电风扇原理与维修

电风扇原理与维修第1页/共70页电风扇都是电流通过电动机带动叶片产生空气对流加速散热的。学习目标：1、了解电风扇的工作原理

2、了解电风扇的分类

3、掌握电风扇的结构

4、掌握电风扇的调速方法

5、掌握电风扇的维修方法第2页/共70页工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动。能量的转化形式是：电能主要转化为机械能，同时由于线圈有电阻，有一部分电能要转化为内能。第3页/共70页概述

电风扇的类型1.按自动化程度分类可分为普通电风扇和高档电风扇。2.按使用电源分类可分为交流电风扇、直流电风扇和交直流电风扇。3.按电动机的形式分类

可分为单相交流罩极式、单相交流电容式及交直流两用的串激式电风扇。4.按结构特征及用途分类可分为台扇、吊扇、落地扇、排气扇、转页扇等。

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6第6页/共70页第7页/共70页为什么电风扇用久以后，扇叶的下面很容易沾上很多灰尘？

因为电风扇在工作时，由于扇叶和空气相互摩擦而使扇叶带上了静电，结合带电的物体能够吸引轻小物体的性质，从而能够吸收室内飘浮的细小灰尘造成的，所以扇叶的下面很容易沾上很多灰尘。

第8页/共70页如何正确使用电风扇？建议微风为宜！电风扇开强风时，除必须忍受较大的噪音外，还得付出比微风多50～60％电费，以直径30公分扇叶为例，强风时耗电为50瓦，弱风才29瓦，相差21瓦。25公分扇叶，则强风耗电45瓦，弱风只有22瓦，相差23瓦。因此使用电扇以微风为宜，除节省用电量、减少噪音，并使居家品质较佳，亦对人体健康有益。第9页/共70页2023/4/20102.台式电风扇2.1台风扇与落地扇的结构:①风扇电动机;②电风扇叶及前后网罩.常用三页扇，风扇叶直径250—400mm。③连接头及减速连杆摆头机构.④底座及开关控制机构.第10页/共70页扇叶网罩扇头底座控制部分第11页/共70页

扇头单相交流电动机（P41）摇头机构前后端盖第12页/共70页1）电动机定子、转子、轴承、端盖2）摇头机构减速器四连杆机构控制机构保护装置第13页/共70页2.扇叶：由叶片、叶架和叶片罩组成。

3.网罩；保证安全。

4.升降机构与底座（P49）第14页/共70页5.控制部分

1）调速开关（琴键式P51）

互锁

自锁

联动

第15页/共70页2）定时器（P55）第16页/共70页台扇第17页/共70页台扇的保养风扇若连续使用两三个小时，电机就会发热，这时应切断电源，让电风扇休息十几分钟，以免烧坏电机。经常往油孔内注入几滴润滑油或缝纫机油，以加强机件润滑，减少杂音。如要移动电风扇位置，首先要拔掉电源插销，等电风扇叶片停止转动，以免触电或风扇片打人。第18页/共70页吊扇第19页/共70页

吊扇的扇头结构（P50）第20页/共70页第21页/共70页2023/4/2022★转页扇的结构图第22页/共70页2023/4/20长江大学电信学院龙从玉23.转页扇（鸿运扇）特点：是采用旋转导风叶改变送风的方向的。导风转页可以正反转。有的转页是使用小电机带动的。第23页/共70页例：立式转页扇FB3013R涡轮式扇叶结构

旋风气流，10米送风；

搭配空调使用，空气循环无死角；

三段风量调节；

全功能遥控；

送风高度伸缩可调；

6段送风角度调整；

8小时定时。第24页/共70页2023/4/20长江大学电信学院龙从玉25

落地扇：采用连杆摆头机构的落地扇，基本结构与台扇相同，另外加长落地杆，采用落地底座较重以提高稳定度（老式）。.第25页/共70页塔式电风扇（新落地扇）主要是采用单片机控制。特点及优点：①全功能远距离遥控，可在12小时范围内定时。②风类选择：睡眠风、自然风、海湾风、高原风。③全方位360度送风。④数码无级调速。⑤超离子清净空气功能。⑥LCD液晶显示屏。第26页/共70页2023/4/20长江大学电信学院龙从玉27风扇电动机水帘电机水箱风扇叶几种风扇的介绍6.1.遥控冷暖风扇：电热送暖风；过水帘送冷风,其工作原理如右图:水帘网布第27页/共70页风扇送出冷风的工作原理：

在普通风扇基本结构的基础上，在出风口出增加了一个由小电动机带动转动水帘网布，其下部有水箱，风通过水帘会降温，是因为液态水汽化需要汽化热。能提高湿度当然也是液态水汽化增加了室内的湿度。有增湿效果。第28页/共70页2023/4/20长江大学电信学院龙从玉29风扇电动机电容式风扇电动机：风扇电动机多用4极电容电动机

转速在1400转/分以下.启动转矩(0.3-0.5)倍额定转矩，

最大转矩(1.1-1.5)倍额定转矩.第29页/共70页电动机的技术参数：定子铁芯:

