电风扇的质量检验论文.doc

河南质量工程职业学院毕业设计 电风扇的质量检验河南质量工程职业学院毕 业 设 计（论 文） 题 目电风扇的质量检验系 别机电工程系专 业XXXXX班 级XX级X班学生姓名XXX学 号XXXXXXXXXX指导教师XXX定稿日期XXXX 年 X 月 XX 日毕业设计（论文）任务书专业班级XXXX姓名XXX学号XXXX指导教师XXX设计（论文）题目电风扇的质量检验 主要研究内容1介绍电风扇的调速原理；2电风扇的安全检验和性能检验；3电风扇依据GB3046.27-92交直流电风扇和调速器的安全要求、GB158-96交流电风扇和调速器等标准对电风扇的电气强度、功率、噪音输出风量等进行检验；4电风扇的电气强度、输出功率、噪音等的检验过程。主要技术指标或研究目标1. 风扇运转时，摇头角度不应低于6080度。2. 测量风速用的仪表采用标称直径小于或等于100mm叶轮风速仪，灵敏度不低于0.15m/s，风速量大量程为1200m/min。3. 扇叶直径400mm规格、电机输入功率60W的电扇，可从最大风速200m/min左右一直测到平均风速小于24m/min为止。基本要求 要求检验结果泄漏电流低于0.3mA 性能符合国标要求主要参考资料及文献【1】李德明、王庆志编著.电工电气产品质量检验.上海：同济大学出版社，2007 【2】杨其华编著.电器产品质量检验.北京：中国计量出版社，1998 【3】于永芳，郑仲民编著.检验技术.北京：机械工业出版社，1997 【4】席宏卓编著.产品质量检验技术.北京：中国计量出版社，1992 【5】马大猷编著.噪声与振动控制工程手册.北京：机械工业出版社，2002摘 要本设计主要通过对电风扇的功率、电气强度、转速、启动性、温升、外观、输出风量等进行检验。用到的设备有功率表、风速表、转速表、直流兆欧表、带电绕组测量仪、电流测试仪等。依据的标准有GB3046.27-92交直流电风扇和调速器的安全要求、GB158-96交流电风扇和调速器。通过这次的设计以便对电风扇的原理、结构、性能和安全方面有更深更好的了解关键词：电风扇、输出风量、调速比AbstractElectric fan structure: Rotor: By the magnet, the fan blade and the axis are composed; Stator: By the silicon steel plate, the coil and the bearing are composed; Control circuit: Extremely controls its coil break over by IC induction magnet N.S. by way of the electric circuit to have internal initiation to cause rotor revolving. Its principle of work is: The circular telegram coil the stress rotates in the magnetic field, thus impetus wind leaf rotation.The electric fan inspection standards has GB3046.27-92 Alternating and direct Electric fan And Voltmeter Safety requirements, GB158-96 Exchanges Electric fan And TelemeterKey word: Electric fan, output amount of wind, velocity modulation ratio目 录摘要Abstract1前言12电风扇的种类.12.1电风扇的分类.12.2电风扇的规格类型13检验依据标准24.