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分析家用电风扇电路的工作原理,介绍几种调速电路和5线电机接线
 [打印]添加时间:2019-05-17   有效期:不限 至 不限   浏览次数:0
 随着条件的改善,现在用电风扇的越来越少了,虽然风扇淘汰了,但是上面的电机却是我们进行一些制作时的好东西。因为它是单相电机,所以我们从简单介绍单相电机,最终过渡到风扇电机的实际接线。

一、单相电机工作介绍

单相电动机工作原理:两个在空间互差90度电角度的绕组,产生的磁通轴线在空间也互差90度电角度,再通以不同相位的电流就能产生二相旋转磁场,从而能产生启动转矩使电动机动起来。

 

电机内部有两个绕组,一个主绕组也就是运行绕组,一个是副绕组也就是启动绕组。

 

单相电机火线零线可以接反,以上图为例,改变了火线的位置,即改变了电容两端所接的线,便实现了电机的正反转功能。

 

从上图我们可以看出,我们把万用表电阻档,把两表笔分别放在A点、B点时,AB之间的阻值其实是启动绕组和运行绕组两个绕组串一起的结果,所以阻值最大。再小一点的是,BC的阻值,即启动绕组阻值;最小的是AC的阻值,即运行绕组阻值,而且满足AC+BC=AB。(大多数单相电机的主绕组阻值都小于副绕组)

如图加了一个换向开关,其实就是在改变电容两端的接线。到这里,我们大致上应该明白单相电动机的使用了。

二、电风扇调速原理

1、电风扇工作原理

电风扇工作简单示意图

从上图可以看出,此电路一共可以分为三大部分,最左边的220v交流电路,中间的摇摆电路,最右边的风机电路。电风扇电机是单相交流电机,它的内部有两个绕组,一个叫运行绕组(也称主绕组),另一个成为启动绕组(也成为副绕组)。启动电路由分相组成,使主副绕组在空间上相隔90°电角度。调速电路是串联一个电抗器调速开关组成,通过调电抗大小,来改变电机的电压实现调速。

我们的这个电风扇原理图,是有两个电机,如上图是摇摆电机,电机类型是爪极式永磁同步电动机,可以直接接220V电源工作。当需要电风扇摇头时,只需要按下摇头开关即可。

一般我们看到的电风扇吹风电机有五根线,通过电路图我们也可以看出来,有两根线是接到电容两端的,还有三根线是用于调速的。

像上图这个电机具有后面的机构,是手动拉杆式摇头的,这种风扇只有这一个电机。

2、电机三种调速方式

电抗器调速

电抗器线圈具有电抗作用,电动机与电抗线圈串联后降低了电动机两端电压,同时降低了电动机的磁场强度,使转速减慢。上图为电容式电动机串联电抗器调速电路原理图,由于电风扇的电容式电动机定子上的主副绕组在空间互成90°,所以主副绕组画成垂直。图中电抗器与电动机绕组串联,起降压作用,接上电源后,调速开关可选择高、中、低3挡,这样可以得到不同的转速。简单说来,因为打在不同的档位,串联在电风扇电路中的电抗器感抗XL大小不同,所以风扇电路中的电流大小不同,风扇的转速就不同。电抗器除降压外,还作电风扇指示灯的电源用。电抗器调速的优点是比较简单,缺点是需要专用的电抗器,成本比较高,同时增加了损耗,降低功率因数。

电容调速

不同容值电容串联在交流回路中,利用电容对交流电的容抗特性,我们可以计算出容抗,然后再根据串联阻抗分压原理,得出串联多大的电容,就会分出多大的电压,电压不同,电流就不同,转速也会不同,从而对风扇起调速作用。

晶闸管无极调速

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。

三、用风扇电机进行diy时如何接线

其实在上面的内容已经有所说明了,我们一般看到多一点的就是图中5根线的风扇电机。5根线有5中颜色,如本文【电机工作原理】断落中分享的电路图,一般的黑是零线,黄是电容启动线,红白蓝是3档位。我们也可以用万用表测试一下,两两进行测试,结合本文开始分享的知识说明,阻值最大的2根是接电容,其中有一根一般都是零线。

如此,关于电风扇的知识我们已经掌握差不多了,希望让您有所收获。


 
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