扇的搖頭機(jī)構(gòu)如右圖在電風(fēng)扇的掃風(fēng)（擺頭），通常在電動(dòng)機(jī)主軸采用蝸輪蝸桿減速，用擺頭連桿控制電扇擺頭：電扇的搖頭機(jī)構(gòu)：（轉(zhuǎn)向角度：600900）蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)：將電機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)主軸減速、并通過減速齒輪再減速。擺頭連桿控制電扇擺頭。電風(fēng)扇停止搖頭控制離合裝置：使蝸桿與減速齒輪分離，可停止搖頭。電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)頁掃風(fēng)控制

13、（轉(zhuǎn)頁扇）單片機(jī)控制的多種陣風(fēng)及掃風(fēng)方式電風(fēng)扇的搖頭機(jī)構(gòu)電風(fēng)扇的調(diào)速方法及原理電抗器法電容式電動(dòng)機(jī)串聯(lián)電抗器的調(diào)速原理圖2022/7/1745風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)調(diào)速串聯(lián)電抗器調(diào)速：電路如圖-2： 在電路中串聯(lián)電抗器，使電動(dòng)機(jī)上的實(shí)際電壓下降，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也下降。 這種調(diào)速方法簡單，運(yùn)行可靠，但電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率不高。主繞組副繞組圖-2 電抗調(diào)速電風(fēng)扇電路圖定時(shí)器電抗器電容電動(dòng)機(jī)調(diào)速開關(guān)220V接地線電動(dòng)機(jī)調(diào)速繞組調(diào)速單片機(jī)控制調(diào)速.抽頭法型抽頭法型抽頭法無級(jí)調(diào)速法 無級(jí)調(diào)速一般采用雙向晶閘管作為風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的開關(guān)利用晶閘管的可控特性，通過改變晶閘管的控制角，使晶閘管輸出電壓發(fā)生改變，達(dá)到調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的

14、。在電源電壓每個(gè)半周起始部分，雙向晶閘管VS為阻斷狀態(tài)，電源電壓通過電位器RP，電阻R向電容C充電，當(dāng)電容C上的充電電壓達(dá)到雙向觸發(fā)二極管VD的觸發(fā)電壓時(shí)，VD導(dǎo)通，C通過VD向VS的控制極放電，使VS導(dǎo)通，有電流流過電機(jī)繞組。通過調(diào)節(jié)電位器RP的阻值大小，可調(diào)節(jié)電容C的充電時(shí)間常數(shù)，也就調(diào)節(jié)了雙向晶閘管VS的控制角，RP越大，控制角越大，負(fù)載電動(dòng)機(jī)M上電壓變小，轉(zhuǎn)速變慢。吊扇原理圖 電風(fēng)扇控制電路分析 電抗器調(diào)速電路由電動(dòng)機(jī)、電抗器、調(diào)速開關(guān)、定時(shí)器、電容器、指示燈等組成。 抽頭調(diào)速電路 由定時(shí)器、調(diào)速開關(guān)、電容器、電動(dòng)機(jī)、指示燈等組成。 電風(fēng)扇控制電路分析 模擬自然風(fēng)電路 紅外線遙控電路紅

15、外線遙控發(fā)射電路 紅外線遙控電路紅外線接收與控制處理電路微電腦程控電風(fēng)扇結(jié)構(gòu)1.程控電風(fēng)扇的面板布置2.電動(dòng)式搖頭控制機(jī)構(gòu) 基本原理分析 電風(fēng)扇程控控制的特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面： 1)風(fēng)速可調(diào),一般為強(qiáng)、中、弱三檔控制。 2)仿自然風(fēng)功能,自然風(fēng)為三檔風(fēng)速間歇隨機(jī)變化。 3)睡眠風(fēng)功能,采用間歇控制方式，以適合人體生理要求。 4)定時(shí)功能，普通風(fēng)和睡眠風(fēng)均能進(jìn)行定時(shí)控制。 5)LED顯示功能，一般顯示當(dāng)前的操作方式。 6)設(shè)有手動(dòng)輕觸開關(guān)和遙控器。 7)電路中設(shè)有過流保護(hù)元件，以防電風(fēng)扇過流損壞。 專為電風(fēng)扇控制電路設(shè)計(jì)的電腦芯片種類繁多，下面僅以MH8822單片機(jī)為例做簡單介紹。MH8822

16、微電腦程控電風(fēng)扇的電原理圖如圖2.電路功能分析(1)風(fēng)量方式控制 1)風(fēng)速控制鍵:芯片MH8822的l2、13、14腳為高電平，分別使相應(yīng)的晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通，這樣便可得到可供選擇的3種風(fēng)速，按強(qiáng)風(fēng)中風(fēng)弱風(fēng)順序循環(huán)變換,并且指示相應(yīng)檔位的發(fā)光二極管LED發(fā)光。 2)仿自然風(fēng)控制鍵：從中斷方式(即不仿自然風(fēng)方式)起，按動(dòng)次則變換一種方式,按強(qiáng)周期弱周期睡眠周期的順序循環(huán)變換，并且相應(yīng)的LED發(fā)光,在強(qiáng)或弱周期自然風(fēng)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),如果按動(dòng)仿自然風(fēng)控制鍵，則變?yōu)榈退龠\(yùn)轉(zhuǎn)。在睡眠周期自然風(fēng)下運(yùn)行時(shí)，如果按仿自然風(fēng)鍵，則變?yōu)槿躏L(fēng)速長期運(yùn)行。 (2)定時(shí)控制 當(dāng)芯片MH8822的3腳與5腳間接有二極管VD14時(shí)，

17、定時(shí)器選擇時(shí)間為60、120、360min,3腳與5腳間不接VD14，定時(shí)器選擇時(shí)間為60、120、240min；若VD14接至l腳與5腳,則定時(shí)器選擇時(shí)間為30、60、120min。在電風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，重復(fù)按定時(shí)控制鍵,定時(shí)器按60min120min360min循環(huán)。 (3)搖頭電機(jī)控制 當(dāng)芯片MH8822的10腳輸出高電平時(shí),VD16導(dǎo)通，觸發(fā)VS18導(dǎo)通,搖頭電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 (4)蜂鳴器控制 當(dāng)芯片MH8822每接收一次有效指令，2腳輸出高電平時(shí)，三極管VT31、VT33工作,經(jīng)電阻R16的正反饋?zhàn)饔脴?gòu)成振蕩，使壓電片BC發(fā)聲,當(dāng)2腳輸出低電平時(shí)無效。(5)顯示電路 當(dāng)芯片相應(yīng)端子輸出高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管發(fā)光，顯示電風(fēng)扇當(dāng)前的工作狀態(tài)。(6)遙控控制 遙控接收電路主要由MR8l81集成電路和紅外線光敏二極管VD9組成,接收到的信號(hào)經(jīng)放大后送入芯