电风扇的结构与工作原理24.1电风扇的结构24.2电风扇的调速原理35电风扇的检验55.1电风扇的性能检验55.1.1外观和扇叶直径的检查55.1.2启动性能检验55.1.3转速测定及调速比检验65.1.4输出风量检验75.1.5输入功率和电流的检验95.1.6电风扇噪声的检验95.2电风扇的安全检验105.2.1温升检验105.2.2泄漏电流检验115.2.3电气强度检验11小结12参考文献13致谢14181.前言电风扇是由电动机驱动扇叶，加速室内空气流动与循环，在夏季作为通风、散热和防暑降温，在冬季可作为加强室内空气循环的设备。它结构简单，制造容易，成本低、使用方便，在我国目前的生活水平下，特别是广大农村及中小城市中，它是一种最经济、最实惠的防暑降温设备。本文主要写明台式电风扇的各项性能指标和安全指标的检验。2. 电风扇的种类2.1电风扇的分类电风扇由于发展历史较长，已成为门类齐全、规格繁多、款式多变的一类家用电器。按使用电源分：有交流(三相、单相)电扇、直流电扇、交直流两用电扇。其中最常用的是交流单相电风扇，交流三相电风扇主要用于工矿企业中，直流及交直流两用电扇主要用于船舶、车辆等特定场合；按电动机的结构形式分：有单相电容式、单相罩极式、三相感应式、直流及交直流两用串激整流子式电风扇；根据使用方式和主要结构特征电风扇又可分为：台扇、壁扇、台地扇、落地扇、顶扇、吊扇、转页扇和排气扇。它们的主要特征见表11。表11各类电风扇主要特征类别主要特征扇头结构支撑结构安放(装)地点台扇防护式电机具有往复摆头机构台座桌上或台上台地扇台座桌上或台上壁扇壁座固定在墙上落地扇底座放在地上顶扇封闭式电机具有回转摇头机构座架安装在天花板上吊扇外转子结构电机无摇头装置吊攀和吊杆悬挂在天花板上转页扇封闭式电机，靠转动百叶栅改变框架台上或桌上排气扇封闭式电机，无摇头机构框架装于窗上或墙孔上2.2.电风扇的规格类型电风扇常用的规格系列见表1-2。表12各类电风扇规格类别规格系列(以扇叶直径表示mm)台扇200，250，300，350，400台地扇300，350，400壁扇250，300，350，400落地扇350，400，500，600，750顶扇300，350，400排气扇250，300，350，400转页扇300，350吊扇900，1050，1200，1400，1500，18003.检验依据标准依据GB 4706.12005家用和类似用途电器的通用要求GB 4706.27-2008 家用和类似用途电器的安全，第二部分风扇的特殊要求GB/T 13380-2007 交流电风扇和调速器4.电风扇的构造与工作原理4.1电风扇的结构 台扇以及由它派生出的壁扇、台地扇和落地扇，通常由网罩、扇叶、扇头和机座四大部分组成。扇头包括电动机、前后端盖、及摇头机构等，是电风扇的主要动力源和传动机构部件。为使风叶每分钟摇摆不少于4次，专门配有一组齿轮传动的减速装置及控制机构，电动机的后端盖附带有齿轮箱。机座是支撑结构，由立柱架（对台扇和落地扇还包括升降杆）、底板和面板等组成，它具有良好的稳定性，以确保扇头仰俯一定角度运转时不发生翻倒事故。（1一电动机;2一摇头装置;3一连接头； 4一前后网罩；5一风叶；6一底座； 7一摇头控制开关；8一调速开关；9一面板）4.2 电风扇的调速原理调速器、定时器及摇头控制开关一般装在底座面板上（落地扇装在立柱架上）。定时器有45min, 60min,120min及更长时间的类型。电风扇一般都具有调速功能，通过调速来满足人们对风速、风压、风量的不同要求。调速的方法很多，普通台扇、落地扇常用电抗器调速和改变电动机定子绕组抽头两种方法调速图2-2是电抗器调速的典型电路。图中定时器与调速开关（一般采用琴键开关）在电路中串联，只有当定时器与调速开关同时接通，风扇电机才能启动运转。