长度L、内径d、外径D、铁芯槽数：Z。定子主绕组：绕组形式、节距Y、导线线径Φ。绕组接法.副绕组及启动与工作电容：1—1.5uf.采用绕组调速的电动机，还有调速绕组.3.2.少数小功率风扇也有用2极罩极电动机的，转速在2800转/分以下。第30页/共70页1）单相电容式电动机定子、转子、轴承、端盖2）摇头机构减速器四连杆机构控制机构保护装置第31页/共70页鸿运扇电机接线方法：红色：快白色：中兰色：慢黄色：电容黑色：公共线第32页/共70页单相异步交流电动机的结构

单相异步交流电动机由前端盖、后端盖、轴承、定子铁心、定子绕组、转子、起动元件等部分组成，其结构如图所示。第33页/共70页1.前、后端盖

它是用铸铁、铝合金、薄铁板制作而成。为了保证安装精度，家用电器中电动机的前、后端盖大部分用薄铁板冲压成型。

2.轴承

微型电动机中的轴承有两种类型：一种是滚珠轴承，另一种是含油轴承，它们共有高强度、耐磨性好，尺寸精度高、稳定性好的优点。前者是用轴承钢加工而成，工艺复杂、成本高；后者是用粉末冶金构件加工而成，避免了很多机械加工上的麻烦，它有多孔，使用前在热油中浸润，使微小孔中充满润滑油，当轴与轴承高速运转，摩擦发热时，油自动渗出。

3.定子铁心

是用硅钢片按一定的形状冲压、叠压成圆柱形，圆柱内侧均匀分布有线槽。

第34页/共70页4.定子绕组

由两套线圈组成：一套是主绕组（运行绕组），一套是副绕组（起动绕组），两套绕组沿定子的内圆相间嵌放，并错开一定的空间角度。主、副绕组同槽嵌放时，则副绕组在上，主绕组在下。绕组之间的连线，应按定子绕组展开图接线。绕组嵌放一般有两种方式：一种是同心排列；另一种是等距排列。

第35页/共70页第36页/共70页吊扇电机绕组展开图第37页/共70页

转子单相异步交流电动机均采用鼠笼型转子，如图所示，它包括转子铁心、转轴、鼠笼（转子绕组）三部分。转子铁心与定子铁心材料相同，线槽形状和位置不同，在圆柱外侧。转子铁心与转轴是过盈配合。转子绕组是用铝锭熔化后，采用离心浇铸，形成鼠笼。由于单相异步交流电动机无起动转矩，所以不能自行起动。除了电动机装有起动绕组外，还需要借助电容器、起动继电器和离心开关完成起动任务。

第38页/共70页4单相异步交流电动机的工作原理

单相异步交流电动机的工作绕组接通电源后，就会在气隙内产生一个大小相等、方向相反的脉振磁场，当该磁场切割转子导条后，将在导条中感应出相应的电势和电流，当转子电流与磁场作用时产生相应的电磁转矩。最终转矩等于零（即转子不转），必须借助起动绕组和电容器，来削弱其中一个方向的磁场，使在起动时气隙中能够形成一个旋转磁场。从而驱动转子顺着增强磁场的旋转方向转动。

1.单相电容起动异步交流电动机

电容起动电动机在副绕组串接一个离心开关和电容器与主绕组并接到单相电源上。电容的作用是使副绕组电流相位接近超前于主绕组电流相位900电角度，有利于电动机起动。当转子的转速达到额定转速的75%左右时，由于离心力作用，离心开关被打开，副绕组支路开路，主绕组工作，维持电动机运行。第39页/共70页2.单相电容转异步交流电动机

电容运转电动机无论在启动或运转时，其副绕组与电容器串联并接到电源两端。这种运行方式，实质上是一台两相异步电动机，其两个绕组在空间相隔900电角度，绕组中的电流在时间上也相差900相角。定子绕组在气隙中产生的磁场接近圆形旋转磁场，使电动机的性能有较大的改善。这种电动机的功率因数、效率及过载能力都比普通单相异步交流电动机高。由于电动机在运行时需要的电容比启动时小，所以在电动机启动后，必须利用离心开关把多余的电容C1（起动电容）切除，而另一电容C2（运行电容）仍与副绕组接通，如图1.36所示。第40页/共70页电容运转式电动机的优缺点优点：起动性能好、运转平稳、结构简单、效率高和噪音小。调速方便，在线圈中串电阻器或电抗器可以用来减速。缺点：起动转距小，一般只有满载的50％～90％。第41页/共70页

