電風(fēng)扇工作原理

冷昱欣

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平也得到了很大提高，同時(shí)也顛覆了人們的傳統(tǒng)生活方式，尤其是在夏季，電風(fēng)扇得到了廣泛應(yīng)用，給人們的生活帶來(lái)了很大的方便，由于其價(jià)格便宜、易于操作、形式多樣，所以受到了人們的大力歡迎，本文主要論述了電風(fēng)扇的工作原理，希望對(duì)人們的日常生活有所幫助。

關(guān)鍵詞：電風(fēng)扇；電機(jī)

在夏天的時(shí)候，天氣炎熱，人們?yōu)榱藳鏊x擇應(yīng)用電風(fēng)扇，電風(fēng)扇易于操作，可以移動(dòng)，耗電較少，因此得到了人們的普遍歡迎，為了達(dá)到送風(fēng)的目的，電風(fēng)扇通常是利用扇葉的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，本文主要論述了電風(fēng)扇的工作原理。

在電風(fēng)扇當(dāng)中，交流電動(dòng)機(jī)是其核心部位，在電風(fēng)扇工作中發(fā)揮著非常重要的作用。它的主要工作原理是這樣的：電進(jìn)入通電線圈當(dāng)中，而通電線圈位于永磁場(chǎng)當(dāng)中，因此得到一定力的作用而出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。能量在其中發(fā)生的轉(zhuǎn)化為：電能在磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，與此同時(shí)，通電線圈存在一定的電阻，因此在通電線圈當(dāng)中也會(huì)產(chǎn)生一定的熱能。由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可以帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)葉具有一定的扭角，所以空氣在此作用下可以加快流動(dòng)速度，產(chǎn)生了風(fēng)。可以帶走一定的熱量，達(dá)到通風(fēng)散熱的效果。再有，在電風(fēng)扇外部還可以加裝定時(shí)、搖頭和風(fēng)類選擇等按鈕，以滿足人們的各種需要。

電風(fēng)扇的工作原理就是將電輸入通電線圈當(dāng)中，而通電線圈位于永磁場(chǎng)當(dāng)中，在磁場(chǎng)的作用下會(huì)產(chǎn)生一定的力，因此會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，電能據(jù)此才能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，電網(wǎng)扇當(dāng)中的交流電動(dòng)機(jī)在力的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可以帶動(dòng)電風(fēng)扇的風(fēng)葉發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣由于受到風(fēng)葉的影響而加快了流動(dòng)速度，從而產(chǎn)生了風(fēng)，風(fēng)扇在此作用下才會(huì)實(shí)現(xiàn)送風(fēng)的目的。由于線圈存在一定的電阻，所以在電流通過(guò)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，因此在磁場(chǎng)的作用下電能也會(huì)有一部分轉(zhuǎn)化為熱能。下面研究室內(nèi)溫度升高的原理；電風(fēng)扇正常工作狀態(tài)下，由于線圈當(dāng)中存在一定的電流，但同時(shí)線圈也具有一定的電阻，所以不可避免的會(huì)在線圈當(dāng)中產(chǎn)生一定的熱量，進(jìn)一步散發(fā)到空氣當(dāng)中，因此，室內(nèi)溫度會(huì)逐步升高。但坐在室內(nèi)的人卻能感受到?jīng)鏊@是什么原因呢？這是由于人處于熱的環(huán)境中會(huì)出汗，當(dāng)電風(fēng)扇正常工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的風(fēng)，風(fēng)經(jīng)過(guò)人的體表可以使汗液快速蒸發(fā)，而水的蒸發(fā)過(guò)程中會(huì)帶走大量的熱量，所以人們?cè)陔婏L(fēng)扇的吹風(fēng)下會(huì)感到?jīng)鏊?/p>

電風(fēng)扇的構(gòu)造，在電風(fēng)扇當(dāng)中，磁鐵、扇葉、軸共同構(gòu)成電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)子；硅鋼、線軸、軸承共同組成電風(fēng)扇的定子。IC感應(yīng)磁鐵和磁鐵電機(jī)在電路控制和線圈導(dǎo)通出現(xiàn)的內(nèi)部激磁才能保證轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是電風(fēng)扇的控制電路。

電風(fēng)扇的主要類型有：

1.依據(jù)電動(dòng)機(jī)的不同可以將電風(fēng)扇分為：?jiǎn)蜗嚯娙菔诫婏L(fēng)扇、單相罩極式電風(fēng)扇、三相感應(yīng)式電風(fēng)扇、直流及交直流兩用串激整流子式電風(fēng)扇。

2.依據(jù)電風(fēng)扇不同的用途可以分為：家用電風(fēng)扇和工業(yè)排風(fēng)扇。

（1）家用電風(fēng)扇：主要類型有吊扇、臺(tái)扇、落地扇、壁扇、頂扇、換氣扇、轉(zhuǎn)頁(yè)扇、空調(diào)扇（即冷風(fēng)扇）等；臺(tái)扇又可以進(jìn)一步細(xì)分為搖頭臺(tái)扇和不搖頭臺(tái)扇，還包括轉(zhuǎn)頁(yè)扇；落地扇當(dāng)中也包括搖頭落地扇和轉(zhuǎn)頁(yè)落地扇。現(xiàn)在又出現(xiàn)了一種體積較小的電風(fēng)扇，可以專門在蚊帳中使用，在夏天的晚上，人睡在蚊帳當(dāng)中也會(huì)感到悶熱，如果擁有一臺(tái)微風(fēng)小電扇，在蚊帳當(dāng)中開(kāi)啟這種小電扇，人就會(huì)感到?jīng)鏊梢员ＷC有一個(gè)較好的睡眠，而且人在這種較小風(fēng)的環(huán)境中也不容易得病。