也就是说，只有定时器右旋（顺时针旋转）到定时位置或左旋（逆时针旋转）到“ON”位置，同时调速开关13按键中有一个按键按下，电路才能完全接通，扇电机才能启动运转。 定时器触点接通条件下，按下调速开关的按键1”时电源直接给运转绕组供电，运转绕组的外加电压最高；同时经过线圈fd与电容器给启动绕组供电，风扇电机以高速运转，风量最大。线圈fd在这里起自藕变压器的作用，指示灯由fe两端获得一定的电压而发亮。 按下调速开关的按键2”时，电源经过线圈bc 给运转绕组供电，风扇电机以中速运转，风量居中。由于线圈bc 与线圈fd的绕制方向相反，是反向串接的，两个线圈的电压降部分抵消，这使加在启动绕组上的电压比较大，有利于电机启动。按下调速开关的按键“3”时，电源经过线圈ac给运转绕组供电，运转绕组的外加电压进一步降低，达到最低值；同时经过线圈ac之后、再经过线圈fd与电容器给启动绕组供电，风扇电机以低速运转，风量最小。同样，由于线圈ac与线圈fd的绕制方向相反，是反向串接的，两个线圈的电压降部分抵消，这使加在启动绕组上的电压比较大，有利于电机启动。线圈fd起自耦变压器 的作用，指示灯由fe两端获得一定的电压而发亮。 在图2-3是抽头调速的台扇典型电路。定时器与调速开关串联在电路中，只有当两者同时接通，风扇电机才能启动运转。 定时器触点接通条件下，按下调速开关的按键“ 1 ”，电源直接给运转绕组供电，同时经过电容器给调速绕组与启动绕组（此时这两个绕组相串联）供电，风扇电机高速运转，风量最大；按下调速开关的按键“2”，电源经过大部分调速绕组给运转绕组供电，风扇电机中速运转，风量居中；按下调速开关的按键“3”，电源经过全部调速绕组给运转绕组供电，同时电容器给启动绕组供电，风扇电机低速运转，风量最小，指示灯由运转绕组的部分线圈供电点亮。 高档电风扇的调速大都采用电子调速，常见电路有三种：通断控制（间歇控制）、简单程序控制和微电脑控制。5.电风扇的检验5.1电风扇的性能检验5.1.1 外观和扇叶直径的检查电镀件的镀层应光滑细密，色泽均匀，不应有斑点、针孔、气泡和脱落；有机材料涂敷件的表面涂膜应平整光滑、色泽均匀、涂层牢固，表面无明显流漆痕，皱纹和脱落等缺陷。塑料制件表面应光滑、色泽均匀，不应有明显的斑痕、划痕及凹缩。 扇叶直径检查，用误差不大于1mm的量具，检查扇叶旋转时顶端所画圆的直径，其检查结果应符合其标称值。 5.1.2 启动性能检验。启动性能检验 ：电风扇在额定电压、额定功率条件下，将调速器调至最大不利启动的转速档（通常是最低转速档位），应启动灵敏，在3s5s内能达到全速运转，且运转平稳，风压均匀。5.1.3转速测定及调速比检验。测量转速的仪表，应为非接触式，其精度为 lr/min。 最高转速档的转速测量，让电风扇在最高转速档位运转1h后，用转速表进行测量。最高转速档位的转速测量完成后紧接着测量中间各档位。上两项转速测量完成后，让电风扇在最低转速档位运转1h后，用转速表进行最低转速档位的转速测量。 调速比指电风扇在额定电压、额定频率的条件下运转，最低转速档转速与最高转速档转速的比值，用百分数表示： 调速比最高转速档位的转速最低转速档位的转速100调速比反映高低档转速差别的程度。如果调速比百分数按近100%，说明低速档与高速档的转速没有明显差别，失去调速的意义；如果调速百分数过小，说明低速档转速太低，将造成低速档启动困难。将所测得最低和最高转速档位的转速值代入上式(3-1)计算出被检电风扇的调速比，对规格为250mm及250mm以下者，应不大于80%；对规格为300mm及300mm以上者，应不大于70；吊扇的所有规格不大于50%。 5.1.4输出风量检验输出风量指电风扇在额定电压、额定频率与最高转速档运转的条件下，每分钟输出的最小风量，单位是m3/min。