首页 理论教育电风扇的工作原理详解

电风扇的工作原理详解

【摘要】:图9-8 电风扇的整机控制过程图解演示图9-9所示为电风扇电动机的工作原理示意图。图9-12 风扇电动机和驱动电路ICRTS511B-000控制芯片的①、⒇脚外接晶体,为芯片提供时钟信号。

图解演示

图9-8所示为典型电风扇的整机控制过程。由图可知,电风扇通电后,通过风速开关使电风扇电动机旋转,同时电风扇电动机带动扇叶一起旋转,由于扇叶带有一定的角度,旋转时会切割空气,从而促使空气加速流通,完成送风操作。当需要电风扇摆头送风时,可以通过控制摇头开关控制电风扇头部的摆动。

978-7-111-57527-6-Chapter09-8.jpg

图9-8 电风扇的整机控制过程

图解演示

图9-9所示为电风扇电动机的工作原理示意图。电风扇中的风扇电动机多为交流感应电动机,它具有两个绕组(线圈),主绕组通常作为运行绕组,另一辅助绕组作为启动绕组。

978-7-111-57527-6-Chapter09-9.jpg

图9-9 风扇电动机组件的功能示意图

电风扇通电起动后,交流供电经启动电容加到启动绕组上,在启动电容器的作用下,启动绕组中所加电流的相位与运行绕组形成90°,定子和转子之间形成启动转矩,使转子旋转起来。风扇电动机开始高速旋转,并带动扇叶一起旋转,扇叶旋转时会对空气产生推力,从而加速空气流通。

风速开关是电风扇的控制部件,它可以控制风扇电动机内绕组的供电,使风扇电动机以不同的速度旋转。

1.普通电风扇的电路原理

图解演示

图9-10所示为典型电风扇模拟自然风运行的工作原理图,它是由交流供电电路、风扇电动机、控制电路和自然风控制电路构成的。

978-7-111-57527-6-Chapter09-10.jpg

图9-10 电风扇模拟自然风运行的工作原理图

交流220V电压输入后,经控制电路对风扇电动机的转速和运转时间进行控制,当开关SA闭合时,电流送入自然风控制电路,自然风控制电路控制风扇电动机间歇式工作,NE555③脚输出间歇脉冲KM1-1时通时断,从而形成自然风。

在该电路中定时器可以设定为15分钟、30分钟、45分钟、60分钟和长时间运转,当定时器达到设定时间后,内部触点断开,整个电路形成断路,风扇电动机停止运行。

在控制电路中,由琴键开关控制电动机的低速运转、中速运转、高速运转和停机,照明灯又由琴键开关内的单独按钮进行控制。

自然风开关SA控制自然风电路的运转,当其断开时停止电风扇的自然风功能,当SA闭合时电风扇的自然风功能可以正常使用。

例如,当将定时器设定为15分钟,琴键开关设定于中档,电风扇的风扇电动机进行中速运转,开关SA闭合时,供电电压经变压器T后,送入桥式整流堆中进行整流,再经电容器C1滤波后为集成电路NE555供电,同时经微调电路为⑦、⑥、②脚提供控制信号,使③脚按一定规律输出高电平和低电平信号,当输出高电平时,继电器KM不动作,当输出低电平时KM动作,继电器常闭触点KM1断开,风扇电动机停止工作,整个电路形成断路;继电器KM失电,使其常闭触点闭合,风扇电动机运转。继电器在NE555的控制下有规律地工作,使电动机间歇式运转,形成自然风。

当不需要自然风时,可将开关SA断开,自然风控制电路停止运行,但不影响电风扇电路的工作。

2.带遥控功能电风扇的电路原理

通常,带遥控功能电风扇的电路分为两部分,一部分是遥控发射器电路;另一部分是风扇电动机和驱动电路。

图解演示

图9-11所示为电风扇的遥控发射器电路图(先锋KYT-30D),它是由遥控信号的编码调制控制芯片ICRTS715-2和红外发光二极管等部分构成的。

978-7-111-57527-6-Chapter09-11.jpg

图9-11 电风扇的遥控发射器电路图

电池GB为遥控发射器供电,控制芯片IC的①~⑤脚外接人工操作按键,这些键是给控制芯片IC输入人工操作指令的微动开关;按下任意操作按键后,控制芯片IC的①~⑤脚中会有任一脚接地,控制芯片经引脚功能识别后,形成功能控制信号,该信号在IC内部进行编码,由(15)脚输出信号驱动三极管VT导通,信号经三极管VT驱动红外发光二极管(LED),红外发光二极管将控制信号以光的形式发射出去。

图解演示

图9-12所示为风扇电动机及驱动电路(先锋KYT-30D),该电路的主体是集成电路控制芯片ICRTS511B-000,它的⒆脚连接红外接收器,接收控制信号,并对信号进行处理,再由相应的②~⑥脚输出控制信号。风扇电动机的公共端接到交流220V的相线端(L),高速、中速和低速控制端由三个双向晶闸管VS2、VS3、VS4进行控制,速度控制触发信号分别由ICRTS511B-000的②、③、④脚输出,并分别控制晶闸管的触发端。

此外在电风扇中还设有摆头电动机,摆头电动机是由双向晶闸管VS1控制的,图9-12中地线端为交流220V的零线。控制触发信号由ICRTS511B-000的⑥脚输出,控制信号触发摆头指示灯LED11点亮,并触发晶闸管VS1的触发端,晶闸管VS1导通,摆头电动机M2旋转。

978-7-111-57527-6-Chapter09-12.jpg

图9-12 风扇电动机和驱动电路

ICRTS511B-000控制芯片的①、⒇脚外接晶体,为芯片提供时钟信号。ICRTS511B-000的⒅脚外接蜂鸣器HA,当收到控制信号或进行功能转换时会发出声响提醒用户。ICRTS511B-000芯片再进行控制时,相应的LED发光指示,在风扇主体上也设有人工指令键,用来选择风扇的工作方式