（2）工業(yè)排風(fēng)扇：這主要用于加強(qiáng)空氣對(duì)流。在長(zhǎng)時(shí)間使用電風(fēng)扇之后，電風(fēng)扇的扇葉上會(huì)有很多的灰塵，這是因?yàn)殡婏L(fēng)扇的工作狀態(tài)下，扇葉和空氣會(huì)發(fā)生較強(qiáng)的摩擦，扇葉在摩擦作用下會(huì)產(chǎn)生一定的靜電，人們都知道，靜電會(huì)吸引微小的物體，所以室內(nèi)飄浮的灰塵就會(huì)被吸到電風(fēng)扇的扇葉上。

送風(fēng)形式：在日常生活中人們應(yīng)用最為廣泛的就是軸流風(fēng)機(jī)向下鼓風(fēng)，其得到人們的普遍認(rèn)可主要原因就是可以收到較好的送風(fēng)效果同時(shí)達(dá)到節(jié)約運(yùn)行成本的目的。假如反轉(zhuǎn)軸流風(fēng)機(jī)的方向，就可以實(shí)現(xiàn)向上抽風(fēng)，這種方法也可以應(yīng)用于特別型號(hào)的散熱器當(dāng)中。

二種送風(fēng)形式的不同主要是不同的氣流形式，鼓風(fēng)過(guò)程中產(chǎn)生的紊流，雖然可以形成較大的風(fēng)壓但會(huì)存在一定的阻力損失；利用抽風(fēng)可以產(chǎn)生層流，雖然風(fēng)壓不大但卻擁有穩(wěn)定的氣流。在一定意義上可以這樣說(shuō)，紊流的換熱效率高于層流，所以才會(huì)得到人們的普遍應(yīng)用。但氣流在運(yùn)動(dòng)中和散熱片也有一定的關(guān)系。在設(shè)計(jì)某些散熱片時(shí)，由于散熱片具有一定的阻礙作用，所以氣流也會(huì)受到較大影響，因此，抽風(fēng)形式可能會(huì)收到較好的效果。

雖然人們普遍選擇應(yīng)用軸流風(fēng)機(jī)，但其本身也存在一定的缺點(diǎn)。其電機(jī)位置就會(huì)影響氣流，導(dǎo)致氣流不能進(jìn)入鼓風(fēng)區(qū)域中部。在散熱片當(dāng)中，中部鰭片的溫度最高。因?yàn)檩S流風(fēng)機(jī)存在上述缺點(diǎn)，因此利用軸流風(fēng)機(jī)過(guò)程中，散熱片并不能實(shí)現(xiàn)有效的散熱。

離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)形式不同，當(dāng)前也逐步應(yīng)用于CPU的散熱當(dāng)中，人們習(xí)慣地稱之為“渦輪風(fēng)扇”。這種風(fēng)扇的優(yōu)點(diǎn)就是保證散熱過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)死角。離心風(fēng)扇不同于傳統(tǒng)風(fēng)扇的特點(diǎn)是葉片在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中處于垂直的平面，進(jìn)風(fēng)口存在于風(fēng)扇的側(cè)面。

在室內(nèi)要防止長(zhǎng)時(shí)間使用電風(fēng)扇，值得注意的是盡量不要使用高速檔，這是由于如果風(fēng)的速度過(guò)快，人體表面的汗液會(huì)快速蒸發(fā)，從而使人身體表面的溫度快速下降，導(dǎo)致毛孔閉塞，身體內(nèi)部的汗液不能流出，人還會(huì)感到炎熱，有時(shí)人還會(huì)產(chǎn)生無(wú)力、頭暈等情況。

人在室內(nèi)使用電風(fēng)扇時(shí)，不應(yīng)固定電風(fēng)扇的頭部，而應(yīng)該使其不斷搖動(dòng)，這樣可以保證人的身體表面風(fēng)速減緩，使人感到舒適。

通常情況下，電風(fēng)扇的調(diào)速開(kāi)關(guān)最容易損壞，還包括電容，如果電機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，則短接調(diào)速開(kāi)關(guān)，如果電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)則表明調(diào)速開(kāi)關(guān)不能使用，假如還是不能轉(zhuǎn)動(dòng)，用手助力如果電機(jī)可以轉(zhuǎn)動(dòng)，那么就是電容損壞，假如還是不能轉(zhuǎn)動(dòng)，則需觀察是否出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)，利用萬(wàn)用表測(cè)量繞組，如果應(yīng)用的是三速電機(jī)，那么就可以引出五根線，這些線都是相通的，假如發(fā)現(xiàn)繞組斷了那么就只有更換了。

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