各种规格的电风扇其输出风量应符合表3-2所规定的值。 1) 风量试验室 台扇、壁扇、台地扇和落地扇的输出风量试验应在图3-1所示的空气温度为（20士5)的风量试验室内进行，其试验室尺寸如下： 长度：台扇、壁扇、台地扇试验时为4 500mm，落地扇试验时为6 000mm 。（注：400mm及其以下的落地扇允许在长度为4 500mm的试验室内试验。） 宽度：4500mm ；高度：3000mm ；上列尺寸允许偏差为 15mm。 (2) 风速测定 测试条件与所用仪表 风速测定在风量试验室中进行。被测电风扇扇叶中心距地面高度 (h)：台扇、壁扇、台地扇为1 200mm；落地扇为1 500mm, 400mm及其以下的落地扇在长度为4 500mm的试验室测试时，其高度h为1 200mm。 被测电扇扇叶中心与左右两侧墙墙面的距离：台扇、壁扇、台地扇应不小于1 800mm；落地扇应不小于2 000mm(400mm及其以下的落扇允许为不小于1 800mm) 。 被测电风扇扇叶中心与后墙墙面的距离：各种类型，规格的电风扇均不小于1200mm。被测电风扇为壁扇时，要将壁扇安装在一块平板上，平板尺寸至少为1000mm l000mm。 测量风速的风速表采用标称直径不大于l00mm的叶轮式风速仪，灵敏度不于0. 15m/s，风速的最大量程为1 200 m/min 。 测量时间用的仪表，其精度在0.1s 以内。试验程序 试验前，应将被测电风扇在额定电压、额定频率下至少运转lh。测量时，电风扇应带有风罩（扇叶防护罩），其电动机轴线调至水平位置，摇头机构不工作，并在最高转速档位运转。试验时，应从距离扇叶轴线（即电动机轴线）20mm左右两点处开始测量（即移动圆环平均半径 r 从20mm开始），以每40mm的增量沿着水平直线逐点向两边移动，直到所测得的平均风速下降到低于24m/min 时为止。测量各点风速的时间不应少于lmin，以风速表指示值除以在该点风速表的采样时间，为所测得之风速（m/min）。实用中风速表多自带表内定时装置，可以直接读出风速值。 任何圆环的平均风速应该是该圆环平均半径上左右两个风速读数的平均值。 (3) 输出风量的确定 将各圆环的平均风速（即各测量点的平均风速）乘以相应的圆环面积即得通过圆环的风量(m3/min)，将其结果列入表3-3。 做完风速试验并按表3-3填好表后，则台扇、壁扇、台地扇、落地扇的输出风量为通过所有圆环（即各测试点）的风量总和。即：电风扇的总输出风量QVSV2rd/106 （3-2） 式中：Q通过圆环的风量，m3/min；V同一半径上圆环（即扇叶轴线左、右两测试点）的平均风速，m/min; r圆环的平均半径；d圆环的宽度，等于40mm ; S圆环面积，m2。S2rd/106240r10-60.000251r通过式(3-2) 计算出的电风扇总输出风量应符合表 3-3的规定。5.1.5 输入功率和电流的检验测量电风扇电动机的输入功率和电流时，按图3-2接线原理图接线。要求施以额定电压、额定频率，电动机轴线调至水平位置，摇头工作状态（壁扇处于正常工作位置）。在最高转速档位下运行30min后，功率表和电流表上分别读得电动机的输入功率和电流值。测量使用的 5.1.6电风扇噪声的检验 电风扇噪声的检验电风扇噪声的检验电风扇噪声的检验 电风扇的噪声来源于电动机、机械传动部分和扇叶。合格的电风扇其运转响声应均匀平稳，无碰击声、尖叫声或其他杂声。电风扇的噪声用电压表、电流表、功率表、频率表的准确度不应低于0. 5级。 1型或1型以上的声级计在半消声室内进行测试，以确定A计权声功率级。试验时，电风扇应在额定电压、额定频率和处于不摇头状态的最高转速档位下运转lh后，进行噪声测试。 台扇噪声测试采用半球包络面，测试半径R为1 000mm。