罩极式单相异步交流电动机

罩极式电动机的定子铁心多数做成凸极式，亦有做成隐极式的。在每个主磁极极面约三分之一部分嵌放短路环或短路线圈，将这部分磁极罩住，如图所示。当定子绕组接通电源时，将产生脉振磁通，其中一部分磁通不穿过短路铜环，另一部分磁通穿过短路铜环。由于短路环的作用，通过被罩部分的磁通将与未罩部分的磁通之间形成一定的时间相位差，加上被罩部分和未罩部分磁极在空间又有一定的相位差，于是穿过短路铜环的磁通和没有穿过短路铜环的磁通，合成的磁场将是一个具有一定推移速度的“移行磁场”，在该磁场的作用下，电动机便将产生一定的起动转矩。第42页/共70页2023/4/2043电风扇的扫风控制电扇的摇头机构如右图在电风扇的扫风（摆头），通常在电动机主轴采用蜗轮蜗杆减速，用摆头连杆控制电扇摆头：①电扇的摇头机构：（转向角度：600—900）②蜗轮蜗杆减速机构：将电机高速转动主轴减速、并通过减速齿轮再减速。③摆头连杆控制电扇摆头。④电风扇停止摇头控制离合装置：使蜗杆与减速齿轮分离，可停止摇头。第43页/共70页电风扇的转页扫风控制（转页扇）单片机控制的多种阵风及扫风方式第44页/共70页电风扇的摇头机构第45页/共70页电风扇的调速方法及原理电抗器法电容式电动机串联电抗器的调速原理图第46页/共70页2023/4/2047风扇电动机调速串联电抗器调速：电路如图-2：

在电路中串联电抗器，使电动机上的实际电压下降，电动机的转速也下降。这种调速方法简单，运行可靠，但电动机运行效率不高。主绕组副绕组图-2

电抗调速电风扇电路图定时器电抗器电容电动机调速开关220V接地线第47页/共70页电动机调速绕组调速单片机控制调速….第48页/共70页抽头法1.L型抽头法2.T型抽头法第49页/共70页无级调速法

无级调速一般采用双向晶闸管作为风扇电动机的开关．利用晶闸管的可控特性，通过改变晶闸管的控制角α，使晶闸管输出电压发生改变，达到调节电动机转速的目的。在电源电压每个半周起始部分，双向晶闸管VS为阻断状态，电源电压通过电位器RP，电阻R向电容C充电，当电容C上的充电电压达到双向触发二极管VD的触发电压时，VD导通，C通过VD向VS的控制极放电，使VS导通，有电流流过电机绕组。通过调节电位器RP的阻值大小，可调节电容C的充电时间常数，也就调节了双向晶闸管VS的控制角α，RP越大，控制角α越大，负载电动机M上电压变小，转速变慢。第50页/共70页吊扇原理图

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电风扇控制电路分析

电抗器调速电路由电动机、电抗器、调速开关、定时器、电容器、指示灯等组成。

抽头调速电路

由定时器、调速开关、电容器、电动机、指示灯等组成。第53页/共70页

电风扇控制电路分析

模拟自然风电路第54页/共70页

红外线遥控电路红外线遥控发射电路第55页/共70页

红外线遥控电路红外线接收与控制处理电路第56页/共70页第57页/共70页第58页/共70页微电脑程控电风扇结构1.程控电风扇的面板布置2.电动式摇头控制机构第59页/共70页

基本原理分析第60页/共70页

电风扇程控控制的特点主要有以下几个方面：

1)风速可调,一般为强、中、弱三档控制。

2)仿自然风功能,自然风为三档风速间歇随机变化。

3)睡眠风功能,采用间歇控制方式，以适合人体生理要求。

4)定时功能，普通风和睡眠风均能进行定时控制。

5)LED显示功能，一般显示当前的操作方式。

6)设有手动轻触开关和遥控器。

7)电路中设有过流保护元件，以防电风扇过流损坏。专为电风扇控制电路设计的电脑芯片种类繁多，下面仅以MH8822单片机为例做简单介绍。MH8822微电脑程控电风扇的电原理图如图第61页/共70页2.电路功能分析

(1)风量方式控制

1)风速控制键:芯片MH8822的l2、13、14脚为高电平，分别使相应的晶闸管触发导通，这样便可得到可供选择的3种风速，按强风—中风—弱风顺序循环变换,并且指示相应档位的发光二极管LED发光。

2)仿自然风控制键：从中断方式(即不仿自然风方式)起，按动—次则变换一种方式,按强周期—弱周期—睡眠周期的顺序循环变换，并且相应的LED发光,在强或弱周期自然风下运转时,如果按动仿自然风控制键，则变为低速运转。在睡眠周期自然风下运行时，如果按仿自然风键，则变为弱风速长期运行。第62页/共70页(2)定时控制当芯片MH8822的3脚与5脚间接有二极管VD14时，定时器选择时间为60、120、360min,3脚与5脚间不接VD14，定时器选择时间为60、120、240min；若VD14接至l脚与5脚,则定时器选择时间为30、60、120min。在电风扇运转状态下，重复按定时控制键,定时器按60min—120min—360min循环。

(3)摇头电机控制当芯片MH8822的10脚输出高电平时,VD16导通，触发VS18导通,摇头电动机运转。第63页/共70页

(4)蜂鸣器控制当芯片MH8822每接收一次有效指令，2脚输出高电平时，三极管VT31、VT33工作,经电阻R16的正反馈作用构成振荡，使压电片BC发声,当2脚输出低电平时无效。(5)显示电路当芯片相应端子输出高电平时