将被测台扇置于半消声室中间的地面上，电风扇电动机轴线调至水平，电动机轴线在地面的投影与AOB的角平分线重合，声级计的传声器带风罩并对准电风扇摇头轴心，其测试噪声的位置如图3-3中A,B,C,D四点，传声器距地面的高度对各种规格的台扇均为 450mm，摇头轴心在地面上的投影点和传声器在地面上的投影点之间的距离是900mm，测试半径R是指摇头轴心在地面上的投影至传声器的距离。噪声测试时按上述规定将传声器分别置于A, B,C,D四点，在试样不摇头状态下，测出各点最大声压级、并计算出四个测点的平均声压级，然后按声功率级计算出被测电风扇噪声的声功率级。 壁扇、台地扇、落地扇噪声测试采用全球包络面，测试形式基本与台扇相同。 电风扇的噪声以A计权声功率级计，噪声的测试结果应不大于表3-5所规定的值。 5.2电风扇的安全检验5.2.1 温升检验 温升指电风扇在额定电压、额定频率的条件下运转，各部位允许的最高温度与环竟温度（规定取25）的差值。一般使用电阻法测量温度，如表3-6所示。5.2.2泄漏电流检验泄漏电流是指在没有故障施加电压的情况下，电气中带相互绝缘的金属零件之间，或带电零件与接地零件之间，通过其周围介质或绝缘表面所形成的电流称为泄漏电流。按照美国UL标准，泄漏电流是包括电容耦合电流在内的，能从家用电器可触及部分传导的电流将泄漏电流限制在一个很小值，这对提高产品安全性能具有重要作用。 对于电风扇来说，按照GB3046.27-92要求来说泄露电流不能超过0.255.2.3电气强度检验电气强度测试(electric strength test)又称耐压测试。简单点说，任何电气设备都有一个绝缘等级，不同额定电压的绝缘等级不一样。当超过一定电压等级后，设备的绝缘就会被击穿。电气强度测试就是看在给被测设备加一定的高电压（可以参考IEC标准或者国标），看是否会导致击穿。如果不击穿，则通过，击穿则说明不合格。一般在设备出厂前做这个试验，在现场可能仅仅是摇绝缘就可以了。另外，该试验是破坏性试验，一旦击穿，不可修复。 当电风扇在检验电压为1250V电压下保持1min，而且在此期间没有出现闪络和击穿现象。则说明这个它的电气强度符合标准6小结 电风扇的质量检验从安全和性能两方面论论述。通过毕业设计,我深刻体会到要做好一个完整的事情，需要有系统的思维方式和方法，对待要解决的问题，要耐心、要善于运用已有的资源来充实自己。同时我也深刻的认识到，在对待一个新事物时，一定要从整体考虑，完成一步之后再作下一步，这样才能更加有效。参考文献【1】李德明、王庆志编著.电工电气产品质量检验.上海：同济大学出版社，2007【2】杨其华编著.电器产品质量检验.北京：中国计量出版社，1998 【3】于永芳，郑仲民编著.检验技术.北京：机械工业出版社，1997 【4】席宏卓编著.产品质量检验技术.北京：中国计量出版社，1992 【5】马大猷编著.噪声与振动控制工程手册.北京：机械工业出版社，2002致谢历时将近两周的时间终于将这篇论文写完，在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的论文指导老师XXX老师，他对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进。另外，蒋晓燕老师也给我提供了很多方面的支持与帮助。在此向帮助和指导过我的各位老师表示最衷心的感谢！由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和指正！ 河南质量工程职业学院毕业设计（论文）评审表一（指导教师用）班级： XXXX 姓名： XXX 学号：XXXXXX评价内容具 体 要 求分值评分调查论证能独立查阅文献和调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。10实验方案设计与实验技能能正确设计实验方案，独立进行实验工作。20分析与解决问题的能力能运用所